美軍6G技術(shù)軍事化布局：戰(zhàn)略規(guī)劃、核心技術(shù)與頻譜部署

作為繼5G之后的下一代無(wú)線通信技術(shù)，6G憑借構(gòu)想中的超高帶寬、超低時(shí)延、泛在智能與全域連接特性，已顯露出對(duì)軍事領(lǐng)域的革命性潛力——理論上既能支撐海量作戰(zhàn)單元實(shí)時(shí)協(xié)同，讓士兵、裝備與指揮中心形成無(wú)縫聯(lián)動(dòng)的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，又能為情報(bào)快速傳遞、遠(yuǎn)程精確打擊操控及全域戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知提供毫秒級(jí)響應(yīng)的通信支撐。正是這種可重塑未來(lái)作戰(zhàn)形態(tài)的潛力，讓 6G 成為各國(guó)爭(zhēng)奪軍事科技霸權(quán)的焦點(diǎn)。對(duì)美軍而言，6G技術(shù)絕非僅僅是通信領(lǐng)域的一次常規(guī)升級(jí)，而是關(guān)乎未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)塑造、軍事戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)維系以及國(guó)家安全保障的核心要素。

一、 戰(zhàn)略規(guī)劃

1.戰(zhàn)略動(dòng)因和時(shí)間規(guī)劃

2024年10月25日，美國(guó)國(guó)防部研究與工程副部長(zhǎng)辦公室發(fā)布了《美國(guó)未來(lái)一代無(wú)線技術(shù)(FutureG)路線圖》。

該文件指出，美軍布局6G的主要?jiǎng)右蛴校?/p>

(1)美國(guó)國(guó)防部對(duì)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的需求持續(xù)增長(zhǎng)，但商業(yè)無(wú)線技術(shù)已領(lǐng)先于軍方能力;

(2)中國(guó)以低30%-70%的價(jià)格搶占5G領(lǐng)域市場(chǎng)，控制全球大量無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施，且在3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定中影響力顯著，其網(wǎng)絡(luò)被視為“不可信網(wǎng)絡(luò)”，存在安全威脅;

(3)商業(yè)界每年投入數(shù)千億美元用于無(wú)線研發(fā)，為美軍借力發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。

美軍已制定分階段6G通信技術(shù)發(fā)展規(guī)劃：2024至2028年將重點(diǎn)參與3GPP Releases18-21等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定工作，致力于將軍事需求融入6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。2030年至2034年將進(jìn)入6G實(shí)戰(zhàn)部署階段，優(yōu)先在軍事基地、作戰(zhàn)單元等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。預(yù)計(jì)到2034年左右，美軍將啟動(dòng)7G的前瞻性研究，確保其在全球軍事通信領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

圖：6G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2. 美軍6G相關(guān)組織體系

美軍在6G(FutureG)領(lǐng)域構(gòu)建了層次清晰、分工明確的組織體系：

首先，在戰(zhàn)略規(guī)劃與資源統(tǒng)籌層面，美國(guó)國(guó)防部發(fā)揮頂層設(shè)計(jì)與指導(dǎo)作用。其中，國(guó)防部研發(fā)與工程副部長(zhǎng)辦公室(OUSD(R&E))作為中樞管理機(jī)構(gòu)，主導(dǎo)“創(chuàng)新后5G(IB5G)”計(jì)劃，通過(guò)資金支持推動(dòng)核心技術(shù)突破;國(guó)防部首席信息官辦公室(DoD CIO)聚焦戰(zhàn)略制定與外部協(xié)調(diào)，牽頭制定 6G 國(guó)防戰(zhàn)略，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)軍民頻譜共享及標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等關(guān)鍵問(wèn)題。

在專項(xiàng)推進(jìn)層面，由 OUSD (R&E) 設(shè)立的 FutureG 辦公室，承擔(dān)著6G試驗(yàn)統(tǒng)籌、標(biāo)準(zhǔn)制定參與及軍種協(xié)同協(xié)調(diào)等核心職能，全力推動(dòng)6G關(guān)鍵項(xiàng)目落地。

在前沿探索層面，國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)聚焦高風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)新，研發(fā)太赫茲通信、通感一體化(ISAC)、AI頻譜管理等核心技術(shù)，奠定6G能力基礎(chǔ)。

