5G技術應用於未來美軍事網絡的優勢

文章表明，美國愈加重視5G技術在國防和軍事建設的應用，5G技術將有力推動未來美軍事網絡及裝備的發展。

一、5G將提高未來美軍事網絡服務的安全性和效率

5G動態網絡切片能力是提高未來軍事網絡體系結構效率和安全性的關鍵。實現端到端切片需要美國防部現代化當前的傳輸網絡，5G最重要的一個功能是為特定用戶及其應用提供“切片”，滿足他們特定的網絡需求，如視頻監控攝像頭需要可靠的高帶寬，無人機控制需要極短的響應時間，通過構建切片就可提供每個應用所需的網絡性能。

(一)5G如何提高未來美軍事網絡服務的安全性

5G動態網絡切片可以保護多種網絡服務的機密性。軍事網絡通常具有多種保密等級，切片可以提供虛擬網絡分區，即使所有網絡服務共享相同的物理基礎設施，虛擬網絡分區也可以完全保護不同服務的機密性。切片還可以在4.9G/LTE網絡中實現，但4.9G/LTE網絡無法動態建立切片。

(二)5G如何提高未來美軍事網絡服務的效率

隨著5G標準第17個版本(預計在2022年年中完成)的發布，軍事網絡將有可能實現在任務啟動時創建端到端切片，在任務完成後刪除切片，而不是將任務與未使用的服務捆綁在一起，從而優化頻譜、帶寬等資源，降低延遲。如在海軍基地，5G可以提供視頻和触覺反饋，提供車輛和資產的精確位置，並跟踪後勤行動;艦船可以在泊岸前開始下載數據，使用5G實現船岸間數據連接，有效提高服務效率。

二、5G將實現未來美軍事網絡的自動化

5G動態網絡切片能力為軍事網絡自動化提供了可行性，每個切片都可快速配置以支持作戰需求。

(一)美軍事網絡的手動配置是一大難點

切片是一個虛擬網絡，它將在雲中運行的應用程序與設備和用戶互連，切片管理必須能夠與無線電、傳輸與核心段連接，以在整個網絡中提供所需的性能級別。尤其是，底層傳輸網絡還必須確保端到端鏈路上的帶寬和延遲與無線網絡的要求相匹配。目前，傳輸體系結構還無法跨IP、微波、衛星、陸地和海底光纖網絡按需配置網絡資源，採用虛擬專用網絡技術的端到端切片需要數小時甚至數天的時間來手動配置。

隨著軍事傳輸網絡的發展，運行管理的問題也越來越多。在分佈式雲基礎設施上運行的數字服務將成倍增加，產生巨大的流量，網絡節點數量和容量的要求也顯著增長。這將增加網絡複雜性，使手動配置應用更加困難，如何配置能夠保證應用程序的性能和可靠性是一大難點。

(二)未來美軍事網絡自動化及其優勢

因此，在各個傳輸層之間的端到端切片必須以自動化的方式建立，將給定切片的性能要求傳達給每個網絡層的所有節點，確保端到端的實現。一旦創建了切片並對齊所有底層網絡資源，還需要使用遙測數據進行持續測量，確保每個網絡層繼續運行，如果性能低於服務要求，網絡將訪問新資源(如冗餘電路或新虛擬資源) ，確保任務能夠執行。自動化網絡不僅可以支持按需服務和切片，還可以提高技能開發效率，降低對技術人員的要求，同時降低運行、傳輸、優化和保證服務的總成本。隨著數字防禦體系結構日益複雜，美國防部門開始認識到，現在正是理解和自動化5G和雲時代傳輸網絡的時機。

三、5G將實現未來美軍事裝備與其係統數據的實時傳輸

5G改進了帶寬性能，降低了響應時間，5G的應用將實現未來美軍事裝備及其係統數據的實時傳輸。未來應用5G的美軍事裝備主要包括：

①指揮、控制與通信系統。 5G支持無線和有線接入，可為美國防行動提供無處不在的接入層，提高指揮、控制與通信系統能力，這也是美國防部2019年數字現代化戰略的目標之一。

②基於5G的情報、監視與偵察系統。 5G能夠提高態勢感知的實時信息共享。

③自主車輛與無人機。 5G可支持高分辨率視頻實時傳輸，遠程控制自主車輛和無人機，也可利用5G實時傳輸低功率傳感器數據，便於作戰人員更廣泛地監測環境和設備。

④基於5G的虛擬現實和增強現實。利用5G將擴大虛擬現實和增強現實的部署範圍，能夠在室內外、設施周圍和現場進行更廣泛的部署，主要應用於作戰人員培訓。

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