Un’analisi approfondita delle reti senza fili per un futuro sempre più mobile
Dai dispositivi mobili alla salute digitale, le reti wireless di quinta generazione (5G) registreranno un’influenza positiva su un’ampia gamma di applicazioni. Tuttavia, la vastità di queste aree di applicazione presenta nuove sfide interoperative legate all’eterogeneità delle architetture di rete. Le nuove tecnologie richiedono metodi di gestione delle interferenze innovativi in grado di supportare velocità di trasmissione dei dati che raggiungono 1 Gbit/sec e 100 Mbit/sec, rispettivamente in ambienti a bassa e alta mobilità. Il progetto ENIGMA (Engineering network and interference geometry for the analysis and design of next generation wireless networks), finanziato dall’UE, si è occupato di tali questioni. Nel complesso, i partner dell’iniziativa hanno ideato geometrie di rete e di interferenze per ottenere salti e metriche prestazionali di base. Sono stati quindi proposti nuovi algoritmi di controllo ottimali o quasi ottimali ai fini della riduzione dell’interferenza per le reti wireless e le reti complesse eterogenee a partire da 5G. I ricercatori hanno sviluppato una base geometrica stocastica per le reti senza fili, attraverso la creazione di modelli più realistici di reti e di livelli fisici wireless e avvalendosi dell’analisi geometrica per la determinazione del comportamento collettivo delle reti. Il team di ENIGMA ha calcolato importanti salti e metriche prestazionali, tra cui la probabilità di annullamento delle interferenze successive, la probabilità di interruzioni, l’efficienza spettrale delle aree e la capacità di trasporto delle reti senza fili. Sono stati inoltre presentati tecniche, algoritmi e protocolli finalizzati alla gestione dell’impatto negativo delle interferenze e all’ottimizzazione delle velocità di trasmissione dei dati soggette a limitazioni quali potenza di picco, correttezza e limiti legati al sistema di feedback. Il progetto ENIGMA ha contribuito a svelare le dinamiche nascoste e i principi operativi alla base delle reti senza fili eterogenee e delle reti complesse di prossima generazione. Questi importanti contributi riguardano tre principali aree: progettazione e analisi geometrica di reti senza fili eterogenee di prossima generazione; progettazione di protocolli e algoritmi per reti senza fili eterogenee di prossima generazione; e analisi di processi distribuiti su reti complesse. Un totale di 26 pubblicazioni accademiche ha contribuito a una maggiore comprensione delle reti wireless. L’iniziativa ENIGMA ha posto le basi per l’analisi e la progettazione di reti di comunicazione senza fili eterogenee e complesse di prossima generazione. Tale aspetto registra importanti implicazioni per la società e il settore industriale e dei servizi che si stanno affacciando sul mondo delle tecnologie mobili senza fili nel campo dell’efficienza energetica, della protezione ambientale e del monitoraggio sanitario.
Parole chiave
ENIGMA, geometria delle interferenze, reti senza fili di prossima generazione, reti complesse, reti eterogenee
