Penggunaan jaringan data seluler 5G di area taktis

(Untuk Genesio Di Sabatino​*)
06/06/24

Komunikasi taktis adalah komunikasi militer di mana informasi, khususnya perintah dan intelijen militer dikirimkan dari suatu komando, seseorang atau ditempatkan di medan perang, khususnya selama pertempuran.

Ini mencakup segala jenis transmisi informasi, baik lisan, tertulis, visual atau pendengaran, dan dapat dikirim dalam berbagai bentuk.

  

"Telekomunikasi generasi mendatang akan mempengaruhi setiap aspek masyarakat, mulai dari transportasi hingga layanan kesehatan, serta operasi militer kita.”

Sekretaris Jenderal NATO Jens Stoltenberg – Pertemuan Menteri Pertahanan, Brussels, 25 Oktober 2019

Evolusi jaringan seluler

Dalam skenario saat ini, penerapan jaringan 5G-SA (Stand Alone, yaitu 5G asli dan tidak dihibridisasi dengan 4G) sangat penting untuk mengembangkan bidang-bidang seperti mengemudi otonom, augmented reality, otomasi industri, ekonomi M2M, telemedis, dan secara umum untuk segala hal. banyak hal yang perlu terus-menerus terhubung.

Peningkatan bandwidth yang tersedia, cakupan yang luas dan pengurangan latensi yang dapat diberikan oleh standar baru ini akan semakin menggeser lalu lintas data ke jaringan komunikasi seluler.

Oleh karena itu, tidak mengherankan jika 5G telah memainkan peran penting, bahkan dalam konteks geopolitik, sehingga menggarisbawahi pentingnya menjadikan saluran komunikasi ini seaman dan sedapat mungkin dapat dioperasikan.

Evolusi yang dibawa oleh berbagai versi jaringan seluler menonjol dari sudut pandang kinerja dan fungsional, yang menunjukkan kemampuan untuk mempertahankan kepatuhan penuh terhadap kebutuhan saat ini dan masa depan.

ara. 1 Latensi rata-rata dan kecepatan data per perangkat (pengalaman pengguna). Perhatikan bagaimana nilainya meningkat berdasarkan urutan besarnya antara satu spesifikasi dan lainnya

Standar 5G

Menarik untuk dicatat bagaimana standar komunikasi radio seluler yang digunakan saat ini berasal dari Eropa.

GSM misalnya, lahir sebagai ETSI (European Telecommunications Standards Institute) berstandar Eropa dan ETSI sendiri berperan penting dalam lahirnya konsorsium 3GPP.

ITU-R

Persatuan Telekomunikasi Internasional adalah badan Perserikatan Bangsa-Bangsa yang mengkhususkan diri dalam mendefinisikan teknologi komunikasi digital. Sektor Komunikasi Radio menangani komunikasi radio.

Gambar 2 Evolusi persyaratan

3GPP

Proyek Kemitraan Generasi Ketiga, yang awalnya dipromosikan oleh ETSI (European Telecommunications Standards Institute), adalah sebuah konsorsium yang saat ini menyatukan berbagai lembaga regional di seluruh dunia.

Di dalam lembaga-lembaga ini juga terdapat Pengangkut dan Vendor swasta yang secara aktif berpartisipasi dalam penyusunan spesifikasi teknis standar terkait.

arsitektur 5G

Arsitektur 5G pada dasarnya dikembangkan pada 3 level di mana yang pertama kita temukan UE (Peralatan Pengguna) yang tidak lain adalah perangkat seluler yang kompatibel dengan spesifikasi 5G.

Akses radio diatur oleh konteks NG-RAN (Next Generation Radio Access Network), tingkat ketiga, 5GC (inti 5G), berisi kekhasan eksklusif 5G, sedangkan bagian akses RAN dapat dibagikan dengan implementasi 4G yang sudah ada. Semua layanan dirutekan melalui protokol IP.

Persyaratan dan spesifikasi antara standar sebelumnya dan 5G berbeda-beda di setiap level, namun tetap saling melengkapi dan terintegrasi di berbagai lapisan fungsional. Hal ini memungkinkan transisi bertahap antara 4G dan 5G dan, secara teoritis, dengan 6G di masa depan.

Secara fungsional, level 5GC-lah yang menyatukan perbedaan arsitektur terbesar, sedangkan bagian NG-RAN bertanggung jawab untuk menjamin kinerja lebih baik yang dijanjikan standar 5G.

5G SA vs NSA

Dengan tujuan transisi yang bertahap dan lebih mudah diserap secara finansial, perusahaan telekomunikasi melakukan migrasi dari 4G ke 5G dengan mengadopsi hibridisasi kedua standar tersebut.

