Cep telefonları üzerinden yüksek hızlı internet için dünyada 5G kullanımı hızla artıyor. Ancak 5G uygulamasında iki önemli zorluk dikkat çekiyor. Birincisi havalimanı yakınlarında kurulan 5G istasyonlarının bazı uçaklardaki seyrüsefer sistemleri etkilemesi.
İkincisi ise bu konuda etkin olan Çinli şirketlerin geliştirdiği 5G baz istasyonlarının ABD tarafından ‘sakıncalı’ bulunması. Hatta ABD, Mayıs 2021’de F-35 konusunda İngiltere’nin Çin’e verdiği 5G baz istasyonu ihalesini iptal etmezse teslimatları durduracağını açıklamıştı. Benzer bir sorun, ABD ile Birleşik Arap Emirlikleri arasında da yaşanmıştı. ABD F-35’leri BAE’ye satmaktan vazgeçmişti.
Türkiye’nin en büyük savunma şirketi olan ASELAN, 5G’nin askeri kullanımı konusuda bir yazı hazırladı:
5G standartları iletişim hızını 4G standardının sağladığı hızların çok ötesine -yaklaşık olarak on kat- taşıyarak mobil geniş bant haberleşme yeteneklerini daha ileri taşımayı vaat etmektedir. Ancak 5G’nin oyun değiştirici ve çığır açıcı bir teknoloji olarak görülmesi, desteklenen yüksek veri hızlardan daha çok önceki nesil haberleşme standartlarının destekleyemediği birçok kritik servisi hayata geçirebilecek yeni yetenekleri sunmasından kaynaklanmaktadır.
5G’nin oluşturacağı farklar
Fark yaratacağı düşünülen iki temel kullanım senaryosu:
• Nesnelerin İnterneti kavramını tam anlamıyla hayata geçirebilecek çok yüksek sayıda birimin aynı anda haberleşmesini sağlayan massive machine type communications (mMTC) ve
• Yüksek güvenilirlik ve düşük gecikme altında insanların uzaktan makine arayüzlerini gerçek zamanlı olarak kullanabileceği gerçek zamanlı servisleri destekleyen ultra reliable & low latency communication (uRLLC)’dir.
Bu yeni servislerin sivil alanda ulaşım, sağlık, enerji ve üretim gibi birçok alanda devrim niteliğinde farklar yaratacağı değerlendirilmektedir.
5G’nin getireceği önemli gelişmelerden biri ise özellikle baz istasyonlarında (gNodeB) 4G LTE’ye göre çok daha fazla sayıda anten desteklenebilmesidir. (Massive Multiple Input Multiple Output). Bu sayede, radyo birimleri ve antenlerin bütünleşik tek bir birim olarak tasarlanması ile (Active Antenna), hüzme oluşturma (Beamforming) ve yönlendirme (Beam steering) tekniklerinin, 4G LTE’ye göre çok daha etkili bir şekilde kullanılması mümkün olacaktır.
Farklı frekans
Ayrıca, 4G ve öncesi nesil haberleşmede 3 GHz ve altı frekanslar kullanılırken, 5G ile çok daha geniş yelpazede milimetre dalga boyunu da kapsayan (> 26 GHz) bir frekans bandında çalışabilir bir sistem tasarlanmaktadır. Düşük frekans bantlarının daha geniş kapsama sağlanması gereken senaryolarda görece düşük veri hızlarında iletişim için, yüksek frekans bantlarının ise kısa mesafede çok daha yüksek hızlarda iletişim amacıyla kullanımı mümkün olacaktır.
