Kết nối trọng yếu trong kỷ nguyên các mối đe dọa ngày càng phát triển

Ngày 28/4/2025, một đợt mất điện bất ngờ trên diện rộng tràn qua Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, vùng Andorra và một số nơi ở phía nam nước Pháp. Cơ sở hạ tầng trọng yếu ngừng hoạt động. Sự cố này minh chứng cho một sự thật cay đắng: các hệ thống thông tin liên lạc trọng yếu không chỉ cần năng lực vận hành bình thường, chúng phải là những hệ thống bất khả xâm phạm. Chúng cần có khả năng chống chịu các sai lỗi của cơ sở hạ tầng, có khả năng tương tác liên vùng và liên cơ quan, và cần đảm bảo có các hệ thống nguồn điện và mạng dự phòng.

Nhưng ngoài các vấn đề kỹ thuật, sự cố mất điện này còn cho thấy một vấn đề sâu sắc hơn: chi phí con người khi mất liên lạc. Các đơn vị ứng cứu khẩn cấp không thể phối hợp được với nhau, các gia đình không thể liên lạc, các bệnh viện làm việc trong bóng tối.

Trong khi thế giới của chúng ta ngày càng kết nối và phức tạp, nhu cầu về các hệ thống thông tin liên lạc an toàn, đáng tin cậy và có hiệu năng cao không còn là sự lựa chọn, mà là vấn đề sống còn.

Thông tin liên lạc trọng yếu là gì?

Thông tin liên lạc trọng yếu là huyết mạch của những hoạt động thiết yếu nhất của xã hội hiện đại. Các hệ thống này là nền tảng của an toàn xã hội, an ninh quốc phòng, dịch vụ khẩn cấp, giao thông vận tải, năng lượng và các cơ sở công nghiệp. Ở đâu thông tin liên lạc có vai trò trọng yếu, ở đó không thể có sai lỗi.

Khác với các mạng thương mại, được thiết kế để mang lại sự thuận tiện và dung lượng, các hệ thống thông tin liên lạc trọng yếu cần có khả năng phục hồi, độ tin cậy và phản ứng theo thời gian thực. Các hệ thống này phải vận hành trơn tru trong các môi trường áp lực cao, chẳng hạn như khi xảy ra thảm họa thiên nhiên, các sự kiện công cộng quan trọng, các cuộc tấn công mạng hay sự cố cơ sở hạ tầng. Khi lưới điện ngưng hoạt động hay khi mạng di động sập, thông tin liên lạc trọng yếu là đường kết nối cuối cùng, giữ cho các đơn vị ứng phó có thể phối hợp hoạt động, giúp bảo vệ mạng sống cho con người.

Để có được mức độ tin cậy cao như vậy, các hệ thống này sử dụng một tổ hợp các công nghệ và kiến trúc mạnh mẽ, trong đó bao gồm:

• Các hệ thống Vô tuyến di động mặt đất (LMR) như TETRA, APCO P25 và DMR, cung cấp kết nối thoại siêu tin cậy cùng với tính năng bộ đàm push-to-talk (PTT).
• Các công nghệ LTE và 5G trọng yếu cho thực hiện nhiệm vụ giúp cung cấp các dịch vụ dữ liệu băng rộng như phát video, truyền file và các công cụ nhận thức tình huống cho nhân sự hoạt động tại hiện trường.
• Kết nối vệ tinh, đảm bảo phạm vi toàn cầu và cung cấp kết nối tới các khu vực vùng sâu vùng xa, nơi các mạng mặt đất chưa phủ sóng hoặc bị gián đoạn.
• Cơ sở hạ tầng có dự phòng và được gia cường, bao gồm các đường chuyển đổi bảo vệ, nguồn dự phòng và mạng lõi có phân tập địa lý, được thiết kế để duy trì hoạt động trong những điều kiện khắc nghiệt.
• Các kiến trúc đảm bảo an ninh mạng, với mã hóa nhiều lớp và giám sát thường xuyên các mối đe dọa, giúp bảo vệ chống lại các mối đe dọa số thường xuyên thay đổi.

Trong kỷ nguyên kết nối tăng cường và các mối đe dọa thay đổi thường xuyên, thông tin liên lạc trọng yếu đã chuyển đổi từ các hệ thống thoại băng hẹp thành các nền tảng băng rộng đa dịch vụ, có khả năng tích hợp thoại, video, dữ liệu, cảm biến, trí tuệ nhân tạo (AI) và tự động hóa. Sự chuyển đổi này không chỉ mở rộng nhiều khả năng ứng dụng mà còn cải thiện hiệu năng, đo kiểm, an ninh bảo mật và tuân thủ.

Trong bối cảnh này, khái niệm "trọng yếu" không còn chỉ đơn thuần xoay quanh giọng nói rõ ràng hay vùng phủ. Nó đã trở thành khả năng thích ứng, mở rộng quy mô và chạy không sai lỗi trong mọi kịch bản.

