Potreba za brzim i visokopropusnim podatkovnim mrežama

Nove su operacije stavile američku vojsku u posve novu situaciju, zapovjednici su počeli zahtijevati još veću propusnu moć za brze i bežične podatkovne mreže

Kako su američke snage 2003. napredovale iz Kuvajta ka Bagdadu, američka 22. brigada veze pomakla se na prednju crtu te uspostavila bežičnu mrežu za potrebe snaga u napredovanju.
Ako bi informacije besprijekorno kolale između višeg zapovjedništva te postrojbi u napredovanju, tada bi se operacija Iračka sloboda mogla potvrditi kao dokaz u svezi s američkim vojnim konceptom o ratovanju potpomognutom centraliziranom digitalnom mrežom. Umjesto toga, bežične su mreže bile nepouzdane i neadekvatne, usporavajući tok bitke i otkrivajući kontinuirani ključni nedostatak – propusnost (kapacitet, propusnost, žičanih i bežičnih komunikacija pri slanju i primanju digitalnih informacija). Operacija je ponudila jedan djelić centraliziranog mrežnog ratovanja, smatraju vojnici, ponavljajući zaključke izvješća nakon akcije. Predodžba centraliziranog mrežnog ratovanja podrazumijeva isti pristup na mrežu svim zainteresiranima. Tijekom rata postrojbe nisu imale odgovarajuću širokopojasnost, smatraju analitičari.

Od tada, američki vojni dužnosnici radili su na unaprjeđenju spajanja na mrežu za pokretne vojne snage – postrojbe na terenu, brodove i letjelice. Pentagon je utrošio milijarde dolara kako bi izgradio nove satelite i digitalne radiouređaje, ali različiti su problemi usporavali dolazak nove opreme iako su zahtjevi za povećanjem propusnosti nastavili rasti, tjerajući vojne dužnosnike na pronalaženje načina upravljanja protokom informacija. Na kraju 90-ih, dužnosnici Svemirskog zapovjedništva ustvrdili su kako bi 2010. godine američke snage trebale imati oko 16 Gbps (gigabita u sekundi) za dnevne operacije, ali realna vrijednost je oko 4 Gbps čak i ako svi sateliti u podatkovnom cjevovodu budu operativni na vrijeme. Predviđanja Pentagona nisu dostupna, a dužnosnici američkog strateškog zapovjedništva ne komentiraju pretpostavke. Jasno je kako su predviđanja za devedesete godine bila previše optimistična.

Godine 2002. američki vojni časopis US Air Force’s Air & Space Power Journal objavio je članak kojim se predviđa kako koncepti novog oružja i ratovanja mogu preopteretiti nazivnu propusnost podataka vojne mreže. “Do određenog stupnja te potrebe nisu u cijelosti zadovoljene čime se zapovjednici prisiljavaju na donošenje odluka i odlučivanja o različitim sustavima pri angažiranju budućih snaga”, tvrdi brigadir Kurt Klauser u članku. Te su riječi bile proročanske.

Kako su iduće godine tenkovi napredovali prema Bagdadu, specijalisti za veze i komunikacije radili su na izgradnji bežične mreže “u letu” – postavljajući pristupne “vruće točke” (tu se misli na digitalne uređaje za bežičnu podatkovnu komunikaciju – kao internet) pred napredujućim snagama. Ideja je bila izgraditi mrežu pristupnih točki kako bi svatko unutar 15 – 20 km mogao pristupiti centralnom čvoru i dobiti pristup podacima. Svaka vruća točka je povezana satelitskim linkom te osigurava priključak od jednog megabita u sekundi, što je otprilike jedna šestina kapaciteta tipične kućne internetske veze preko kabelskog modema (pažnja: ovo je podatak iz 2003. godine kada su takve brzine bile aktualne). Sada se svaka točka dijeli na 25 pokretnih zapovjednih postaja usmjerenih prema ratnom poprištu. Glasovna komunikacija je ograničena na 15 istodobnih poziva, a podaci i slikovne datoteke imaju spor prijenos.
Vojna obavještajna zajednica dobivala je svježe slikovne materijale, ali ih nije mogla brzo proslijediti postrojbama na terenu, kako se navodi u izvješću iz 2004. godine od “centra za naučene lekcije” (unutar obavještajne zajednice), a pod točkom “Američka vojska u operaciji Iračka sloboda”.

