2021年外军通信与网络发展综述

唐 宁

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

0 引 言

2021年，为应对大国竞争局势下日益复杂、对抗性更加激烈的作战环境以及所谓对等对手带来的新兴威胁，外军从政策、装备、技术等多个层面着力解决通信网络静态、僵化以及韧性、敏捷性、互操作性和抗毁能力不足等问题，力求实现陆、海、空、天、网络、电磁域内各作战要素的动态无缝连接和信息共享，为联合全域指挥控制提供支持。美军在国防部总体指导下，在太空域继续加深与商业领域的合作，推动联合全域指挥控制(JADC2)天基骨干——国防太空架构传输层的建设；在地面域，出台顶层政策规划，指导战术与企业网络的整合，为陆军向多域作战部队转型提供网络支持；在军用5G领域，国防部5G技术试验范围继续扩大并陆续取得成果，军方和业界对5G军事应用的探索进一步深入，逐渐从后勤支持、仿真训练等发展为直接支持作战；在对新型作战概念的支持方面，国防创新机构相继启动两个新型通信网络项目，为“马赛克战”最终愿景的实现提供关键支撑。

1 商业系统与技术广泛助力军事卫星通信发展

当前，商业系统与技术与军事卫星通信发展的融合已越来越广泛和深入。蓬勃发展的商业卫星通信与网络创新技术为军用卫星通信注入了新的活力，军方不断增加对商业卫星通信能力的采购，“国防太空架构”、“商业空间互联网国防应用实验(DEUCSI)”等重要军事项目在商业力量的助力下不断推进并取得实质性进展。

1.1 借助商业力量，重要防务卫星通信项目取得进展

(1)国防太空架构传输层建设按期推进

国防太空架构是美国太空发展局(SDA)自2019年成立后便开始重点打造的新型太空架构，由七层构成，其中传输层是整个架构的传输骨干，也是其余各层发挥功效及实现层内和层间联合并形成完整体系的基础，将为美军全球作战平台提供有保证、韧性、低延迟的军事数据和连通能力。SDA目前正在开发国防太空架构的传输层“0期”，2020年已为传输层“0期”采购了20颗卫星，计划于2022财年发射。2021年，SDA继续推进国防太空架构发展，开始征询传输层“1期”建议，并积极组织演示试验，在传输层的建设上取得重要进展。

根据2021年4月SDA发布的国防太空架构“1期”方案征询，传输层“1期”将由约150颗由多家供应商开发制造的卫星组成，计划于2024财年发射。SDA规划的传输层“1期”星座包括6个近极轨圆平面。每个平面包含数十颗卫星，轨道高度1 000 km。与此前“0期”星座有所不同，SDA更有意在“1期”采用“同构星座设计”，即所有卫星都配备基线任务有效载荷。

传输层是美军实现联合全域指挥控制(JADC2)概念的通信骨干网，而光学星间链路(OISL)则是传输层的关键实现要素。为此，SDA发布了《SDA光通信标准(草案)》等文档，为传输层光通信奠定技术基础。同时还计划发射演示性有效载荷，对星间光链路进行试验，包括利用美国国防高级研究计划局(DARPA)和美国空军研究实验室(AFRL)开发的两颗“黑杰克”项目Mandrake II卫星演示星间光学交叉链路，利用通用原子公司开发的两颗卫星演示星间光学链路以及与MQ-9无人机的连接。

2021年8月，SDA又发布了传输层“1期”建议征询书，就传输层“1期”航天器、演示测试、发射服务、地面段及任务运维等向业界征询建议。

(2)商业空间互联网国防应用实验成功测试

商业空间互联网国防应用实验(DEUCSI)是美军近几年开展的利用非地球静止轨道(NGSO)商业互联网卫星星座实现高韧性、高带宽、高可用性的空军通信与数据共享能力的项目。2021年，美军与SES及等向性系统(Isotropic Systems)公司成功进行了两次天线原型试验，验证了Isotropic Systems的高性能多波束终端同时连接多颗卫星、以及捕获跟踪SES O3b中轨道卫星的能力。接下来还将测试该天线在不同卫星间无缝切换的能力以及战时通信的冗余、韧性跳跃能力。

