［朱赫男 徐磊］

1 5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

移動(dòng)數(shù)據(jù)通信早已變成了人類日常生活中可有可無(wú)的一部分，為適應(yīng)未來(lái)爆炸性的移動(dòng)數(shù)據(jù)信息流量發(fā)展、海量的設(shè)施連接、以及不斷涌現(xiàn)的各種新型服務(wù)與應(yīng)用場(chǎng)景等，更高性能的第5代移動(dòng)數(shù)據(jù)通信（5G）操作系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。5G時(shí)代，5G不僅肩負(fù)著繼續(xù)發(fā)展移動(dòng)通信網(wǎng)的責(zé)任，同時(shí)要涵蓋物聯(lián)網(wǎng)的需求，真正成為一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的世界。

2018年12月，美國(guó)全球問(wèn)題研究機(jī)構(gòu)發(fā)表名為《5G技術(shù)將重塑創(chuàng)新與安全環(huán)境》的報(bào)道內(nèi)容，高度強(qiáng)調(diào)了5G技術(shù)將擁有巨大的軍用優(yōu)勢(shì)，并預(yù)測(cè)出5G技術(shù)將作為中國(guó)未來(lái)軍隊(duì)發(fā)展的重要關(guān)鍵技術(shù)，將促進(jìn)軍隊(duì)地面移動(dòng)通訊體系和軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的無(wú)縫結(jié)合，并促進(jìn)新型軍事空地一體化通訊系統(tǒng)構(gòu)建和軍隊(duì)共享通信體系建設(shè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了變革未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)通信與指揮系統(tǒng)的重要目的。

2020年，《工業(yè)和信息化部有關(guān)推進(jìn)5G加速發(fā)展的通知》中提出：為進(jìn)一步貫穿并落實(shí)習(xí)近平主席總書記有關(guān)促進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加快蓬勃發(fā)展的重要講話精髓，全力推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)安全工程建設(shè)、應(yīng)用普及、技術(shù)快速發(fā)展和安全維護(hù)，發(fā)揮5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模效應(yīng)和引領(lǐng)功能，有效支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量蓬勃發(fā)展。相關(guān)事項(xiàng)包括要推進(jìn)國(guó)家5G網(wǎng)絡(luò)安全工程建設(shè)部署，進(jìn)一步豐富5G技術(shù)使用場(chǎng)景，不斷強(qiáng)化國(guó)家5G關(guān)鍵技術(shù)研究力度，著力構(gòu)筑國(guó)家5G安全保障體系，并做好具體組織落實(shí)。

而在5G標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)過(guò)程中，3GPP根據(jù)技術(shù)與規(guī)范專家們針對(duì)R17所做出的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)智能化、功能細(xì)致化、服務(wù)外延化”3個(gè)大趨勢(shì)共設(shè)有20多個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，將更加細(xì)化為面向互聯(lián)網(wǎng)智能運(yùn)維的數(shù)據(jù)收集和服務(wù)提升， 包括了基于網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維的信息收集與服務(wù)提升，基于增能垂直服務(wù)的無(wú)線切片強(qiáng)化、精準(zhǔn)定向、IoT與URLLC強(qiáng)化、低成本終端，包括基于網(wǎng)絡(luò)拓展的非地面通信（衛(wèi)星通訊及地空寬帶通信）、覆蓋強(qiáng)化、MIMO強(qiáng)化（含高鐵強(qiáng)化）等項(xiàng)。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的實(shí)施，全面提升5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)軍事領(lǐng)域重要性，為彈性作戰(zhàn)、高效戰(zhàn)場(chǎng)的即時(shí)通訊、海量設(shè)備大鏈接等軍事活動(dòng)起到關(guān)鍵作用。

不管在哪個(gè)層次，5G技術(shù)本身也是中國(guó)軍隊(duì)在未來(lái)作戰(zhàn)過(guò)程中必須著重關(guān)注的科技領(lǐng)域，特別是隨著發(fā)展的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣云、AR/VR等技術(shù)日益成熟，對(duì)促進(jìn)中國(guó)軍隊(duì)從信息化走向智能化所可以產(chǎn)生的影響突破，有著十分重要的作用。

2 5G關(guān)鍵指標(biāo)

