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12 juillet 2024
Par Jerry Sekerak et Amanda Vallières
La flotte de la marine américaine pourrait bientôt commencer à récolter les fruits de la technologie 5G. Au cours des dernières années, en collaboration avec le bureau FutureG du Bureau du sous-secrétaire à la Défense, à la Recherche et à l'Ingénierie (OUSD R&E), le Naval Information Warfare Center (NIWC) Atlantic a développé et testé des capacités 5G dans des environnements de navires de guerre et est prêt à déployer ces capacités à bord des navires de la marine américaine. Cette même technologie utilisée par presque tous les civils possédant un téléphone portable est désormais prête et attend de commencer à avoir un impact sur l'amélioration de la qualité de vie et de la qualité de travail à bord des navires, ce qui est connu sous le nom de Qualité de Service (QoS) pour les marins.
La flotte de la marine américaine pourrait bientôt commencer à récolter les fruits de la technologie 5G. Au cours des dernières années, en collaboration avec le bureau FutureG du Bureau du sous-secrétaire à la Défense, à la Recherche et à l'Ingénierie (OUSD R&E), le Naval Information Warfare Center (NIWC) Atlantic a développé et testé des capacités 5G dans des environnements de navires de guerre et est prêt à déployer ces capacités à bord des navires de la marine américaine. Cette même technologie utilisée par presque tous les civils possédant un téléphone portable est désormais prête et attend de commencer à avoir un impact sur l'amélioration de la qualité de vie et de la qualité de travail à bord des navires, ce qui est connu sous le nom de Qualité de Service (QoS) pour les marins.
Cette nouvelle technologie 5G embarquée a vu le jour il y a environ cinq ans au laboratoire Assured Real-Time Communications (ARC) de NIWC Atlantic à Norfolk, qui se concentre sur l'interopérabilité conjointe et la cybersécurité.
Alors que la technologie Wi-Fi a récemment été testée et utilisée de manière limitée mais efficace dans la Marine, comme avec le « Sailor Edge Afloat and Ashore » à bord de l'USS Abraham Lincoln (CVN 72), les ingénieurs de NIWC Atlantic travaillent à la mise en œuvre de la technologie 5G à la fois à terre et à bord pour rendre le Wi-Fi et d'autres technologies plus efficaces, efficientes et sécurisées. En fin de compte, les efforts de NIWC Atlantic pour mettre en œuvre la 5G contribueront à garantir une meilleure qualité de service globale, en partie grâce à sa sécurité et à ses performances plus avancées.
« Ce que nos ingénieurs de NIWC Atlantic (5G) ont fait avec des partenaires industriels a posé des bases techniques solides pour que la technologie 5G puisse potentiellement prendre son envol dans toute la Marine », a déclaré Peter Reddy, directeur exécutif de NIWC Atlantic. « Les cas d'utilisation sur lesquels nous avons travaillé ici concernaient les navires et les quais, et il existe de nombreux autres cas d'utilisation que la 5G satisfera au sein du ministère de la Marine. »
Le travail que NIWC Atlantic fait avec la technologie 5G se rapporte à l'amélioration de la qualité de service. « Nous essayons d'utiliser cette [QoS] état d'esprit dans notre développement de processus d'ingénierie afin que nous recherchions des solutions qui répondent [common communication capabilities such as] « Cela nous a permis de répondre aux défis de sécurité liés aux communications de type commande et contrôle », a déclaré Kevin Thompson, ingénieur senior chez NIWC Atlantic et directeur des tests pour le laboratoire Assured Real-Time Communications (ARC).
Au début, cependant, NIWC Atlantic n'a pas pu tester cette technologie dans un véritable environnement de bord sans perturber les opérations et activités actives de la Marine. Heureusement, en 2021, l'USS Wisconsin (BB 64), un cuirassé de classe Iowa qui est désormais un navire-musée fonctionnel amarré à Norfolk, en Virginie, a contacté l'équipe 5G de NIWC Atlantic à Norfolk pour lui demander s'il disposait d'une pièce de rechange pour l'un de ses systèmes de messagerie. Au fil du temps, l'équipage du navire-musée et les équipes 5G de NIWC Atlantic ont noué une relation significative qui a continué à se développer et a finalement donné à l'équipe 5G l'occasion de demander, puis de commencer les tests de la 5G à bord de l'USS Wisconsin.
