原标题：美军正在研究第四代无线通信技术的作战应用
资料图：正在使用联合战术无线电系统（JTRS）的美军士兵
世界各国都在利用第四代长期演进技术（4G LTE），这种高速无线通信标准的广泛普及为美国国防部带来了机会和挑战。
根据英国分析公司Juniper Research发布的一份预测报告，在70个国家中，今年将有220多万4G 长期演化技术的用户。此外，思科公司发布的移动数据流量报告指出，4G连接生成的流量远远多于非4G连接的流量。
思科的研究发现，虽然目前4G连接只占移动连接的2.9％，但是它们已经占了移动数据流量的30％。到2018年，4G将是移动连接15％，但将占总移动流量的51％，而到2018年，4G连接的流量平均比非4G连接的流量多六倍。
连接设备的数量和更高的带宽和网络性能需求是驱动因素。思科的预测指出，移动设备数量将超过地球上人的数量。而长期演化技术是全球数据增长的重要组成部分。
除了带宽的竞争，军方部署4G 长期演化技术，要满足其独特的作战需要也面临挑战。例如，海军面临着一个问题，即军舰在海上很难接入信号发射塔。
频谱问题
尽管各军种推出一批试点项目，探索3G和4G 无线通讯技术的作战用途，国防信息系统局（DISA）也寻求产业界的帮助，利用4G 长期演化技术的好处，但是电信行业提出更多的带宽需求对军队使用的电磁频谱资源产生了压力。
全球无线宽带行业正在寻求为国防、商业用途重新分配频谱，以满足消费者对更高移动性和更丰富数据应用的需求。
军事和商业的频谱需求之间有很大的区别，在商业界可以规划它的需要。以Verizon无线公司为例，它提前半年设计需求网络，每年在其网络上的投资平均超过60亿美元，以满足日益增长的语音和数据服务需求。军方正在处理的是一个全球性频谱条件，世界各地的频率分配和用途是不同。在美国也是这种情况。
军事训练项目就是展示这样的问题的一个例子。“一些进行训练的士兵不能在美军基地使用相同的系统，因为在战区的频率是不同的。
认识到在这个更具经济活力的行业存在的巨大潜力，奥巴马政府一直在推动放开更多的带宽。2010年的政策要求在未来10年开放500兆赫的联邦和非联邦频谱，用于移动的和固定的无线宽带用途。世界其他地区的国家也采取类似行动，以使有更多的频谱可用于无线宽带。
美国国防部已对商业需求作出了回应，在2013年签发了电磁频谱战略报告，并在去年秋天达成妥协，军队将放弃一部分频谱，而移动到另一个部分电磁频谱，而且与商业共享。2013年的报告指出，运营商正在寻求创造性的方式来满足需求——下载流量到低功耗的WiFi热点和部署小型无线单元。
军队获得的好处
4G 长期演化技术的传输速度为，从网络到设备为5到12 Mbps；从设备到网络为2〜5 Mbps。正如在企业界，视频和企业应用逐步达到极限，军队也想利用非保密功能，例如在训练任务方面。“我们需要的不只是电子邮件或文本消息，而且需要视频和更统一的通信和协作，如导航和数据服务，因为4G 长期演化技术，这些组件才可以使用”。
长期演化技术中，信号和有效载荷的信息是加密的。通过可靠的互相验证、用户身份保密以及其他安全增强功能，长期演化技术提供了更好的安全性，使它甚至比现有的3G技术更加安全。
采用长期演化技术的网络在700 MHz到2.5 GHz频率范围内运行，虽然运营商偏爱较低频率的频谱，因为可以在更远的距离保持信号强度。业界观察人士认为，由于4G 长期演化技术提供了更大的带宽——在某些情况下高达100倍以上——军方可以从这项技术中受益。
长期演化技术的最大优点是，随着它的使用在全球普及，因为用户规模效应，一切都会变得更加便宜。但是军队的应用与商业市场的用途不同，军队也不能像商业机构那样按照自己的需求投资频谱产品。比如，因为要在严峻的财政环境中部署移动网络。
美军正在开展的试验项目
国防信息系统局在2014年3月发布了一份请求书，请求产业界、涉及无线技术、雷达和信号处理、电子战、频谱监测和传感的大学和研究机构合作，想方设法让美军更好地利用4G 长期演化技术。
瓦努公司（Vanu Inc.）参与组建了一个由民营企业组成的团体，与政府合作解决动态频谱问题。同时，多家公司参与测试和改进长期演化技术系统，以了解军队在什么场合可以使用它。
使用商业智能手机是一个关键策略，因为今天的士兵水平提高了，习惯使用这些设备和其他技术。在网络集成评价和陆军远征勇士试验中，国防部已经开展了大量的训练，充分利用4G 长期演化技术，让士兵可以利用网络。
Exelis公司提供这种功能，它提供的产品是主动配置全球移动网络 (Global Network On-the-Move Active Distribution, GNOMAD）。
“通过可视范围的高数据率电台，或用其3G/4G PICO单元模块，主动配置全球移动网络为不能接入网络的用户提供服务。主动配置全球移动网络通过其宽带卫星通信链路（Ku、Ka或X波段）连回网络，保障在移动中进行操作。
在这一领域活跃的另一家公司是Oceus网络公司（Oceus Networks），其与海军就一个高规格的4G 长期演化技术项目开展合作。该公司负责国防解决方案的高级副总裁杰夫•哈曼（Jeff Harman）指出，海军一直在积极探索在海上利用4G 长期演化技术的创新应用。“海军的登舰侦察搜捕任务（VBSS）要求从直升机传送全动态视频给执行任务的船舶和快艇的能力，”他说。
为了实现这一点，海军航空系统司令部与Oceus网络公司合作，在两艘舰上开发使用4G 长期演化技术。“卡尔萨基”号（USS Kearsarge）和“圣安东尼奥”号（USS San Antonio）配备了微波无线广域网扩充现有的卫星通信。长期演化技术网络可以让两舰上的人员接收安装在直升机上的空中节点的实时视频，这反过来又使军官能够更快、更准确地决策。
Oceus公司还为其他军事机构提供基于安全通信的4G 长期演化技术环境中的解决方案。“我们的解决方案已经集成到海军舰艇和直升机、陆军的车辆和单兵、以及无人机和浮空器”，哈曼说。Oceus公司的一个重点一直是为军队提供终端到终端的解决方案。“我们不只是提供带宽，我们还与军队合作，其中包括国家安全局，以确保这些4G 长期演化技术传输是安全的，”他说。
Oceus公司是第一家获得临时授权，在保密级别运作4G 长期演化技术的公司。
除了测试和评估长期演化技术系统，美国国防部也关心公司如何提供安全的系统，特别是涉及到蜂窝电话/智能手机的使用。（搜狐军事 作者：知远）
编辑：UM004
新闻来源：http://mil.sohu.com/20140814/n403435649.shtml
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