I. Mediul competițional

Dacă în secolul al XX-lea, oțelul, cărbunele, automobilele, avioanele, navele și capacitatea de a produce cantități cât mai mari de bunuri reprezentau surse de bază pentru puterea națională a unui stat, în secolul al XXI-lea fundamentele de securitate și de putere sunt diferite și se bazează pe capacitatea de a crea și de a folosi noi tehnologii. Cea de-a cincea generație de rețele mobile, cunoscută sub numele generic de „5G”, promite mai multă viteză, capacitate și securitate. 5G va susține economia bazată pe internet și va oferi coloana vertebrală pentru următoarea generație de tehnologii digitale. Nu este surprinzător faptul că există o cerere imensă de rețele 5G și o concurență intensă între companii și state pentru a satisface această cerere și pentru a se poziționa ca lideri în cât mai multe sectoare conexe 5G.

5G, ca piatră de temelie pentru un mediu digital global nou, devine factorul central de interes într-o competiție globală aflată în plină desfășurare, pentru implementarea următoarei generații de rețele mobile. 5G va fi diferită atât cantitativ, din punct de vedere tehnologic, față de precedentele generații de rețele mobile, cât și calitativ, având în vedere gradul ridicat de inovare ce va fi posibil odată cu darea în folosință pe scară largă a 5G. O serie de capacități ce vor fi lansate pentru prima oară odată cu rețeaua 5G, va îmbunătăți în mod substanțial performanța rețelelor mobile, prin punerea în funcțiune a unor noi tipuri de comunicare între obiecte (mașini unelte, automobile, dispozitive, roboți), prin aplicații digitale de ultimă generație care necesită comunicații extrem de fiabile și acces instantaneu la cantități masive de date. Aceste caracteristici vor permite, pentru prima dată în evoluția omenirii, realizarea la scară industrială a vehiculelor autonome (fără șofer), automatizarea extinsă a capacităților de producție în diverse domenii industriale și a unei game tot mai extinse de tehnologii ce se bazează pe un număr mare de dispozitive ce comunică între ele în timp real.

Deciziile guvernelor și actorilor din industrie referitoare la când, cine și cum va construi rețelele 5G vor avea consecințe semnificative, atât în modul în care următoarea fază a revoluției digitale se desfășoară în Statele Unite ale Americii și în China, principalele state competitoare în această cursă globală, dar și în celelalte state ce se vor poziționa în cursă, precum și în echilibrul pe termen lung al balanței globale de putere. Dezvoltarea rețelelor 5G va fi un proces de durată ce se poate întinde pe parcursul următorului deceniu și va fi unul din cele mai complexe și scumpe proiecte tehnologice întreprinse vreodată. Ritmul de dezvoltare al 5G într-o țară anume va depinde de o serie de factori. Aceștia includ politicile și strategiile guvernamentale de reglementare în domeniu, preferințele operatorilor, infrastructura și graficul de realizare a echipamentelor de către producători, costurile de realizare a infrastructurii 5G, progresul în dezvoltarea unor aplicații cât mai performante dedicate pentru 5G, precum și abilitatea diverșilor jucători de a obține valoare într-un ecosistem tehnologic foarte complex.

Statele și companiile ce produc tehnologii 5G, precum și cele ce dețin proprietatea intelectuală pentru standardele, aplicațiile și programele 5G vor avea o implicare decisivă în procesele de securitate, inovare și ocupare a forței de muncă pentru dezvoltarea acestei tehnologii, ce devine din ce în ce mai competitivă în mediul economic, politic și militar internațional. Deciziile luate astăzi cu privire la 5G vor infuența performanțele economice ale statelor și problematica de securitate națională a acestora pentru perioada următorilor zeci de ani.

II. - 5G - rețeaua ce declanșează o nouă revoluție tehnologică

Prezentarea unor aspecte tehnice ale rețelelor de generație nouă (a-5- a generație - 5G), dar și a celor economice, de securitate și chiar militare, ne va permite să identificăm mai bine motivele pentru care competiția în 5G devine atât de acerbă pe măsură ce se apropie anul 2020, definit ca an de graniță pentru procesul de implementare și comercializare a tehnologiilor 5G la nivelul unor state, în principal S.U.A. și China. O privire de ansamblu asupra subiectului poate fi de ajutor pentru a identifica motivele pentru care 5G a devenit un câmp de luptă atât de important în cadrul confruntării ce are în centru tehnologiile avansate.

