Potrebbe essere un pensiero sgradevole per coloro che non sono ancora in grado di ottenere un segnale 4G adeguato dove vivono o lavorano, ma i primi servizi 5G commerciali sono pronti per essere pubblicati entro la fine dell'anno negli Stati Uniti..

Asia, Europa e Regno Unito seguiranno nel 2019 e nel 2020, dando il via a una nuova generazione di tecnologia mobile, capace di velocità ultraveloci, maggiore capacità e latenza ultrabassa.

Queste caratteristiche consentiranno una migliore banda larga mobile e la possibilità di nuove applicazioni nei campi dell'Internet of Things (IIoT), dell'Intelligenza Artificiale (AI) e della Realtà Virtuale (VR), cambiando il modo in cui lavoriamo e giochiamo.

Ma ai margini del Circolo Polare Artico nel nord della Finlandia, un gruppo di ricercatori sta già lavorando alla generazione di servizi oltre a questo, non convinto che il 5G sarà in grado di soddisfare le aspettative incredibilmente alte che i suoi sostenitori hanno generato.

  • Cos'è il 5G? Tutto ciò che devi sapere

La strada per 6G

La città di Oulu è sede di una fiorente scena tecnologica, con start-up e grandi aziende tecnologiche che cercano di attingere al talento ingegneristico lasciato senza posti di lavoro dopo il drammatico crollo della Nokia nel mercato della telefonia mobile.

Questo non vuol dire che Nokia non ha una presenza qui. La sua fabbrica di apparecchiature per le telecomunicazioni e il centro di ricerca e sviluppo sta lavorando sulla tecnologia 5G e la struttura è considerata la "casa della radio", grazie al suo ruolo nello sviluppo di ogni significativa generazione di connettività cellulare. Ed è appassionato di questo per continuare con 6G.

La compagnia è una delle 60 organizzazioni che partecipano al Network 5G Test Network dell'Università di Oulu (5GTN), che copre il campus universitario e parti della città. Il 5GTN potrebbe alla fine essere la base per la prima rete 6G del mondo, con il progetto 6Genesis in testa.

6Genesis è un programma di otto anni con un finanziamento di 251 milioni di euro, con il compito di ricercare le tecnologie di comunicazione wireless che alla fine comprenderanno reti 6G.

L'Accademia di Finlandia è il singolo più grande sponsor, con il dipartimento di ingegneria elettronica e delle comunicazioni dell'Università di Oulu che dedica tutte le sue risorse al progetto. Altri partecipanti includono sponsor aziendali come Nokia, oltre a Aalto University e il centro di ricerca statale VTT.

“L'Università di Oulu è forte con il 5G e con questo programma speriamo di essere forti con il 6G,” dice Ari Pouttu, il capo dei progetti collaborativi di 6Genesis. “La nostra ambizione a lungo termine è che il 5GTN sia la prima rete 6G al mondo, quindi la aggiorniamo costantemente.

“Il ruolo dell'università è guardare cosa succederà nei prossimi dieci anni. Certo, faremo ricerche per un periodo di tempo più breve, ma la maggior parte del nostro lavoro copre un periodo più lungo.”

Fornire la promessa del 5G

Pouttu dice che c'è una certa riluttanza nell'industria a chiamare qualsiasi cosa "6G" in questa fase, ma dice che è tradizione per le generazioni pari di consegnare la promessa di quelle dispari. Ad esempio, 4G ha fornito la rivoluzione dei dati suggerita da 3G e 6G fornirà la bassa latenza e il cambiamento architettonico che 5G è promettente.

L'impegno più semplice per il 5G è offrire velocità più elevate perché gestisce lo spettro in modo più efficiente. Le prime reti 5G che utilizzano 3,4 GHz non saranno troppo dissimili da LTE, ma l'uso delle frequenze millimetriche (mmWave) più in alto nello spettro sarà la sua vera eredità.

Queste frequenze sono state tradizionalmente considerate inadatte alle comunicazioni mobili, ma saranno un componente chiave delle reti 5G. E 6G intende costruire su questa eredità utilizzando le onde radio ancora più alte nello spettro.

Ma il lato negativo di questa larghezza di banda è che i segnali hanno un basso tasso di penetrazione, il che significa che le reti dovranno essere densificate usando microinfrastruttura come piccole celle, che andrà ad integrare gli alberi tradizionali. I ricercatori ritengono che ci vorrà una notevole quantità di tempo e capitale per raggiungere la densità richiesta.

“C'è già una teoria che ci sarà bisogno di migliaia di radio per persona,” aggiunge Pouttu.