在技術(shù)效能層面，5G網(wǎng)絡(luò)將擁有10～20 Gbit/s的峰值速度，100 Mbit/s～1 Gbit/s的數(shù)據(jù)體驗(yàn)速度，每平方公里一百萬(wàn)的接入量密度，1 ms的空口時(shí)延，500 km/h的移動(dòng)性能力，每平方米10 Mbit/s的速率密度等基礎(chǔ)性能指標(biāo)，較4G增加了3～15倍的信號(hào)質(zhì)量、近百倍的效率。由于對(duì)5G服務(wù)的高速需求，對(duì)頻率、時(shí)延、覆蓋范圍、頻譜、移動(dòng)性和容量等的KPI要求都很嚴(yán)格，峰值頻率由1 Gbit/s上升至 20 Gbit/s，數(shù)據(jù)服務(wù)頻率由 10 Mbit/s上升至100 Mbit/s，空口時(shí)延由 10 ms下降至 1 ms，接口數(shù)密度由10萬(wàn)/km2上升至100萬(wàn)/km2，最大移動(dòng)速率由350 km/h上升至 500 km/h。

在主要應(yīng)用情景方面，未來(lái)的5G系統(tǒng)將支撐擴(kuò)展型移動(dòng)寬帶（eMBB，Enhance Mobile Broadband）、具有高可靠度和超低時(shí)延的數(shù)據(jù)通信（uRLLC，Ultra Reliable and Low Latency Communication）及其大型機(jī)器間通信（mMTC，Massive Machine Type of Communication）三大類的重要應(yīng)用場(chǎng)合，如圖1所示。

圖1 IMT-2020應(yīng)用場(chǎng)景

eMMB——增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬，保證大量數(shù)據(jù)傳輸:增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬主要指需要盡可能大的帶寬，具有更大的吞吐量、低時(shí)延等，以使用戶能夠獲得更好的用戶體驗(yàn)。主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)容量的提升，支持不同的設(shè)備同時(shí)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸，帶寬增強(qiáng)也意味著傳輸速率增加。

mMTC——海量機(jī)器類通信，大量設(shè)備接入，數(shù)據(jù)傳輸：海量機(jī)器類通信主要體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，表現(xiàn)為海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息量并不大，是5G相對(duì)于前幾代通信技術(shù)的一個(gè)全新的應(yīng)用領(lǐng)域。

uRLLC——超可靠、低時(shí)延，傳輸速率快、穩(wěn)定性可靠：相比于4G網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)移動(dòng)5G引入了“自包含集成子幀”、可延伸的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)隔等創(chuàng)新技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)明顯減小，最低可低至1 ms，同時(shí)可靠性也大于4G，所以該技術(shù)使用場(chǎng)景也可應(yīng)用于一些對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間延遲非常敏感，而且對(duì)數(shù)據(jù)安全性很高的情況應(yīng)用領(lǐng)域。

3 5G在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

基于5G應(yīng)用三大領(lǐng)域的特點(diǎn)分析，未來(lái)軍用應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃趶椥詰?zhàn)略系統(tǒng)建設(shè)、高效戰(zhàn)場(chǎng)即時(shí)通訊以及海量設(shè)備接入三大場(chǎng)景廣泛應(yīng)用。

（1）彈性作戰(zhàn)體系構(gòu)建

借助5G科技的高效率、低時(shí)延的特點(diǎn)，利用行動(dòng)通信、模塊化信息技術(shù)、分布式計(jì)算信息技術(shù)和負(fù)載均衡信息技術(shù)，將離散配置的戰(zhàn)斗資源優(yōu)勢(shì)加以有機(jī)整合，而構(gòu)成的一個(gè)彈性、移動(dòng)的戰(zhàn)斗資源池，同時(shí)具有模塊化、聯(lián)通性、分布式、易擴(kuò)充和按需業(yè)務(wù)等特性，為作戰(zhàn)單位按需獲得戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)資源創(chuàng)造機(jī)會(huì)，為實(shí)現(xiàn)“跨域協(xié)同”提供條件保障。