Saat ini di Italia hanya 12% dari jaringan 5G yang "disebut" adalah SA (Stand Alone), yaitu sepenuhnya terstruktur sesuai dengan spesifikasi 5G dan sebagian besar didedikasikan untuk FWA (Fixed Wireless Access). Sisanya adalah jaringan terstruktur seperti 4G yang mengadopsi dan mengintegrasikan teknologi NG-RAN dalam infrastruktur yang ada (yaitu 5G Non Stand Alone).

gbr.4 Contoh arsitektur 5G-NSA

Khususnya di bidang keamanan, ini adalah langkah mendasar, ini adalah standar 5G SA yang secara khusus meningkatkan tingkat Otentikasi, Privasi, Kerahasiaan, dan Integritas komunikasi di jaringan seluler [7]

ara. 5 Contoh arsitektur 5G-SA

5G pribadi

Jaringan Pribadi Seluler (MPN) 5G adalah jaringan seluler yang aksesnya didedikasikan untuk penggunaan eksklusif entitas tertentu, termasuk melalui infrastruktur khusus. Faktanya, standar itu sendiri yang telah memperkirakan jenis penerapan ini, juga membagi pita yang tersedia, tepatnya untuk membuat jenis jaringan ini lebih efisien (pita yang lebih rendah dalam spektrum menjamin penetrasi hambatan yang lebih besar).

Karena jaringan tersebut dilarang untuk diakses oleh publik dan oleh karena itu tidak dibagikan, jaringan tersebut dapat menjamin kinerja yang sangat tinggi dalam hal kecepatan, latensi, dan keamanan.

gbr.6 Contoh jaringan 5G pribadi

Manfaat penerapan jaringan 5G dalam komunikasi taktis

Ketika skenario pertempuran semakin kompleks dan musuh menjadi lebih canggih, ketersediaan platform komunikasi militer yang efektif menjadi semakin penting dibandingkan sebelumnya. Banyak kemajuan teknologi nirkabel berasal dari komunikasi militer. Ini adalah kasusnya frekuensi hopping dalam komunikasi seluler 2G atau spektrum penyebaran urutan langsung dalam 3G. Namun, mulai dari 4G, komunikasi nirkabel terus berkembang secara mandiri (lihat peran "publik" ITU-R dan 3GPP), tanpa secara khusus mempertimbangkan kebutuhan komunikasi militer.

Dalam konteks ini, NATO dan Badan Komunikasi dan Informasi (NCIA) telah melakukan penilaian awal terhadap teknologi 5G dan potensinya untuk penerapan militer, dengan mengidentifikasi empat bidang di mana 5G dapat digunakan:

  • Sistem komunikasi dan informasi operasional pelayaran

  • Operasi taktis

  • Operasi maritim

  • Komunikasi statis

Meskipun studi ini tidak secara langsung memetakan teknologi baru mana yang mungkin terkait dengan bidang-bidang ini untuk berbagai kasus penggunaan operasional, studi independen tambahan telah dilakukan untuk menganalisis peluang 5G dalam konteks militer.

Penggunaan jaringan SDN (Software Defined Network) dan NS (Network Slicing) terkait, khusus untuk 5G, secara adaptif menjamin kualitas layanan (QoS) untuk aliran data dengan mengoptimalkan bandwidth yang tersedia sekaligus memberikan segregasi, fleksibilitas, dan interoperabilitas. Ini adalah karakteristik yang dibutuhkan oleh elemen-elemen baru yang diperkenalkan dalam skenario modern. Waktu respons antara semua aktor juga harus dikurangi untuk memastikan keamanan dan efektivitas, yang semuanya dijamin oleh spesifikasi 5G.

Bidang penerapan teknologi utama

Di bawah ini adalah uraian singkat tentang teknologi yang dikontekstualisasikan dalam lingkungan militer yang akan memperoleh manfaat dari penerapan jaringan seluler modern. Kami menekankan bahwa ini bukanlah daftar yang lengkap.

  • IoT: IoT adalah jaringan objek fisik yang terhubung ke sistem perangkat lain untuk mengumpulkan, menyimpan, dan berbagi data. Kebutuhan utamanya adalah ketersediaan, skalabilitas, kekuatan dan keamanan. Semua ini dapat diterapkan pada perangkat Military IoT (MIOT). Aplikasi MIOT mencakup logistik untuk memfasilitasi pengelolaan dan visibilitas peralatan militer seperti senjata, robot, drone, dan kendaraan.

  • Perangkat yang dapat dikenakan: Perangkat ini dapat beroperasi dengan kecepatan lebih tinggi dengan lebih sedikit gangguan dan mencakup area yang lebih luas.

  • Internet Taktil: Menambahkan dimensi baru pada interaksi manusia-mesin dengan mengaktifkan umpan balik taktil.

  • Komputasi tepercaya: Ini adalah teknologi untuk menghindari pengungkapan informasi kepada musuh.

  • Komputasi tepi: Teknologi ini melibatkan penyimpanan dan pemrosesan data lebih dekat ke tepi jaringan pengguna dan bukan melalui pusat data terpusat.

