Prolínání sítí 5G a nepozemských sítí (NTN) překročilo fázi „zajímavého konceptu“ a stalo se realitou. Na nedávném panelu na Defense Communications Forum představili zástupci NATO, americké armády, společnosti Airbus Defense and Space a asociace Mobile Satellite Services Association (MSSA), kde integrace skutečně stojí a co bude zapotřebí k tomu, aby se z pilotních projektů stala skutečně operačně připravená architektura.

Rámec diskuse nastínil již v úvodu prezident SIA Tom Stroup, který panelu předsedal. „Nepozemské sítě jsou nyní formálně součástí ekosystému 5G, který umožňuje pokrytí tam, kde pozemní infrastruktura sama o sobě nestačí. Integrace však neznamená pouze pokrytí. Jde o bezproblémovou interoperabilitu, dynamické směrování, bezpečnost a zajištění mise v celém kontinuu od země do vesmíru.“ Skutečnou otázkou, jak zdůraznil, již není to, zda tyto sítě konvergují, ale jak rychle a jak bezpečně.

Podle účastníků panelu standardizační práce dospívají, skutečná nasazení probíhají v dílčích oblastech a armády, které pozorně sledovaly vývoj na Ukrajině, nyní přistupují k buněčným komunikacím jako k něčemu, co musí stát po boku stávajících taktických rádií a nakonec je nahradit.

Aktuální stav standardů a jejich přijímání

Vztah satelitního průmyslu s organizací 3GPP se v průběhu posledních verzí standardů výrazně proměnil. Amina Boubendir, která vede výzkum a standardizaci ve společnosti Airbus Defense and Space, popsala tuto změnu přímo. Vydání Release 17 je nasazeno, Release 18 dozrává, Release 19 je ve vývoji a Release 20 spolu se studiemi 6G jsou již v přípravě. Podstata sdělení spočívá v tom, že satelitní hráči historicky dodávali proprietární řešení, což je v uzavřených sektorech přijatelné, ale problematické, pokud skutečně usilujete o masové nasazení. Standardizace je tím, co interoperabilitu otevírá.

Technologie přitom není jen teoretická. Nandan Das z MSSA poukázal na to, co je dostupné již dnes. „Pokud jde o to, co existuje dnes — třeba teď hned v mé kapse — můj telefon Google Pixel má satelit a SOS funkci, a to funguje prostřednictvím MSS spektra nad Spojenými státy.“ Zasílání zpráv mezi zařízeními přes NB-IoT funguje více než rok a testy NB-IoT hlasových služeb v automobilovém prostředí již proběhly. Release 20 se zaměřuje na rozšíření NB-IoT o hlasové volání přes GEO.

Na obranné straně NATO záležitosti formalizovalo výrazně rychleji, než by mnozí čekali. John Stephenson, který vede tým komunikačních služeb na centrále NATO v Bruselu, popsal, jak Projekt standardizace bezdrátových komunikací NATO (NWCSP), obsazený převážně lidmi z 3GPP pracujícími dobrovolně, prosadil přijetí v rámci STANAG 5665, jenž se stal aliančním standardem „buněčných komunikací pro obranu“. Zastřešující název byl záměrně ponechán obecný, aby bylo možné ho přenést na 6G i dál bez nutnosti dalšího přejmenování. NWCSP samotný končí na začátku roku 2027, ale práce na správě konfigurací přebírá Výbor NATO pro digitální politiku.

Technické výzvy a interoperabilita

Standardy jsou jedna věc, ale jejich zprovoznění na taktickém okraji sítě je věcí zcela jinou.

Plukovník Jeffrey Couillard, vedoucí oddělení interoperability a koalic v Army G6, byl přímočarý v popisu omezení. „Některé výzvy, zejména ve vojenském prostředí, se skutečně týkají dosahu, přístupu a manévrovatelnosti.“ Nasazení uzlu 5G na pevné místo v podstatě připoutá síly k tomuto bodu. Armádní plán PACE (Primary, Alternate, Contingency, Emergency) řadí 5G někam do spodní části pořadí. Cílem je posunout ho na primární pozici, a to kvůli tomu, co s sebou přináší: bohatý obsah, živé přenosy videa a situační povědomí přenášené na přední okraj. Dnešní technologie toho ještě plně nedosahuje. Očekává se, že 6G přes NTN tuto mezeru překlenout dokáže.