通過(guò)獲取陸、海、空、天的正交對(duì)戰(zhàn)信息，實(shí)現(xiàn)陸、海、空、天、電、熱網(wǎng)絡(luò)等各戰(zhàn)域的信息作戰(zhàn)資源整合，將所有戰(zhàn)斗要素信息匯聚成云，如圖2所示。實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)信息的網(wǎng)狀交換，從而提高空天情報(bào)信息獲取效果，有效推動(dòng)戰(zhàn)斗指揮效率改善，進(jìn)一步增強(qiáng)空天信息作戰(zhàn)協(xié)調(diào)的效能。

彈性作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)，其外在表現(xiàn)形式是一個(gè)軍事服務(wù)的整體集成，結(jié)合了“云計(jì)算”的運(yùn)用和研究，并針對(duì)軍事行動(dòng)的現(xiàn)實(shí)需要將整體構(gòu)架，如圖3所示。分為了信息層、技術(shù)層、平臺(tái)層、使用層和管理人員等五大結(jié)構(gòu)。

資源層：利用模塊化方法，將大量離散配置的同型異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)資源，加以抽象整合以建立各種簡(jiǎn)單易用，且彈性可擴(kuò)的大數(shù)據(jù)池。

能力層：通過(guò)資源層所提供的相關(guān)戰(zhàn)斗信息資料，以作戰(zhàn)為目的將其整合封裝為一定的戰(zhàn)斗技能。

平臺(tái)層：基于能力層封裝的戰(zhàn)斗技能，按照不同的戰(zhàn)斗階段和流程，組成具體的戰(zhàn)斗功能。

應(yīng)用層功能：將基于平臺(tái)層提供的戰(zhàn)斗能力動(dòng)態(tài)配置的作戰(zhàn)功能，以滿足作戰(zhàn)活動(dòng)的類型與需要的應(yīng)用。

管理層：主要負(fù)責(zé)對(duì)作戰(zhàn)系統(tǒng)各層服務(wù)人員進(jìn)行的管理工作。

5G網(wǎng)絡(luò)的新特性，能夠很大限度支持彈性戰(zhàn)斗系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)現(xiàn)，以進(jìn)一步完成軍事行動(dòng)的戰(zhàn)略目標(biāo)，在戰(zhàn)時(shí)通過(guò)重新排列組合數(shù)量龐大、分散配置的戰(zhàn)斗要素，構(gòu)建并形成了各種配置不同表現(xiàn)形式的戰(zhàn)斗系統(tǒng)，為指揮員們創(chuàng)造出更多創(chuàng)新的戰(zhàn)斗方法與武器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)完成。

（2）高效戰(zhàn)場(chǎng)即時(shí)通信

對(duì)于軍事部門與軍隊(duì)之間的從平時(shí)辦公、戰(zhàn)備值班、戰(zhàn)備執(zhí)勤，直至戰(zhàn)時(shí)行動(dòng)指揮的人員進(jìn)行相互信息溝通、組合運(yùn)用時(shí)，要充分考慮軍事部門內(nèi)的橫向部門之間職能分工，以及縱層級(jí)領(lǐng)導(dǎo)或指揮的組織架構(gòu)特征，并科學(xué)合理地規(guī)劃使用部門功能與人員的組合運(yùn)用，分析各類關(guān)系，以建立有序、嚴(yán)密且安全可靠的高效工作流程。

隨著我國(guó)5G通信的廣泛開發(fā)，其具有覆蓋面廣、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)較高可靠的傳輸速率，同時(shí)具有通信類型多、可記錄性好、保密程度高和易于管理的特點(diǎn)特性，從而為軍事活動(dòng)的工作效率提升起到了極大幫助。在各個(gè)作戰(zhàn)方向、作戰(zhàn)地區(qū)、參戰(zhàn)兵力之間實(shí)現(xiàn)了作戰(zhàn)信號(hào)終端的互聯(lián)互通。

例如某個(gè)或多級(jí)的軍事部門在戰(zhàn)備值班時(shí)，其主要任務(wù)就是了解敵我環(huán)境等狀況，并組織協(xié)調(diào)戰(zhàn)備活動(dòng)和應(yīng)付突發(fā)事件等。橫向方面，各部門都會(huì)根據(jù)職能分工設(shè)有若干個(gè)部門值班部位，在值班主任的帶領(lǐng)下協(xié)調(diào)一致地工作，從而建立了本級(jí)值班體系縱向方面，各個(gè)部隊(duì)的各部門值班逐級(jí)向上級(jí)同類機(jī)關(guān)值班主任負(fù)責(zé)，從而建立部門間值班體系。當(dāng)橫向和縱向相結(jié)合時(shí)，便構(gòu)成了完善的部門戰(zhàn)備值班體系，如圖4所示。

