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5G 研究開発から実用化へ シームレスを目指した防衛チームの取り組み

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戦場を有利にするための5Gネットワークの配備は防衛上の緊急優先事項です。以前の主要な無線サービスプロバイダと同様に、国防総省が計画・開発から実運用に移行することは大きな事業です。軍事的な優位性を確保するために研究開発チームは今すぐプロトタイプを最適化し、配備に備えなければなりません。この移行を可能にする重要な要素がネットワーク・デジタル・ツインです。

軍事的優位を得るため、防衛チームは従来の軍事サイクルよりも速く進化している次世代商業技術、特にコンピューティングと通信のイノベーションを取り込んでいます。

2020年10月、国防総省は米軍の5つの試験場における5G無線技術実験に6億ドルを投じることを発表しました。このイニシアチブはデュアルユースアプリケーションのための世界最大のフルスケール5Gテストに相当し、デュアルユースアプリケーションと5G向上のプロトタイプを迅速に開発し実証することを目的としています。それ以来、国防総省は速度、接続性、遅延を大幅に改善した5G技術の開発に向けて重要な進展を遂げました。

5Gと産業界との協力の両方に対するコミットメントを再確認し、2022年3月、国防総省は5Gおよび次世代無線クロスファンクショナルチーム(CFT)を設立しました。CFTの任務は5Gと将来のテクノロジーを加速させ、戦闘中のネットワークも含め、戦闘員が必要な場所と時間に活動できるようにすることです。国防総省の5G to Future Generation Initiativeの主席ディレクター代理であるAmanda Toman氏は、CFTの発表の中で「今日の作戦上の要件はアットスケールのプロトタイピングと実験による5G技術の加速を必要としています」と述べています。

戦場の優位性を確保するための5Gネットワークの開発と配備は、明らかに国防の緊急優先事項です。国防総省が実験や概念実証から実運用に移行することは、従来の商用アプリケーションをはるかに超える重要な事業です。5G はそれ以前の 4G や 3G と同様、当初は商用目的で開発されましたが防衛用途では 5G ネットワークのセキュリティ、信頼性、および性能に対してはるかに高いハードルが設定されています。

軍事的な優位性を確保するため、研究開発チームは最も厳しい条件下でより高度な機能を実現することを主な目的として、現在のプロトタイプを最適化し配備の準備を進めています。この移行を可能にする重要な要素の 1 つがネットワーク・デジタル・ツイン(Digital Twin)です。

引用文

軍事的な優位性を確保するため、研究開発チームは今すぐプロトタイプを最適化し、配備の準備をしなければなりません。

デジタルツインでプロトタイピングと最適化を加速

国防総省が軍事用の5Gコアネットワークを自信を持って導入するためには、防衛用途のパフォーマンス、セキュリティ、および耐障害性の要件が満たされることを保証する必要があります。最終的に防衛チームは敵からの傍受や妨害がなく、データと会話が確実に相手に伝わることを必要としています。しかし、強力で複雑かつ進化し続ける5Gテクノロジーが現場のさまざまな環境や条件下でどのように機能するかを評価することはほぼ不可能です。効果的なテストを行うには変数が多すぎるし、そのためのコストも膨大になるからです。

この課題に対処するためネットワーク・デジタル・ツインはラボで実環境を再現し、プロトタイプや実証済みのテクノロジーをテスト・評価します。例えばSpirentの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、テスト自動化を基盤とした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。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、その他の干渉の複雑な影響を正確にエミュレートしさまざまなネットワーク構成や防御のユースケースに対応するラボ内テストを大規模にサポートします。

デジタルツインは厳格な運用要件をサポート

国防総省が5Gの道を歩むにあたり、デジタルツインを用いたテストと評価により技術の性能、懸念事項の有無、改善によって期待する結果が得られるかどうか、信頼性と再現性のあるフィードバックを得られます。防衛のユースケースや課題に精通した専門家がテスト、評価、防衛ネットワークの安全な検証のステップをアドバイスします。

