Mentre tutti aspettiamo il 5G, già sento parlare di 6G. Operatori come ATT, China Unicom, FCC, T-Mobile, Verizon, ZTE, e player tecnologici come Apple, Cisco, Ericsson, Facebook, Google, LG, Microsoft, Nokia, Qualcomm, Samsung, oltre all’Università di Oulu (Finlandia come sempre avanti) sono già sulla nuova frontiera dell’innovazione. Con l’ecosistema 6G in molti cercano di per recuperare il gap rispetto alla Cina sul 5G. Infatti il 6 novembre 2020, la Cina ha messo in orbita 13 satelliti, tra cui uno (Tianyan-05) per sperimentare trasmissioni a frequenze dei THz (migliaia di GHz), necessarie alle elevatissime velocità previste dal 6G. La Corea del Sud, i cui operatori sono stati i primi a lanciare il 5G commerciale nel 2018, prevede il lancio delle reti 6G nella seconda metà di questa decade.
Ne parlo con un esperto, Fulvio Ananasso, Presidente di Stati Generali dell’Innovazione e Consigliere CDTI.
Il 5G non sostituisce solo la generazione precedente (4G-LTE), ma sfrutta la convergenza tra servizi di rete fissa e mobile per ottimizzare l’intera architettura di rete (orchestrata end-to-end), non solo quella cellulare.
Il paradigma 5G non prevede tecnologie di accesso particolarmente innovative – a parte interfacce radio MIMO (Multiple Input Multiple Output) con possibilità di beam forming per “inseguire” i singoli utenti -, ma piuttosto interessanti requisiti di qualità del servizio, quali una elevata velocità (10 Gbps) e un ridotto ritardo di trasmissione – latenza pari a 1 msec.
L’asta sulle risorse spettrali 5G ha portato oltre 6,5 miliardi di euro nelle casse dello Stato Italiano, con l’assegnazione dei diritti d’uso su 3 bande di frequenza: 694÷790 MHz, 3,6÷3,8 GHz e 26,5÷27,5 GHz. Le alte frequenze permettono la densificazione di celle radio di ridotte dimensioni – ordine dei km nel caso dei 700 MHz, microcelle di centinaia metri a 3,7 GHz e pico / femtocelle di decine metri a 27 GHz -, con alti tassi di riuso delle frequenze, velocità e densità di utenti — fino a 1 milione / km2.
Il numero di celle RF aumenterà quindi in maniera notevole, e non basterà aggiungere apparati ai siti con le antenne esistenti. C’è però il grosso problema delle diffidenze da parte dei proprietari dei siti, preoccupati dalle emissioni elettromagnetiche a causa del proliferare di antenne, con tutti i problemi legati a fake news e pericoli adombrati sulla salute. Occorre pazienza e capacità di convinzione basata su una comunicazione informata ed efficace.
Grazie al network slicing, è poi possibile realizzare varie reti logiche e/o virtuali indipendenti sulla stessa infrastruttura fisica 5G, come se avessero ognuna una rete fisica dedicata. Si tratta di partizioni di rete flessibili e scalabili (“fette”) basate su software-defined networking (SDN) / network functions virtualization (NFV), la c.d. “softwarization”. Ogni “fetta” è quindi a tutti gli effetti una rete completa – costituita da “slices” coerenti di tutti i componenti di rete (Interfaccia Radio, RAN, Core), capace di soddisfare i requisiti di una specifica applicazione.
In sintesi, l’”affettamento” della rete permette di gestire sulla stessa infrastruttura i diversi requisiti end-to-end di diverse applicazioni, che richiedano (i) banda larga mobile con elevata capacità di traffico (video), o (ii) comunicazioni ultra affidabili a bassa latenza (controllo della produzione, chirurgia remota, smart grid, trasporti, …) ovvero (iii) comunicazioni massive machine to machine (M2M), come sensoristiche (narrow band) IoT / M2M per sistemi con moltissimi dispositivi a basso costo, consumo e volume di dati.
Restano comunque (rilevanti) problemi di cyber-security e necessità di nuove regole di net neutrality. Infatti, TUTTI i servizi 5G sono ‘specializzati’ (slicing), ma in ogni “fetta” devono essere applicati i principi UE di no blocking / throttling, non discriminazione, ragionevole network management (che non dovrebbe esser necessario, vista l’ampia banda disponibile), …
Il mercato di massa sarà realisticamente raggiunto nel 2021÷2022, con il dominio della Cina nelle tecnologie, distribuzione e numero di connessioni. E nonostante il lancio al momento a macchia di leopardo della tecnologia 5G, c’è già chi lavora alla tecnologia 6G. Operatori come ATT, China Unicom, T-Mobile, Verizon, ZTE, … e player tecnologici come Apple, Cisco, Ericsson, Facebook, Google, LG, Microsoft, Nokia, Qualcomm, Samsung, … oltre all’Università di Oulu (Finlandia), la prima ad iniziare la ricerca sulle reti mobili 6G nel 2018.
La “vision” del 6G è che nel 2030 avremo una società basata sui dati, un mondo abilitato all‘intelligenza artificiale (AI) e al calcolo cognitivo, con una connettività wireless quasi istantanea e capacità di trasmissione dati estremamente elevata – mediante l’utilizzo di frequenze THz (migliaia di GHz). Smartphone, abiti e altri dispositivi indossabili basati su cloud saranno abilitati all’AI, con “interfacce personali di proiezione” in grado di monitorare e scambiare i parametri vitali, utilizzo di ologrammi, realtà aumentata e virtuale (A&VR), ecc.
E’ realistico ritenere che alcuni Paesi mirino a creare rapidamente un ecosistema 6G per recuperare il gap sul 5G rispetto alla Cina. La quale ha incidentalmente messo in orbita lo scorso novembre un satellite per sperimentare trasmissioni a frequenze dei Tera Hz, funzionali alle elevatissime velocità previste dal 6G.
La Corea del Sud, pioniera del 5G commerciale (2018), prevede entro il presente decennio il lancio delle reti 6G, con massiccio impiego di deep learning / cognitive computing e velocità 50+ volte maggiori rispetto al 5G odierno – 2-3 ordini di grandezza rispetto al 4G. A luglio 2020 Samsung ha indicato obiettivi di velocità di 1.000 Gbps (1 Terabit/sec) con latenza inferiore a 100 microsecondi (0,1 msec) — contro 1 msec del 5G.
I principali attori telecom USA dell’ATIS (Alliance for Telecommunications Industry Solutions) hanno lanciato lo scorso ottobre la “Next G Alliance” (“Building the foundation for North American leadership in 6G and beyond”), per la standardizzazione, specifiche tecniche, componentistica e messa in servizio degli apparati.
Infine, l’Unione Europea ha lanciato un mese fa il progetto Hexa-X (Horizon 2020) per definire la roadmap e futuri sviluppi della tecnologia 6G con i principali operatori e fornitori di infrastrutture – Ericsson, Nokia, Orange, Telefonica, ecc. “The Hexa-X vision is to connect human, physical, and digital worlds with a fabric of 6G key enablers”.
La filosofia sottostante al 6G consiste nel combinare elevatissime prestazioni di velocità (centinaia di gigabit al secondo) e istantaneità (latenze di frazioni di millisecondo) con le nuove frontiere della Scienza dei Dati, abilitando nuovi servizi immersivi / predittivi basati su cognitive computing, sensori IoT body-embedded / wearable, IIoT / digital twin, ecc.
Se ne è parlato nel webinar “5G: caratteristiche, regolamentazione ed opportunità” di lunedì 11 gennaio 2021, (https://www.youtube.com/