Bunlara ek olarak 5G ile gelecek aşağıda özetlenen alt teknolojilerin de askeri alanda karşılık bulacağı düşünülmektedir:
• Özel Ağlar (Network Slicing/Askeri uygulamalar için özelleştirilmiş ağ dilimleri)
• Sidelink (Taktik telsizlerde olduğu gibi kullanıcı ekipmanlarının baz istasyonu olmadan kendi aralarında doğrudan haberleşebilmesi)
• Entegre Arka Bağlantı (Integrated Access Backhaul/Baz İstasyonlarının birbirleri ile kablo altyapısına gereksinim duymadan kablosuz bağlantısı)
• Karasal Olmayan Ağlar (Non Terrestrial Networks/ Uydular ve terminaller arasında direkt bağlantı kurulması için gerekli altyapı)
5G’nin getireceği bu yenilikler ve devreye alacağı yeni servisler elbette askeri alanda da birçok uygulamanın önüne açabilecek yapıdadır. Her ne kadar askeri alan, özellikle de taktik alan, kendine has farklı kısıt ve zorluklara sahip olsa da 5G’nin daha önce gerçekleştirilemeyen yeni askeri kullanım senaryolarını ve kazanımları hayata geçirmesi beklenmektedir. Aşağıda listelenen örnekler diğer faktörler dikkate alınmadan 5G’nin askeri alanda doğrudan katkı verebileceği bazı kullanım senaryoları olarak öne çıkmaktadır:
• Kullanılan teçhizatların ve taktik sahanın durumu, sahadaki askeri birliklerin sağlık, konum vb. bilgilerinin aktif takibini sağlayacak taktik sensör ağları ile artırılmış durumsal farkındalık
• Çok büyük sayıda ve farklı tip veri kaynaklarından toplanacak verilerin yapay zekâ ve benzeri yöntemlerle analiz ve değerlendirmesi sonrası geliştirilebilecek yeni nesil etkin komuta kontrol sistemleri
• Araçların birbirleri, diğer çevre bileşenler ve merkez ağlarla düşük gecikme ve yüksek güvenilirlikle entegrasyonu ile otonom sistemlerin kullanıma alımı
• Uzaktan tıbbi destek, uzaktan sistem bakım ve kullanıcı eğitimleri vb. yeni lojistik faaliyetler
Buna ek olarak 5G’ye paralel birçok yeni çalışma ile de “her zaman ve her yerde, sınırlar ve bölgeden bağımsız kesintisiz haberleşme hizmeti veren küresel ağlar” oluşturulması faaliyetleri de devam etmektedir. Bu amaçla açık kaynaklara göre, Starlink firması 2021 yılı Nisan ayı itibarıyla uzaya 1.350 uydu göndermiş, 2027 yılı ortasına kadar devreye alacağı uydu sayısının ise 42 bini geçmesini hedeflemiştir. Starlink dışında Amazon, ViaSat, Hughes Net gibi birçok firma da benzer çalışmaları yürütmektedir. Global çapta kapsama sağlayacak bu yeni nesil haberleşme sistemleri de haberleşme ihtiyaçlarının karşılanması anlamında 5G ile ilişkili olarak ciddi değişikliklere yol açma ihtimali olan önemli bir başka gelişme olarak karşımıza çıkmaktadır. Amerikan Savunma Bakanlığının 2020 yılı sonunda yayınladığı 5G Kullanım Stratejisi Plan dokümanında bu durum operasyon icra edilen bir bölgedeki hâlihazırda kurulu olan bir karayolu altyapısının, altyapının kullanımına yönelik olası tehditler ve riskler yönetilerek kullanılması örneği ile açıklanmış, gelecekte var olacak bu tür haberleşme altyapılarının da gerekli güvenlik tedbirleri alınarak ve riskler yönetilerek mümkün mertebe kullanılmasının beklendiği belirtilmiştir.
Bu sebeplerle dünya genelinde birçok ülke ve NATO gibi askeri organizasyonlarca 5G’nin askeri alanda kullanımına yönelik araştırma faaliyeti başlatılmıştır. Bu çalışmalarla 5G’nin askeri alana etkisi ve olası kullanım senaryoları belirlenerek “askeri 5G” yol haritasının çıkarılması hedeflenmiştir. Örneğin, Amerikan Ordusu 5G’nin olası getirilerini, farklı kullanım senaryolarını ve 5G kullanımının oluşturabileceği güvenlik risklerini detaylı olarak değerlendirebilmek için 12 ayrı 5G test altyapısı kurmuştur. Bu 12 altyapıdan sadece beşi için 2020 yılında ayrılmış bütçenin 600 milyon dolar olduğu resmi kaynaklarda belirtilmektedir. Amerikan Ordusu tarafından bu çalışmalar kapsamında:
• 5G tabanlı akıllı askeri ambar/stok yönetim sistemleri,
• Artırılmış ve sanal gerçeklik destekli eğitim sistemleri,
• Uçakların kalkış öncesi uçuşa hazırlık aşamasındaki uçak durum bilgilerinin toplanması vb. uygulamalar,
• Askeri birliklere gerçek zamanlı olarak uzaktan tıbbı müdahale, tıbbı eğitim gibi uzaktan sağlık hizmetleri,
• Radarlar ve diğer RF kaynakları ile 5G sistemlerinin birlikte çalışılabilirliği ve dinamik frekans yönetim sistemleri,
• Gemi içi ve gemi-liman, gemi-gemi arası haberleşme sistemleri,
• Taşınabilir veya hareketli komuta kontrol araçları arası haberleşme,
• İleri harekât merkezi ve/veya operasyon merkezlerinin hızlı kurulumu ve diğer alt sistemlerle irtibatlanması,
• Sabit merkezlerin haberleşmesi
gibi birçok senaryo üzerinde çalışıldığı belirtilmiştir. Benzer çalışmalar ve değerlendirmeler gerek 5G gerekse gelecek nesil diğer alternatif çözümler açısından değerlendirilmeye devam etmektedir. Yine Amerikan Kara Kuvvetleri tarafından hazırlanan taktik ağların modernizasyonu çalışması kapsamında (Networking the Soldier – Army Network Capability Set Modernization) ise yeni yeteneklerin iki yıllık kabiliyet setleri altında devreye alınması kararlaştırılmıştır. Bu süreçte önce sivil standartların (4G, 5G) olduğu gibi kullanımının devreye girmesi, bunu takip eden süreçte ise askeri ihtiyaçları dikkate alarak bu standartların taktik alana gerekli modifikasyonlar sonrası adapte edilmesi ya da alt teknolojilerine dayanan yeni çözümler üretilmesi ile elde edilecek özgün çözümlerin kullanıma alınması stratejisi belirlenmiştir. Belirlenen yol haritasına 5G sivil çözümlerinin Amerika Kara Kuvvetlerince 2025 yılında kullanıma alınabileceği, 2027 yılından itibaren de taktik alana adapte edilmiş (hardened 5G) çözümlerin kullanımının başlaması planlanmıştır.
NATO kapsamında da NATO Haberleşme ve Bilgi Sistemleri Ajansı (NCIA) tarafından 5G incelenerek askeri alanda 5G’nin kullanımı değerlendirilmiş ve dört farklı uygulama alanında (Sınır Dışı Operasyonlar İçin Taşınabilir Haberleşme ve Bilgi Sistemleri, Kara Taktik Operasyonlar, Deniz Üstü Operasyonlar, Sabit Şebekeler) yaklaşık on farklı ilk kullanım senaryosu ortaya konmuştur. Ayrıca yeni kullanım senaryoları belirlemek, olası güvenlik risklerini tespit etmek, 5G standardizasyon çalışmalarını takip etmek ve standartları mümkün olduğunca askeri ihtiyaçlara yönelik olarak yönlendirmek amacıyla çok uluslu bir çalışma grubu kurulması da gündeme gelmiştir.
5G kapsamında devam eden diğer askeri faaliyetler aşağıda sıralanmıştır:
• İtalya: Savunma Bakanlığı ve ticari operatörler, kara, hava, deniz ve uzay askeri haberleşme alanlarında ortak çalışma başlatmıştır.
• Letonya: Letonya’da askeri 5G NR araştırmalarının yapılabilmesi için özel bir askeri üs kurulmuştur.
• İspanya: Donanmanın da desteği ile askeri deniz operasyonları bağlamında çalışmalar yapılmaktadır.
• Norveç: 5G – VINNI projesi ile Avrupa Birliği tarafından da desteklenen uçtan uca güvenli ve yüksek ulaşılabilirliğe sahip, kamu ağları ile paralel olarak çalışabilecek olan, askeri bir “Savunma Dilimi” yaratılması hedeflenmiştir.
• Avrupa Uzay Ajansı (European Space Agency): 5G NR Uydu Haberleşmesi ve NTN ile ilgili çalışmalar başlatılmıştır. Bu alandaki çalışmaların askeri uygulamaları ile ilgili araştırmalar da devam etmektedir.
Bahsi geçen tüm çalışmalarda, 5G’nin özellikle cephe gerisinde yer alan ve kısmen karşı tehditlerin olmadığı ya da kısıtlı kaldığı askeri alanda doğrudan katkı sağlama potansiyeli olduğu değerlendirilmektedir. Bu senaryolar altında 5G’nin ne seviyede ve hangi kısıtlar/riskler altında kullanılabileceği önümüzdeki dönemde netleşecektir.
Her ne kadar 5G’nin standartlarda tanımlandığı halinin taktik alan da dahil olmak üzere bir takım askeri haberleşme ihtiyaçlarını karşılayabilir olduğu fikri geçerli olsa da kritik savaş ortamı söz konusu olduğunda ortaya çıkan güvenlik riskleri ve haberleşmeye karşı tehditler nedeniyle 5G yeteneklerinin öncelikli ve kesintiye tahammülü olmayan kritik haberleşme servisleri için olduğu gibi kullanımı gerçekçi değildir. Özellikle cephe hattında, düşman tehdidi altında yer alan taktik sistemlerin 5G’yi olduğu haliyle kullanmasının aşağıda detaylandırıldığı üzere kabul edilemez, büyük riskler barındırdığı göz önüne alınmalıdır. Bunun yerine bu standartların getirdiği yeni ve kritik alt teknolojilerden de (hüzme yönlendirme, aynı bantta ve aynı zamanda alma ve gönderme yapma imkânı sağlayan full duplex haberleşme, masif MIMO vb.) yararlanarak askeri alana uygun, özgün çözümlerin geliştirilmesinin en uygun yöntem olduğu değerlendirilmektedir.
Ayrıca 5G ile artarak devam eden frekans bandının sivil sistemlerce kullanımı, askeri sistemlere ayrılan bantların giderek kısıtlanması anlamına da gelmektedir. Sivil haberleşme sistemlerini engellemeden benzer askeri sistemlerin devreye alınması uygun haberleşme bandı bulmak açısından da ayrı bir problem sahası olarak karşımıza çıkmaktadır.
Taktik Sahada 5G
Günümüzde, 21. yüzyıldaki savaşların kazanılmasının ve kaybedilmesinin, muhabere altyapısının etkinliğine ve bu yapıda yer alan birimlerin ne kadar iyi koordine edilebildiğine bağlı olduğu artık tartışmasız kabul edilmiş durumdadır. Gelişen askeri haberleşme teknolojisi, askeri unsurların bir bütün olarak hareket etmelerini sağlamaya yönelik kullanılmaktadır. Bu noktada en önemli ödünleşim, haberleşme sistemlerinin elektronik harbe karşı koruma yeteneklerini en üst düzeyde tutarken, sağlanabilecek servis çeşitliliğini ve kalitesini artırmaktır.
5G ve benzeri sivil çözümlerin elektronik harp tehdidi olmadan, baz istasyonlarına dayalı ve mümkün olan yerde en iyi servisleri sağlamaya yönelik tasarımları her geçen gün daha yüksek veri hızlarına ulaşmaktadır. Her yıl milyarlarca dolar altyapı harcaması sayesinde ayakta tutulabilen sivil haberleşme çözümlerinin muharebe sahasında doğrudan kullanılması ise birçok zorluk barındırmaktadır. Sivil ve askeri haberleşme çözümleri arasındaki farklılıklar, çeşitli ağ parametreleri açısından aşağıdaki tabloda karşılaştırılmıştır.
Asimetrik savaşın getirdiği rahatlıkla son dönemde kullanımı gündeme gelen mobil baz istasyonları, elektronik harbin en önemli alt uzmanlıklarından olan elektronik destek ve istihbarat açılarından ordumuzu savunmasız bırakabilecek riskler taşımaktadır. Özellikle Rusya’nın elektronik harbe verdiği artan önem ve elektronik harp unsurlarını birliklerin organik bir parçası gören yeni vizyonu (Russia’s Electronic Warfare Capabilities to 2025) göze alındığında kritik askeri servisler için sivil çözümlerin taktik uçta kullanılmasının altından kalkılamayacak olumsuz sonuçlar doğuracağı açıktır. Bu olumsuzluklar, zaman/yer/yöntem olarak kusursuz diye nitelendirilebilecek ve sebebi anlaşılamayan saldırılar ile ortaya çıkarak geri dönüşü olmayan ağır durumlar yaratabilir. Elektronik harbin önümüzdeki dönemde askeri alanda dikkate alınması gereken en önemli faktörlerin başında geldiği İngiltere Savunma Bakanlığı tarafından yayınlanan “Geleceğin Çalışma Ortamı – 2035” raporunda da dile getirilmiştir.
