5Gのパワーを探り、レジリエントな防衛通信を最適化する

防衛省（DoD）はミッションクリティカルな通信を傍受し妨害する敵がより巧妙になるにつれ、防衛通信の耐障害性を向上させる取り組みを続けています。これはネットワークオプション（プライベートまたはパブリックネットワーク）の最適化、バックアップ基地局が必要に応じて主要な役割を担えるようにすること、デバイス間通信のためのメッシュおよびモバイルアドホックネットワーク（MANET）機能を強化することなど多面的な取り組みです。

常に先を行くために、軍のリーダーは最新のテクノロジーやテクニックを継続的に現場に導入しています。最も魅力的な新技術の1つが5Gワイヤレスです。4G LTEと比較して5Gは高速、低遅延、そして干渉が少なく効率的で膨大な数の接続デバイスに対応する能力を提供します。国防総省は国防5G戦略（U）の中で「5Gは重要な戦略技術であり、高度な通信技術とユビキタス接続をマスターした国は長期的に経済的・軍事的に優位に立つだろう」と指摘し、防衛用に5Gを推進しています。

しかし、それ以前の4Gや3Gと同様に5Gはまず商業利用を目的として開発され、最近になってようやく政府や防衛の厳しい要件を満たせるようになりつつあります。5Gはどのようにして次世代レジリエント通信を強化するのでしょうか。また、防衛省のリーダーは軍事的な利点を得るために高度な通信技術を現場に配備する前にどのようにして5Gが信頼性、性能、およびセキュリティ基準を満たすことを確認できるのでしょうか。

5Gは強力な防衛ネットワークの柔軟性への扉を開く

防衛チームがオンプレミスで活動しているかエッジで活動しているかにかかわらず、5Gは通信経路の数を増やし、ミッションクリティカルな通信にアクセスする時間を短縮する強力なネットワーク構成オプションを提供します。

5Gはレジリエント通信のバリューチェーンに沿った革新とオプションを導入し、ミッションを加速させることが期待されています。

• 複数のネットワークオプション：外国や遠隔地で活動する軍隊は、ネットワークを構築するための数多くのオプションと戦わなければなりません。独自のネットワークを構築してそれを持ち込むか、既存の携帯電話ネットワークとインフラを使用して「運用」するか、あるいは複合的なソリューションを構築するか。確立された公共/友好的なネットワークは最大の潜在的カバレッジを持ち、すでに4G LTEと5Gの商用通信を利用できます。しかし、プライベート・ネットワークのセキュリティには（まだ）かないません。各オプションにおいて、防衛省のリーダーは必要なカバレッジを得るために導入・展開する機能の必須要件を決める必要があります。5Gのセキュリティとパフォーマンスが成熟するにつれて、プライベート・ネットワークの設置面積は小さくなっていくでしょう。

• 基地局の冗長性：レジリエンスのもう一つの要素は、メインがオフラインになった場合に備えてバックアップの基地局を持つことです。防衛チームには必要に応じて無線機器の主トランシーバーの役割を果たすことができるセカンダリモバイル基地局が必要です。5Gが現場で採用されるようになると、一次および冗長基地局技術は3G、4G LTE、5G無線デバイスのシームレスな接続ポイントとして機能する必要があります。

• メッシュと MANET ネットワークの柔軟性：防衛戦術通信はピアツーピア接続に大きく依存しています。音声、データ、ビデオメッセージは基地局、地上車両、衛星、兵士の戦術無線との間で迅速かつ安全に中継される必要があります。メッセージを送受信するために、軍は定義されたメッシュ・ネットワークまたはMANETを作成することができます。各無線ノードは分散化され、ランダムに構成されたノード間でメッセージを中継する送信機、受信機、ルーターとして機能することができます。最新の 5G 規格である 3GPP リリース 17 ではデバイス間通信をサポートするためにサイドリンク中継動作が拡張され、以前のプラットフォームと比較してデバイス間の代替パスの数が指数関数的に増加しています。

防衛省のリーダーたちは、さまざまな5Gネットワークモデル、テクノロジー、プロトコルがどのように、そしてどの程度うまく機能するかを積極的に探っています。どの組み合わせが最も速く、最も安全で、最も適応性の高い通信を実現するのか？どのような構成が戦場で優位に立ち、かつ可能な限り安全でセキュアな運用を可能にするのか？

このような重要な問題に答えるには、実戦でテストを行うのは現実的ではありません。設定やテストに必要なシナリオが多すぎるのです。また、変動要素を再現して繰り返しテストすることは困難です。さらに5Gはまだ進化中であり、5Gに対応した技術もまだ発展中です。その代わりネットワーク・デジタル・ツインはラボ環境で柔軟で信頼性の高いテストと評価を大規模に行うことができます。

デジタルツインは、堅牢な5Gテスト、評価、および防衛上の決定をサポートします。

Spirent 5Gネットワークデジタルツインソリューションはネットワークエミュレーション、トラフィック生成シミュレーション、およびテスト自動化を基盤とするエンドツーエンドの5Gテストネットワークを提供します。継続的なテスト、評価、最適化により、5G通信技術がラボで機能しさらに重要なことにフィールドで必要な性能を発揮することを保証します。

デジタルツインは膨大なトラフィック、サイバー攻撃、停電、その他の干渉による複雑な影響を正確に再現し、地上、空中、海上でさまざまなネットワーク構成や動的MANETトポロジーにわたって相互接続された何千ものデバイスのラボ試験をサポートします。

防衛省のリーダーはテストと評価を行うことができます。

• セキュリティ、パフォーマンス、信頼性：すべての軍事通信技術は最低限、軍事規格に適合していなければなりません。テストと評価によりどの技術、および技術の組み合わせや構成がこれらの基本的な要件に最も適しているかが明らかになります。

• プライベート、パブリック、および複合ネットワークのオプション：ネットワークのユースケースを評価することにより、既存の公共/友好的なインフラストラクチャが軍事通信にどの程度対応できるかを判断することができます。また、防衛軍が必要とするパフォーマンスとセキュリティを確保するために、最低限携帯する必要があるネットワーク機能を検討することもできます。

• 基地局の冗長性：テストと評価により、軍事使用に最適なトランシーバと必要に応じてプライマリからバックアップへのシームレスな移行を保証するための構成を決定することができます。継続的なテストにより、現在および将来の技術ソリューションを検証することができます。

• MANETとメッシュネットワークトポロジー：デジタルツインは、高速接続された膨大な数のデバイスをシミュレートすることでさまざまなネットワークトポロジのメリットとデメリットを明らかにします。また、各デバイスがダイナミックな環境において送信機、受信機、ルーターとして機能するMANETのパワーとパフォーマンスも探求します。

レジリエント通信のための防衛評価と5Gの採用をサポート

Spirentは25年以上にわたり米国および同盟国の政府機関、請負業者、サービスプロバイダによる進化する新たな無線技術のテスト、評価、検証をサポートしてきました。当社の防衛専門家は軍事的な優位性のためにイノベーションを評価し採用する際に何が問題となるかを理解しており、ユースケーステストシナリオをどのように構成すれば必要な答えが得られるかを知っています。Spirentのデジタルツインソリューションは5G、4G、3Gの堅牢で柔軟なテストをサポートします。このため、防衛分野のリーダーはレジリエント通信の取り組みを進め、5Gで戦場の優位性を確保することができます。

Spirentの政府機関向けソリューションの詳細については、こちらをご覧ください。