Panoramica sulla ricerca e lo sviluppo globali del 6G

01Panoramica

La tecnologia di comunicazione mobile si è evoluta fino alla quinta generazione (5G). Nel corso della sua storia, il 2G/3G ha fornito connessioni mobili di base, mentre il 4G, il più diffuso, ha portato enormi velocità di trasmissione dati grazie alla diffusione dei terminali intelligenti e ha cambiato lo stile di vita degli utenti. Il 5G ha attirato molta attenzione ancor prima della sua piena commercializzazione. Il suo obiettivo non è solo quello di migliorare l'esperienza aziendale degli utenti tradizionali, ma anche di integrare le comunicazioni mobili con i settori verticali per espandere notevolmente il campo di applicazione delle telecomunicazioni mobili. Sebbene il 5G sia ancora nella fase iniziale di implementazione a livello globale e la cooperazione con i settori verticali sia appena agli inizi, in futuro, con la continua maturazione dell'implementazione e dei servizi, porterà sicuramente prosperità al mercato delle comunicazioni mobili e accelererà il processo di digitalizzazione di vari settori e persino dell'intera società.

Sebbene gli indicatori e le capacità del sistema 5G siano stati notevolmente migliorati e gli scenari applicativi si siano diversificati sempre di più, permangono delle limitazioni. Guardando al futuro, forti spinte promuovono la continua evoluzione delle reti di comunicazione mobile. Da un lato, queste spingono verso tecnologie emergenti come l'intelligenza artificiale, la blockchain, il cloud computing e altre tecnologie ICT, nonché verso nuovi materiali, antenne e altri processi. Dall'altro lato, la continua evoluzione della domanda, con lo sviluppo di terminali diversificati e il miglioramento dei livelli di digitalizzazione in vari settori, ha portato alla proposta di servizi come l'olografia, la realtà estesa immersiva (XR), l'Internet tattile e le fabbriche intelligenti, che non solo richiedono miglioramenti nei tradizionali indicatori di prestazione come velocità, latenza, numero di connessioni e copertura, ma introducono anche nuove dimensioni di domanda in termini di percezione, posizionamento e sicurezza. Pertanto, la ricerca sulla visione, le esigenze e la tecnologia della prossima generazione di comunicazioni mobili è in costante evoluzione. Grazie agli enormi cambiamenti e al valore economico aggiuntivo apportato dal 5G alla società, i paesi competitivi e le filiere industriali di tutto il mondo attribuiscono grande importanza alla tecnologia delle comunicazioni mobili. Non solo le principali organizzazioni di standardizzazione, ma anche il mondo accademico e persino numerose istituzioni e industrie nazionali di rilievo hanno avviato ricerche preliminari con l'obiettivo di disporre di un sistema tecnico maturo entro i prossimi 10 anni, ovvero entro il 2030, in modo da poter soddisfare le nuove esigenze aziendali e migliorare la propria competitività.

Concentrandosi sulla prossima generazione di comunicazioni mobili, ovvero il sistema 6G, questo articolo analizza il contesto di ricerca e i relativi progressi delle principali organizzazioni globali di standardizzazione, delle organizzazioni regionali e nazionali e degli istituti di ricerca universitari, analizza le attuali potenziali direzioni tecnologiche sul lato wireless e sul lato di rete e i vantaggi tecnici che esse offrono, e infine riassume i progressi del 6G e propone alcune riflessioni sulla visione e sulla direzione di sviluppo complessiva del 6G.

02Stato della ricerca globale sul 6G

2.1 Organizzazioni internazionali e regionali

2.1.1 Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU)

Il Gruppo di studio settoriale sulla standardizzazione delle telecomunicazioni 13 (ITU-T SG13), nell'ambito dell'Unione internazionale delle telecomunicazioni, si impegna nella ricerca sulle reti del futuro e ha istituito il Gruppo di lavoro NET-2030 Network Focus Group nel luglio 2018 per esplorare le esigenze dei servizi di rete per il 2030 e oltre. Il gruppo di lavoro è suddiviso in tre sottogruppi: scenari applicativi e requisiti, servizi e tecnologie di rete, e architettura e infrastruttura. Nel 2019 ha pubblicato due white paper incentrati sugli scenari applicativi e sulle nuove funzionalità di servizio della rete del 2030. Ha proposto una varietà di nuovi scenari, come Internet olografico e tattile, nonché le attuali lacune di rete e i servizi che richiedono maggiore attenzione nelle reti del futuro.

