［朱赫男 徐磊］

1 5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

移動數(shù)據(jù)通信早已變成了人類日常生活中可有可無的一部分，為適應未來爆炸性的移動數(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)與應用場景等，更高性能的第5代移動數(shù)據(jù)通信（5G）操作系統(tǒng)應運而生。5G時代，5G不僅肩負著繼續(xù)發(fā)展移動通信網(wǎng)的責任，同時要涵蓋物聯(lián)網(wǎng)的需求，真正成為一個萬物互聯(lián)的世界。

2018年12月，美國全球問題研究機構(gòu)發(fā)表名為《5G技術(shù)將重塑創(chuàng)新與安全環(huán)境》的報道內(nèi)容，高度強調(diào)了5G技術(shù)將擁有巨大的軍用優(yōu)勢，并預測出5G技術(shù)將作為中國未來軍隊發(fā)展的重要關(guān)鍵技術(shù)，將促進軍隊地面移動通訊體系和軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的無縫結(jié)合，并促進新型軍事空地一體化通訊系統(tǒng)構(gòu)建和軍隊共享通信體系建設(shè)，進而實現(xiàn)了變革未來戰(zhàn)爭通信與指揮系統(tǒng)的重要目的。

2020年，《工業(yè)和信息化部有關(guān)推進5G加速發(fā)展的通知》中提出：為進一步貫穿并落實習近平主席總書記有關(guān)促進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5G網(wǎng)絡(luò)安全工程建設(shè)、應用普及、技術(shù)快速發(fā)展和安全維護，發(fā)揮5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模效應和引領(lǐng)功能，有效支撐經(jīng)濟社會高質(zhì)量蓬勃發(fā)展。相關(guān)事項包括要推進國家5G網(wǎng)絡(luò)安全工程建設(shè)部署，進一步豐富5G技術(shù)使用場景，不斷強化國家5G關(guān)鍵技術(shù)研究力度，著力構(gòu)筑國家5G安全保障體系，并做好具體組織落實。

而在5G標準推進過程中，3GPP根據(jù)技術(shù)與規(guī)范專家們針對R17所做出的設(shè)計與規(guī)劃，根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)智能化、功能細致化、服務(wù)外延化”3個大趨勢共設(shè)有20多個技術(shù)標準立項，將更加細化為面向互聯(lián)網(wǎng)智能運維的數(shù)據(jù)收集和服務(wù)提升， 包括了基于網(wǎng)絡(luò)智能運維的信息收集與服務(wù)提升，基于增能垂直服務(wù)的無線切片強化、精準定向、IoT與URLLC強化、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）、覆蓋強化、MIMO強化（含高鐵強化）等項。此標準規(guī)范的實施，全面提升5G網(wǎng)絡(luò)對軍事領(lǐng)域重要性，為彈性作戰(zhàn)、高效戰(zhàn)場的即時通訊、海量設(shè)備大鏈接等軍事活動起到關(guān)鍵作用。

不管在哪個層次，5G技術(shù)本身也是中國軍隊在未來作戰(zhàn)過程中必須著重關(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，對促進中國軍隊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

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)體驗速度，每平方公里一百萬的接入量密度，1 ms的空口時延，500 km/h的移動性能力，每平方米10 Mbit/s的速率密度等基礎(chǔ)性能指標，較4G增加了3～15倍的信號質(zhì)量、近百倍的效率。由于對5G服務(wù)的高速需求，對頻率、時延、覆蓋范圍、頻譜、移動性和容量等的KPI要求都很嚴格，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，空口時延由 10 ms下降至 1 ms，接口數(shù)密度由10萬/km2上升至100萬/km2，最大移動速率由350 km/h上升至 500 km/h。

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

圖1 IMT-2020應用場景

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

mMTC——海量機器類通信，大量設(shè)備接入，數(shù)據(jù)傳輸：海量機器類通信主要體現(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相對于前幾代通信技術(shù)的一個全新的應用領(lǐng)域。

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

3 5G在軍事領(lǐng)域的應用

基于5G應用三大領(lǐng)域的特點分析，未來軍用應用領(lǐng)域?qū)⒃趶椥詰?zhàn)略系統(tǒng)建設(shè)、高效戰(zhàn)場即時通訊以及海量設(shè)備接入三大場景廣泛應用。