在軍種驗(yàn)證層面，陸軍 C5ISR 中心聚焦戰(zhàn)術(shù)場(chǎng)景下的通信與感知融合應(yīng)用;空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)主攻高空太赫茲鏈路通信技術(shù)研發(fā);海軍研究局(ONR)深耕下一代海上通信體系構(gòu)建;太空軍相關(guān)機(jī)構(gòu)則主導(dǎo)天基 6G 節(jié)點(diǎn)及星間鏈路的部署與驗(yàn)證。具體內(nèi)容如下：

二、關(guān)鍵核心技術(shù)

美軍6G軍事布局的核心關(guān)鍵技術(shù)，緊密圍繞其五大軍事核心能力展開，旨在通過(guò)技術(shù)突破支撐全域作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，具體可總結(jié)為以下幾類：

圖：美軍規(guī)劃的6G關(guān)鍵核心技術(shù)

1.全域網(wǎng)絡(luò)接入與傳輸技術(shù)

非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)與天地一體化組網(wǎng)技術(shù)：通過(guò)衛(wèi)星、高空平臺(tái)等非地面節(jié)點(diǎn)與地面網(wǎng)絡(luò)融合，實(shí)現(xiàn)空、天、地、海全域無(wú)縫覆蓋，滿足遠(yuǎn)洋、極地、偏遠(yuǎn)戰(zhàn)區(qū)等極端環(huán)境的通信需求。

圖：6G-非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)架構(gòu)

集成接入與回傳(IAB)及演進(jìn)技術(shù)：簡(jiǎn)化復(fù)雜地形的網(wǎng)絡(luò)部署，支持戰(zhàn)術(shù)單元快速搭建臨時(shí)通信鏈路，提升網(wǎng)絡(luò)的機(jī)動(dòng)響應(yīng)能力。

增強(qiáng)型安全傳輸技術(shù)：在STUN(防竊聽(tīng)、篡改)、RUG(防中斷、抗攻擊)等技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合量子加密、AI驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)防御等，強(qiáng)化6G網(wǎng)絡(luò)在不可信環(huán)境中的抗截獲、抗干擾能力，保障涉密信息在泛在接入場(chǎng)景下的安全流轉(zhuǎn)。

2.動(dòng)態(tài)頻譜與開放架構(gòu)技術(shù)

智能頻譜管理技術(shù)：包括多輸入多輸出(MIMO)演進(jìn)、頻譜交換、風(fēng)險(xiǎn)感知頻譜接入(RISA)等，通過(guò)AI算法實(shí)現(xiàn)頻譜資源的動(dòng)態(tài)分配與沖突自主解決，提升6G在復(fù)雜電磁環(huán)境中的頻譜利用效率，支撐多域作戰(zhàn)的高頻段、大帶寬通信需求。

開源與虛擬化無(wú)線接入網(wǎng)(ORAN)技術(shù)：依托開放集中單元/分布式單元(OCUDU)倡議的技術(shù)積累，推動(dòng)6G RAN組件的開源化與硬件虛擬化，實(shí)現(xiàn)基站、核心網(wǎng)等設(shè)施的快速重構(gòu)與跨供應(yīng)商兼容，降低對(duì)單一廠商的依賴，同時(shí)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊后的快速恢復(fù)能力。

3.戰(zhàn)術(shù)場(chǎng)景適配技術(shù)

多跳安全側(cè)鏈通信技術(shù)：優(yōu)化6G終端的直連能力，支持戰(zhàn)術(shù)小隊(duì)在無(wú)固定基站覆蓋的環(huán)境下通過(guò)終端間多跳組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信，且通過(guò)加密算法保障鏈路安全。

分布式波束成形與抗干擾技術(shù)：結(jié)合AI與自適應(yīng)算法，使小股部隊(duì)的便攜終端能協(xié)同形成定向波束，提升復(fù)雜地形中的通信距離與抗干擾能力，支撐“分布式作戰(zhàn)單元”的協(xié)同行動(dòng)。

4.通感一體與智能感知技術(shù)

智能反射界面(IRS)與超材料技術(shù)：通過(guò)可控反射單元調(diào)整無(wú)線信號(hào)的傳播路徑，既提升非視距環(huán)境中的通信質(zhì)量，又可利用信號(hào)反射特性實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊目標(biāo)的被動(dòng)探測(cè)。