Inoltre, il Gruppo di lavoro 5D del settore delle radiocomunicazioni (ITU-R WP5D) dell'ITU ha avviato un programma di ricerca per il 2030 e oltre (6G) durante una riunione tenutasi a Ginevra, in Svizzera, nel febbraio 2020. La riunione ha definito un programma preliminare di ricerca per il 6G, che include rapporti sulle tendenze tecnologiche future, proposte di visione tecnologica futura e altri importanti punti di pianificazione. In tale occasione, l'ITU ha avviato la stesura del "Rapporto sulle tendenze tecnologiche future", il cui completamento è previsto per giugno 2022. Il rapporto descrive la direzione dell'evoluzione tecnologica dei sistemi IMT dopo il 5G, comprese le tecnologie di evoluzione IMT, le tecnologie ad alta efficienza spettrale e la loro implementazione. Inoltre, è previsto il lancio della "Proposta di visione tecnologica futura" nella prima metà del 2021 e il suo completamento entro giugno 2023. Questa proposta contiene gli obiettivi generali del sistema IMT per il 2030 e oltre, come scenari applicativi, principali capacità di sistema, ecc. Al momento, l'ITU non ha ancora definito il piano di sviluppo per lo standard 6G.

2.1.2 Istituto di ingegneri elettrici ed elettronici (IEEE)

Nell'agosto del 2018, l'IEEE ha avviato una ricerca sulle reti del futuro con l'obiettivo di "realizzare il 5G e oltre". Il 25 marzo 2019, si è tenuto in Finlandia il primo Summit mondiale sul 6G Wireless, sponsorizzato dall'IEEE. Numerosi rappresentanti del settore industriale e accademico hanno presentato le ultime novità e innovazioni sul 6G e discusso le sfide teoriche e pratiche da affrontare per realizzare la visione del 6G. Gli articoli e i report della conferenza hanno trattato diverse tecnologie, tra cui scenari futuri per il 6G, onde millimetriche e terahertz, connessioni intelligenti, intelligenza artificiale edge, comunicazioni wireless machine-to-machine, ecc. Il secondo Summit sul 6G Wireless si è tenuto online nel 2020, con interventi di relatori di spicco, incontri tecnici e dimostrazioni correlate da parte di aziende, operatori, ricercatori e stakeholder. Il Summit sul 6G è un evento tecnologico globale, con l'obiettivo di chiarire la visione e la direzione di sviluppo del 6G attraverso gli sforzi congiunti di diversi settori.

2.1.3 Progetto di partenariato di terza generazione (3GPP)

L'attuale versione in fase di sviluppo del 3GPP, la R17, rappresenta ancora un'evoluzione e un miglioramento delle funzionalità del 5G, ma il gruppo di lavoro SA1 ha avviato progetti correlati per i servizi futuri, tra cui reti intelligenti, comunicazioni tattili, ecc., che probabilmente faciliteranno la transizione alla prossima generazione di sistemi di comunicazione mobile. Secondo i progressi e i piani attuali, è molto probabile che il 3GPP inizi a lavorare sulla visione, la tecnologia e i requisiti del 6G nella versione R19 (2023) e che avvii i lavori di standardizzazione del 6G nella versione R21 o in fasi successive.

2.1.4 Fiore all'occhiello del 6G

Il progetto 6G Flagship, sponsorizzato da un consorzio finlandese e guidato dall'Università di Oulu, è stato istituito nel 2019 e si impegna a fornire una tecnologia di comunicazione standardizzata con "connessioni wireless quasi istantanee e illimitate". Nel settembre 2019 ha pubblicato un white paper intitolato "Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence", che inizialmente rispondeva a domande su come il 6G cambierà la vita delle persone, quali caratteristiche tecniche possiede e quali difficoltà tecniche devono essere risolte. Il contenuto include la visione del 6G, i fattori trainanti, le applicazioni e i servizi. La direzione di ricerca wireless si concentra sull'intelligenza artificiale, il nuovo accesso senza autorizzazione, la modellazione del segnale, la modulazione analogica, le superfici intelligenti su larga scala, ecc. Vengono inoltre analizzati i progressi e le difficoltà dell'hardware wireless. La direzione di ricerca di rete si concentra sulla creazione di una catena di fiducia.