Les tests effectués à bord de l'USS Wisconsin par l'équipe 5G de NIWC Atlantic Norfolk ont été essentiels au succès de la technologie 5G. Les ingénieurs de NIWC Atlantic ont déployé un cœur 5G privé et testé la couverture et les performances 5G dans les espaces intérieurs du navire. Ils ont finalement constaté que la propagation 5G dans ces espaces intérieurs confinés s'avère excellente et cohérente avec les résultats des tests précédents.
Cependant, travailler avec les données 5G n’a pas toujours été une sinécure. Étant donné que les navires sont confrontés à des défis uniques en matière de spectre de radiofréquences (RF) et de sécurité, et que la technologie 5G est un domaine technologique commun utilisé à de nombreuses fins différentes, l’équipe 5G a eu du mal à prédire si les solutions commerciales 5G fonctionneraient comme prévu dans les environnements opérationnels de la Marine.
En outre, la technologie 5G présente différents niveaux de maturité. « Cela signifie que lorsque nous commençons à examiner comment mettre en œuvre des solutions exploitant la 5G pour améliorer la qualité de travail et la qualité de vie, nous prenons deux systèmes différents et essayons de déterminer comment les faire s'accorder sur une infrastructure commune capable de prendre en charge les deux choses », a déclaré Thompson.
Néanmoins, NIWC Atlantic a travaillé dur pour surmonter les différents défis associés aux données 5G. Selon Thompson, NIWC Atlantic continue de proposer des solutions collaboratives pour que la 5G fonctionne avec succès sur tous les appareils et systèmes. Actuellement, ils essaient d'améliorer et de maintenir les relations qu'ils entretiennent avec différents bureaux de programme afin que NIWC Atlantic puisse mettre en œuvre la technologie 5G dans leurs systèmes existants.
Arnel Castillo, ingénieur senior travaillant comme chef de programme pour les efforts de prototypage 5G de NIWC Atlantic, a expliqué que ces relations sont vitales. « Il faut être capable de respecter les processus en place aujourd'hui, de cette façon, lorsque vous intégrez cette technologie, il y a un certain degré de familiarité et une certaine confiance dans le fait que vous ne changez pas totalement le paradigme », a déclaré Castillo.
Jusqu'à présent, l'équipe NIWC Atlantic 5G a réalisé de nombreuses avancées avec la technologie 5G, notamment le développement d'une architecture de référence pour les domaines opérationnels à l'échelle du navire, du littoral, des eaux bleues, du quai et à terre.
L'équipe a également conçu et mis en œuvre le banc d'essai multi-fournisseurs maritimes 5G (réseaux à bord des navires et à quai) du ministère de la Défense (DoD), qui permet l'expérimentation de réseaux 5G et d'équipements utilisateur (UE) dans une large gamme de fréquences 5G.
De plus, ils ont mis en œuvre le premier réseau privé 5G Voice over New Radio (VoNR) et Video over New Radio (ViNR) du DoD, qui est particulièrement apprécié des marins car il leur offre une meilleure qualité de service.
Selon Castillo et Thompson, la technologie 5G est porteuse d’un avenir prometteur pour tous les marins. Non seulement cette technologie, commune aux téléphones portables, va bientôt transformer les communications et la connectivité sur tous les navires de guerre, à flot comme à terre, mais l’initiative Get Real Get Better permet aux dirigeants et aux personnes capables de résoudre des problèmes d’obtenir un avantage militaire quasi illimité.
« L’excellent travail accompli par cette équipe a vraiment bien positionné la Marine pour être prête à agir rapidement pour étendre rapidement les capacités 5G à l’ensemble de la flotte », a déclaré Reddy.
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