I PILLAR DI CORCOM

6G: cos’è, quando arriverà e cosa si potrà fare

La tecnologia del futuro con le frequenze Teraherz trasmetterà montagne di dati in pochi secondi. Applicando l’intelligenza artificiale ai cellulari, rivoluzionerà economia, trasporti e telefonia. In Italia è appena sbarcato il 5G, ma nel mondo si lavora già alla sua evoluzione

07 Set 2022
6G

Le videochiamate? Sembreranno preistoria. E il 5G, oggi il top delle performance, sembrerà il medioevo della telefonia mobile. Perché il 6G avrà lo stesso impatto che la rivoluzione copernicana ha avuto sull’astronomia. Capovolgerà abitudini, lavoro, economia. In una parola: le nostre vite. Nulla sarà più come prima. Tanto che i big dell’industria mondiale sono già impegnati in questa corsa all’oro verso una frontiera tecnologica che fonderà il digitale con il mondo fisico per un business incalcolabile.

Cos’è il 6G?

Nelle telecomunicazioni il 6G è la sesta generazione della tecnologia di telefonia mobile e cellulare. Sarà un’evoluzione del 5G e lo sostituirà.

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Appena arrivato in Italia, milioni di utenti iniziano a beneficiare delle prestazioni di velocità e stabilità della connessione del 5G che è in grado di tenere milioni di dispositivi connessi in spazi ridotti. Una caratteristica fondamentale per la diffusione dell’Internet delle Cose.

Eppure si intravedono già i limiti tecnici del 5G, i cosiddetti “colli di bottiglia”. Strettoie che saranno superate solo dal 6G grazie all’applicazione dell’intelligenza artificiale alle connessioni cellulari. È in sintesi l’ipotesi avanzata da Razvan-Andrei Stoica e Giuseppe Abreu, due studiosi dell’Università di Brema (Germania), che hanno pubblicato uno studio dal titolo “6G: the Wireless Communications Network for Collaborative and AI Applications”.

I primi esperimenti nel mondo

Ci sono già alcuni esperimenti di tramissioni dati utilizzando la tecnologia 6G, anche se ancora in fase embrionale. Pionieristico è il test condotto dal gigante coreano LG Electronics, in collaborazione con Fraunhofer-Gesellschaft e il Berlin Institute of Technology (due dei maggiori istituti di ricerca applicati d’Europa). Insieme sono riusciti a realizzare l’invio e la ricezione wireless di dati su frequenze teraherz (Thz), in ambiente esterno e su una distanza di 100 metri, sfruttando un amplificatore di potenza creato ad hoc che è stato in grado di generare un segnale stabile fino a 15dBm di potenza, nella gamma di frequenza tra 155 e 175 Ghz.

Come il 5G anche il 6G sarà una tecnologia che si baserà su varie frequenze per scopi diversi. Lo dimostra un esperimento condotto nel luglio 2021 dalla Samsung con l’Università della California. Sempre utilizzando trasmissioni 6G su onde teraherz, si sono concentrati su un altro spettro di frequenze, quello da 140 Ghz, creando un trasmettitore a 16 canali, contenente un prototipo di Rfic (Radio Frequency Integrated Circuit), e un’unità in grado di processare segnali con banda di 2 Ghz e beanforming adattivo. Il risultato? Trasmettere a 15 metri di distanza un flusso dati con la velocità di 6,2 Gbps.

Prima ancora, a fine 2020, all’Università di Osaka (Giappone), un pool di ricercatori ha dimostrato che è possibile, usando un diodo a tunnelling risonante (Rtd), in grado di amplificare il segnale radio, di trasmettere un flusso audio video in 4K su onde teraherz, raggiungendo i 30 Gbps.

Che cosa ci dicono questi esperimenti?

Alla base del 6G ci sono le onde teraherz, quelle con frequenze comprese tra 0,3 e 3 Thz. Si tratta di onde “sub millimetriche” perché hanno una lunghezza compresa tra 0,01 e 1 millimetri. Possono trasportare una enorme quantità di dati, più delle “onde millimetriche” del 5G mmWave che però accusano una forte perdita di potenza durante la trasmissione tra le antenne.

