Effektivare frekvensutnyttjande för förbättrad samexistens - Omvärldsanalys

Försvarsmaktens tillgängliga frekvensutrymme har minskat till följd av en stor efterfrågan från kommersiella intressen. För att möta förbandens informationsbehov ökar dessutom antalet kommunikationssystem, sensorer och andra emitterande system på moderna plattformar. Det är därför viktigt att de frekvensband som finns tillgängliga för Försvarsmakten används så effektivt som möjligt. En omvärldsanalys av tekniker från olika teknikområden som bedöms kunna bidra till effektivare frekvensutnyttjande och förbättrad samexistensen har genomförts och visar att omfattande forskning har bedrivits inom dessa områden det senaste decenniet. I denna rapport presenteras ett urval av de tekniker som bedöms kunna bidra till effektivare frekvensutnyttjande och förbättrad samexistens. Några områden är identifierade redan i tidigare arbeten, exempelvis dynamisk allokering av radioresurser (t.ex. dynamisk spektrumaccess (DSA) och effektreglering) och adaptiva sändar- och mottagartekniker som kan hantera dynamiska interferenssituationer. Effektivare frekvensutnyttjande genom adaptivitet kräver ökad intelligens i systemen. Den snabba utvecklingen inom artificiell intelligens (AI) och maskininlärning för intelligenta radiosystem bedöms bidra till detta. Fortsatta studier inom detta område krävs för att avgöra vilka nya möjligheter som ges av AI-tekniker och vilka tillämpningar av AI som har störst potential att bidra till effektivare frekvensutnyttjande, men också i vilka delar av militära radiosystem det är lämpligt eller olämpligt att använda AI-tekniker, speciellt med hänsyn till robusthet, säkerhet och samexistens. Omvärldsstudien visar att intresset har ökat för in-band full duplex (IBFD), d.v.s samtidig sändning och mottagning på samma frekvens. För fortsatta studier är användning av IBFD för DSA, reläfunktioner, samt simultan telekrig och kommunikation av intresse. Inom den militära vågformsutvecklingen för frekvensområdet 30-88 MHz är trenden att bandbredden ökar från 25 till 50 eller 100 kHz, för att stödja både tal och data. UHF-bandet (240-380 MHz) är ett ganska splittrat band med en blandning av olika typer av system: smal- och bredbandiga, fixfrekvens och frekvenshoppande system. Tekniska lösningar med större flexibilitet som skulle kunna medföra tätare allokering av frekvenser, samt en uppmjukning av hur bandet kan användas skulle kunna öka frekvenseffektiviteten inom UHF-bandet. Frekvensbehovet för 5G, för att realisera de scenarion som är specificerade inom 5G-utvecklingen, är enormt. Det pågår ständigt en debatt om att övriga frekvensanvändare, exempelvis militära, ska släppa fler frekvensband till mobiltelefonin. Specifikt för 5G, relativt tidigare cellulära system, är förmågan att använda stor dynamiskt varierbar bandbredd och höga frekvenser (tiotals GHz). Ännu högre frekvenser (upp mot en THz) är enligt de flesta bedömare nödvändigt för en eventuell uppföljande 6G. I och med detta förväntas korthållskommunikation bli mer vanligt, vilket innebär tätare placering av basstationer jämfört med idag.