美军还将在DEUCSI项下对F-35战斗机进行商业空间互联网应用测试。总之，新型低轨卫星星座，如OneWeb和SpaceX的星链，通过提供全球范围的低延迟互联网连接，为美军改善通信能力提供了可能。例如，美国北方司令部正在北极地区进行OneWeb连接试验。在北极地区，传统卫星服务可用性差。同时，美国空军一直在测试使用星链和其他卫星星座与飞机进行数据传递。

1.2 探索混合架构，构建无缝网络

政府和商业卫星网络之间的不兼容一直是美军多年来试图解决的一个棘手问题。美国太空军司令约翰·雷蒙德将军在《美国太空军卫星通信愿景》文件中称，目前卫星通信系统的“松散联盟”结构无法为美军全球军事行动提供足够的韧性和网络安全[1]。为解决这一问题，美国空军研究实验室(AFRL)于2021年2月与卫讯(Viasat)公司签署合同，欲通过Viasat公司的混合自适应网络概念构建一个“混合架构”，将商业卫星与政府卫星进行整合，形成无缝网络。“混合自适应网络”是Viasat提出的一种独有的解决方案。它由商业卫星通信网络、军用卫星通信网络或二者混合构成，采用混合自适应网络管理、开放式标准网络接口、多模用户终端等先进技术将各网络分层构成一个多网络生态系统，实现更高弹性，并允许用户在多个网络之间无缝漫游。此次合同签订表明，这一方案已得到了军方的支持和认可，通过这一项目，美军将开始探索以更综合的方式利用商业星座和技术。

美国国防部也在寻求一种混合太空架构，将应急商业太空传感器和通信能力与美国政府空间系统相集成，同时结合一流的商业实践来保护跨多域网络。2021年10月，美国国防创新部门(DIU)发布混合太空架构项目招标，寻求对能够在不同政府和商业网络之间进行通信的有效载荷进行演示验证。为实现这一演示，需开展多路径通信、可变信任协议、多源数据融合和基于云的分析四个领域的技术研究，使信息能够跨多密级网络传输，使用户能够根据不同任务风险调整信任因素，可跨多种情报来源请求数据，并能够在美国政府云上使用来自多源接口的数据。

1.3 开展演示试验，验证多轨道卫星传输与切换能力

为使作战人员能够在高对抗作战环境中拥有灵活、冗余的多路径选择，美军近来极为重视多轨道卫星星座间的无缝切换能力，联合业界开展了一系列演示验证。这类解决方案增强了军方的“主要、备用、应急和紧急”(PACE)能力，能够使作战士兵在对抗性电子战环境中生存下来并出色完成任务。

(1)演示多轨道星座间传输与无缝切换能力

2021年11月，Intelsat和OneWeb等商业卫星公司面向美国国防部和美国陆军演示了地球静止轨道(GEO)和低地球轨道(LEO)星座之间的多样化传输能力和无缝切换能力。通过在多条路径上同时发送数据并实时调整GEO轨道和LEO轨道卫星星座之间的业务流量，通信可靠性得到了显著提高。Intelsat和OneWeb同时使用GEO轨道和LEO轨道服务，在数据包级别即时切换轨道之间的数据流，利用软件根据终端服务的技术要求确定哪种连接将提供最佳体验。

(2)演示遥控飞机与多种轨道卫星通信能力

2021年9月，休斯网络系统公司和SES公司宣布首次成功演示了遥控飞机与地球同步轨道和中地球轨道(MEO)卫星的新型通信能力。该演示使用了一个典型的无人情报、监视和侦察(ISR)任务，将高清视频和传感器数据从无人机传输到指挥中心。根据任务预设策略，即使在信号遇到干扰的情况下，通过休斯公司的资源管理系统(RMS)也能自动切换卫星信号以保持连接，并且只需几秒钟就能即时平稳完成波束切换。此次演示展示了业界首个遥控飞机与多轨道卫星的联网能力，这种高韧性航空连接能力为MQ-9等无人机提供了新的超视距任务机会，可极大提高其性能，同时使用户能够自主调配网络以满足ISR工作需求。