2.2 Prospettiva e impostazione nazionale

2.2.1 欧盟

Nel 2017, l'Unione Europea ha avviato una consultazione sul progetto di ricerca e sviluppo relativo alla tecnologia di comunicazione mobile di sesta generazione (6G), con l'obiettivo di commercializzarla entro il 2030. Parallelamente, l'Unione Europea ha lanciato un progetto triennale di ricerca sulle tecnologie di base del 6G. L'obiettivo principale è studiare le tecnologie di codifica di correzione degli errori (FEC) di nuova generazione, la codifica di canale avanzata e la modulazione di canale utilizzabili nelle reti di comunicazione 6G. L'organizzazione Horizon 2020 dell'UE lancerà inoltre un progetto di ricerca sul 6G incentrato su "reti e servizi intelligenti", attualmente in fase di dimostrazione preliminare e di ricerca preliminare.Inoltre, l'UE finanzia attivamente università e istituti di ricerca, tra cui il Centro nazionale di ricerca tecnica della Finlandia e l'Università di Oulu, concentrandosi su scenari applicativi futuri e direzioni tecniche come i terahertz, l'accesso a banda larga wireless, l'intelligenza distribuita e i codec.

2.2.2 美国

Il governo statunitense attribuisce grande importanza alla tecnologia 6G e continua a impegnarsi nei settori delle frequenze terahertz e dell'integrazione aria-spazio-terra. Nel marzo 2019, la FCC ha promulgato l'assegnazione dello spettro nella banda THz negli Stati Uniti: da 95 GHz a 3 THz. Si ritiene che il 6G si evolverà verso l'era delle frequenze terahertz. Con l'aumento della densità della rete, tre tecnologie principali, tra cui la tecnologia di condivisione dinamica dello spettro e la tecnologia di multiplexing spaziale basata su THz e blockchain, stanno diventando le nuove tendenze tecnologiche. La New York University, l'Università della California e il Virginia Tech negli Stati Uniti stanno conducendo ricerche preliminari sulle frequenze terahertz e altre direzioni del 6G. Inoltre, SpaceX, OneWeb, Amazon, ecc. hanno lanciato progetti per Internet satellitare come potenziali tecnologie abilitanti per il futuro 6G.

2.2.3 日本

Il governo giapponese intende formulare una strategia di sviluppo globale per il futuro 6G attraverso la cooperazione pubblico-privato. Il Ministero dell'Economia, del Commercio e dell'Industria ha stanziato un fondo di 220 miliardi di yuan per istituire un progetto prioritario nazionale e avviare la ricerca e lo sviluppo del 6G. Il progetto è presieduto dal rettore dell'Università di Tokyo e si avvale del supporto tecnico di colossi tecnologici come Toshiba. Il Giappone vanta attualmente un vantaggio unico nel campo dei terahertz e ha inserito la tecnologia terahertz al primo posto tra i "Dieci Obiettivi Strategici Chiave delle Tecnologie Pilastro Nazionali". Il Gruppo NTT ha promosso lo sviluppo di due tecnologie, B5G e 6G, i terahertz e il momento angolare orbitale. Inoltre, il Giappone utilizzerà anche i "semiconduttori ottici" come tecnologia di elaborazione delle informazioni a supporto del 6G. NTT ha dichiarato che collaborerà con 65 aziende e si impegnerà per raggiungere la produzione di massa di semiconduttori ottici per il 6G entro il 2030.

2.2.4 韩国

La ricerca sudcoreana sul 6G è principalmente concentrata in aziende e istituti di ricerca universitari, tra cui Samsung, SK, LG Electronics, il Korea Advanced Institute of Science and Technology, ecc. In particolare, LG Electronics ha collaborato con il Korea Advanced Institute of Science and Technology per istituire un centro di ricerca sul 6G; l'Istituto di Elettronica e Telecomunicazioni ha firmato un memorandum d'intesa con l'Università di Oulu in Finlandia per sviluppare la tecnologia di rete 6G. SK Telecom ha siglato accordi con la finlandese Nokia e la svedese Ericsson per rafforzare la cooperazione nella ricerca e sviluppo delle reti 6G. Nel giugno 2019, Samsung ha istituito un Centro di Ricerca sulle Comunicazioni Avanzate e ha avviato la ricerca sulle reti 6G. Nel luglio 2020, Samsung ha pubblicato un white paper sulla visione del 6G, intitolato "6G: The Next Hyper Connected Experience for All", che illustra la visione di Samsung per il 6G, le tendenze evolutive, gli scenari applicativi, i requisiti degli indicatori, le tecnologie candidate e il calendario previsto per la standardizzazione.

2.2.5 中国

Nel novembre 2019, il Ministero della Scienza e della Tecnologia ha tenuto una riunione di avvio per le attività di ricerca e sviluppo sulla tecnologia 6G e ha annunciato la creazione di un gruppo di lavoro nazionale per la promozione della ricerca e dello sviluppo della tecnologia 6G e di un gruppo di esperti generale. Il gruppo di lavoro per la promozione è responsabile della promozione dell'attuazione delle attività di ricerca e sviluppo sulla tecnologia 6G; il gruppo di esperti generale è responsabile della formulazione di suggerimenti per la pianificazione della ricerca sulla tecnologia 6G e per le dimostrazioni tecniche, nonché della fornitura di consulenza e suggerimenti per le decisioni più importanti. Anche il Ministero dell'Industria e dell'Informatica ha istituito un gruppo di ricerca sul 6G nel 2019, successivamente rinominato IMT-2030. Questo gruppo ha riunito esperti provenienti dall'industria e dalle università, coprendo la domanda, le tecnologie wireless e di rete, e ha rafforzato i requisiti di visione lungimirante e la ricerca tecnologica, con l'obiettivo di chiarire le idee e le direzioni chiave per la promozione del 6G.

03Possibili direzioni di ricerca

La ricerca sulle comunicazioni mobili di nuova generazione è inscindibile dal dibattito sulle nuove tecnologie e sulle nuove architetture di rete. Questo capitolo individua le attuali priorità di ricerca delle principali organizzazioni, università e istituti di ricerca, suddividendole in tre categorie: nuovo spettro, nuove tecnologie wireless e nuove architetture e capacità di rete. Introduce principalmente le caratteristiche tecniche e la necessità di sistemi 6G orientati, fornendo un riferimento di base per successivi lavori di ricerca più approfonditi e sistematici.

3.1 Nuovo spettro
In futuro, le tipologie di aziende e di utenti diventeranno sempre più diversificate e i requisiti di prestazioni di rete aumenteranno progressivamente. Attualmente, le risorse di frequenza a bassa frequenza sono state gradualmente saturate, pertanto l'estensione dello spettro a bande più elevate diventerà la direzione di ricerca del 6G. Lo spettro che attualmente attira maggiormente l'attenzione del settore comprende le bande di frequenza dei terahertz e della luce visibile.

Il termine terahertz si riferisce alla banda di frequenza da 100 GHz a 10 THz, con una lunghezza d'onda compresa tra 0.03 e 3 mm. Si tratta di radiazione elettromagnetica intermedia tra le onde radio e le onde luminose. Le sue caratteristiche principali includono la capacità di trasportare un'elevata quantità di informazioni, una larghezza di impulso inferiore al picosecondo, un'elevata coerenza spazio-temporale, una bassa energia dei fotoni, una forte penetrazione, un'elevata sicurezza d'uso, una buona direzionalità e un'ampia larghezza di banda. Le applicazioni di comunicazione a terahertz possono essere suddivise in due categorie in base alla distanza di copertura. Le applicazioni a lunga distanza includono fronthaul/backhaul wireless ad alta capacità, data center wireless, applicazioni spaziali, ecc., con distanze di copertura dell'ordine di centinaia di metri o chilometri. Le applicazioni a breve distanza includono comunicazioni punto-punto a corto raggio, comunicazioni tra chip, monitoraggio della salute e Internet delle cose su scala nanometrica, ecc., con distanze di copertura che vanno da millimetri a metri. Le questioni chiave nell'attuale ricerca sui terahertz sono lo sviluppo di dispositivi di base e la progettazione di interfacce aeree flessibili e dinamiche.

Lo spettro della banda della luce visibile va da 420 a 780 THz, con un intervallo di lunghezze d'onda da 380 a 780 nm. Può essere utilizzato senza autorizzazione. La comunicazione a luce visibile (VLC) presenta i vantaggi di combinare illuminazione e comunicazione, assenza di interferenze elettromagnetiche, ed è ecologica e rispettosa dell'ambiente. Pertanto, la VLC è un mezzo importante per risolvere il problema degli interventi in prossimità delle abitazioni ed è considerata una tecnologia opzionale per i futuri sistemi di comunicazione. I principali scenari applicativi della VLC includono l'accesso wireless in ambienti interni, il posizionamento in ambienti interni, la navigazione in ambienti interni, i trasporti intelligenti, le applicazioni in campo aeronautico, la condivisione di dati tra dispositivi, la trasmissione di informazioni ad alta velocità, le comunicazioni subacquee, la sicurezza informatica, ecc. Tuttavia, l'attuale filiera industriale della comunicazione a luce visibile non è ancora sufficientemente matura e il collo di bottiglia risiede nei dispositivi ricetrasmettitori a luce visibile dei terminali mobili.

3.2 Nuova tecnologia wireless laterale

3.2.1 Grandi superfici intelligenti

Nei precedenti sistemi mobili, molte tecnologie wireless individuali erano dedicate a un migliore adattamento al mutevole ambiente del canale wireless e all'utilizzo di progetti di ricetrasmettitori ottimizzati (come schemi di forma d'onda, schemi di codifica, meccanismi di trasmissione spazio-tempo e frequenza, ecc.) per migliorare la capacità del sistema. In passato, il controllo delle onde elettromagnetiche era limitato a trasmettitori e ricevitori. Tuttavia, negli ultimi anni, l'emergere delle metasuperfici intelligenti ha permesso di controllare in modo flessibile le caratteristiche elettromagnetiche dell'ambiente del canale, attirando un ampio interesse da parte del mondo accademico e industriale. Una metasuperficie intelligente è una struttura superficiale elettromagnetica artificiale con proprietà elettromagnetiche programmabili, solitamente composta da nuovi metamateriali programmabili. Le metasuperfici intelligenti possono regolare attivamente e in modo intelligente le onde elettromagnetiche attraverso la codifica digitale, formando un campo elettromagnetico con ampiezza, fase, polarizzazione e frequenza controllabili. Questo meccanismo fornisce un'interfaccia tra il mondo elettromagnetico fisico delle metasuperfici intelligenti e il mondo digitale dell'informatica. I vantaggi della tecnologia delle metasuperfici intelligenti includono anche basso consumo energetico, basso costo hardware, assenza di autointerferenza, configurazione flessibile e ampia applicazione. È in grado di controllare i fasci elettromagnetici in tempo reale tramite riflessione, trasmissione, diffusione, ecc., a seconda dei diversi scenari applicativi, modificando l'ambiente wireless, migliorando la qualità del segnale utile e raggiungendo così l'obiettivo di ampliare la copertura, aumentare la capacità del sistema e semplificare la progettazione. Risulta particolarmente interessante per lo sviluppo delle future comunicazioni mobili.

3.2.2 Nuove codifiche e forme d'onda

Nella precedente evoluzione dei sistemi mobili, dal 4G al 5G, la velocità di picco è aumentata di oltre 10 volte. Si può prevedere che nella prossima generazione di sistemi mobili, il trend di crescita della velocità si manterrà o addirittura accelererà. Il requisito di throughput di decodifica supera i 100 Gbps e l'algoritmo di decodifica e il codice di correzione degli errori devono essere riprogettati per migliorare il parallelismo della decodifica. Allo stesso tempo, i requisiti di affidabilità sono in graduale aumento, il che richiede che la codifica abbia un livello di errore inferiore e che le relative progettazioni siano ottimizzate. Le tecnologie di codifica attualmente oggetto di maggiore studio includono la tecnologia di codifica spinale, la tecnologia di modulazione dell'indice e la precodifica non lineare. Allo stesso tempo, anche l'intelligenza artificiale sta gradualmente attirando l'attenzione nel campo della codifica. Inoltre, nei sistemi 5G, la progettazione della forma d'onda può essere adattata in modo flessibile a diversi scenari applicativi. In futuro, il 6G supporterà scenari e servizi più complessi e anche gli indicatori di prestazione saranno notevolmente migliorati. La progettazione e l'introduzione di nuove forme d'onda sono quindi imprescindibili. La ricerca attuale comprende la progettazione basata su forme d'onda non ortogonali, la progettazione di forme d'onda nel dominio della trasformata, ecc. Nuove codifiche e forme d'onda giocheranno un ruolo importante nei sistemi futuri e rappresentano direzioni tecniche che devono essere esplorate.

