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6G: la nuova frontiera delle telecomunicazioni

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A partire dal 2019 un team di ricerca ha lanciato il 6 Genesis Flagship Program, un progetto di otto anni da 230 milioni di dollari che svilupperà e testerà le tecnologie necessarie per implementare il 6G. L’obiettivo dei ricercatori è supportare le aziende nella finalizzazione del 5G realizzando progetti pilota e sviluppando i componenti tecnologici fondamentali per abilitare i sistemi di sesta generazione.

6G: una nuova generazione per l’anno 2030?

In genere, le tecnologie wireless impiegano un decennio per svilupparsi e vengono poi usate nel decennio successivo al loro lancio. Lo sviluppo di queste tecnologie richiede la cooperazione tra accademici, organizzazioni di ricerca e industrie per identificare le esigenze e stabilire gli standard per l’intero sistema di comunicazione. La tecnologia 5G è in fase di distribuzione a partire dal 2020, questo significa che il 6G dovrebbe essere pronto per la commercializzazione intorno al 2030.

Nel dicembre del 2020 l’Unione Europea ha avviato il progetto Hexa-X, un progetto del programma Horizon 2020, che raccoglie i produttori di dispositivi e gli operatori delle telecomunicazioni per definire la roadmap e guidare gli sviluppi futuri della tecnologia 6G.

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Roadmap 6G: Credits: ResearchGate

Secondo gli studiosi il 6G consentirà l’uso dell’intelligenza artificiale in ogni campo della società con connettività wireless onnipresente. Nella visione dei ricercatori, tutti gli aspetti della società saranno basati sullo scambio dei dati con una connettività wireless quasi istantanea e illimitata.

6G: quali sono le sfide da affrontare?

La sfida più importante che gli sviluppatori del 6G devono affrontare sarà l’uso di frequenza più alte. Le previsioni sostengono che il 6G userà frequenze dai 100 GHz fino ai TeraHertz, un grande cambiamento che richiederà una reingegnerizzazione dell’intero sistema wireless a livello globale. Infatti, l’uso di frequenze più elevate ha un impatto sulla progettazione del ricetrasmettitore, sull’elaborazione del segnale e sulla progettazione dei componenti.

Le sfide per sviluppare la tecnologia 6G coinvolgono diversi settori:

  • Connettività wireless
  • Calcolo distribuito intelligente
  • Tecnologia dei dispositivi
  • Applicazione verticali

Connettività wireless: le reti dovranno essere ottimizzate per raggiungere i giusti compromessi tra capacità di trasmissione dei dati, efficienza spettrale, efficienza energetica e latenza del servizio. Si prevede che la capacità di rete sarà migliorata con il passaggio a bande ad altissima frequenza. La densità delle stazioni base aumenteranno notevolmente riducendone i costi. La capacità delle reti di ritorno (backhaul) verrà ampliata, ovvero si avrà una migliore connettività nei collegamenti intermedi tra la rete centrale e le piccole sottoreti. Le stazioni base potranno anche essere mobili se posizionate su autobus, droni o altri veicoli, il che richiederà nuove scoperte nel backhauling e nel fronthauling.

Calcolo distribuito intelligente: l’intelligenza si avvicinerà all’utente attraverso il mobile edge, il cloud e il fog computing. L’edge computing mobile consentirebbe l’elaborazione dei dati presso l’utente, cioè ai margini della rete (edge), riducendone la latenza.

Tecnologia dei dispositivi: la quantità di dati che le reti 6G processeranno richiederà una maggiore prestazione nell’elaborazione dei segnali a radiofrequenza. Le nuove tecnologie dovranno essere progettate per l’utilizzo ad alta frequenza. Saranno necessari nuovi nanomateriali per produrre le antenne, poiché i polimeri impiegati nelle antenne attuali degradano le loro prestazioni alle frequenze più elevate.

Applicazioni verticali: alcuni settori come l’automotive, i trasporti, l’assistenza sanitaria e la produzione industriale avranno bisogno di tecnologie specifiche. Basti pensare ai veicoli autonomi che comunicheranno con altri veicoli oppure ai monitor sanitari collegati ai dispositivi indossabili 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Le reti dovranno garantire un certo livello di prestazione e un obiettivo molto importante è quello di connettere alla rete tutto ciò che è attualmente sconnesso.

La tecnologia 6G raggiungerà l’industria e i consumatori tra almeno un decennio, tuttavia lo sviluppo delle tecnologie per soddisfare le future esigenze delle telecomunicazioni è già iniziato.

A cura di Antonino Pagano.

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