中文版 | 先进通信技术

1. 挑战概述：尖端通信技术为数据共享网络提供了前所未有的带宽、时延与可用性水平。为支撑自主网络、远程医疗等前沿技术发展，需实现更显著的性能突破。军民领域通信网络日益面临干扰、阻塞、网络攻击及物理破坏威胁。因此下一代通信技术必须在民用与军用场景中兼具高性能与抗毁性、冗余配置及环境适应性。北约寻求军民两用解决方案，以增强下一代通信技术的韧性及效能，确保在分布式计算、传感与通信网络间实现强健快速的数据交换。

2. 示例场景：某偏远城镇居民依赖数据连接开展商业活动、医疗保健及应急响应。当地基站提供网络覆盖，该基站同时服务邻近军事设施。某特遣分队正使用机器人无人地面载具演练搜救行动——载具通过5G连接为操作员提供基于高清视频流的实时决策支持。当城镇遭遇地震摧毁基站后，24小时内邻近城镇运抵可移动5G基础设施。依托开放式无线接入网架构及人工智能解决方案（将原始基站功能优化适配至新设备），系统迅速恢复运行。此举不仅重建城镇全域通信，更使搜救分队得以部署无人载具，在最大限度保障人员安全前提下实施废墟伤员救援。

3. 赋能技术范例：以下清单列举可应对本挑战的代表性技术（非穷尽列表，北约防务创新加速器鼓励创新者突破清单框架提出创造性解决方案）：

无线电与天线

• 支持多供应商的开放式无线接入网（"O-RAN"），性能媲美单体解决方案
• O-RAN智能控制器创新实施方案
• 软件定义无线电网络与软件定义调制解调器
• 智能可重构天线——实现高增益多目标波束成形且具备低干扰概率
• 共形天线——适用于卡车、舰船及飞行器的低剖面安装
• 宽带天线——支持跨频段通信
• 新型跳频与扩频无线电——缓解干扰阻塞影响

分析与集成

• 先进数据分析工具——实时表征定位射频场环境
• 分组交换网状网络自动化优化与重构——响应物理损毁或网络攻击
• 通过分组交换网状网络将边缘处理与物联网传感器接入云计算服务的方法
• 蜂窝网络与战术无线电网络、卫星通信系统及地面分组交换互联网路由的互操作方案
• 网络赋能定位授时服务

安全网络

• 安全可靠抗毁的跨域解决方案——支持不同密级网络间共享态势感知工具的分类数据降密传输、敌对偏远地区数据传输、作战协同与决策支持
• 边缘计算——将数据处理推向网络边缘（临近物联网设备、自主载具、天基系统及智慧城市等数据源）
• 量子密码、后量子密码及同态加密等先进技术——保障数据安全防截取防篡改
• 网状网络与分布式通信架构（如区块链及分布式账本技术）——增强网络韧性冗余
• 零信任数据共享技术、分布式身份管理及其他数字工具——保障基于角色的网络访问安全

新兴通信系统

• 量子传感器——实现电磁辐射的宽带高灵敏度探测
• 集成后量子密码的通信系统
• 太赫兹及中频段通信系统——支撑超高速数据传输
• 5G/6G技术创新实施方案与应用
• 自由空间光通信系统激光终端
• 射频与光通信系统混合架构
• 非视距光通信系统
• 高频通信系统可重构智能表面

4. 应用前景：北约利益相关方已将安全高带宽通信确立为关键能力需求及所有作战行动的赋能要素。民用领域方面，全球5G基础设施市场规模预计将从2024年340亿美元扩展至2032年约5400亿美元——隐含年复合增长率约42%。市场增长趋势与联盟明确需求的结合，正构成本挑战的核心目标：推进在基础设施中断或频谱受胁时仍能保持数据链路可用性与可信度的先进技术。