3.3 Nuova architettura di rete e nuove funzionalità di rete

3.3.1 Integrazione di spazio, terra, aria e mare

Le comunicazioni satellitari svolgono un ruolo fondamentale nel migliorare la vita nell'odierna economia digitale. Rispetto alle reti terrestri, le reti satellitari offrono una copertura completa della superficie terrestre, mobilità avanzata, elevata sicurezza e affidabilità, nonché garanzie di latenza di trasmissione a lunga distanza. La combinazione di satelliti, aerei e reti terrestri per realizzare un'interconnessione di rete tridimensionale ed eterogenea consente di ottenere una distribuzione e un'interazione delle informazioni su vasta scala, con elevata capacità e un numero elevato di connessioni. Ciò permette di affrontare scenari specifici come la connettività limitata delle aree rurali, la connessione tra spazio aereo e marittimo e la gestione delle emergenze, garantendo una copertura globale continua e un handover senza interruzioni, nonché fornendo garanzie per la copertura e i requisiti di connessione delle comunicazioni mobili di prossima generazione. Le sfide tecniche che l'attuale sistema deve affrontare includono le dinamiche altamente dinamiche dei collegamenti di trasmissione, il complesso comportamento spazio-temporale della rete e le notevoli differenze nelle dimensioni eterogenee delle attività commerciali. Anche le innovazioni tecnologiche nella rete integrata simultanea aria-spazio-terra, nella teoria della trasmissione, nella pianificazione ottimizzata e nella collaborazione intelligente richiedono grandi progressi tecnologici.

3.3.2 Rete deterministica

Il Deterministic Networking (DetNet) è una tecnologia nata per trasformare le reti IP da un modello "best-effort" a uno "on-time, accurate, and fast", controllando e riducendo la latenza end-to-end. Inizialmente, era destinata a settori verticali come l'industria, l'energia e l'Internet of Vehicles, che richiedono elevatissimi livelli di bassa latenza, affidabilità e stabilità di rete. L'attuale standard TSN, sviluppato dall'IEEE, garantisce il determinismo di Ethernet, e il gruppo di lavoro sulle reti deterministiche istituito dall'IETF si impegna ad estendere la tecnologia sviluppata in TSN ai router e ad ampliare la portata della rete. In futuro, con la crescente diversificazione dei terminali mobili e dei servizi offerti, i requisiti "deterministici", come la sincronizzazione temporale ad alta precisione, il limite massimo di ritardo end-to-end assoluto e la consegna ultra-affidabile e senza perdite di pacchetti dati, diventeranno fondamentali per la prossima generazione di sistemi mobili. La componente wireless è cruciale per raggiungere la certezza end-to-end nei sistemi mobili. La trasmissione wireless è facilmente influenzata dall'ambiente e la qualità della trasmissione è difficile da garantire. Nell'era del 5G, gli standard 3GPP hanno formulato un piano per l'integrazione di TSN e 5G. Il sistema 5G viene utilizzato come ponte TSN e l'architettura è integrata in modo "black box". Tuttavia, i due sistemi rimangono indipendenti ed è difficile garantire pienamente le prestazioni di TSN. In futuro, nel sistema di comunicazione mobile di prossima generazione, le caratteristiche del business saranno pienamente considerate per rendere deterministico il supporto nativo del 6G. Le relative soluzioni tecniche e l'architettura di sistema dovranno essere ulteriormente migliorate.

