Perché il futuro delle comunicazioni wireless è già cominciato

“Il 5G è arrivato, ma il 6G sta già bussando alla porta”, afferma con convinzione Alexander Pabst, Vicepresidente responsabile del segmento di mercato Comunicazioni Wireless in Rohde & Schwarz. Sì, il passaggio al 5G è ora in pieno svolgimento in tutto il mondo. E Rohde & Schwarz, come fornitore leader di apparecchiature di misura e collaudo, è un partner tecnologico protagonista nell'intero ecosistema delle comunicazioni wireless. Ma l'azienda è anche attivamente coinvolta nel trasformare in realtà la sesta generazione di comunicazioni wireless. Ecco un assaggio di ciò che verrà.

Alcuni di noi ricorderanno ancora il loro primo messaggio di testo. Erano gli anni Novanta, all'epoca i telefoni cellulari avevano ancora i pulsanti fisici e non erano affatto come gli smartphone di oggi. Tre decenni dopo, tutto sembra cambiato. Oggi utilizziamo servizi di streaming mentre siamo in movimento, seguiamo in tempo reale le consegne di merce ordinata e auguriamo buon compleanno agli amici in altri continenti in videochiamata.

Il mio avatar ed io

Se considerati dalla prospettiva della nostra realtà attuale, i casi d'uso del 6G possono sembrare fantasie per molte persone. La realtà virtuale e la realtà aumentata, ad esempio, si trasformeranno in realtà estesa, creando uno spazio di esperienze in cui le linee che separano il mondo reale da quello virtuale si confonderanno.

Avatar digitali di persone reali cammineranno all'interno di centri commerciali virtuali. E che dire di riunirsi per una festa di compleanno transcontinentale in una stanza virtuale anziché fare una videochiamata? Il metaverso, una sorta di realtà virtuale globale, è apparso per la prima volta in un romanzo di fantascienza nel 1991. Ora il termine viene sbandierato come la prossima grande tendenza nella digitalizzazione, non solo nella Silicon Valley. Se in questo contesto gli scenari 6G diventeranno realtà, possiamo aspettarci, negli anni Trenta del ventunesimo secolo, un paese delle meraviglie per le comunicazioni.

Vedere di più, ascoltare di più, sentire di più

Mancano ancora caratteristiche di performance standardizzate, ma i superlativi ricorrono spesso nelle discussioni tecnologiche. Gli articoli tecnici attualmente pubblicati pullulano di termini come banda larga ultra mobile ulteriormente potenziata (feUMBB), affidabilità e sicurezza a bassissima latenza (uLLRS), e comunicazioni a bassa latenza a rilevamento ultra elevato (uHSLLC).

Un elemento comune a tutti questi termini è la trasmissione di dati a velocità molto elevate con poca o nessuna latenza e una crescente sensibilità all'ambiente. Ciò comporta principalmente la combinazione di profili applicativi noti, solitamente in gamme di frequenza sempre più alte per soddisfare le esigenze di casi d'uso visionari.

Reti con un sesto senso

Una nuova combinazione: comunicazione e rilevamento congiunti (JCAS). Questo approccio descrive le funzioni dei sensori come parte integrante delle future reti di comunicazione 6G. Rohde & Schwarz partecipa attivamente allo sviluppo utilizzando la sua esperienza in entrambi i settori: comunicazioni wireless e misurazioni e test radar.

In termini tecnici, ciò significa utilizzare progetti multisegnale o la condivisione dell'hardware per soddisfare i requisiti di progettazione JCAS nativi. In altre parole, l'obiettivo è quello di registrare anche i parametri ambientali sulla base dello scambio di informazioni all'interno di una rete di comunicazione. Oltre ai segnali trasmessi all'interno della rete, vengono ricevuti ed elaborati anche i loro riflessi. Il principio di base è simile alla tecnologia a ultrasuoni utilizzata dai medici: i diversi tipi di tessuto riflettono le onde ultrasoniche con livelli di intensità diversi. Sulla base degli echi, un computer può generare un'immagine che mostra la posizione, la forma e la struttura degli organi interni.

Immersione nella realtà virtuale

Nelle comunicazioni wireless, i segnali riflessi forniscono informazioni aggiuntive che possono essere utilizzate per ottimizzare in modo sostanziale le prestazioni della rete. Ad esempio, se un oggetto blocca temporaneamente la propagazione del segnale, la rete può rispondere cambiando la direzione del segnale, quasi in tempo reale.