プロトタイプの規模を拡大するため、テストと評価のプロセスは通常、最良の条件下での小規模テストから相互運用性、性能、信頼性、セキュリティのテストへと規模に応じて移行します。テストは「晴天の日」の条件から厳しい環境、混雑した環境、競合環境までさまざまな状況を確実にカバーします。実世界の条件と大量のトラフィックをエミュレートするラボ環境は、プロトタイプのネットワークと接続デバイスを最適化し、導入に向けて準備することを保証します。

今日のネットワークはますますソフトウェア主導型になっており、防衛チームにとって非常に大きな柔軟性を持っています。例えば5G はネットワークスライスに対応しており、コアネットワークを使用して特定の用途に特化した多数の「スライス」を確立します。各スライスは特定の運用ニーズに合わせて設定された独自のセキュリティ、パフォーマンスおよび品質特性を持っています。デジタルツインは配備前のネットワークのプロトタイプであっても、運用中のコアネットワークのネットワークスライスの設定であっても、スライスのパフォーマンスを検証し、必要なセキュリティ、容量、信頼性、スループット、レイテンシーを確保します。

最先端のラボとテストオートメーションによる継続的なテスト、評価、最適化により5Gコアネットワーク技術がラボで機能し、さらに重要なことに、配備されたときに必要に応じて機能することを確認することができます。

継続的な検証によりリスクを最小化し、パフォーマンスを最適化する

デジタルツインの価値は開発中の技術を評価することにとどまりません。デジタルツインはアクティブなトラフィックがネットワークに流れると、継続的にアクティブな監視と検証を行いその環境に必要なパフォーマンスとセキュリティを確実に提供することで新しい技術の導入に伴うリスクをさらに低減します。

ネットワークはよりソフトウェアにより定義されるようになり、5G技術も進歩し続けているため、本番用のハードウェアが完成するような形でライブネットワークが「完成」することは決してありません。ネットワーク機能は定期的に更新され、ネットワークは継続的に動的に構成され、優先的な任務と変化する運用状況のニーズに対応します。ネットワークスライスもまた、いつでも作成することができます。継続的な検証プロセスの一環としてデジタルツインは技術の更新、新しい技術や構成に関する質問に答えることができます。例えば次のようなことです。変更と更新はパフォーマンスとセキュリティの有効性を維持し、特定のユースケースに対応できるのか?運用環境に対して十分な安全性が確保されているか?ネットワークに本番トラフィックを投入する前と後のパフォーマンスはどうか?

デジタルツインはソフトウェアのアップデートと設定の継続的な監視と管理をサポートし、長時間のテストによる不要な遅延を発生させることなく検証と再確認を可能にします。

導入と管理を成功させるためのパートナー

Spirentは25年以上にわたりネットワークの検証、テスト、導入、デバイスの検証、セキュリティの確保においてお客様をサポートしてきました。5Gが計画段階であったときからSpirentは物理ネットワークと仮想ネットワークが混在するこの技術によってもたらされる可能性と膨大な複雑性を認識していました。

当社の防衛専門家チームは防衛のお客様や通信事業者が進化し続けるネットワーク革新の中でユースケースの定義、技術要件、テスト要件、配備の決定などを進めていることを理解しています。私たちはプロトタイプの最適化、ネットワークの導入、運用の継続的な監視のため、戦略的かつ関係の深いテストと評価ソリューションを大規模に開発する方法を知っています。

防衛分野のリーダーにとって、当社の受賞歴のあるSpirent 5G Digital Twin右矢印アイコンソリューションは軍事的優位性のためのセキュリティ、回復力、性能基準を満たす5Gコアネットワークの開発、展開、管理を自信を持って加速するために必要となる堅牢で柔軟なテストをサポートします。

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Stephen Douglas
Stephen Douglas

市場戦略統括

Spirent is a global leader in automated test and assurance for the ICT industry and Stephen heads Spirents market strategy organization developing Spirents strategy, helping to define market positioning, future growth opportunities, and new innovative solutions. Stephen also leads Spirent’s strategic initiatives for 5G and future networks and represents Spirent on a number of Industry and Government advisory boards. With over 25 years’ experience in telecommunications Stephen has been at the cutting edge of next generation technologies and has worked across the industry with service providers, network equipment manufacturers and start-ups, helping them drive innovation and transformation.