II.a - Realizarea rețelelor 5G

Proiectarea rețelelor 5G marchează o diferență semnificativă față de rețelele 2G, 3G şi 4 G, care au fost realizate cu dedicație pentru comunicațiile de voce și date având ca utilizator final ființa umană. Pe măsura creșterii cererii pentru aplicații de date, cum ar fi cele de streaming video, solicitările către operatorii de comunicații și producătorii de echipamente de a îmbunătăți performanțele rețelelor 4 G au devenit tot mai frecvente. Totuși, arhitectura de bază a acestor rețele se confruntă cu limitări în privința numărului dispozitivelor ce pot fi integrate, precum și în atingerea unei viteze crescute pentru transmiterea unor volume mari de date în timp cât mai scurt și fără întreruperi în funcționarea rețelei.

Operaționalizarea rețelelor 5G, care sunt proiectate de la început pentru a gestiona un număr mare de dispozitive și aplicații, necesită comunicații sigure, foarte rapide, fiabile și cu transmitere instantanee. Pentru a asigura aceste caracteristici, rețelele 5G sunt împărțite în trei tipuri, fiecare asigurând o funcție primară diferită, astfel:

- Bandă largă mobilă extinsă (enhanced mobile broadband - eMBB):
Aceasta va fi lansată probabil prima, pentru a utiliza facilitățile LTE[1] deja existente ale arhitecturii 4G, va permite viteze mult mai mari de descărcare pentru telefoanele inteligente și pentru alte dispozitive interconectate la rețea, cu viteze de până la 10 ori mai mari decât cele ce sunt asigurate de rețelele mobile din prezent. În acest fel, descărcarea sau transmiterea unor fișiere de date foarte mari, spre exemplu filme de lung metraj cu rezoluție de înaltă definiție (format HD), nu va mai fi o problemă de timp, în condițiile în care procesul este aproape instantaneu.

- Comunicații ultra-fiabile cu latență redusă (ultra-reliable low-latency communications - uRLLC):
Acest segment este destinat pentru aplicații ce includ autovehiculele autonome, pentru care cerința este să nu existe deloc întreruperi în comunicații sau ca acestea să fie de durată foarte mică, pentru aplicații critice în îndeplinirea misiunilor, cum ar fi cele de detectare a obstacolelor ce apar pe calea rutieră precum şi cele de comandă-control. Această parte a rețelei va necesita investiții considerabile în echipamente noi pentru îmbunătățirea capacității în apropierea căilor de comunicații și a clădirilor, în proiectarea și realizarea de antene și echipamente noi cu dimensiuni reduse, ce vor asigura o mai mare densitate de acoperire.

- Comunicații masive între mașini (massive machine-to-machine Communications -mMTC):
Segmentul este proiectat să asigure funcționarea a miliarde de senzori noi și a altor dispozitive care vor comunica singure între ele, dar și cu alte părți ale rețelei, cunoscut de asemenea ca „Internetul obiectelor” (Internet of Things - IoT). Aceste capacități, care vor fi lansate pentru prima oară pe scară largă odată cu rețeaua 5G vor îmbunătăți dramatic performanța rețelelor mobile, prin punerea în funcțiune a unor noi tipuri de comunicare între obiecte (dispozitive, senzori de diferite tipuri, automobile, roboți), deschizând calea pentru aplicații digitale de ultimă generație care necesită accesul instantaneu la cantități masive de date, ceea ce va face posibil ca mașinile fără șofer, orașele inteligente și alte aplicații bazate pe dispozitive interconectate să devină fezabile la scară comercială.

Procesul de realizare a rețelelor 5G este împărțit, de obicei, în două faze. Prima este cea neautonomă (non-standalone – N.S.A.), care adaugă o componentă eMBB la o rețea 4G L.T.E. deja existentă și utilizează în cea mai mare parte elemente ale infrastructurii de rețea mobilă deja existentă. A doua fază, completă sau autonomă 5G (stand alone - S.A.), asigură comunicații extrem de fiabile, cu timp de transmitere instantaneu și cu o pondere masivă a comunicațiilor de tip mașină la mașină. Ambele faze necesită investiții substanțiale în elemente noi de infrastructură, cum ar fi senzori de diferite tipuri, antenele, stațiile de bază, magistralele de fibră optică[2].