L'acquisizione di informazioni aggiuntive sullo spazio circostante che vengono veicolate all'interno delle reti wireless sta consentendo anche lo sviluppo di applicazioni molto innovative nei terminali utente (UE). Per tutti gli utenti, per voi e per me. Un cosiddetto gemello digitale può rappresentare un modello virtuale del mondo fisico. In uno scenario 6G, il suo scopo è quello di creare un'esperienza completamente immersiva per gli utenti. L'attuale livello di interesse del mercato è molto alto e spazia dal divertimento e dai giochi nel mondo dell'intrattenimento fino alle applicazioni di robotica industriale e ai sistemi di assistenza per persone con o senza disabilità.

Comunicazioni wireless made in Germany

Dopo la prima generazione analogica (1G), l'invio di un messaggio di testo negli anni 1990 sembrava un salto quantico. La prima generazione di comunicazioni digitali wireless (2G) ha reso possibili funzioni aggiuntive come il roaming e la trasmissione digitale della voce. Lo standard europeo Global System for Mobile Communications (GSM) è diventato un importante prodotto di esportazione, proprio come il simulatore GSM di Rohde & Schwarz.

Come renderlo umano

Internet è cresciuto, e con esso il desiderio di accedere alla Rete da dispositivi wireless. Le successive generazioni 3G e 4G (quest'ultima conosciuta anche come LTE, acronimo di Long Term Evolution), si sono quindi concentrate sulle applicazioni dati. Entrambe sono ora gli standard più utilizzati in tutto il mondo nell'ecosistema delle comunicazioni wireless. I casi d'uso erano adattati principalmente alle comunicazioni interpersonali. L'obiettivo era quello di ottimizzare la velocità di trasmissione dei dati ai dispositivi wireless, in modo che le applicazioni potessero essere veloci e facili da usare.

Il più recente standard di comunicazione wireless 5G aumenta drasticamente la velocità, ma questo, ai fini dell'utilizzo personale, non comporta alcuna differenza degna di nota. L'impulso per un ulteriore sviluppo proviene da un'altra direzione.

Interazione uomo-macchina

La parola chiave per la quinta generazione di comunicazioni wireless è "Industria 4.0". Nelle fabbriche del futuro, l'Internet industriale delle cose (IIoT) svolgerà un ruolo di primo piano. Robot sulla linea di produzione e sistemi logistici autonomi lavoreranno in stretta collaborazione con i dipendenti della fabbrica.

Questi casi d'uso 5G richiedono una copertura, una latenza e un'affidabilità molto più elevate, pertanto la loro realizzazione pratica può rappresentare una difficile sfida per i pianificatori di rete e gli operatori. Con l'installazione di una propria rete di campus 5G in uno dei suoi siti di produzione, Rohde & Schwarz sta maturando una notevole esperienza in scenari reali dell'Industria 4.0 fin dal 2020, per sé e per i suoi clienti.

Quando le cose diventano intelligenti

Molti degli oggetti con cui abbiamo dimestichezza quotidianamente diventeranno più intelligenti. In una casa intelligente, nessuno deve attivare un interruttore della luce. Nella città intelligente del futuro, i veicoli connessi comunicheranno con un'infrastruttura intelligente. Con la diffusione del 5G, le visioni degli ultimi decenni diventeranno molto più realistiche.

Tuttavia, la ricchezza di applicazioni diverse crea esigenze ancora più elevate per la tecnologia dei sensori dei singoli sistemi e per le comunicazioni di tutti i sistemi. Per questo motivo, la connettività non è solo una delle tecnologie padroneggiate da Rohde & Schwarz. In senso figurato il gruppo, come attore sulla scena globale, è connesso attivamente all'interno dell'intero ecosistema delle comunicazioni wireless.

Più in alto, più veloce, più lontano

Insieme agli istituti Fraunhofer HHI e IAF, Rohde & Schwarzsta conducendo ricerche nella gamma di frequenza da 100 GHz a 320 GHz fin dal 2019. Tuttavia, per i centri commerciali virtuali o le feste tra avatar, saranno necessarie velocità di trasmissione dati molto più elevate rispetto al 5G. Queste possono essere realizzate solo a frequenze molto elevate. Il 6G entrerà quindi in nuove dimensioni tecnologiche, e non solo in termini di trasmissione.