Ako obavještajni časnik ima slike veće od 256 kb, a uglavnom su veće od toga, tada će ih morati navoditi kroz podatkovni cjevovod preko kojeg još prolaze i glasovne komunikacije između 20 do 25 zapovjednih postaja” (koje uzrokuju sporost podatkovne veze). Štoviše, ovdje ne postoji “roaming” način rada (poznat iz svijeta mobilnih telefona). Kada se zapovjedna postaja pomakne na drugu lokaciju tada ekipa za održavanje veza mora sve uspostaviti nanovo, ponekad to traje i do 72 sata, kako bi se uspostavila podatkovna mreža. Zapovjednici su bili frustrirani tom sporošću koja im je ponekad dikrtirala njihov operativni tempo umjesto da bude obrnuto. U teoriji sustav funkcionira zadovoljavajuće, ali u stvarnosti ima vrlo malenu propusnost koju može jamčiti.

Rastući zahtjevi
U posljednjih pet godina zahtjev za bežičnim vezama je kulminirao. Tijekom Zaljevskog rata 1991. mrežna propusnost koju su vezisti mogli složiti dosegla je 100 megabita, a to je bilo dovoljno za pokrivanje oko 540 000 vojnika koji su tad raspoređeni. U operaciji Iračka sloboda, vezisti su mogli složiti 4,2 gigabita, a za potrebe oko 350 000 ljudi. U 12 godina osigurana je 40 puta veća propusnost, a za 40 posto manje ljudi. Zahtjev je potaknut novom središnjom mrežnom koncepcijom ratovanja, raspoređivanjem senzora na modernu bojišnicu i iznad nje, te razvojem daljinski kontrolirane opreme. Najvažnije od svega su bespilotne letjelice koji generiraju ne samo digitalne fotografije i cjeloviti videosadržaj, nego također zahtijevaju prohodne kanale za upravljanje.

Dužnosnici su tražili mrežnu propusnost za prolaz videozapisa u realnom vremenu od bespilotne letjelice Predator. Zahtjev za podacima je bio gotovo tri do četiri puta veći nego što je Predator bio sposoban isporučiti. Očekuje se kako će se taj trend nastaviti. Sateliti ratnog zrakoplovstva te nove borbene letjelice F-35 i F-22 mogu proslijediti informacije takvom brzinom koja bi prije nekoliko godina bila iznimna za takve sustave, ali vojska u međuvremenu planira pokrivati buduće bojišnice pomoću bespilotnih letjelica i sustavom budućih borbenih vozila (program razvoja napredne obitelji borbenih vozila poznat pod akronimom FCS) koja će moći proslijeđivati podatke velikom brzinom – slikovne materijale, glasovne komunikacije, podatke za kontrolu paljbe, informacije potrebne za praćenje plavih snaga (tj. sustav za raspoznavanje prijetelj-neprijetelj). Američka mornarica, koja se dugo muči kako bi povukla informacije kroz antenske sustave na brodovima, sada se dodatno “bori” s videokonferencijama i mornarima koji gledaju CNN, šalju e-mail poruke i provode treninge preko mreže, a da ne spominjemo uporabu iste mreže za borbena djelovanja što joj je ustvari osnovna namjena. Sustavi raspoređeni na brodovima zahtijevaju “debele cjevovode” (širokopojasne i visokopropusne digitalne veze) kako bi mogli proslijediti podatke prema napadnim skupinama ili pojedinim borbenim plovilima koji trebaju podatke za ciljanje. To su golemi zahtjevi za mrežnom propusnosti.

Dobre vijesti glede mrežne propusnosti jesu kako cjevovodi stalno rastu u pogledu kapaciteta. Agencija za obrambene informacijske sustave je u prosincu kompletirala 860 milijuna USD vrijedan posao postavljanja podmorskog optičkog voda kojim se povezuju vojna i obavještajna središta u Americi sa zapovjednim središtima u Europi. Vodovi mogu prenijeti 800 gigabita u sekundi. Unajmljeni vodovi preko Pacifika osiguravaju istovrsne linkove (veze između spojišta) prema zapovjednim središtima u Aziji. Loša je vijest kako su zahtjevi za bežičnim linkovima, kojima se prosljeđuju informacije prema postrojbama, pretekli dostupnu mrežnu propusnost. U vojsci, operativni zapovjednici izvješćuju kako je osigurana široka mrežna propusnost ka glavnim čvorovima i glavnim organizacijama, ali ipak nije dovoljna za niže razine kao što su brigade i bojne. Ključno je uspostaviti tu mrežnu propusnost i rasporediti je za taktičke korisnike na bojišnici. Situacija se pogoršala novom vrstom operacija malenih postrojbi koje je vojska vodila u Iraku. Vojnici su puno više raštrkani nego u klasičnim borbenim operacijama, pa je sada mnogo više lokacija gdje informacije moraju teći jer su na terenu maleni timovi sa sličnim zadaćama raštrkani unutar određenog geografskog područja.