Nel frattempo, la latenza ultra-bassa promessa da 5G può essere raggiunta solo attraverso la ricerca di reti cellulari.

Con l'attuale infrastruttura di generazione, i dispositivi mobili utilizzano la rete radio per connettersi alla stazione di base prima di collegare la rete principale, con lo stesso processo utilizzato per restituire il segnale. Tuttavia, questo è un processo troppo lungo per l'Industrial Internet of Things (IIoT) e alcune altre applicazioni sensibili alla latenza.

Gli operatori mobili utilizzano le tecnologie Software Defined Networking (SDN) e Network Function Virtualization (NFV) per spostare le funzioni intorno alla loro rete, più vicine ai clienti, in combinazione con i data center edge. Ciò riduce significativamente la latenza.

Questo cambiamento potrebbe non avvenire fino alla metà del 2020, ma Pouttu ritiene che la latenza sarà ancora troppo alta per le applicazioni industriali: “Sarà necessario millisecondo quando è necessario il microsecondo.”

Che cosa è esattamente 6G?

È facile liquidare la 6G come un ennesima parola d'ordine del settore, ma c'è già un'idea di quali reti 6G costituiranno. Pouttu si aspetta che vengano commercializzati nei primi anni del 2030, offrendo velocità ancora più elevate, capacità ancora maggiore e latenza ancora più bassa.

Le prime reti 6G saranno in gran parte basate sull'infrastruttura 5G, un riconoscimento che ogni generazione "prende in prestito" elementi dal precedente, beneficiando così dell'aumento del numero di radio e dell'architettura di rete decentralizzata che avrà luogo con il 5G..

In termini di velocità, le reti 6G consentiranno 1Tbps facendo uso dello spettro sub-1THZ e si concentreranno sul collegamento del “triliardi” di oggetti, piuttosto che il “miliardi” di dispositivi mobili.

La latenza verrà migliorata mediante l'uso dell'Intelligenza Artificiale (AI) per determinare il modo migliore per trasmettere i dati dal dispositivo alla stazione base e attraverso la rete. Si prevede inoltre che le organizzazioni al di fuori dell'industria mobile svolgeranno un ruolo molto più importante nella standardizzazione, il che significa che possono essere adattate alle loro esigenze.

“Si è parlato molto di portare i verticali nello sviluppo del 5G, ma solo alcune aziende dei gruppi di standardizzazione 3GPP provengono da altre ICT,” dice Pouttu. “Questo cambierà con 6G.”

L'ascesa del micro-operatore

Le frequenze sub-1THz assegnate a 6G saranno ancora più povere a penetrare all'interno rispetto allo spettro mmWave impostato per essere utilizzato in 5G, quindi potrebbe essere che i proprietari degli edifici, piuttosto che gli operatori, costruiscono le reti.

“All'università abbiamo creato qualcosa chiamato il modello del micro-operatore,” spiega Pouttu. “

“Quando un proprietario inizia a costruire un edificio, come un centro commerciale o uno stadio di calcio, deciderà chi costruirà la rete. I micro-operatori avranno il compito di costruire e mantenere reti cellulari come un host neutrale e offrire accesso su base all'ingrosso.

“Gli stessi operatori mobili passeranno più in alto [la catena] a cose come contenuto e contesto, con la manutenzione delle reti mobili esternalizzate.”

I primi passi

La strada per il 6G è lunga e le attività di ricerca di Genesis sono appena iniziate. Dopo che il finanziamento è stato assicurato all'inizio di quest'anno, c'è stata una pausa per l'estate, e ora c'è un reale desiderio di andare avanti.

Grazie al contributo dell'Accademia di Finlandia, alcuni elementi della ricerca saranno adattati alle esigenze del paese. L'attenzione iniziale sarà rivolta all'Industria 4.0, ai servizi sanitari personalizzati, all'energia sostenibile e al trasporto autonomo.

Potrebbe esserci una prima definizione di velocità di 5G - 1Tbps, latenza di microsecondi, capacità infinita e utilizzo dell'IA per costruire reti e instradare il traffico - ma sarà più di un decennio prima che sia una realtà.

Le applicazioni industriali saranno probabilmente il singolo beneficiario più grande, ma i consumatori hanno davvero bisogno di una connettività così avanzata? Pouttu dice di non essere preoccupato, affermando che nessuno avrebbe potuto prevedere l'ascesa di YouTube e di altri servizi video che rendevano necessario il 4G.

“Siamo solo ingegneri, le persone penseranno alle applicazioni.”

  • Ecco le migliori offerte di telefonia mobile per settembre 2018