آژانس پروژههای تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا (DARPA) برنامه جدید Lightweight Universal Codec (LUC) را با هدف توسعه یک کدک جهانی معرفی کرده است که بتواند با تمامی استانداردهای فعلی و آینده تصحیح خطای ارتباطات سازگار شود. این فناوری با تکیه بر فناوری GRAND، امکان تغییر پویا و بلادرنگ روشهای تصحیح خطا را فراهم کرده و با هدف افزایش قابلیت همکاری، امنیت، بهرهوری و پایداری شبکههای ارتباطی نظامی توسعه مییابد. 
معرفی برنامه LUC
آژانس DARPA از آغاز برنامه تحقیقاتی Lightweight Universal Codec (LUC) خبر داده است. هدف این برنامه توسعه یک سامانه رمزگذار-رمزگشای (Codec) جهانی است که بتواند دادهها را با استفاده از هر استاندارد شناختهشده تصحیح خطای ارتباطات (Error Correction Code) و حتی استانداردهایی که در آینده توسعه خواهند یافت، ارسال و دریافت کند. این پروژه توسط دفتر Information Processing Techniques Office (IPTO) مدیریت میشود و یکی از برنامههای راهبردی DARPA در حوزه ارتباطات نسل آینده محسوب میشود.
چالش ارتباطات نظامی امروز
در حال حاضر نیروهای مسلح آمریکا از طیف گستردهای از رادیوها، لینکهای ماهوارهای، شبکههای داده و سامانههای ارتباطی استفاده میکنند که هر یک از استانداردهای متفاوت تصحیح خطا بهره میبرند. این ناهمگونی باعث کاهش قابلیت همکاری میان سامانهها، افزایش پیچیدگی تجهیزات، مصرف بیشتر انرژی، افزایش تأخیر ارتباطی و کاهش عملکرد در محیطهای دارای اخلال و جنگ الکترونیک میشود. DARPA معتقد است معماری فعلی دیگر پاسخگوی نیازهای عملیات چنددامنهای آینده نیست.
فناوری پایه: GRAND
برنامه LUC بر پایه فناوری Guessing Random Additive Noise Decoding (GRAND) توسعه یافته است؛ فناوریای که در پروژههای تحقیقاتی پیشین DARPA ایجاد شد. برخلاف رمزگشاهای سنتی که تنها برای یک نوع کد تصحیح خطا طراحی میشوند، GRAND ابتدا نویز کانال را مدلسازی و بازسازی کرده و سپس پیام اصلی را استخراج میکند. این رویکرد امکان پشتیبانی از مجموعه بزرگی از کدهای تصحیح خطا را با یک معماری واحد فراهم میکند و زمینهساز ایجاد رمزگشای جهانی است.
معماری کدک تطبیقی
در معماری پیشنهادی، یک رمزگذار هوشمند با رمزگشای مبتنی بر GRAND جفت میشود. رمزگذار با درنظر گرفتن مدل نویز کانال، کیفیت لینک، محدودیتهای انرژی، شرایط مأموریت و سایر عوامل عملیاتی، مناسبترین الگوریتم تصحیح خطا را بهصورت پویا انتخاب میکند. این فرآیند بدون نیاز به تغییر سختافزار یا بازپیکربندی دستی انجام میشود و سامانه میتواند در حین عملیات میان استانداردهای مختلف جابهجا شود.
اهداف عملیاتی برنامه
DARPA چهار هدف اصلی برای برنامه LUC تعریف کرده است: ایجاد یک کدک واقعاً جهانی که از طیف گستردهای از استانداردهای تصحیح خطا پشتیبانی کند؛ افزایش برد مؤثر و کیفیت لینک ارتباطی بدون تغییر سختافزار رادیویی؛ کاهش مصرف انرژی پردازش رمزگشایی از طریق استفاده از فناوری GRAND؛ و بهبود قابلیت همکاری میان شبکههای ناهمگون نظامی و تجاری. همچنین انتظار میرود این فناوری موجب افزایش نرخ انتقال داده، پایداری ارتباط و انعطافپذیری شبکه در محیطهای عملیاتی شود.
کاربردهای نظامی
در صورت موفقیت، LUC میتواند در انواع رادیوهای تاکتیکی، لینکهای ارتباطی ماهوارهای، سامانههای بدون سرنشین، شبکههای فرماندهی و کنترل، ارتباطات میان نیروهای ائتلاف، سامانههای هواپایه، دریایی و زمینی مورد استفاده قرار گیرد. قابلیت تغییر خودکار روش تصحیح خطا به سامانهها اجازه میدهد حتی در شرایط اخلال شدید، نویز بالا یا تغییرات سریع محیط عملیاتی ارتباط مؤثرتری برقرار کنند.
مزایای فراتر از حوزه نظامی
DARPA اعلام کرده است که فناوریهای توسعهیافته در برنامه LUC صرفاً محدود به کاربردهای نظامی نخواهند بود. این برنامه در سطح غیرمحرمانه اجرا میشود تا امکان انتقال فناوری به صنایع تجاری نیز فراهم باشد. شبکههای مخابراتی نسل آینده، اینترنت اشیا، ارتباطات ماهوارهای، سامانههای فضایی و زیرساختهای ارتباطی بحرانی از جمله حوزههایی هستند که میتوانند از فناوری کدک جهانی بهرهمند شوند. مجریان پروژه نیز مجاز خواهند بود سامانه ارتباطی هدف خود را برای یکپارچهسازی انتخاب کنند، مشروط بر اینکه سطح اطلاعات از Controlled Unclassified Information فراتر نرود.
برنامه اجرایی
DARPA برای معرفی جزئیات فنی برنامه، رویداد Proposers Day را در ۸ ژوئیه ۲۰۲۶ در آرلینگتون ویرجینیا برگزار میکند. همچنین فراخوان رسمی پروژه با شناسه HR001126S0014 منتشر شده و پژوهشگران، دانشگاهها، شرکتهای صنعتی و آزمایشگاههای تحقیقاتی میتوانند پیشنهادهای خود را برای مشارکت در توسعه این فناوری ارائه دهند.
اهمیت راهبردی
برنامه LUC یکی از جاهطلبانهترین تلاشهای DARPA برای بازطراحی لایه فیزیکی ارتباطات نظامی به شمار میرود. در صورت تحقق اهداف پروژه، نیروهای مسلح آمریکا خواهند توانست بدون وابستگی به استانداردهای ثابت، از یک معماری ارتباطی تطبیقی و جهانی استفاده کنند که قابلیت همکاری میان سامانههای ناهمگون را افزایش داده، مصرف انرژی را کاهش میدهد و تابآوری شبکههای ارتباطی را در برابر اخلال، نویز و حملات جنگ الکترونیک بهبود میبخشد. این فناوری میتواند یکی از اجزای کلیدی نسل آینده شبکههای ارتباطی نظامی و حتی زیرساختهای مخابراتی تجاری باشد.