Sivil haberleşme çözümlerinin askeri haberleşme için kullanılmasının doğuracağı tehlikeleri değerlendiren NATO ve Nokia firması tarafından NATO IST-187 “5G adaptation to military needs” çalışmaları kapsamında hazırlanan raporda, yapılan yayının ve içeriğinin kolayca anlaşılabildiği, karıştırılabildiği ve kandırılabildiği, özellikle gizli veya taktik haberleşmenin 5G üzerinden yapılmasının büyük bir problem olduğu ortaya konmuştur. Rapor, 5G’yi bu tip senaryolarda kullanmak için gerekli olan değişikliklerin 3GPP tarafından ortaya koyulamadığını ve askeri haberleşme odaklı yeni çözümlerin tasarlanması gerekliliğini vurgulamıştır. Burada adreslenen tasarım anlayışı, askeri haberleşme dünyasında “Dalga Şekli” (Waveform) tasarımı olarak adlandırılmaktadır. Sivil haberleşme çözümlerinin eksik ve yetersiz kaldığı noktalarda yapılması gereken bu tasarım faaliyeti ASELSAN Haberleşme ve Bilgi Teknolojileri Sektör Başkanlığı tarafından uzun yıllardır yapılmaktadır.
Askeri dalga şekilleri, zorlu haberleşme koşulları yazılım tabanlı radyo donanımları üzerinde çalışabilecek ve düşman unsurların elektronik harp tehditlerine dirençli olacak şekilde tasarlanır. Diğer bir deyişle, askeri dalga şekillerinden beklenti, sağlanması gereken haberleşme gereksinim ve servislerinin en kötü koşullar dikkate alınarak, mümkün olan her durumda ve mümkün olan en güvenli/güvenilir şekilde hayata geçirilmesidir. Haberleşme ve kriptografik tasarım alanlarında ileri seviyede uzmanlık gerektiren dalga şekli tasarımı, katmanlar arası tasarım felsefesini kullanır. Haberleşme güvenliği, ağ güvenliği ve iletim güvenliği için alınan önlemler haberleşme yığıtının tüm katmanlarına yayılmak zorundadır ve desteklenen servislerin tasarım detayları ile beraber, tüm kablosuz haberleşme protokol yığıtı da dalga şekli tanımlamasında detaylı olarak ortaya konur. Yapılan tasarımlar sonucu ortaya çıkan tüm kural, algoritma ve protokoller Dalga Şekli olarak tanımlanır ve bu tanım çoğu zaman kullanıcı verisi başlayıp diğer uçtaki kullanıcı/kullanıcılara bu verinin ulaştırılmasına kadar yapılan tüm işleri kapsar.
ASELSAN bu kapsamda taktik uçta, savaşın en kritik anında unsurların aktarması gereken en kritik bilginin güvenilir ve öncelikli olarak aktarılmasını sağlamak üzere, gerek 4G gerek 5G ve ötesinde gündeme gelen yeni nesil haberleşme teknikleri ile birlikte elektronik harp ve savaş koşullarını da dikkate alan taktik dalga şekilleri geliştirmektedir. Komuta Kontrol Dalga Şekli, Dar Bant Dalga Şekli, Geniş Bant Dalga Şekli ürünlerimiz bu kapsamda geliştirmiştir. ASELSAN, benzer şekilde farklı bant genişlikleri ve donanım platformlarına yönelik faaliyetlerini de aralıksız olarak sürdürmektedir. ASELSAN’ın 45 seneyi aşkın bir süredir çalıştığı, askeri dalga şekli geliştirme çalışmalarında en iyileştirmek üzere hedeflediği temel başarım ölçütleri aşağıda özetlenmiştir.
Desteklenen terminal/ünite/kullanıcı sayısı: Bir askeri haberleşme ağında yer alacak toplam ünite sayısını ifade eder. Ağ yapısında her bir kullanıcının tekil bir şekilde adreslenebilmesi önemlidir. Ayrıca, bütün kullanıcılar sisteme kayıtlandığı durumda hem kontrol hem de veri haberleşmesi için gerekli kaynak yönetimini yapabilmek kritiktir. Geliştirilen dalga şekillerinin çok sayıda kullanıcıya ölçeklenebilir olması önemli bir avantajdır.
Ağa Giriş Süresi: Bir ünitenin ağa henüz dahil olmamış bir durumdan, gerekli prosedürleri uygulayarak ağa dahil olması ve ağ içerisinde alma/gönderme gibi temel iletişim faaliyetlerini yapması durumuna geçişi için gereken süre olarak tanımlanmıştır. “Kayıtlanma süresi” olarak da adlandırılabilir. Kayıtsız durumdaki ünite henüz yeni açılmış bir ünite olabileceği gibi, ağ menzilinden çıkıp kayıt kaybetmiş bir ünite de olabilir. Her iki durumda da ünitenin ağ genelindeki diğer üniteler ile haberleşme yeteneklerini kısa sürede kazanması kritik öneme sahip olduğu için kayıtlanma süresinin kısa olması hedeflenmektedir.