II.b - Inteligența artificială - utilizată pe scară largă în cadrul rețelelor 5G

Spre deosebire de rețelele tradiționale de date de până acum, în care funcțiile de bază sunt realizate prin intermediul componentelor de hardware, în rețelele 5G acestea se vor realiza prin intermediul software-ului, utilizând concepte precum rețele definite de software și rețele cu funcționalitate virtuală. În jargonul industriei de specialitate, 5G va fi în mare parte „născută în cloud”. Pentru a controla aceste funcții și pentru a se asigura că aplicațiile specifice și resursele de rețea sunt alocate corespunzător, rețelele 5G vor folosi în mod extensiv inteligența artificială (artificial intelligence - A.I.) pentru a gestiona complexitatea rețelei. O consecință practică este aceea că producătorii de echipamente de infrastructură vor trebui să proiecteze și să implementeze sisteme de operare și management care utilizează AI, atât separat, cât și în colaborare cu operatorii ce dețin licențe pentru rețelele mobile 5G, fapt ce implică dezvoltarea de parteneriate între aceștia.

II.c - Aplicațiile dedicate pentru 5G

Rețelele 5G vor utiliza o generație nouă de aplicații ce se bazează pe tehnologiile ce asigură comunicații cu o viteză foarte mare de transfer a datelor în aceste rețele și fără întreruperi în transmitere. Aceste aplicații vor putea asigura dezvoltarea unor tehnologii revoluționare, inclusiv pentru autoturismele autonome (fără șofer), pentru implementarea unor soluții avansate de automatizare a producției industriale în domenii multiple, precum și soluții de tipul orașe inteligente (smart cities). Tehnologiile dezvoltate pentru această rețea, vor permite ca 5G să aibă și o valoare militară semnificativă, prin aplicațiile militare ce vor fi dezvoltate pentru roboți, pentru utilizarea inteligenței artificiale pe scară extinsă și pentru un număr mare de dispozitive, senzori specializați și sisteme de informații, cercetare și supraveghere (Intelligence Surveillance and Recconnaissance – I.S.R.). 5G va fi o tehnologie fundamentală pentru dezvoltarea de noi capabilități militare, în condițiile în care companiile implicate, aflate în căutarea oportunităților de a exploata produsele și serviciile noi pe care 5G le oferă, vor identifica în mod cert și oportunități în domeniul militar. Aceste aplicații se vor constitui, pe termen lung, în cea mai importantă sursă de avantaje politice și economice rezultate din utilizarea rețelelor 5G și vor fi, de asemenea, subiectul unei concurențe intense între companiile de top în domeniu.

II.d - Provocări noi pentru asigurarea securității 5G

Rețelele 5G pun pe tapet de asemenea, probleme noi pentru asigurarea securității acestora. În primul rând, în parte şi din cauza rolului AI discutat mai sus, producătorii și integratorii de echipamente de rețea vor juca un rol mult mai mare în procesul de operare al unei rețele decât în generațiile anterioare de tehnologie mobilă. Acest fapt duce mai degrabă la alimentarea îngrijorărilor exprimate de S.U.A. și de alte state occidentale cu privire la problemele de securitate generate de rolul furnizorilor de echipamente din China în rețelele 5G. Creșterea uriașă a numărului de dispozitive conectate și a lărgimilor de bandă utilizate poate face ca potențialul pentru utilizarea unor dispozitive nesigure sau compromise pentru desfășurarea unor activități rău intenționate, cum ar fi atacuri executate în scopul blocării accesului la serviciile asigurate de rețea, să fie mai mare și să se desfășoare cu o amploare și gravitate sporită. Acest lucru, împreună cu virtualizarea software-ului în cloud, va crește atât suprafața potențială de atac cât și ordinul de mărime al atacurilor, ce pot fi desfășurate de diverși actori, inclusiv statali. De asemenea, creșterea exponențială a volumului de date care sunt vehiculate în rețea va face mai dificilă detectarea traficului cu conținut malițios.