Potreba za satelitima
Sateliti su vrlo siguran način za prosljeđivanje velikih količina informacija prema raštrkanim jedinicama. Primijećeno je kako se potreba za satelitskom mrežnom propusnosti pomiče prema nižim razinama. Tako je Pentagon utrošio milijarde dolara u nastojanjima kako bi postavio više satelita u orbitu, ali su svi programi bili odgođeni. Programi širokopojasni popunjivač rupa te napredne ekstremno visoke frekvencije originalno su trebali biti lansirani satelitima u 2004. ali se sada očekuje kako će se to dogoditi iduće godine. Mornarički mobilni korisnički sustav pomaknut je iz 2009. na 2011. godinu. Odgađanja uzrokuju mnogo briga jer s terena dolaze stalno novi zahtjevi za različitim sustavima koji trebaju omogućiti veći promet. Slamka spasa se nazire u obliku satelitskog TSAT programa, planirane skupine od šest laserski “spojenih” satelita koji obećavaju od pet do deset puta veće poboljšanje u odnosu na današnje komunikacijske satelite bazirane na radiovalovima. TSAT će omogućiti vozilima, koja se kreću po bojišnici brzinom od 65 km/h, priključak od 1,5 megabita u sekundi pomoću satelitskog tanjura veličine 30 cm (prema tumačenju voditelja programa TSAT iz ratnog zrakoplovstva). Tako će se lakše razmjenjivati informacije o pronađenim ciljevima i druge specifične zadaće, sve do najjednostavnije uporabe radiouređaja za glasovnu komunikaciju. Loša je vijest kako je TSAT program odgođen do 2015. godine.

Nisu odgođeni samo programi svemirski baziranih komunikacija. Odgađanja također pogađaju i programe koji bi trebali razviti i zemaljsku opremu za Pentagon. Sustav zajedničkog taktičkog radiouređaja (JTRS) – obitelj radiouređaja za raznovrsne zadaće, pretpostavio je kompresiju veće količine podataka pri slanju preko dostupnog propusnog pojasa i s automatskim preskakanjem frekvencija. Ali devet godina star program doživio je nekoliko odgoda i vraćanja na početak što je Pentagon stajalo 11 milijardi USD za kupovinu potrebnih radiouređaja, a 1,3 milijarde USD samo za starinski jednokanalni zemaljsko-zrakoplovni radiosustav kako bi se popunile praznine. Vojna taktička ratna informatička mreža, vrsta mobilne informatičke razmjene podataka, prošla je testiranja na terenu u prosincu 2005. godine prema planu. Sustav je izvorno trebao biti aktivan (online) 2008., ali tehnološke nedaće i odgađanja u korist JTRS-a pomakli su planirano operativno raspoređivanje za 2013. Usred nestašice određenih satelita, američka se vojska snažno oslonila na mrežnu propusnost unajmljenu od komercijalnih satelitskih operatera. Takvi ugovori trenutačno čine 80% satelitskog prometa kojim se koriste američke snage u Afganistanu i Iraku. Nakon ulaska američkih snaga u Afganistan 2001. godine, tvrtke su pozicionirale Ku-pojasne satelite u orbitu iznad te zemlje. Pentagon je također iznajmio X-pojasne usluge jednog satelita kojim je upravljala španjolska vlada. Ali nakon ulaska američkih snaga u Irak 2003. godine, zahtjevi za bežičnim podatkovnim vezama doveo je zapovjednike do zida. Naime, nužno im i žurno treba veća propusnost podatkovnih mreža. Suočeni s manjkom, svaka je postrojba uspostavila odvojeni prijenosni pojas sa ugovarateljem kako bi dobila svoju vlastitu mrežu.