圖：智能反射界面(IRS)場(chǎng)景示意圖

AI驅(qū)動(dòng)的通感融合技術(shù)：基于6G的超大帶寬與低時(shí)延特性，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)通信信號(hào)中蘊(yùn)含的環(huán)境、目標(biāo)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)解析，實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的動(dòng)態(tài)感知與自主識(shí)別，為指揮決策提供“通信+傳感”的雙重?cái)?shù)據(jù)支撐。

5.智能后勤支撐技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)與資產(chǎn)追蹤技術(shù)：基于6G的廣連接、高精度定位能力，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)物資的全域?qū)崟r(shí)追蹤與可視化管理，支持后勤指揮系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)配資源。

大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)性后勤技術(shù)：結(jié)合6G網(wǎng)絡(luò)采集的海量后勤數(shù)據(jù)，通過(guò)AI模型預(yù)測(cè)物資消耗趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“按需補(bǔ)給”，減少冗余運(yùn)輸，提升后勤響應(yīng)速度。

三、美軍6G核心頻段規(guī)劃與分配策略

2023年，美國(guó)商務(wù)部頻譜管理咨詢委員會(huì)(CSMAC)發(fā)布6G小組委員會(huì)最終報(bào)告，對(duì)6G核心頻譜布局作出系統(tǒng)規(guī)劃，明確覆蓋3GHz以下、中頻段及擴(kuò)展中頻段(3-15GHz)、毫米波(24-71GHz)和太赫茲(95GHz以上)四大層級(jí)。報(bào)告基于各頻段的獨(dú)特技術(shù)特性，精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)軍事應(yīng)用場(chǎng)景，為技術(shù)驗(yàn)證與能力落地提供了方向性框架，具體內(nèi)容如下：

綜上，美國(guó)6G頻譜布局覆蓋從3GHz到太赫茲的多頻段，形成梯度化路徑，明確了各頻段技術(shù)特性與軍事應(yīng)用的匹配關(guān)系，為6G能力建設(shè)提供了系統(tǒng)框架。

圖：高指向性的太赫茲無(wú)人機(jī)通信系統(tǒng)

然而，其當(dāng)前發(fā)展仍面臨兩大關(guān)鍵挑戰(zhàn)：首先，高頻段技術(shù)成熟度不均衡，特別是太赫茲頻段的傳輸穩(wěn)定性與設(shè)備可靠性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證;其次，軍民頻譜協(xié)同機(jī)制尚不完善，中頻段與現(xiàn)有系統(tǒng)的頻譜重疊問(wèn)題以及動(dòng)態(tài)共享所需的智能調(diào)度技術(shù)亟待突破，這些因素都可能延緩6G技術(shù)在軍事領(lǐng)域的實(shí)際部署進(jìn)程。

四、總結(jié)

美軍在6G領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局凸顯了通信技術(shù)對(duì)未來(lái)軍事優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵作用，其通過(guò)頂層設(shè)計(jì)、軍民協(xié)同和技術(shù)攻關(guān)構(gòu)建6G軍事生態(tài)的做法值得關(guān)注。我國(guó)應(yīng)統(tǒng)籌國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃，聚焦太赫茲通信、智能頻譜管理等核心技術(shù)攻關(guān)，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定以增強(qiáng)話語(yǔ)權(quán)，同時(shí)優(yōu)化軍民頻譜協(xié)同機(jī)制，構(gòu)建自主可控的6G產(chǎn)業(yè)鏈，確保在新一代通信技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)戰(zhàn)略主動(dòng)地位。(來(lái)源：北京藍(lán)德信息科技有限公司)

參考資料

1. Office of the Under Secretary of Defense for Research and Engineering. Future GStrategic Roadmap. 2024

2. AFRL. Warfighter Interactions and Readiness Division.2023.

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5. U.S. Department of Defense. Regarding Next-Generation Electromagnetic Spectrum Strategic Roadmap. 2023.

6. RiveraJ, MillerB, PetersonJ, etal. 5G Securely Energized and Resilient: (5G-SER)[R]. National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO(UnitedStates), 2024.