(3)演示单部终端与LEO和GEO星座的动中通/暂停通能力

2021年7月，在一年一度的美国军事作战实验室演习中，Kymeta公司的u8终端成功演示了在GEO卫星和开普勒公司LEO卫星之间的自动无缝切换。当前作战人员需要访问指挥控制(C2)网络，使用消息业务、电子邮件、VoIP和电视会议服务，并需要能发送和接收大量数据的高吞吐量通信。虽然如今在偏远环境中作战的机动部队可通过传统甚小孔径终端(VSAT)或传统动中通终端进行通信，但他们无法访问高吞吐量的LEO星座。而此次演示证明，单使用一部综合u8终端就可以访问GEO卫星和LEO卫星，并实现两种轨道卫星间的无缝切换。它具备动中通和暂停通能力，并可实现高吞吐量。

2 整合网络现代化工作，构建统一网络支持多域作战

为适应未来作战环境，支持多域作战，美国陆军正在进行转型，目标是到2028年具备初步多域作战能力，到2035年具备完备多域作战能力。而强大的网络是美国陆军实现多域作战愿景的基础。为此，美国陆军也在不断调整其网络现代化方向和方法。近年来，随着综合战术网(ITN)能力集的逐步部署，美军在战术网络现代化方面已经取得了相当大的成就，但在战略和作战层面的企业网络现代化工作上明显滞后，这种不平衡的方法造成了美军战术网和企业网的割裂。为此，美国陆军一方面继续推进战术网络现代化建设和能力集部署，一方面制定了《统一网络计划》，对各项网络现代化工作进行整合和协调，特别是实现战术网和企业网的集成，构建未来多域作战部队所需的无缝统一网络。

2.1 大幅增加预算，采购升级战术通信网络装备

在美国大幅削减其他军种项目预算的背景下，美国陆军战术网络采办团队在2021年提出的2022财年预算申请中，要求增加5.37亿美元的战术网络项目预算，突显出战术网络现代化对于美军的重要性。作为2022财年26亿美元网络现代化预算的一部分，增加的资金将用于美国陆军装备无线电台和对其他先进士兵通信系统进行升级。

按照计划，美国陆军每两年向部队交付一批称为“能力集”的新型通信网络装备。目前美国陆军正在部署“能力集21”，增加的预算将支持其继续采购战术无线电台和其他商业通信设备，以支持“能力集21”的后续部署，包括购买手持/背负式/小型(HMS)无线电台和“领队”电台。美国陆军还计划通过“低成本战术无线电替换项目”替换和升级传统“单信道地面和机载无线电系统”(SINCGARS)。

为支持综合战术网部署，美国陆军还将采购Link 16、视距、超视距和战术可扩展移动自组网(TSM)波形无线电台等战术通信装备。

另一个预算增长的项目是战术网络技术现代化(TNT MIS)项目。该项目为地面移动部队和驻停部队提供网络连接和传输。拨款将侧重于实现美国陆军驻停能力的现代化，包括任务网络更新、备件、部队老旧技术的现代化以及区域中心节点的升级。

在现代化拨款中，美国陆军将投资进行商业卫星通信,包括低轨、中轨、地球同步轨道卫星以及高通量卫星,与战术网络传输的整合。这些关键技术都将有助于提高战术网络的速度和韧性，并在面对对手干扰时获得多种传输路径选择[2]。

2.2 开展信息征询，为下一阶段CS 25能力集开发划出重点

美国陆军“能力集21”(CS 21)和“能力集23”(CS 23)的相关部署开发工作正在进行中。其中，CS 21侧重于远征性和直观性，已于2021财年部署到4个步兵旅，并计划于2022财年部署到更多步兵旅和一个斯特瑞克旅。CS 23侧重于为中型斯特瑞克旅装备网络工具，正处于设计开发过程中。“能力集25”(CS 25)目前处于设计阶段，预计将侧重于重型装甲旅。它以CS 21和CS 23为基础，强调实现自动化和网络保护。CS 25还将吸收美国陆军“融合计划”(Project Convergence)的经验教训，更加注重利用数据管理并集成商业网络传输能力，最终实现“联合全域指挥控制(JADC2)”。

2021年4月，美国陆军网络跨职能小组(NC3 CFT)发布“白皮书征询”，将与美国陆军战术指挥控制通信计划执行办公室(PEO C3T)合作开发“能力集25”。此次征询将重点关注三项工作，即“指挥、控制、通信、计算机、网络、情报、监视与侦察/电子战(C5ISR/EW)模块化开放套件标准(CMOSS)无线电技术”、“卫星通信现代化”以及“利用人工智能/机器学习预测战斗力”。

(1)推行CMOSS模块化开放式标准，实现跨平台通用性和快速能力开发

CMOSS是美陆军针对C5ISR/EW系统存在的子系统冗余、布线复杂、昂贵等各种问题，开发的一套开放架构行业和军种标准，其核心目标是有效降低C5ISR/EW系统的尺寸、重量和功率(SWaP)，并通过共享硬件和软件组件，确保C5ISR/EW系统软硬件的跨平台通用性，从而实现能力快速开发和新技术整合，增强C5ISR功能之间的互操作性和同步性。

在“2021网络现代化实验”演习中，美国陆军对CMOSS进行了测试。CMOSS让士兵可以通过将加固标准VPX板卡插入到一个小盒子中，更轻松实现能力升级。演习中，研究团队在采用CMOSS的原型设备中集成了一种可以在软件定义无线电(SDR)上使用的TSM波形、一种定位、导航和授时(PNT)解决方案、以及车载任务指挥应用，还演示了CMOSS原型设备与徒步士兵“奈特勇士”态势感知工具和UH-60“黑鹰”直升机的互操作性。

(2)开发灵活地面卫星通信终端，支持多轨道、多星座、多网络连接

美国陆军非常重视卫星通信，在能力集系列中细致规划了卫星通信能力的发展路线。CS 25卫星通信现代化工作最大的挑战是开发灵活的地面卫星通信终端，这些终端需要能够支持多轨道星座之间的多网络连接，并能够随环境和形势变化自动切换星座。

目前美国陆军营以上指挥所的战术卫星通信主要通过GEO卫星提供。鉴于传统GEO通信卫星存在的延迟和带宽限制，美国陆军在CS 23和CS 25中非常关注中低轨道卫星通信能力的引入。在这方面，需要解决的一个难题是地面终端的兼容性问题，即美国陆军希望虽然地面终端针对不同用户需求具有不同的尺寸，但都应能兼容LEO、MEO和GEO卫星通信服务，并且能够自动无缝切换。这将极大提高作战人员的通信灵活性和可用性。

(3)利用人工智能/机器学习，提高后勤保障自动化和决策水平

美国陆军目前的持续保障参谋部门的大量任务都是以人工方式运行的，自动化程度严重不足，工作效率极其低下。在CS 25框架下，美国陆军希望通过开发利用人工智能与机器学习(AI/ML)技术，帮助后勤人员更快更好地预测、提供信息并做出决策，提高后勤保障自动化水平，以支持未来的任务行动方案[3]。

2.3 发布《统一网络计划》，指导战术网与企业网协调发展

美国陆军以往的战术网和企业网现代化工作侧重于不同的方向。前者在战术级，侧重于任务指挥网络以及满足战术编队的战场需求；后者在战略和战役级，侧重于设施现代化，而在将这些战略和作战能力提供给战术编队方面却出现了缺口。

为协调网络现代化各项工作，特别是促进战术网和企业网的协调发展，构建支持未来多域作战的无缝统一网络，美国陆军于2021年10月发布《统一网络计划》，作为指导未来网络现代化工作的总体指导框架。该计划分析了美国陆军构建统一网络的必要性，阐述了统一网络的特征和作用，并给出了统一网络近期、中期、远期三个发展阶段和五条任务线。