Veri Hızı: Ağdaki ünitelerin haberleşme menzili içinde güvenli bir şekilde iletim yapabilecekleri veri hızları da temel başarım ölçütleri arasında yer almaktadır. Veri hızı kriteri, hem ağ kontrolü için taşınabilecek kontrol verisini ve dolayısıyla ağ yönetimi kabiliyetini hem de kullanıcı tarafında yollanabilecek veri miktarını ve dolayısıyla desteklenebilecek servisleri doğrudan etkilemektedir. Bir askeri dalga şeklinde birden fazla veri hızı modu bulunabilir. Ortamdaki kanal ve girişim durumuna göre farklı veri hızı modları arasında uyarlanabilir geçiş yapılabilmesi önemli bir özelliktir.
Gecikme: Verinin ilk bitinin, cihazın kullanıcı arayüzünden alındığı an ile hedef haberleşme cihazının kullanıcı arayüzünden son bitinin gönderildiği an arasındaki süre olarak tanımlanmıştır. Askeri haberleşme sistemlerinde servislere bağlı olarak gecikme gereksinimi farklılaşabilmektedir. Bir askeri dalga şeklindeki gecikme desteği, en düşük gecikme gereksinimine sahip servislere yönelik olarak sağlanmalıdır.
Menzil: Bir ağdaki iki terminal arasında görüş hattı (line of sight, LOS) altında tek hop haberleşmenin devam ettiği maksimum uzaklıktır. Haberleşme menzilini belirleyen bazı parametreler kullanılan veri hızı, gönderici çıkış gücü, taşıyıcı frekansı ve alıcı duyarlılığıdır. Menzilin artması, birbirine uzak mesafede yer alan iki terminalin aralarında bir aktarıcı olmadan haberleşmeye devam edebilmesi açısından önemlidir. Ağ tabanlı dalga şekillerinde üniteler aktarıcılar vasıtasıyla birbirleri ile haberleşebilecekleri için desteklenebilen haberleşme menzili ağ yönetimince desteklenebilen hop sayısı oranıyla artırılabilmektedir.
Kanal Yayılım Faktörü Desteği: Bir dalga şeklinin çalışabildiği kanalın frekans ve zamanda ne kadar değişebildiğini belirleyen ölçüttür. Kablosuz kanallarda arazi şartları gereği çok yollu (multipath) kanallar oluşabilmekte bu da iletim yapılan kanalın belli bir gecikme yayılım profiline sahip olmasına yol açmaktadır. Örneğin, bina içi haberleşmede ortalama yayılım gecikmesi 10-100 ns mertebelerinde iken, hücresel haberleşmede bu değer 1-5 µs’lere çıkabilmektedir. Kanalın yayılım gecikmesi arttıkça, kanal frekans ekseninde seçici hale gelmektedir. Böyle kanallarda, alıcıda uygun algoritmalarla yollanan bilginin denkleştirilmesi gerekir. Kanal yayılım faktörünü belirleyen diğer bir etken ise Doppler yayılımıdır. Yüksek hızlarla hareket eden terminaller yüksek Doppler yayılımına sahip olmaktadır; bu da kanalın zamanda hızlı değişmesine yol açar. Alıcıda kanalın zaman ekseninde değişimi de uygun algoritmalar ile takip edilmelidir. Askeri senaryolarda hem düşük hızlı (3-120 km/h) hem de çok yüksek hızlı terminallerin (>500 km/h) olabileceği göz önüne alınarak dalga şekli geliştirmeleri yapılmaktadır.
Karıştırıcıya Dayanıklılık: Karıştırıcı saldırıları altında haberleşmenin devamının sağlanabilmesi en önemli ölçütlerden bir tanesidir. Karıştırıcılara karşı dayanıklılığın sağlanmasında farklı teknikler kullanılabilmektedir. Örneğin, frekans atlama (frequency hopping spread spectrum, FHSS) ve doğrudan dizi spektrum yayma (direct sequence spread spectrum, DSSS) bu amaçla kullanılan iki temel yöntemdir. Frekans atlama hızının artması, takipçi karıştırıcılara karşı korumayı artırdığı, kullanılan yayma dizisinin uzunluğunun artırılması ise spektrumda daha geniş bir bantta çalışıldığından görünürlüğü azaltması bakımından avantajlıdır. Öte yandan frekans atlama önemli bir teknik olsa da ilaveten, frekans atlama yapılan bandın geniş, olası en büyük ve en küçük frekansın oranının da görece büyük olması ilave avantajlar getirmektedir. Görece dar bir bantta az sayıda frekans üzerinden atlama yapan sistemler karıştırma saldırılarına daha az dayanıklı olacaktır. Hüzme yönlendirme tekniği de karıştırıcı saldırılarına karşı kritik bir önlemdir. Dar hüzmeler vasıtasıyla gönderme ve alma yapıldığında, hem karıştırıcı tarafından tespit edilebilirlik düşmekte hem de karıştırıcı sinyalinin kendi haberleşme sinyalimize girişim yaratma ihtimali düşürülmektedir.
