「熱點關注」美國國會研究服務部：5G移動通信技術對國家安全的影響

通信技術智能家居無人駕駛交通雷達華為公司人造衛星數據庫 Jeep指揮官機器人農業藍海星智庫 2019-06-18

風裡雨裡，我在這裡等你～

前言

2019年6月12日，美國國會研究服務部（CRS）發佈《5G移動通信技術對國家安全的影響》報告，以下是對該報告的編譯。

與4G移動通信技術相比，5G的數據傳輸速度更快，帶寬更高，使新的軍事和商業應用成為可能。預計5G技術可用於支持互聯或自動化的設備，例如智能家居、自動駕駛汽車、精準農業系統、工業機械及先進機器人等。根據國防創新委員會（DIB）的報告，在軍事領域，5G可進一步改善情報/監視/偵察系統及其數據處理；催生新的指揮控制手段；使後勤系統更加流暢而提升效率。隨著5G的研發與部署，國會可能考慮出臺頻譜管理、國家安全及軍事應用方面的政策。

一、頻譜管理

根據工作頻段，5G主要分為兩個技術方向：sub-6GHz （工作在6G赫茲以下）和MMW（毫米波，工作在24~300G赫茲），如下圖所示。

圖1 5G頻段

毫米波頻段擁有更高的帶寬和更快的傳輸速度，一些通信公司已論證其適用於自動駕駛和一些數據量大的應用場景。但毫米波信號傳輸距離較短，能被雨水吸收或受到建築物、人和交通工具之類的物體干擾。因此，使用毫米波需要建設更多的基站，相較於6GHz以下頻段技術，成本和部署進度都處於明顯劣勢。因此，在高速度和高帶寬需求的通信中，5G技術主要基於毫米波；在全國範圍廣域覆蓋時則採用sub-6GHz技術。

世界各國的通信公司採用不同的方式部署5G。中國的通信公司關注成本更低的sub-6GHz技術。美國則是部分通信供應商關注毫米波技術，另一些供應商則關注sub-6GHz技術。

美國目前的主要問題在於，國防部佔據了很大比例的可用頻段。國防部只是在高端軍事領域使用了部分毫米波頻段，例如為美軍提供全球通信的先進極高頻衛星等，但在6GHz以下的頻段，國防部佔據了大部分，留下的可用頻段比其他國家要少。國防創新委員會建議國防部共享6GHz以下的頻段，以便於該頻段5G技術的研發和5G網絡的建設。國防部已在向共享更多的頻段邁進，但共享對國防部門帶來的干擾和安全等問題也引發了擔憂。比如空中交通管制雷達等，如果要開放民用，還需制定具體的軍民共享細則。此外，作為頻譜共享的替代措施，一些分析人士提出應該預留部分6GHz以下頻段作為商用。這要求國防部將部分應用挪到其他頻段上去。國防創新委員會評估該措施可能需要耗費10年時間，而共享頻譜則是5年。

二、國防安全擔憂

根據國防創新委員會的評估，中國目前是sub-6GHz技術的領導者，可能部署世界上第一個5G廣域網絡。接受政府補貼（例如土地補貼、研發撥款）的中國公司在全球5G供應商中佔據優勢地位。華為公司一家就與30多個國家簽訂了5G基礎設施建設合同，包括美國的盟友冰島和土耳其。一些專家表達了對中國設備漏洞可能用於網絡攻擊或軍事及商業間諜活動的擔憂。這些專家宣稱這些漏洞可能由於很多中國公司糟糕的商業行為引入，但他們也特別指出，這些漏洞也有可能是出於惡意目的而故意植入。中國在2017年6月實施的《國家情報法》提出：“任何組織和公民都應當依法支持、協助和配合國家情報工作，保守所知悉的國家情報工作祕密”。一些分析人士將該法律解釋為要求中國通信公司配合情報部門，包括強制安裝後門或向政府提供隱私數據。

還有分析人士表示中國通信設備帶來的威脅根據這些設備在蜂窩網絡結構中的位置而異。絕大部分蜂窩網絡可分為兩類：核心網絡和無線電接入網。前者提供互聯網入口並確保設備符合供應商標準，後者由廣播和接收無線電信號的蜂窩塔組成。這些專家指出：中國的核心網絡帶來的威脅是顯著的，但無線電接入網的威脅則在可管控範圍內。此外，還有分析人士認為使用任何中國設備的網絡都存在安全隱患。這些隱患甚至促使一些專家提出美國應限制與任何使用中國產5G設備的國家共享情報。

圖2 蜂窩網絡結構

三、軍事作戰應用

5G技術有一系列潛在的軍事應用，尤其是無人系統、指揮控制及情報/監視/偵察（ISR）系統（主要受益於5G技術的高傳輸速度和低時延）。

目前各軍種都在研發無人系統。這些軍用無人系統與商用無人系統類似，可通過在雲端存儲大量數據庫的方式來繞開在系統中進行數據處理的限制。安全的系統操作需要5G的高數據傳輸速度和低時延，以快速下載系統外的信息，並與系統中的傳感器數據融合。同樣的，5G還可用於在操作員和無人系統之間傳輸傳感器數據，並用於無人系統聯網，有可能催生像“蜂群”這類新的軍事作戰概念。

此外，5G技術還可嵌入到情報/監視/偵察（ISR）系統中。這些系統越來越需要高帶寬，對來自戰場傳感器的不斷增加的信息進行處理、挖掘和分發。這可使指揮官更及時獲取情報數據，從而改進作戰決策。

最後，指揮控制將受益於5G技術的高傳輸速度和低時延。例如，美軍目前主要通過衛星進行遠距離通信。但隨著信號傳輸距離的增大，在軌衛星通信的時延也會顯著增加，導致軍事行動滯後。使用像5G這樣的地面通信可減少視頻和遠程會議的時延，從而改進部署部隊間的通信和態勢感知。

儘管這些應用能顯著提高軍事效能，但考慮到數據安全問題（尤其是通過商業系統傳輸敏感的情報或作戰要求時），國防部在使用時將保持謹慎。這些風險可能通過使用終端加密來緩解——數據在網絡上傳輸之前，通過設備對其進行加密，以防止對手獲取信息。

四、國會要考慮的潛在問題

（1）採用什麼方式進行頻譜管理（例如，頻譜共享、頻譜重新分配）能最好地保護國防部的任務，同時滿足不斷增長的商業需求？

（2）中國在美國盟國和夥伴國的5G設施對美國國家安全帶來的威脅是什麼？這些風險是否可管控？若是，則如何進行管控？

（3）使用中國在美國盟國和夥伴國的5G設施會對軍事效能和互操作性產生何種衝擊？美國是否應該限制與採用中國5G設備的國家共享情報？

（4）隨著5G的研發和軍事應用，是否要對作戰概念、兵力結構、條令或態勢做出調整？

（5）如何通過加密技術和手段使美國能通過商業網絡進行（軍事）通信？

（藍海星）

文章推薦

美國國家安全戰略解析