3.3.3 Cloud nativo

Il termine "cloud native" indica che le applicazioni vengono distribuite su server cloud e presentano caratteristiche quali containerizzazione, microservizi, continuous delivery e DevOps. Queste tecnologie consentono di costruire un sistema a basso accoppiamento, tollerante ai guasti, facile da gestire e da monitorare. Nell'era del 5G, la rete centrale si basa su un'architettura orientata ai servizi, che semplifica l'implementazione delle funzioni di rete tramite server generici e permette di ottenere effetti di "cloudificazione" nei data center. Tuttavia, l'attuale implementazione della rete centrale 5G non include ancora funzionalità come containerizzazione e microservizi. In futuro, per costruire servizi di rete flessibili, scalabili, in grado di innovare rapidamente e online, il cloud native potrebbe rappresentare una soluzione adeguata. Sebbene i dispositivi wireless tradizionali nelle reti mobili siano sempre stati fortemente chiusi e le funzioni di rete richiedano prestazioni in tempo reale estremamente elevate, la ricerca e lo sviluppo relativi alle reti mobili cloud native stanno progredendo. Si ritiene che, con la continua maturazione della tecnologia e del settore, i suoi vantaggi saranno pienamente sfruttati in futuro per costruire una nuova architettura di rete flessibile ed elastica.

3.3.4 Intelligenza onnipresente

La continua evoluzione dell'intelligenza artificiale sta rivoluzionando ogni settore tecnologico e la sua integrazione con le reti mobili di nuova generazione è diventata una tendenza inarrestabile. Attualmente, la maggior parte delle applicazioni dell'intelligenza artificiale nel campo delle comunicazioni si basa sulla raccolta dati e sull'utilizzo di algoritmi di intelligenza artificiale per ottimizzare le attività aziendali dopo l'implementazione del sistema, ma il grado e la portata della sua applicazione sono limitati. In futuro, con la continua evoluzione dell'architettura di rete e lo sviluppo di connessioni onnipresenti, l'intelligenza artificiale potrà essere integrata più strettamente in ogni aspetto della rete. Non sarà più implementata solo nel cloud, ma penetrerà anche ai margini della rete e ai terminali. Non sarà utilizzata solo per l'ottimizzazione intelligente di servizi specifici, ma sarà integrata più ampiamente nella progettazione del sistema, inclusi l'implementazione della rete, la progettazione degli algoritmi e l'allocazione della potenza di calcolo. L'intelligenza sarà maggiormente integrata nella rete per raggiungere una vera e propria ubiquità intelligente e potenziare in modo completo le future capacità delle reti mobili.

3.3.5 Sicurezza endogena

Le nuove visioni aziendali e le architetture di rete del futuro, tra cui la realtà estesa immersiva (XR), l'olografia, le connessioni onnipresenti integrate aria-spazio-terra, l'intelligenza artificiale, ecc., introdurranno più punti di attacco e porranno maggiori sfide alla sicurezza. Il modello tradizionale di difesa della sicurezza è di tipo "a patch", ovvero, dopo la costruzione del sistema, attraverso la progettazione, l'accumulo e il rinforzo della sicurezza in modo isolato, si tratta di un modello di protezione passiva, inefficiente e antieconomico. Pertanto, le future reti mobili devono esplorare nuovi modelli di sicurezza. La sicurezza endogena si basa su attributi quali coesione, collaborazione e natività, rendendo la sicurezza caratterizzata da creazione nativa ed evoluzione simbiotica. La sicurezza di rete viene gestita attraverso l'aggregazione di diversi protocolli e meccanismi di sicurezza. Allo stesso tempo, le capacità di protezione della sicurezza hanno una forza motrice indipendente per adattarsi ai cambiamenti della rete in modo sincrono o addirittura prospettico, in modo da derivare una difesa robusta intrinseca della rete. Non si tratta più di una risposta passiva alle minacce alla sicurezza e può svolgere un ruolo importante nella futura rete 6G.

04Riassumere

La rete 6G è una rete orientata al 2030 e oltre. Sebbene sia attualmente in una fase iniziale di ricerca, è già possibile intravederne le potenzialità osservando le tendenze evolutive del settore commerciale e tecnologico. La rete 6G dovrà supportare una maggiore larghezza di banda, una maggiore affidabilità, una copertura più ampia e capillare dei servizi futuri e, al contempo, offrire servizi di rete più intelligenti, sicuri e flessibili. Questo articolo analizza i progressi e le potenziali direzioni tecniche degli istituti di ricerca per il 6G. Sebbene il percorso attuale del 6G non sia ancora ben definito e le potenziali direzioni presentino problematiche a livello teorico, di implementazione fisica e di rete, si ritiene che, grazie ai continui investimenti nella ricerca scientifica e al costante progresso del settore, la prossima generazione di sistemi di comunicazione mobile porterà sicuramente cambiamenti dimensionali e una profonda trasformazione!

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