Güvenlik: İletilen mesajın istenmeyen dinleyiciler tarafından çözülemez ve tespit edilemez kılmayı amaçlayan güvenlik tedbirleri askeri dalga şekillerinde uygulanmaktadır. Gönderilen mesajın kriptografik anahtarlar ile şifrelenmesi mesaj güvenliği (message security, MSEC) veya iletişim güvenliği (communication security, COMSEC) olarak tanımlanır. COMSEC tedbirleri ile verinin gizliliği ve bütünlüğü uçtan uca sağlanır. Elektromanyetik sinyalin istenmeyen uygulama veya cihazlar tarafından tespitini zorlaştıran güvenlik tedbirleri iletim güvenliği (transmission security, TRANSEC) olarak adlandırılır. Temel TRANSEC yöntemleri olarak yukarıda anlatıldığı üzere FHSS veya DSSS yöntemleri kullanılabilir. Ağ içinde verinin güvenilir kaynaktan gelip gelmediği kontrolü, tekrar, taklit ve yanıltma saldırılarına karşı alınan önlemler, kontrol sinyalleşmesi için yapılan kriptolama işlemleri ve yayın sinyalinin dışarıdan tespitini zorlaştırması amacıyla alınacak ek önlemler ise ağ güvenliği (network security, NETSEC) tedbirleri olarak adlandırılır. Askeri dalga şekilleri için tüm güvenlik önlemleri (COMSEC, TRANSEC ve NETSEC) alınarak sistemde paylaşılan her türlü kontrol bilgisi ve verinin gizlenmesi, tekrar, taklit, yanıltma ve karıştırıcı gibi elektronik harp tehditlerine karşı dayanıklı olmaları hedeflenir.
LPI/LPD: Haberleşme sinyalinin spektrumda düşman unsurlar tarafından tespit edilebilmesi ve tespit sonrası anlaşılıp sınıflandırılarak karşı atağa uğrama (dinleme, karıştırma gibi) olasılığının düşük olması gerekmektedir. Bu gereklilik, düşük dinlenme olasılığı (low probability of intercept, LPI) ve düşük tespit olasılığı (low probability of detection, LPD) kriterlerini meydana getirmektedir. Karıştırıcıya mukavemette olduğu gibi, FHSS ve DSSS teknikleri bu kriterler için de çözümler sunmaktadır. Bunlara ilaveten dar hüzmeler ile haberleşmenin yapılması her yöne gönderme yapan anten yapılarına göre tespit edilebilirlik olasılığını düşürmektedir. Ayrıca, çıkış gücünün kontrol edilebilmesi, gerektiğinde azaltılabilmesi ve hatta yayının tamamen kesilebilmesi görünürlüğü azaltacaktır.
Ağ Yönetimi: Ağ yönetimi askeri dalga şekillerinde birçok farklı amaçla yapılan koordinasyonu kapsamaktadır. Ağa sonradan katılım ve ağdan ayrılma durumlarına izin verilmesi, katılım ve ayrılmaların ağ genelinde paylaşılması ağ yönetiminin içine girmektedir. Ağ içinde mantıksal gruplar da kurularak, çoklu gönderim servisleri bu gruplar içinde karşılanabilir. Bu grupların kurulumu, sonradan katılım ve gruplardan çıkma durumları ve gruplara ait bilginin ağ genelinde paylaşılması yetenekleri de ağ yönetimi kapsamında karşılanır. Ağa ait kaynakların dinamik olarak yönetimi de ağ yönetimi performans göstergesi altında değerlendirilmektedir. Kaynaklar, iletişimin veri hızı ihtiyacına, verinin öncelik seviyesine, diğer ünitelerde oluşturacağı girişim seviyesine bakılarak dinamik olarak tahsis edilebilir.