根据这份《统一网络计划》，美国陆军将推进综合战术网和综合企业网的工作同步和能力融合，将二者完全集成到一个统一网络中；构建基于零信任的统一标准化安全架构保障统一网络安全；调整信号部队结构，由远征信号营(ESB)向更灵活、更轻便的增强型远征信号营(ESB-E)组织设计迁移；同时大力发展5G、软件定义网络、数据编织、人工智能/机器学习等关键技术。

按照规划，美国陆军最终将构建一个抗毁、安全的端到端统一网络，使美国陆军能够作为联合部队的一部分，在全域、全环境中跨所有地形和所有作战功能进行同时、无缝的整合和作战。鉴于信息技术和网络域快速、持续的发展变化，统一网络的现代化将是一个不断发展的连续过程，并且没有设定的最终状态[4]。

3 多角度探索5G军事应用，加强战场应用研究

近几年来，美国政府及国防各部门、各个智库等相继发布了多份军用5G相关的研究报告，并在多个军事基地开展5G移动通信技术试验，从作战概念、兵力结构、通信能力到网络安全、频谱管理和网络优化等多方面、多角度研究5G军事应用，既有深度也有广度。2021年，美国继续从顶层规划、演示试验、创新应用等方面积极推动5G军事应用的创新发展。

3.1 发布5G战略实施计划，从试验、技术、安全三方面推动5G战略目标实现

为推动5G军事应用，美国曾于2020年5月发布《美国国防部5G战略》作为战略性指导文件。2020年底至2021年初，美国国防部又推出了一份《美国国防部5G战略实施计划》，提供了实施5G战略的更多细节，为美国国防部对5G技术的使用和推进提供了路线图。

按照《美国国防部5G战略》给出的四条工作线，即促进技术发展，评估、减少5G漏洞并克服漏洞运行5G，影响5G标准和政策，吸引合作伙伴，详细描述了美国国防部为实施5G战略所正在开展的相关工作。从这份文件可以看出，美国国防部主要从试验、技术开发、安全保障三方面推动其5G战略的实施。

在试验方面，美国国防部从2020年便开始选定一批军事基地进行5G技术测试，目前试验基地的范围正在进一步扩大，试验内容已从5G支持后勤保障、仿真训练等工作逐步过渡到直接支持作战指控，构建战场通信网络。

在技术开发方面，美国国防部将通过促进5G技术创新和成熟来推动5G技术发展。具体开展的工作包括加快毫米波技术开发，同时推动毫米波与Sub-6吉赫兹协同发展；研究先进频谱管理方法，开发动态频谱共享技术；推进5G开放架构和虚拟化网络等。

在安全保障方面，通过技术、政策、产业链多方面措施支撑非安全网络的安全使用。《实施计划》强调在优化5G网络安全性的同时兼顾互操作性和效率，从多层面确保5G网络的安全性和可靠性[5]。

3.2 广泛开展业界合作，探索5G创新技术与应用

(1)美国太空军发布信息征询，探索实现天基5G通信能力

2021年3月5日，美国太空军太空与导弹系统中心发布了“5G太空数据传输”项目的信息征询书，向业界寻求在太空网络中利用5G通信技术实现军队与指挥机构间快速且安全的数据传输方法。该项目征求5G多入多出(MIMO)、太空毫米波、无线接入网络切片、网络切片编排、人工智能、机器学习和深度学习、可信自治网络、网络安全、5G太空物联网(IoST)、多租户边缘计算、5G天地网络以及太空网络拓扑等技术方案。

(2)美国国防部授出合同，研发5G智能仓库和频谱共享技术

2021年4月，美国国防部授予Perspecta实验室两份5G合同，用于研发智能仓库和频谱共享技术。这是美国国防部基于与商业提供商共享的电磁频谱带宽，在全国各地军事设施与业界合作开发多用途5G能力的举措之一。

在智能仓库方面，Perspecta实验室将在科罗纳多海军基地开发海军5G智能仓库原型。该基地正在开发海军部队与岸上设施之间的先进货物跟踪能力。Perspecta实验室将为设备和后勤服务器之间的5G连接创建端到端安全解决方案，并提供附加网络容量，以支持额外的物联网连接设备。

Perspecta实验室还负责美国犹他州希尔空军基地的动态频谱共享计划，这一计划可在3.1 GHz～3.45 GHz 实现空军雷达与5G蜂窝业务共享频谱。在频谱共享技术开发合同中，Perspecta实验室将基于机器学习和复杂信号处理技术创建一个5G系统控制机制，以“快速探测和响应雷达活动，解释混淆雷达的传感器数据，并提高频谱利用率。”

(3)洛克希德·马丁公司开发5G.MIL解决方案，提供多平台跨域高效韧性连接

2021年11月2日，洛克希德·马丁公司表示与威瑞森(Verizon)公司签署协议，共同为美国国防部开发5G技术。洛克希德·马丁公司的5G.MIL项目，将利用威瑞森公司的商业5G基础设施，为美国国防部系统提供超安全可靠连接，将多个高科技作战平台整合成一个跨全域的紧密网络。此项战略关系协议还将建立一个联合研发实验室框架，以实现5G.MIL技术的原型开发、演示与测试。之后，两家公司已成功进行了一次联合演示，证实了洛克希德·马丁公司的开放式战术网关技术和威瑞森公司现场5G网络技术之间的互操作性。

3.3 研究5G技术战场应用，改善指挥控制和战场边缘网络

随着5G网络在全球范围内的普及以及对手在这一能力上的大量投资，美军认为，了解和探索5G技术在支持作战行动方面的潜力至关重要。跨域信息和数据的快速传输对于推进多域作战和实现联合部队作战非常关键。战术边缘基地和移动平台的5G增强带宽和连接能力可以为指挥官提供更强大的可见性，增强指挥控制(C2)作战，并提高作战人员的态势感知能力。

2021年9月，美国国防部授予Viasat公司合同，对5G网络在战场上的使用和实施情况开展研究。Viasat将帮助美国国防部了解如何最佳利用5G技术在未来的联合作战计划中实现多域作战，包括支持联合全域指挥控制(JADC2)。

(1)改进指挥控制应用和服务

Viasat公司将提供支持指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISR)、组网和网络安全软件的C2硬件包，并使用5G技术将这些能力集成到战术网络中，以提高整个战场的可见性。Viasat公司还将探索5G连接能力如何支持带宽密集型应用,如ISR制图，如何利用5G技术来共享实时态势感知信息，以及如何利用它为战场提供韧性云访问能力。

(2)在战术边缘快速配置和部署5G增强网络

针对对抗环境中敏捷作战部署(ACE)行动，Viasat公司将着眼于在战术边缘快速配置和部署行动时所需的5G安全节点。研究将侧重于了解企业编排和管理的配置和能力(网络数据如何进行路由)、战术网络规模确定和规划(如何优化网络/射频规划工具)和低截获概率/低探测概率(LPI/LPD)能力(如何防止对手发现网络)。

4 启动支撑马赛克战的新型通信网络项目

自“马赛克战”概念提出以来，美国国防高级研究计划局(DARPA)已于2020年启动了“韧性组网分布式马赛克通信”(RN DMC)项目为其提供支撑。2021年2月，该项目授出合同，开始了第一阶段的研发工作。

2021年4月和9月，DARPA又分别启动了“任务集成网络控制(MINC)”项目和“天基自适应通信节点(Space-BACN)”项目征询，为“马赛克战”最终愿景的实现提供关键支撑。

4.1 “任务综合网络控制”项目开发任务驱动型韧性自主网络

2021年4月，DARPA战略技术办公室启动“任务集成网络控制”项目建议征询，寻求构建和演示能够创建安全网络覆盖的软件，创建的安全网络覆盖层有多个控制机制，能够对敏捷自愈网络进行分布式管理，在高对抗、高动态环境中为多域杀伤网提供支持。该项目是马赛克战最终状态愿景的一个重要组成部分。