În sfârșit, pe lângă aceste preocupări tehnice, există o problemă structurală de securitate ce ia amploare pe măsură ce numărul de dispozitive conectate și cantitatea de date explodează. Astfel, o pondere tot mai mare din totalul producției economice mondiale va ajunge să se bazeze pe rețelele globale de date. Vulnerabilitatea companiilor, a industriilor, a orașelor, chiar și a unor state la perturbațiile cibernetice sau la întreruperile în funcționarea rețelelor 5G va crește. Actorii cibernetici rău intenționați vor putea accesa pârghii și stimulente noi pentru efectuarea atacurilor în scopul obținerii unor sume de bani ca răscumpărare, pentru exfiltrarea de date, pentru creșterea vulnerabilității economice față de atacurile cibernetice efectuate în scop distructiv sau pentru blocarea temporară a funcționării rețelelor 5G. Această creștere a dependenței economice de 5G va consolida în continuare argumentele politicienilor din state precum S.U.A. sau Australia, care pledează pentru excluderea din rețelele de date occidentale a echipamentelor chinezești sau a altor producători externi de hardware sau software, motivând aceaste cereri cu argumente rezultând din nevoia sporită de securitate.

III - 5G - o competiție desfășurată simultan pe mai multe planuri

Competiția 5G este parte dintr-o competiție mult mai mare pentru influență și putere, bazată pe abordări naționale diferite privind investițiile și procesul de inovare. Provocările generate de noua tehnologie au pus 5G în centrul unei confruntări tehnologice și comerciale aflată în plin proces de escaladare, între S.U.A. și China, cele două superputeri mondiale din punct de vedere tehnologic. Amândouă și-au definit ca prioritate obținerea controlului pentru următorul val de tehnologii avansate și aplicații pentru acestea, ca o chestiune urgentă de securitate economică și națională. Consecințele acestei dispute au început deja să fie resimțite. A devenit clar că, începând cu anul 2018, S.U.A. și câțiva aliați cheie încearcă să excludă furnizorii chinezi Huawei și Z.T.E. din rețelele 5G comerciale și guvernamentale, pe baza îngrijorărilor legate de posibile riscuri pentru securitatea națională. 5G a ridicat mizele considerabil, conducând la o opoziție concertată din partea S.U.A. și a celorlalți membri ai alianței „Five Eyes”[3], precum și din partea altor state ce se raliază la această poziție comună, de a împiedica accesul firmelor chinezești la rețelele de generație 5G din aceste state. Această tabără ce se poate extinde, include acum S.U.A., Australia și Noua Zeelandă. Canada și Marea Britanie sunt susceptibile că vor adopta în viitor poziții similare, dar capacitatea lor de a acționa pe această linie este complicată de prezența unui număr substanțial de echipamente chinezești ce intră în compunerea rețelelor comerciale mobile existente în prezent în aceste state. Alte state, cum ar fi Franța, Germania, Japonia, iau în considerare modalități de a limita participarea producătorilor chinezi pentru dezvoltarea rețelei de bază 5G. Este posibil ca această cale să nu fie urmată de Coreea de Sud, deși a exprimat de asemenea, îngrijorări referitoare la aspectele de securitate națională ce decurg din realizarea rețelei 5G.
- Va urma -

Notă: Text republicat cu acordul General Br. (r) Dan Niculescu, redactor-şef al revistei „Dincolo de orizonturi”, Anul III, nr.7/aprilie 2019[4]

Aranjament grafic - I.M.

-----------------------------------------------------------
[1] Long-Term Evolution (L.T.E.) este un standard pentru comunicaţiile wireless de mare viteză pentru telefoanele mobile şi terminalele de date. Creşte capacitatea şi viteza folosind o interfaţă radio diferită, împreună cu îmbunătăţirile reţelei de bază.  Standardul este dezvoltat de 3GPP (3rd Generation Partnership Project) şi este specificat în seria de documente Release 8, cu îmbunătăţiri minore descrise în Versiunea 9.
[2] Pentru detalii tehnice aprofundate referitoare la 5G se poate consulta Strategia 5G pentru România, Noiembrie 2018,
[3] The Five Eyes - organizaţie de cooperare în domeniul serviciilor de informaţii între AustraliaCanada, Noua Zeelandă, Regatul Unit al Marii Britanii şi Statele Unite.