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5G进展:美国演示用于后勤现代化的先进5G网络

2021年6月8日,美国防部宣布:由国防部研究与工程副部长监管的“从5G到下一代计划”(5G to Next G  Initiative,5GI)取得进展,成功演示了专门在美国设计和建造的、用于后勤现代化的一套先进5G网络。该原型项目名为“灵巧仓库技术早期能力演示”(Smart Warehouse Technology Early Capabilities Demonstration),总投资9000万美元,使用了380兆赫的中频和毫米波频谱,提供了1.5吉比特每秒的高速下载和低于15毫秒的延迟。所演示的原型系统建立在下一代“开放式无线电网络”(Open Radio Network)标准之上,符合美国防部的零信任架构规范,可实现本地安全和与其他网络的安全联通。项目完成后,原型系统将作为私有网络部署到位于美国佐治亚州奥尔巴尼的海军陆战队后勤基地,并使用高达750兆赫的可用带宽实现更高的性能。

美国防部布局了一批5G原型开发与实验项目,首批于2019年10月31日宣布,选择将开展5G初始测试与实验的4个基地,即华盛顿州的路易斯-麦克乔德联合基地、犹他州的希尔空军基地、加利福尼亚州的圣迭戈海军基地和佐治亚州奥尔巴尼的海军陆战队后勤基地。 2019年12月,先针对希尔空军基地、奥尔巴尼海军陆战队后勤基地发布动态频谱共享、智能仓库两项技术方案需求,随后针对路易斯-麦克乔德联合基地、圣迭戈海军基地分别发布增强现实/虚拟现实培训和第2个智能仓库技术方案需求。2020年6月3日,美国防部又宣布新选定7个美军设施,作为开展第二轮5G实验和测试的地点。这些设施及其将要开展的实验和测试是:弗吉尼亚州诺福克海军基地(全船/码头连通性);夏威夷州珍珠港-希卡姆联合基地(增强的飞机任务战备程度);得克萨斯州圣安东尼奥联合基地(维护和培训的增强现实支持);加利福尼亚州欧文堡国家训练中心的前沿操作基地和战术作战行动中心(无线连通性);得克萨斯州胡德堡国家训练中心的前沿操作基地和战术作战行动中心(无线连通性);加利福尼亚州彭德尔顿营区的前沿操作基地和战术作战行动中心(无线连通性);俄克拉荷马州廷克空军基地(双向频谱共享,国防部与商业界合作开展)。此外,还将在圣安东尼奥联合基地和多个远程地点测试5G核心安防保密实验网络。选定这7个第二轮实验和测试(Tranche 2)设施使美国防部选定用于开展5G测试的设施总数达到12个。

5G实现的很高速度和超低延迟能力,以及为此构建的专用设备,将显著增强库存管理中自主平台的操作、用于库存跟踪的机器学习和提高人员效率的增强/虚拟现实应用。项目经理、来自美海军信息战争中心大西洋分部的约翰·拉森(John Larson)表示,5G技术提供了完成美军全球仓储和后勤支持任务所需的保真度、速度和安全性。

美国防部为“国家频谱联盟”(NSC)组织提供资金,向相关企业授出其他交易授权(OTA)类合同,开展5G相关技术研究。上图为该联盟标识,下图为截至本动向发布时,该联盟已授出的合同概况。美国防部在2020年10月向该联盟授出了一份总金额约6亿美元的合同,由后者在国防部计划框架内转授各个合同。其他交易协议类合同的特点是周期短、灵活。(美国“国家频谱联盟”图片)

“灵巧仓库技术早期能力演示”项目的原型系统演示也是第一轮(或第一批,Tranche 1)5G项目的首个进展演示。迄今,美国防部已投资5亿多美元推进5G技术,启动的其他项目包括位于加利福尼亚州科罗纳多海军基地的第二个智能仓库项目、位于犹他州希尔空军基地的动态频谱共享项目和位于华盛顿州路易斯-麦克乔德联合基地的增强现实/虚拟现实培训项目。

美国防部认为,5G技术在支持美军“联合全域指挥与控制”(JADC2)概念中也可发挥重要作用。在第1批(Tranche 1)实验和测试安排中,希尔空军基地的“动态频谱共享”(Dynamic Spectrum Sharing)项目与此关系尤为密切。2021年3月11日,雷神情报与太空公司宣布,该公司已获得美国国家频谱联盟授予的一份“动态频谱共享”项目合同,总金额800万美元。

美国防部认为其5G计划包括三方面的推动力:一是加速,通过针对军民两用应用开展实验和先进原型开发,刺激5G技术的使用;二是直通运营,通过开发技术来保护5G,并支撑非安全网络的安全使用;三是创新,进行必要的研发,在6G及之后的网络上取胜。

(中国航空工业发展研究中心  张洋)

本篇供稿:系统工程研究所

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