Bộ quốc phòng Mỹ dành thêm phổ tần số

Hải quân Mỹ đã chính thức nâng tầm tác chiến điện tử và phổ điện từ cơ bản lên trạng thái của một “không gian chiến tranh” (warfighting battle space), ngang tầm với những chiến dịch trên biển, trên không, trên đất liền, ngoài không gian và trên mạng.

Chỉ thị với sự chấp thuận của Thomas Modly, Thứ trưởng phụ trách về Hải quân, đã công nhận sự gia tăng đáng kể của “chiến tranh phổ” (spectrum warfare), thứ được định nghĩa là sự kết hợp của tác chiến điện tử và các chiến dịch trên mạng.

Điều này cũng gây ảnh hưởng tới những nỗ lực của Lầu Năm Góc nhằm đạt được hiệu quả cao hơn từ những tần số radio đang ngày càng trở nên chật trội với sự tham gia đông đảo của các hệ thống điện tử trên chiến trường. Hiện thực này đã nhắc nhở các đơn vị nghiên cứu hàng đầu của Lầu Năm góc phải tìm kiếm những phương pháp nhằm phân bố lại phổ tần số cho tác chiến điện tử và chiến dịch trên mạng.

Trong 5 năm vừa qua, Bộ Quốc phòng đã đặt trọng tâm vào việc phát triển các hệ thống tinh gọn có thể chia sẻ dải phổ chật hẹp. Điều này bao gồm việc đạt được những hệ thống điện, những hệ thống con và các thiết bị có sử dụng phổ.

Sự thiếu thốn về phổ tần số đang buộc quân đội phải phát triển các hệ thống tác chiến điện tử thông thường dựa trên thiết kế module tùy chỉnh được cho các chiến dịch trên không, trên biển và trên bộ. Tuy nhiên việc xảy ra tranh giành thường xuyên giữa Không quân, Lục quân và Hải quân đã ngăn cản nỗ lực tạo ra một sự chung tay trong tác chiến điện tử.

“Không hề tồn tại một thứ gọi là lối tắt cho các vấn đề này”, một nhà quản lý trong Hải quân đã nhấn mạnh trong nỗ lực gần đây để giải quyết.

Bộ Quốc phòng đã đưa ra Chiến lược Phổ Điện từ vào tháng 2 năm 2014 nhằm chú trọng hơn về vấn đề chia sẻ phổ tần số do một bộ phận quan trọng của lầu Năm Góc đã được đấu giá phục vụ những ứng dụng không dây đang trỗi dậy. Chiến lược này đặt trọng tâm lên các chiến dịch quân sự liên quan tới phổ, bắt đầu từ quá trình thâu tóm.

Thực sự, việc thâu tóm này chính là tiêu điểm cho chỉ thị mới về tác chiến phổ tần số của Hải quân.

Về mặt kỹ thuật, Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Tiên tiến của Bộ Quốc phòng (DARPA) hiện đang tài trợ một cuộc thi về phối hợp phổ (Spectrum Collaboration Challenge) nhằm sử dụng trí tuệ máy học để vượt qua tình trạng thiếu thốn phổ tần này.

Kết quả của cuộc thi Spectrum Collaboration Challenge 2017 tổ chức bởi DARPA

“Từ sự tăng trưởng rất nhanh ở số lượng các thiết bị không dây trong cả quân sự lẫn dân sự, chúng ta đang chứng kiến một nhu cầu chưa bao giờ lớn hơn với việc kết nối toàn diện tới nguồn phổ điện từ ngày càng chật chội”, DARPA đã chỉ ra trong thông báo về giai đoạn tiếp theo của cuộc thử thách trong nửa đầu tháng 11.

“Để vượt qua được chật hẹp của phổ tần số, cuộc thi nhắm tới tái định nghĩa và thay thế môt hình quản lý phổ thông thường, cứng nhắc bởi các phương pháp bằng máy hiệu quả hơn,” các nhà tổ chức phát biểu.

Với lợi thế của sự phát triển trí thông minh của máy, “Phổ tần số không hề thiếu, chỉ là chúng đang bị sử dụng nhầm chỗ”, William Chappell, giám đốc của Cơ quan Công nghệ Vi Hệ thống của DARPA phát biểu.

Trong một kịch bản, Chappell nói rằng các đội phải trình diễn được cách mà 15 radio xây dựng dựa trên phần mềm có thể chia sẻ chung dải tần số và tìm ra cách mà họ có thể hợp tác.

Một giải pháp đầy hứa hẹn cho sự tắc nghẽn phổ tần số là phương pháp QAM được sử dụng rộng rãi trong truyền thông dữ liệu số. Tuần vừa qua, Chappell đã nói với một nhóm công nghiệp rằng một phiên bản của điều chế Q với tên gọi 16-QAM sử dụng m Gray Coding hiện đang đầy triển vọng để cải thiện sự hiệu quả trong sử dụng phổ tần số.

Phương pháp tiếp cận bằng 16-QAM có thể được sử dụng để sắp xếp lại một cách tối ưu việc sử dụng tần sô, như Chappell đề cập.