Piattaforme hardware e software pronte per le reti 5G
Lo sviluppo della tecnologia 5G è notoriamente complesso. A differenza della transizione tra 3G e 4G, che è consistita in gran parte in un aumento della velocità, il 5G è una rivoluzione completa che tiene occupati i migliori ingegneri del mondo sin dal 2008. Il suo successo dipende dall’affidabilità dei suoi principali elementi costituenti, molti dei quali sono stati dimostrati nel corso del progetto FLEX5GWARE. Il progetto si è occupato di tutta la catena di tecnologie necessarie per l’implementazione delle piattaforme 5G: front-end di radio-frequenza e antenne, tecnologie a segnali misti, front-end digitali, frazionamento funzioni hardware (HW) / software (SW) e moduli e funzioni SW. L’obiettivo era individuare specifiche difficoltà di implementazione e prototipizzazione per elementi costituenti fondamentali HW/SW riguardanti capacità, impronta ambientale, scalabilità e modularità e questo è stato fatto grazie a un totale di 11 implementazioni prova di concetto (PoC). “Abbiamo pensato a molte diverse implementazioni HW/SW per risolvere un’ampia gamma di sfide del 5G. Grazie a tutti i progressi fatti in queste PoC e al nostro contributo al lavoro teorico, adesso possiamo prendere in seria considerazione l’evoluzione dalle attuali reti mobili al 5G,” dice Michael Fäerber, coordinatore del progetto per Intel. I concetti dimostrati dal progetto comprendono antenne SIW con amplificatori di potenza integrati, generazione di frequenza su chip, un trasmettitore MIMO multi-catena, un ricetrasmettitore FMBC full duplex, frammentazione di funzione HW/SW per le comunicazioni a risparmio energetico e altre funzioni ugualmente importanti delle future reti 5G. Un supporto fondamentale per l’innovazione futura Nel loro insieme queste PoC rappresentano un passo avanti della tecnologia allo stato dell’arte. Permetteranno all’industria europea di sviluppare nuovi prodotti e servizi entro il lancio del 5G nel 2020, rendendola così più competitiva. Inoltre, Färber sostiene che “Il livello di efficienza energetica raggiunto grazie ai risultati del progetto può avere un impatto positivo sul costo dell’energia, riducendo così la spesa aziendale sia nelle TIC che in altri settori della tecnologia.” Le PoC del progetto, insieme ad altre cinque sviluppate in collaborazione con altri progetti 5G PPP (Fantastic-5G, 5G-Crosshaul, 5G-Ex, Speed-5G, Coherent), sono state presentate in occasione di un evento della durata di due giorni tenutosi a Torino, in Italia, a giugno 2017. “L’obiettivo era mostrare i nostri risultati a un pubblico più ampio,” spiega Färber. “Abbiamo presentato implementazioni funzionali che vanno dai circuiti RF e i progetti di chip RF a complessi dispositivi integrati HW/SW che funzionano con nuovi algoritmi di ottimizzazione in termini di risparmio energetico o distribuzione delle risorse. I visitatori potevano anche fare domande direttamente ai ricercatori e discutere i dettagli.” Färber crede che i risultati della ricerca di FLEX5GWARE – che ha preso in considerazione anche innovazioni impegnative come trasmissione full duplex, tracciamento delle prestazioni dell’amplificatore di potenza, implementazioni PA multi-banda e chip integrati CMOS per la generazione di segnale – avranno un impatto sulle tecnologie future nella banda larga mobile, tecnologia a cellule piccole mmWave e persino server per edge computing mobile e soluzioni cloud. “Hanno le potenzialità per essere parte delle implementazioni nei prodotti che entreranno nel mercato di massa dal 2020 in poi,” dice. I partner del progetto hanno richiesto diversi brevetti per un futuro sfruttamento commerciale dei risultati del progetto. “Adesso che il progetto è concluso, molti partner pensano di sfruttare ampiamente i risultati, i concetti, gli algoritmi, i moduli tecnologici e le dimostrazioni della ricerca in future implementazioni, che siano componenti, set di chip mobili, algoritmi, soluzioni SW, ricetrasmettitori o persino elementi di reti completi,” spiega Färber. I partner accademici da parte loro hanno in programma di usare i risultati ottenuti come piattaforma per la ricerca futura.
Parole chiave
FLEX5GWARE, 5G, PoC, elementi costituenti, tecnologia, reti