Netko je zaključio kako bi Pentagon trebao imati komercijalni prijenosni pojas. Vojska nikada neće moći u potpunosti popuniti svoje potrebe pa se traže ostale mogućnosti za popunjavanje praznina kao što je postavljanje bežičnih mrežnih transpondera u zrakoplove, bespilotne letjelice, pa se čak razmazmatra uporaba balona na velikim visinama koji bi djelomično “glumili” komunikacijske satelite i bar djelomično i lokalno “pokrpali” komunikacijske rupe. Na taj bi se način mogli zamijeniti određeni zahtjevi za orbitalnim mrežnim vezama. Mrežni čvor na zrakoplovu koji leti iznad nekog područja može zamijeniti skupo plaćenu uslugu komercijalnog satelita u orbiti.

Rješavanje zahtjeva
Sateliti i rješenja za “krpanje rupa” mogu za sada funkcionirati. Ali sve više ljudi u vojnom sektoru počinje shvaćati kako mrežni propusni pojas mora biti uspostavljen, održavan i upravljan na najbolji mogući način kako bi se polučili najbolji rezultati. Mrežna je propusnost skupa te je ima u ograničenim količinama, baš kao nafte ili zlata, smatraju neki nalitičari. Najbolji je način rješavanja sadašnje situacije razumjeti što potiče zahtjeve za povećanjem propusnosti pojasa.  Pentagon je proveo modeliranja i simulacije kako bi se bolje razumjela uporaba te se dužnosnicima osiguralo bolje upravljanje mrežom i po potrebi promijenila oprema. U međuvremenu su se dogodili neki kompromisi. Tako se postavilo pitanje treba li prikazivati sliku u boji ako zadovoljava crno-bijela? Informacije u boji zahtijevaju veću propusnost za prijenos nego crno-bijeli materijali. Prema tome potrebno je uvesti tehnike i procedure koje bi se primijenile kako bi se rasteretila mrežna propusnost. Analitičari priznaju kako za uvođenje tih metoda treba napora i vremena, a u stvarnosti je jednostavnije zakupiti više vremena i propusnosti na komercijalnim satelitima.

Kako bi se posao pravilno obavio, sustavi i procesi moraju se brižno dizajnirati i stvarati već od samog početka, na razini koncepta. Vojska mora upravljati aplikacijama koje zahtijevaju mrežne resurse. Sadašnje je stanje opisano kao ono u kojem se kupuje aplikacija pa se tek onda kupuje mrežne resurse za njih. Neki se pitaju zašto bespilotne letjelice odašilju sve što vide kada mogu samostalno odlučivati prije nego što počnu odašiljati i time zauzimati mrežne resurse. Ako izvidnička letjelica ne vidi ništa zanimljivo tada nema potrebe da to isto “ništa zanimljivo” gleda i operater i time troši 512 kilobita dragocjenog mrežnog pojasa. Trebalo bi pripaziti glede kupovine bespilotne letjelice ili druge opreme koja zahtijeva, primjerice da svaki brod doda još jednu antenu ili da doda dobar komad satelitske propusnosti. Rješenje je dodati potrebnu mrežnu propusnost kao ključni parametar zajedno s ostalim parametrima prilikom nabavljanja nove opreme.

Današnji raskorak glede zahtjeva i dostupnosti (propusnosti mreže) najčešće je rezultat neodgovarajućih aplikacija u modernim mrežnim okruženjima, navode analitičari. Danas još uvijek radimo u emitirajućem modu gdje se informacije predaju korisnicima s liste iako ih oni možda i ne trebaju, pa preko specijaliziranih mreža koje čvrsto drže propusnost čak i kada se ništa ne prenosi. Naime, dvije se stvari trebaju dogoditi: prvo, korisnici trebaju uzimati samo informacije koje trebaju iz središnjih baza podataka, drugo: mreža bazirana na internet protokolu u kojem svaki čvor (svaki vojnik, brod i zrakoplov) ima svoju adresu (brojčana vrijednost kao na internetu) te se poruke dijele na manje pakete i prolaze preko različitih linkova (veza) kako bi dosegle krajnji cilj. Pa ipak, to nije čudesni lijek za rješenje problema. Dok Pentagon ne uvede novu opremu (TSAT, JTSR i ostalo) u operativnu uporabu, prelazak na novi internetski bazirani protokol mogao bi samo pogoršati zahtjeve za mrežnom propusnosti. Ratnici digitalne ere već se žale kako ne dobivaju dovoljno slika i videozapisa visoke razlučivnosti i kako žele visoku protočnost podataka i propusnu mrežu upravo sada.

Marijo PETROVIĆ