（1）彈性作戰(zhàn)體系構(gòu)建

借助5G科技的高效率、低時延的特點，利用行動通信、模塊化信息技術(shù)、分布式計算信息技術(shù)和負載均衡信息技術(shù)，將離散配置的戰(zhàn)斗資源優(yōu)勢加以有機整合，而構(gòu)成的一個彈性、移動的戰(zhàn)斗資源池，同時具有模塊化、聯(lián)通性、分布式、易擴充和按需業(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)造機會，為實現(xiàn)“跨域協(xié)同”提供條件保障。

通過獲取陸、海、空、天的正交對戰(zhàn)信息，實現(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。實現(xiàn)作戰(zhàn)信息的網(wǎng)狀交換，從而提高空天情報信息獲取效果，有效推動戰(zhàn)斗指揮效率改善，進一步增強空天信息作戰(zhàn)協(xié)調(diào)的效能。

彈性作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)，其外在表現(xiàn)形式是一個軍事服務(wù)的整體集成，結(jié)合了“云計算”的運用和研究，并針對軍事行動的現(xiàn)實需要將整體構(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單易用，且彈性可擴的大數(shù)據(jù)池。

能力層：通過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。

應用層功能：將基于平臺層提供的戰(zhàn)斗能力動態(tài)配置的作戰(zhàn)功能，以滿足作戰(zhàn)活動的類型與需要的應用。

管理層：主要負責對作戰(zhàn)系統(tǒng)各層服務(wù)人員進行的管理工作。

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)的實現(xiàn)，以進一步完成軍事行動的戰(zhàn)略目標，在戰(zhàn)時通過重新排列組合數(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，進而實現(xiàn)戰(zhàn)略目標完成。

（2）高效戰(zhàn)場即時通信

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

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

例如某個或多級的軍事部門在戰(zhàn)備值班時，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)備活動和應付突發(fā)事件等。橫向方面，各部門都會根據(jù)職能分工設(shè)有若干個部門值班部位，在值班主任的帶領(lǐng)下協(xié)調(diào)一致地工作，從而建立了本級值班體系縱向方面，各個部隊的各部門值班逐級向上級同類機關(guān)值班主任負責，從而建立部門間值班體系。當橫向和縱向相結(jié)合時，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，均以實際身份（姓名單位職務(wù)和值班身份等）進入了網(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統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)空間界面中，完成即時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)別和縱向各個部隊間的人員層級差異，而造成的對不同信息內(nèi)容與數(shù)據(jù)資料的知悉范圍和深度的約束，以及整個信息系統(tǒng)的有序流轉(zhuǎn)與管理需要，將實際參與戰(zhàn)備值班的各類人區(qū)分為值班首長本級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

利用這個群組劃分，讓值班人員在群里共同討論時閱、聽看發(fā)言以及對專業(yè)數(shù)據(jù)庫和知識文獻數(shù)據(jù)庫的檢索權(quán)等；此外，賦予部門人員（如首長和部門領(lǐng)導等）臨時性研討會召開權(quán)利，或通知專門人員參加集體研討交流的臨時性群組。

（3）海量裝備接入

隨著未來戰(zhàn)爭大量各種類型的戰(zhàn)爭終端接入，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)的萬物互聯(lián)網(wǎng)等人工智能科技的爆發(fā)，中國軍隊武器裝備的操作模式或?qū)⒊霈F(xiàn)歷史性轉(zhuǎn)變，已經(jīng)實現(xiàn)了大范圍的無人操作模式，而未來的部隊操作將以“機器人士兵”為主，大規(guī)模的無人機、機器人、無人車輛和無人系統(tǒng)進行戰(zhàn)斗、運輸補給等后勤；另外，可穿戴設(shè)備，包括AR、VR頭盔等也會大規(guī)模使用，能夠快速收集、傳遞和管理大量的作戰(zhàn)信息，并完成對作戰(zhàn)狀態(tài)認知，進而給指揮員帶來更全面精準的大數(shù)據(jù)分析和判斷能力，從而提升攻擊精度或者偵察水平。它將完全打破部隊的編組架構(gòu)與行動模式，實行“扁平化”快速指導，必要時聯(lián)合參謀部還能夠直接指揮到一部戰(zhàn)車、一部直升機、一把大炮等等。

4 結(jié)束語

5G技術(shù)的功能和特色促進了武器裝備的高速發(fā)展，對戰(zhàn)爭模式、保障手段甚至編制體系都產(chǎn)生影響。未來作戰(zhàn)體系將會隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而產(chǎn)生顛覆性變化。所以，進一步發(fā)展基于5G網(wǎng)絡(luò)在軍隊中的應用以及戰(zhàn)斗指揮的探討、研發(fā)，將大大提升軍隊作戰(zhàn)效率以及軍隊戰(zhàn)斗力。