Servis Kalitesi (Quality of Service, QoS): Askeri dalga şekillerinin destek verdiği servislerin gecikme, veri hızı ve güvenirliği gereksinimleri farklı olabilmektedir. Dalga şekli, servisin ihtiyacına yönelik olarak gecikme, veri hızı ve güvenirlik gereksinimlerine uygun olan servisi en ideal şekilde desteklemeyi hedefler. Veri iletim güvenilirliği hibrit onay ve/veya hata düzeltici kodlama mekanizmaları ile sağlanabilir. İletimin güvenilir olmasının hedeflendiği servisler hata olasılığını düşürecek, düşük kodlama oranı ile ve/veya hibrit onay mekanizmaları ile iletilebilir. Bununla birlikte güvenilirliğin çok önemli olmadığı ve yüksek veri hızı hedeflenen servisler onay mekanizmaları kullanmadan yüksek kodlama oranına sahip farklı veri hızı modları ile gönderilebilir. Gecikme isteri için ise düşük gecikmeli paketlerin daha hızlı havaya çıkması sağlanabilir. Bunlarla birlikte dalga şekli, önceliklendirme seviyeleri desteği de sunabilir. Farklı öncelik seviyelerine sahip servisleri aynı anda desteklemek için gereken durumlarda daha düşük öncelik seviyeli servislere atanan kaynakların kesilip yüksek öncelikli servislere verilmesi sağlanabilir. Havaya çıkacak paketler de önceliklerine göre sıralanarak öncelikli verinin daha önce havaya çıkması sağlanabilir. Farklı öncelik ve servis kalitesi isteklerine uygun olarak dalga şeklinin tepki vermesi servis kalitesi kriterinin ne ölçüde karşılandığını göstermektedir.
Hareketlilik Desteği: Ağ genelindeki hareketlilikten veya ortamdaki değişikliklerden dolayı üniteler arasındaki kablosuz kanal koşulları sürekli değişebilmektedir. Hareketlilik desteği yeteneği ile bu değişimler yönlendirme katmanı seviyesinde takip edilerek gerektiği durumlarda yeni rotaların kurulması, kötü bağlantıların koparılması, tüm ünitelerin aktarıcı olabilmesi ve böylece tek noktaya bağlı hata durumlarından olabildiğince kaçınılması askeri dalga şekilleri tarafından sağlanabilmektedir. Bir dalga şeklinin tüm bu değişimlere ne kadar hızlı tepki verebildiği, hareketlilik desteği başarım ölçütü ile gösterilmektedir. Dalga şeklinin ölçeklenebilirliği, ağa sonradan ne kadar ünitenin katılabileceğini belirlemektedir. Bu kalite ölçütü de hareketlilik desteği altında ele alınmaktadır.
Yukarıda tanımlanan temel başarım ölçütlerinden her biri, iyi bir askeri dalga şeklinde adreslenerek ihtiyaca en uygun en iyileştirilmiş bir dalga şekli tasarımı yapılır. Ancak, bu ölçütlerin bazıları kendi aralarında çelişmektedir, bu nedenle hepsini aynı anda en iyileştirmek mümkün değildir. Örneğin, gönderici gücünü artırmak desteklenen haberleşme menzilini artırırken, LPI/LPD açısından sistemin düşman tarafından tespit edilebilirliğini yükseltmektedir. Sistem tarafından desteklenen kullanıcı sayısını artırmak, gerekli kontrol haberleşmesi ek yükünü artırabilmekte dolayısıyla etkin veri hızını düşürebilmekte veya ağa giriş sürelerinin uzamasına yol açabilmektedir. Yüksek veri hızlarını sağlamak için kullanılacak fiziksel seviye tekniklerinin karıştırıcıya mukavemeti daha düşük olmakta ayrıca desteklenen menzil düşmektedir. Benzer şekilde daha iyi bir LPI/LPD sağlamak için kullanılan hüzme genişliği daraltıldıkça, ağa giriş süreleri ve kontrol ek yükü artabilmektedir.
Bu nedenlerle, yukarıda bahsedilen başarım ölçütlerden bazıları, söz konusu askeri dalga şeklinin temel kullanım senaryolarında oluşacak ihtiyaçlara göre önem kazanmaktadır. Bu nedenle, çoğu zaman, farklı servisleri ve gereksinimleri karşılayabilmek için farklı askeri dalga şekilleri geliştirmek gerekmektedir. Bu sayede istenen servisleri en iyi düzeyde sağlamak mümkün kılınmaktadır.