MINC项目将解决目前战术网络在极端网络环境中运行时面临的大规模异构通信系统之间网络互操作性不足、支持任务的网络容量不足、以及无法根据任务目标自主配置和动态重构网络等问题。项目将开发“始终在线”网络覆盖，以访问可用网络和通信资源以及控制参数；使用跨网络方法来优化和管理网络配置和信息流；创建一种任务驱动方法来确定用于杀伤网服务的关键信息流。

MINC项目为期48个月，分三阶段进行。项目涵盖安全控制覆盖、分布式网络编排以及任务集成三个重点研究领域。

敏捷、韧性、可按需重组的网络与通信是实现“马赛克战”作战概念的基础。DARPA近年陆续推出的通信项目，从低层到高层，基本组成了解决马赛克战通信问题的完整项目体系。MINC之前的项目主要还是针对OSI模型的下三层，是为了解决通信物理层和特定环境下的低层组网和互操作问题，甚至是更底层的分布式天线问题。MINC则上升到了“网络之网络”层面，解决更高层的异构网络资源发现、半自主分布式管控、编排和调度问题，同时采用了一种面向任务的方式，将解决的网络问题上升到了应用层。MINC项目解决的问题针对的不仅仅是通信网而是信息网，项目追求的也不单纯是网络性能的最优化，而是要根据任务需求实现网络与信息的联合优化，最终目标是保证任务效能。MINC计划将利用最新商用组网技术理念的进步，如软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)、信息中心网络(ICN)、意图驱动网络(IDN)等，减少专用技术研发[6]。

4.2 “天基自适应通信节点”项目解决空间通信在轨互操作性问题

2021年9月，DARPA发布了“天基自适应通信节点(Space-BACN)”技术领域的项目征询。该项目旨在克服目前和未来空间通信缺乏完全在轨互操作性问题，帮助各种不同卫星星座快速、安全共享数据。DARPA将Space-BACN视为“马赛克战”目标状态愿景的重要组成部分，并期待该项目成为联合全域指挥控制的重要使能器。

Space-BACN的目标是创造一种可重构、多协议、低尺寸、低重量、低功率和低成本(SWaP-C)的星间光通信终端。它易集成，并且能够连接运行不同光学星间链路规范的、原本无法相互通信的异构星座。Space-BACN终端将在低地球轨道平台上运行，可以安装在专用卫星上，充当通信和数据共享网关，也可与未来各种卫星集成，直接赋予它们这种能力。

Space-BACN提出了一项“3个100”的开发目标——即支持“100 Gbps”的空间单波长波形，功耗低于“100 W”，成本少于“100 k”(10万)美元。

为实现上述目标，项目需要解决三个关键技术领域的问题，即模块化低成本光学孔径，可重配置调制解调器以及“跨星座指挥和控制”架构。

Space-BACN是美军解决政府和商业卫星系统之间互操作性问题的一项重要举措，其研究成果将使美军多项低轨小卫星星座受益，有力推动美军“国防太空架构”愿景的实现，也为美军实现联合全域指挥控制提供了有力支撑[7]。

5 结 语

2021年，以美军为代表的外军通信与网络系统装备进入一个比较稳定的渐进发展期，新启动的大型装备研制项目比较少，大多动向是以往项目的后续研发进展。美军的核心任务主要还是围绕联合全域指挥控制(JADC2)解决通信网络系统的灵活性、韧性和互连互通问题。鉴于天基通信系统覆盖范围广，不受地形地域限制，是跨域连接分布式传感器和射手的最佳手段，因此天基通信网络成为近年来美军重点建设的部分。在地面域，在战术网建设进展较快、成果较为显著的前提下，未来发展的重点将是企业网以及战术网与企业网的进一步融合，为支持多域作战提供真正的无缝统一网络。

面临日益紧缩的国防预算，外军在装备发展上更注重通过对已有系统进行整合、改造来实现各系统之间的互连互通。同时广泛借助行业力量，引入商业成熟技术，通过大量试验测试获得使用反馈，从而实现节约资金，缩短研制周期，保持快速技术更新等优势。