Das poukázal na konkrétnější nedostatek, který standardizační práce NATO pomohla odkrýt. „Uvědomili jsme si, že NTN v 3GPP bylo skutečně závislé na GNSS nebo GPS jako výchozím bodě, a to je v dnešním světě stále více zpochybňováno z různých důvodů — jak ze strany protivníků, tak i z jiných příčin.“ To nyní vyvolalo vznik studijní položky v 3GPP zaměřené na architektury odolné vůči výpadkům GNSS. Je to dobrý příklad toho, jak jsou nedostatky odhaleny mimo 3GPP a následně vráceny zpět do standardizačního procesu.

Boubendir doplnila komplementární pohled na pozemní segment. Velká část mil-SATCOM a gov-SATCOM stále funguje na proprietárních vlnových tvarech, zatímco mobilní průmysl standardizoval již dávno. Virtualizace pozemního segmentu — s využitím edge a cloudových výpočtů, jakož i standardu IEEE DIFI pro zpracování RF signálu staženého z oběžné dráhy jako IP nebo Ethernetu přes standardní přenos — je tím, co umožňuje přenášet stejné služby tam, kde jsou vojska nebo kde se mění podmínky prostředí. Otázka vlnového tvaru je, jak řekla, jedním z konkrétních míst, kde je konvergence aktivně studována.

Vojenské a civilní případy použití

Případy užití, které panel probíral, sahaly od zřejmých po skutečně podnětné. Couillard uvedl tři příklady. Prvním byla pohybující se formace, která potřebuje udržovat komunikaci a situační povědomí podél pohyblivé linie. Druhým byla reakce na katastrofy — představte si, jak NORTHCOM a Národní garda reagují na hurikán kategorie 5, kdy jsou místní buněčné věže zničeny. S nepozemskou 6G sítí mohou jednotky vstoupit do oblasti, najít přeživší, lokalizovat je a přivolat zdroje pomoci bez obvyklého komunikačního vakua. Třetím bylo rozsáhlé výcvikové cvičení na stanovištích v Kalifornii nebo Louisianě, kde rozsáhlý nepokrytý terén v současnosti omezuje, co mohou formace realisticky nacvičovat.

Stephenson doplnil námořní případ, o němž poznamenal, že je mu osobně blízký jako bývalému specialistovi na námořní komunikace Královského námořnictva. Velitelská loď vybavená základnovou stanicí NTN by mohla sdílet situační povědomí a manévrovací data v rámci celé skupiny plavidel v relevantním čase. Zmínil také návaznost případů použití na iniciativu NATO Federated Mission Networking — 41 přidružených subjektů včetně samotného NATO s mantrou „lidé, procesy a technologie“. STANAG 5665 je nyní součástí specifikací FMN spiral, což znamená, že přidružené subjekty jej musí společně implementovat, trénovat na něm a získávat na jeho základě certifikace.

Das upozornil na rozšířené MSS služby jako na další kategorii, které dosud nebyla věnována dostatečná pozornost. Námořní a letecká komunikace, včetně komunikace v pilotní kabině, a námořní bezpečnost jsou po desetiletí zajišťovány společnostmi Viasat a Inmarsat prostřednictvím proprietárních systémů. Ekvivalenty postavené na 5G by byly odolnější, efektivnější z hlediska šířky pásma a vystavěné na standardech namísto závislosti na jednom dodavateli.

Boubendir uzavřela diskusi pohledem na širší civilní oblast. Vrtulníky, stíhačky, přímé spojení se zařízeními v terénu, ropný a plynárenský průmysl, pobřežní služby, zemědělství a automobily — jak pro polohování, tak pro komunikaci uvnitř vozidla a infotainment. Seznam je dlouhý a společným jmenovatelem je rozšířené pokrytí, které nevyžaduje vlastní technický zásobník pro každé odvětví.