  • SDN (Software Defined Network) dan NS (Network Slicing): di bidang taktis, teknologi ini memungkinkan pengelolaan terpusat jaringan dengan tujuan yang heterogen, secara signifikan meningkatkan visibilitas global semua komunikasi yang terlibat dalam operasi taktis.

Kasus Penggunaan

Di bawah ini adalah kasus penggunaan utama yang dapat memanfaatkan teknologi 5G/6G

CU 1: pencarian, penyelamatan dan evakuasi medis

Tugas operasional utama penyelamatan adalah untuk menemukan, mengkomunikasikan dan memulihkan kru yang tewas dalam pertempuran dan kemungkinan korban selamat. Bandwidth yang lebih luas memungkinkan pertukaran informasi lebih banyak dan lebih detail. IoT di medan perang (IoBT), dilengkapi dengan sensor yang mampu mengukur, misalnya, detak jantung atau tekanan darah, menjamin kemungkinan untuk memantau kesehatan prajurit secara real time dan mengirimkan data ini langsung ke pusat medis khusus dan tim penyelamat. Dengan cara ini, waktu deteksi dan dukungan dapat dikurangi sekaligus menjamin lokalisasi tepat yang merupakan hal mendasar dalam jenis operasi ini.

CU 2: virtualisasi layanan suara klasik

Dengan adanya kemungkinan segregasi, penggunaan layanan komunikasi penting (push-to-talk), cakupan on-demand dan backhaul satelit dapat disegmentasi, diisolasi dan dibatasi. Artinya, dalam menghadapi serangan musuh, tidak semua segmen jaringan dapat dilibatkan, sehingga meningkatkan ketahanan layanan jenis ini.

CU 3: peperangan elektronik

Skenario ini mengacu pada penggunaan dan eksploitasi spektrum elektromagnetik musuh dengan memblokir atau mengganggu komunikasi atau spektrum di mana mereka dibawa. Dengan mendekatkan Trusted dan Edge Computing ke pengguna akhir, lingkungan ini dapat dibuat lebih aman dan terdistribusi.

CU 4: pelatihan pasukan

Dengan bantuan perangkat realitas virtual, dimungkinkan untuk mensimulasikan skenario yang dibuat ulang oleh komputer yang sangat mirip dengan skenario sebenarnya, sehingga tentara dapat berlatih di lingkungan dengan peralatan nyata yang akan mereka gunakan dalam misi mereka. Augmented reality juga dapat membantu meningkatkan kemampuan prajurit dalam mengenali musuh atau bahkan mendapatkan informasi dari medan perang. Komputasi Tepercaya dan Edge, serta Internet Taktil dan Taktis, adalah teknologi yang diperlukan untuk menggunakan realitas virtual dan augmented reality serta memerlukan keamanan dan kapasitas bandwidth.

Tantangan dalam adopsi

Teknologi yang terkait dengan 5G dan jaringan 6G di masa depan menghadirkan tantangan bagi komunikasi militer. Jaringan seluler generasi baru dapat membantu menjamin kinerja dan fungsionalitas mendasar untuk penggunaan teknologi baru di bidang taktis, namun tanpa visi dan perantaraan yang lengkap dalam pengembangan standar, serta pemeriksaan berkelanjutan pada rantai pasokan, hal tersebut tidak akan mungkin dilakukan. memperoleh tingkat keamanan dan kendali yang memadai untuk standar yang terbuka dan dapat dioperasikan.

Kesimpulan

Sangat jelas bahwa peningkatan pengembangan dan adopsi jaringan seluler akan menjadi kunci mendasar bagi pengembangan teknologi baru dan juga teknologi yang sama dapat memberikan keuntungan besar dalam operasi taktis. Bandwidth, fleksibilitas, pengurangan latensi hanyalah beberapa aspek penting yang sudah ditawarkan jaringan 5G saat ini.

Konvergensi terhadap standar universal juga merupakan tren yang selalu terjadi di bidang TIK dan tidak mengherankan jika hal ini terus berlanjut di berbagai bidang.

Sumber

​* Genesio Di Sabatino adalah seorang profesional dengan pengalaman lebih dari 20 tahun di sektor ICT, dengan spesialisasi di bidang keamanan siber, infrastruktur cloud, dan jaringan. Ia berpartisipasi dalam pembuatan infrastruktur jaringan untuk G8 2009 dan berkolaborasi selama beberapa tahun dengan Perlindungan Sipil Nasional. Beliau bertanggung jawab untuk menciptakan dan mengelola infrastruktur bagi para pemimpin dalam layanan kepercayaan digital nasional seperti PEC, Tanda Tangan Digital, SPID, memperoleh keterampilan dalam Manajemen Transaksi Digital dan manajemen GRC terkait. Saat ini dia menjabat sebagai Kepala Teknologi di BeDisruptive. Karirnya ditandai dengan hasrat yang kuat terhadap teknologi baru dan pengalaman yang kuat dalam mengelola infrastruktur ICT yang kompleks.