Le frequenze teraherz, dunque, saranno il fondamento della trasmissione dati del 6G e segneranno quella che viene già ribattezzata “TeraEconomy”: un’era in cui il concetto di gigabit sarà sostituito da quello di terabit (con 1 tera che è pari a 1.000 giga).

I big dell’industria già in campo

Il 6G sarà il business del futuro prossimo. Ne sono certi in America. Tanto che già a ottobre 2020 i big dell’industria delle telecomunicazioni statunitense riuniti nella Atis (Alliance for Telecommunications Industry Solutions) hanno lanciato la “Next G Alliance”. In campo sono scesi i giganti At&t, T-Mobile, Verizon, Cisco, Google, Microsoft, Apple, Qualcom, Facebook con l’obiettivo di definire la strategia sulla tecnologia 6G, focalizzandosi su standardizzazione, specifiche tecniche, produzione di componentistica e messa in servizio degli strumenti.

Dagli Stati Uniti all’Europa: a dicembre 2020 l’Ue ha lanciato il progetto Hexa-X per coordinare i futuri sviluppi della tecnologia 6G. Questo progetto rientra all’interno del programma Horizon 2020 per la ricerca e l’innovazione.

Quando arriverà il 6G

Scienza e industria sono già al lavoro per gettare le fondamenta, ma il 6G non arriverà prima del 2030, considerato che la formalizzazione dello standard 6G è prevista per il 2025. Anche se Samsung, nel suo libro bianco sul 6G, lo anticipa al 2028.

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Che cosa si potrà fare con il 6G?

Dalla robotica collaborativa alle città intelligenti, dalla chirurgia da remoto alla navigazione satellitare. Fino alle esperienze immersive e alla telepresenza olografica ad alta definizione. Si estende ai più disparati ambiti di applicazione l’impatto che le reti di sesta generazione avranno sulla nostra vita quotidiana. Alcuni sono scenari ereditati dal 5G che saranno implementati. Altri, invece, saranno “figli” del 6G e delle sue “top” prestazioni: velocità oggi inimmaginabile e latenza quasi inesistente.

Gettando lo sguardo al 2030, anno in cui il 6G potrebbe essere disponibile ai più, i veicoli a guida autonoma saranno in grado di “parlare” con le altre smart car, con i sistemi a bordo strada e con la mobilità pubblica. Le città saranno sempre più intelligenti e l’inclusione dei robot nella vita quotidiana un dato di fatto.

Ma la vera novità che porterà il 6G sarà il debutto di ologrammi 3D ad alta fedeltà che potranno essere riprodotti su dispositivi mobile. Questa “telepresenza” immersiva e olografica consentirà a milioni di persone di proiettarsi in sistemi di realtà virtuale, realtà aumentata e realtà mista, riducendo quindi le necessità di spostamento e rivoluzionando il mondo del lavoro.

6G e Intelligenza Artificiale

“La rete di nuova generazione dovrà principalmente occuparsi del modo in cui i dati saranno raccolti, elaborati, trasmessi e utilizzati dalle persone”, ha detto Matti Latva-aho, professore di ingegneria delle comunicazioni e direttore del 6G Flagship dell’Università di Oulu in Finlandia, il primo programma globale dedicato all’adozione del 5G nel mondo e allo sviluppo delle future reti 6G.

Guardando in prospettiva il ruolo che giocherà l’intelligenza artificiale, un white-paper dal titolo “Machine Learning in 6G wireless communication networks”, per il pool di esperti del 6G Flagship, l’intelligenza artificiale eviterà la congestione della rete. Come? Smistando in maniera efficiente l’enorme quantità di dati scaricabile dal 6G, svolgendo calcoli complessi e prendendo decisioni critiche in frazioni di secondo.

Tradotto in un esempio: fra non molti anni la guida autonoma sarà realtà nelle nostre città. Ma gli autoveicoli (con o senza conducente e passeggeri) per muoversi dovranno ricevere e inviare una montagna di dati riguardarti posizione, velocità e tragitto. E non solo: tutto ciò dovrà essere messo in relazione con gli altri automezzi. Al contempo sarà necessario permettere alla rete semaforica di gestire il traffico senza intoppi, così come di garantire la priorità dei mezzi di soccorso. È chiaro che in un simile scenario la combinazione di 6G e intelligenza artificiale sarà fondamentale per il funzionamento di una infrastruttura così complesse.

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