圖4 戰(zhàn)備值班系統(tǒng)組成

按照上述戰(zhàn)備值班體系組成，每位參與值班工作的人，均以實(shí)際身份（姓名單位職務(wù)和值班身份等）進(jìn)入了網(wǎng)上的戰(zhàn)備值班空間，成為空間成員。理論上，這些成員都能在這個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)空間界面中，完成即時(shí)消息交互或者使用其他功能；但考慮到由于人員職業(yè)層次、橫向各部門值班之間的職能區(qū)別和縱向各個(gè)部隊(duì)間的人員層級(jí)差異，而造成的對(duì)不同信息內(nèi)容與數(shù)據(jù)資料的知悉范圍和深度的約束，以及整個(gè)信息系統(tǒng)的有序流轉(zhuǎn)與管理需要，將實(shí)際參與戰(zhàn)備值班的各類人區(qū)分為值班首長(zhǎng)本級(jí)值班和部門值班三類群組，如圖5所示。

圖5 群組劃分示意圖

利用這個(gè)群組劃分，讓值班人員在群里共同討論時(shí)閱、聽看發(fā)言以及對(duì)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索權(quán)等；此外，賦予部門人員（如首長(zhǎng)和部門領(lǐng)導(dǎo)等）臨時(shí)性研討會(huì)召開權(quán)利，或通知專門人員參加集體研討交流的臨時(shí)性群組。

（3）海量裝備接入

隨著未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)大量各種類型的戰(zhàn)爭(zhēng)終端接入，需要巨大的信息處理能力和數(shù)據(jù)分析力量，而且隨著海量裝備的接入，戰(zhàn)爭(zhēng)數(shù)據(jù)處理能力和信息量將呈現(xiàn)出爆炸性增加。借助5G技術(shù)所提供的低功耗、低時(shí)延，再加上5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模天線、全頻譜連接和新型多址手段，確保了能夠?qū)⑷绱撕Ａ康难b備連接到互聯(lián)網(wǎng)中，如圖6所示。

圖6 5G海量接入軍事化作業(yè)

隨著巨大寬帶、超高速的5G信道數(shù)據(jù)傳輸，以及基于5G技術(shù)的萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)等人工智能科技的爆發(fā)，中國(guó)軍隊(duì)武器裝備的操作模式或?qū)⒊霈F(xiàn)歷史性轉(zhuǎn)變，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大范圍的無(wú)人操作模式，而未來(lái)的部隊(duì)操作將以“機(jī)器人士兵”為主，大規(guī)模的無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、無(wú)人車輛和無(wú)人系統(tǒng)進(jìn)行戰(zhàn)斗、運(yùn)輸補(bǔ)給等后勤；另外，可穿戴設(shè)備，包括AR、VR頭盔等也會(huì)大規(guī)模使用，能夠快速收集、傳遞和管理大量的作戰(zhàn)信息，并完成對(duì)作戰(zhàn)狀態(tài)認(rèn)知，進(jìn)而給指揮員帶來(lái)更全面精準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)分析和判斷能力，從而提升攻擊精度或者偵察水平。它將完全打破部隊(duì)的編組架構(gòu)與行動(dòng)模式，實(shí)行“扁平化”快速指導(dǎo)，必要時(shí)聯(lián)合參謀部還能夠直接指揮到一部戰(zhàn)車、一部直升機(jī)、一把大炮等等。

4 結(jié)束語(yǔ)

5G技術(shù)的功能和特色促進(jìn)了武器裝備的高速發(fā)展，對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)模式、保障手段甚至編制體系都產(chǎn)生影響。未來(lái)作戰(zhàn)體系將會(huì)隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而產(chǎn)生顛覆性變化。所以，進(jìn)一步發(fā)展基于5G網(wǎng)絡(luò)在軍隊(duì)中的應(yīng)用以及戰(zhàn)斗指揮的探討、研發(fā)，將大大提升軍隊(duì)作戰(zhàn)效率以及軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。