Bezpečnostní rizika a strategie jejich zmírňování

Zapojení 5G do taktického okraje s sebou přináší i známá slabá místa této platformy. Couillard to nepřikrášloval. Falešné buněčné věže, kompromitované handsets a geografické sledování zařízení — to vše jsou reálné hrozby při vedení vojenské operace. „Chtěli bychom se umět skrýt na dohled, a to může být něco, na čem budeme muset pracovat.“ Dynamické sdílení spektra a schopnost rychle přecházet mezi pásmy jsou součástí řešení. Stejně tak opatrnost při výběru sítí, ke kterým se zařízení připojují.

Stephenson formuloval stejný problém v operačních termínech. Elektronická ochranná opatření jsou důležitá, protože síly potřebují „vidět a nebýt viděny“. Očekává se, že příští iterace standardu NATO tuto problematiku zohlední v rámci modernizace normy 5665.

Na průmyslové straně byl Das osvěžující upřímností ohledně hranic. „Stojí za to připomenout, že něco jako dokonalá bezpečnost neexistuje. Vždy existují kompromisy a každá volba má své výhody i nevýhody.“ Otevřená standardizační povaha 5G nicméně znamená, že mnoho očí — akademici, doktorandi a průmysloví výzkumníci — neustále zkoumají zranitelnosti. Funkce jako síťové slicing, šifrování NAS a zabezpečení IMS jsou nyní integrovány přímo do zásobníku protokolů. MSSA mezitím pracuje na aspektech, které nespadají do působnosti 3GPP, včetně standardizace napájecích spojů a správy agregovaného rušení napříč kontinenty a oblastmi ITU — problém, který nyní míří na WRC-27.

Stephenson dodal, že průmyslová spolupráce NATO probíhá prostřednictvím několika kanálů: probíhající studie Úřadu pro vědu a technologie, Mnohonárodní projekt 5G a Skupina průmyslových asociací NATO (NIAG), která výsledky přenáší zpět do technických specifikací NATO.

Boubendir poznamenala, že Airbus dodává funkce odolnosti proti rušení ve svých produktech SATCOM dlouhodobě a nyní intenzivně investuje do kvantových sítí a distribuce kvantových klíčů. Její hlavní poselství spočívalo v tom, že standardizované specifikace ponechávají prostor pro implementační volby — což je zároveň silná stránka i zranitelnost. Bezpečnost musí být zohledněna až na úrovni hardwaru, nikoli přidána dodatečně.

6G a odolnost

Na otázku, zda NTN může skutečně splnit vojenské požadavky na odolné komunikace, Couillard neváhal. Přechod od dvourozměrné sítě ke 3D architektuře zahrnující zemi, vzduch a vesmír je podle něj právě tím, co zajišťuje robustnost signálu bez ohledu na polohu jednotek. Navíc přímo napájí systémy ISR a umožňuje získávání a sdílení zpravodajských informací téměř v reálném čase.

Stephenson se vrátil k plánu PACE. Přidání buněčných a NTN sítí nenahrazuje KV, VKV a UKV — dává velitelům další nástroj v arzenálu. Standardní rádia se stávají zálohou a buněčné komunikace přebírají hlavní roli.

Boubendir argumentovala, že 6G nelze diskutovat bez zohlednění více oběžných drah. Komplementární pokrytí přes LEO, MEO a GEO v kombinaci s přímým spojením se zařízeními v úzkopásmovém i širokopásmovém režimu je směrem, jímž satelitní průmysl tlačí standardizaci. Chronickým úzkým místem zůstává spektrum — a právě tam Boubendir spatřuje přínosy práce MSSA.

Pokud jde o to, jak konkrétně vypadá úspěch za rok, Stephenson dal nejkonkrétnější odpověď celého panelu. „STANAG 5665 zahrnutý ve specifikacích FMN spiral, úspěšné testování na CWIX, úspěšné využití na Steadfast Cobalt — konfirmačním cvičení NATO v oblasti CIS — pak Trident Juncture a nakonec nasazení v operacích. Takto vypadá úspěch pro mě.“

Zdroj: rcrwireless.com

Zdroj: NETGURU NETWORK NEWS