Chaimaa Aarab - Quản lý giải pháp và tiếp thị ngành nghề các sản phẩm vô tuyến tại Keysight Technologies. Cô phụ trách thị trường vô tuyến, bao gồm 5G, 6G, NTN, Wi-Fi 7 và Open RAN.

Các thách thức trong kiểm thử thông tin liên lạc trọng yếu

Nhu cầu ngày càng cao về dung lượng dữ liệu, nhận thức tình huống thời gian thực và phối hợp liền mạch giữa các cơ quan đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi căn bản cách thức liên lạc của các tổ chức an toàn công cộng, quốc phòng và công nghiệp. Các mạng lưới thiết yếu cho hoàn thành nhiệm vụ hiện đại cần hỗ trợ đa dạng các dịch vụ thoại, dữ liệu và video, có độ tin cậy và độ an toàn tuyệt đối, kể cả khi vận hành trong những điều kiện khắc nghiệt nhất.

Dưới đây là những vấn đề khó khăn nhất và những trách nhiệm lớn nhất mà các tổ chức cần giải quyết và đảm nhiệm trong quá trình triển khai các hệ thống băng rộng trọng yếu cho công việc:

Chuyển đổi các hệ thống cũ

Dịch chuyển liền mạch từ các nền tảng cũ đang vận hành tốt sang các công nghệ băng rộng hiện đại không chỉ là vấn đề nâng cấp công nghệ; đây còn là một quá trình cân đối phức tạp. Duy trì các tính năng trọng yếu như PTT và bảo đảm khả năng tương tác với nhiều thế hệ thiết bị khác biệt đòi hỏi phải kiểm thử tỉ mỉ, kỹ lưỡng. Thiếu sự kiểm thử, các cơ quan có thể gặp rủi ro mất năng lực thông tin liên lạc liền mạch trọng yếu trong các trường hợp khẩn cấp.

Sự phân rã của các kiến trúc mạng phức tạp

Các mô hình mạng phân tán như Open RAN (O-RAN) mang đến sự linh hoạt và đổi mới sáng tạo nhưng cũng làm cho quá trình tích hợp trở nên phức tạp hơn. Các môi trường đa nhà cung cấp đòi hỏi phải xác thực kỹ mọi giao diện, giao thức và cấu hình. Mọi khoảng trống trong kiểm thử đều có thể gây ra điểm yếu trên mạng, khiến cho nhiệm vụ có nguy cơ thất bại vào lúc quan trọng nhất.

Bảo đảm dịch vụ chất lượng cao

Thông tin liên lạc trọng yếu cho công việc được xây dựng trên khả năng truyền tải hoàn hảo các dịch vụ thoại, video và dữ liệu, thường xuyên trong những điều kiện cực đoan. Vì vậy, nhất thiết phải kiểm thử toàn diện độ trễ, thông lượng, Chất lượng dịch vụ (QoS) và độ tin cậy trong điều kiện vận hành thực tế. Hệ thống cần phải vận hành nhất quán, kể cả trong các môi trường mật độ cao hoặc thay đổi nhanh chóng.

An ninh bảo mật và tuân thủ

Khi các mạng trọng yếu cho công việc trở thành những mục tiêu giá trị cao, cần đảm bảo tuyệt đối an ninh bảo mật mạng. Các giao thức kiểm thử phải vượt khỏi khuôn khổ kiểm tra mã hóa cơ bản, bổ sung thêm khả năng đánh giá lỗ hổng an ninh bảo mật, đo kiểm xâm nhập pentest và xác minh tuân thủ theo các tiêu chuẩn toàn cầu như MCX và 3GPP. Chỉ khi đó các tổ chức mới có thể tự tin bảo vệ chống lại các mối đe dọa mạng liên tục thay đổi.

Quản lý phổ tần

Phổ tần cần phải được sử dụng hiệu quả. Để đạt mục tiêu này, cần kiểm thử thường xuyên để phát hiện nguồn gây xuyên nhiễu, tối ưu hóa ấn định tần số và đảm bảo thông tin liên lạc rõ ràng và không gián đoạn.

AI và tự động hóa

AI và tự động hóa đang định nghĩa lại thông tin liên lạc trọng yếu cho công việc, từ giám sát video và phân tích theo thời gian thực cho tới bảo dưỡng dự phòng và điều khiển hệ thống tự chủ. Những đổi mới sáng tạo này cần có mạng lưới siêu tin cậy, độ trễ thấp với các tính năng thông minh, thích ứng. Các khung kiểm thử nghiêm ngặt cần xác nhận hợp chuẩn không chỉ hiệu năng mạng mà còn xác nhận độ chính xác và tính an ninh bảo mật của các quy trình ứng dụng AI.

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng