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之后的下一代無線通信技術(shù)，6G憑借構(gòu)想中的超高帶寬、超低時延、泛在智能與全域連接特性，已顯露出對軍事領(lǐng)域的革命性潛力——理論上既能支撐海量作戰(zhàn)單元實時協(xié)同，讓士兵、裝備與指揮中心形成無縫聯(lián)動的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，又能為情報快速傳遞、遠程精確打擊操控及全域戰(zhàn)場態(tài)勢感知提供毫秒級響應(yīng)的通信支撐。正是這種可重塑未來作戰(zhàn)形態(tài)的潛力，讓 6G 成為各國爭奪軍事科技霸權(quán)的焦點。對美軍而言，6G技術(shù)絕非僅僅是通信領(lǐng)域的一次常規(guī)升級，而是關(guān)乎未來戰(zhàn)爭形態(tài)塑造、軍事戰(zhàn)略優(yōu)勢維系以及國家安全保障的核心要素。

一、 戰(zhàn)略規(guī)劃

1.戰(zhàn)略動因和時間規(guī)劃

2024年10月25日，美國國防部研究與工程副部長辦公室發(fā)布了《美國未來一代無線技術(shù)(FutureG)路線圖》。

該文件指出，美軍布局6G的主要動因有：

(1)美國國防部對數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的需求持續(xù)增長，但商業(yè)無線技術(shù)已領(lǐng)先于軍方能力;

(2)中國以低30%-70%的價格搶占5G領(lǐng)域市場，控制全球大量無線基礎(chǔ)設(shè)施，且在3GPP標準制定中影響力顯著，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)千億美元用于無線研發(fā)，為美軍借力發(fā)展提供了機會。

美軍已制定分階段6G通信技術(shù)發(fā)展規(guī)劃：2024至2028年將重點參與3GPP Releases18-21等國際標準制定工作，致力于將軍事需求融入6G技術(shù)標準體系。2030年至2034年將進入6G實戰(zhàn)部署階段，優(yōu)先在軍事基地、作戰(zhàn)單元等關(guān)鍵節(jié)點實施網(wǎng)絡(luò)升級。預(yù)計到2034年左右，美軍將啟動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，美國國防部發(fā)揮頂層設(shè)計與指導(dǎo)作用。其中，國防部研發(fā)與工程副部長辦公室(OUSD(R&E))作為中樞管理機構(gòu)，主導(dǎo)“創(chuàng)新后5G(IB5G)”計劃，通過資金支持推動核心技術(shù)突破;國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 國防戰(zhàn)略，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)軍民頻譜共享及標準統(tǒng)一等關(guān)鍵問題。

在專項推進層面，由 OUSD (R&E) 設(shè)立的 FutureG 辦公室，承擔(dān)著6G試驗統(tǒng)籌、標準制定參與及軍種協(xié)同協(xié)調(diào)等核心職能，全力推動6G關(guān)鍵項目落地。

在前沿探索層面，國防高級研究計劃局(DARPA)聚焦高風(fēng)險創(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)。

在軍種驗證層面，陸軍 C5ISR 中心聚焦戰(zhàn)術(shù)場景下的通信與感知融合應(yīng)用;空軍研究實驗室(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)機構(gòu)則主導(dǎo)天基 6G 節(jié)點及星間鏈路的部署與驗證。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，旨在通過技術(shù)突破支撐全域作戰(zhàn)優(yōu)勢，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)：通過衛(wèi)星、高空平臺等非地面節(jié)點與地面網(wǎng)絡(luò)融合，實現(xiàn)空、天、地、海全域無縫覆蓋，滿足遠洋、極地、偏遠戰(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)及演進技術(shù)：簡化復(fù)雜地形的網(wǎng)絡(luò)部署，支持戰(zhàn)術(shù)單元快速搭建臨時通信鏈路，提升網(wǎng)絡(luò)的機動響應(yīng)能力。

增強型安全傳輸技術(shù)：在STUN(防竊聽、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)動的動態(tài)防御等，強化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景下的安全流轉(zhuǎn)。

2.動態(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、頻譜交換、風(fēng)險感知頻譜接入(RISA)等，通過AI算法實現(xiàn)頻譜資源的動態(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6G RAN組件的開源化與硬件虛擬化，實現(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，降低對單一廠商的依賴，同時增強網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊后的快速恢復(fù)能力。

3.戰(zhàn)術(shù)場景適配技術(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)小隊在無固定基站覆蓋的環(huán)境下通過終端間多跳組網(wǎng)實現(xiàn)通信，且通過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。

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)：通過可控反射單元調(diào)整無線信號的傳播路徑，既提升非視距環(huán)境中的通信質(zhì)量，又可利用信號反射特性實現(xiàn)對周邊目標的被動探測。

圖：智能反射界面(IRS)場景示意圖

AI驅(qū)動的通感融合技術(shù)：基于6G的超大帶寬與低時延特性，結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法對通信信號中蘊含的環(huán)境、目標信息進行實時解析，實現(xiàn)對戰(zhàn)場態(tài)勢的動態(tài)感知與自主識別，為指揮決策提供“通信+傳感”的雙重數(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，實現(xiàn)作戰(zhàn)物資的全域?qū)崟r追蹤與可視化管理，支持后勤指揮系統(tǒng)動態(tài)調(diào)配資源。

大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測性后勤技術(shù)：結(jié)合6G網(wǎng)絡(luò)采集的海量后勤數(shù)據(jù)，通過AI模型預(yù)測物資消耗趨勢，實現(xiàn)“按需補給”，減少冗余運輸，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，美國商務(wù)部頻譜管理咨詢委員會(CSMAC)發(fā)布6G小組委員會最終報告，對6G核心頻譜布局作出系統(tǒng)規(guī)劃，明確覆蓋3GHz以下、中頻段及擴展中頻段(3-15GHz)、毫米波(24-71GHz)和太赫茲(95GHz以上)四大層級。報告基于各頻段的獨特技術(shù)特性，精準對應(yīng)軍事應(yīng)用場景，為技術(shù)驗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人機通信系統(tǒng)

然而，其當前發(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)備可靠性仍需進一步驗證;其次，軍民頻譜協(xié)同機制尚不完善，中頻段與現(xiàn)有系統(tǒng)的頻譜重疊問題以及動態(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)域的實際部署進程。

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)對未來軍事優(yōu)勢的關(guān)鍵作用，其通過頂層設(shè)計、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。我國應(yīng)統(tǒng)籌國家戰(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)，積極參與國際標準制定以增強話語權(quán)，同時優(yōu)化軍民頻譜協(xié)同機制，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)競爭中占據(jù)戰(zhàn)略主動地位。(北京藍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.

3. Commerce Spectrum Management Advisory Committee (CSMAC). Report of Subcommittee on 6G. 2023.

4. The White House. The National Spectrum Strategy. 2023.

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.