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Articoli di approfondimento - Un segnale migliore per i telefoni cellulari

Quando usiamo i telefoni cellulari, non ci vuole molto per perdere il prezioso campo, basta girare l'angolo o salire su un treno. La ricerca finanziata dall'UE sta sviluppando nuove tecnologie per eliminare questi fastidiosi "buchi neri" della copertura wireless, liberando allo stesso tempo un po' della capacità della rete mobile.

Economia digitale

Viviamo in un mondo mobile e wireless sempre acceso, 24 su 24, 7 giorni su 7. Dovunque andiamo siamo collegati: gli uni con gli altri, alla rete, alle nostre applicazioni preferite, a qualsiasi dato di cui abbiamo bisogno, proprio nel momento in cui ne abbiamo bisogno. Almeno così crediamo. La realtà è un po' diversa. Ci sono angoli delle nostre case nei quali il web non funziona. Ci sono punti oscuri nelle città ed enormi buchi nella rete wireless in zone più remote. La copertura è tutt'altro che completa. A peggiorare la situazione c'è il fatto che, anche quando hanno un buon segnale, gli smartphone hanno spesso difficoltà a scaricare i dati di cui hanno bisogno perché la rete mobile è satura. Le onde radio sono a pieno regime. L'Europa è sempre stata all'avanguardia nel campo dell'innovazione nelle telecomunicazioni e per quanto riguarda la prossima generazione di tecnologie mobili. State attenti quindi alle "femtocelle", piccole cellule di telefonia mobile che migliorano sia la connettività che la copertura a livello locale. Segnale migliore Il principio è piuttosto semplice. Invece di fare investire milioni agli operatori mobili in potenti stazioni di base a lungo raggio per ampliare la copertura su una zona più grande, adesso questi possono spostare le connessioni mobili a cellule piccole e più localizzate. Una femtocella residenziale, per esempio, migliorerebbe la copertura per una sola casa, o forse una palazzina. Una piccola cellula commerciale potrebbe migliorare la connettività mobile per un intero ufficio mentre una femtocella mobile potrebbe fornire ai passeggeri dei mezzi di trasporti pubblici un segnale forte e stabile (facendo loro risparmiare batteria ed eliminando improvvise perdite di campo). Le femtocelle sono molto di più di stazioni di rafforzamento, possono anche contribuire a deviare il traffico di dati dalle onde radio mobili. Questo scarico crea una maggiore capacità della rete. Collegata alla rete a banda larga fissa, una femtocella può ridirigere il traffico di dati e voce attraverso i fili, liberando le preziose onde radio per ancora più traffico. Avanti veloce C'è comunque bisogno ancora di tanta ricerca per trasformare in realtà queste idee pratiche. Ci sono tante cose da mettere a punto. Come evitare che i segnali delle femtocelle interferiscano con i segnali verso e da stazioni base principali? Come decidere se indirizzare connessioni verso linee fisse? Quale protocollo usare negli strati di "pile di comunicazioni"? Il progetto Befemto ("Broadband-evolved Femto networks") riunisce diversi giganti industriali nel campo delle attrezzature per le telecomunicazioni mobili, operatori mobili, piccole aziende con tecnologie chiave e diverse organizzazioni di ricerca e sviluppo tecnologico per risolvere questi problemi e dimostrare il prototipo di femtocelle al lavoro. "L'Europa riconosce che la connettività mobile è un potente motore sociale ed economico", spiega il dott. Thierry Lestable, coordinatore del progetto. "Il sostegno dell'UE per lo sviluppo di tecnologie a basso costo per migliorare e incrementare servizi innovativi è veramente importante per la crescita, non dei produttori e fornitori di telecomunicazioni, ma di tutta l'economia. La maggior parte delle aziende adesso fanno affidamento sulla mobilità e la connettività permanente". "Aggiungendo femtocelle e piccole cellule alla rete mobile diamo la possibilità agli operatori mobili di migliorare il loro spettro di efficienza attraverso reti eterogenee (HetNet) e l'integrazione senza problemi della rete fissa delle telecomunicazioni", continua il dott. Lestable. "Questo re-indirizzamento però deve essere ottimizzato e intelligente. Stiamo sviluppando e testando connessioni di femtocelle autogestite, programmate per scegliere i loro protocolli e frequenze wireless e indirizzare il traffico a seconda di una grande quantità di dati contestuali". Befemto ha sviluppato una cooperazione avanzata, auto-organizzazione, algoritmi di correzione e cambiamento. L'intelligenza integrata permette alle femtocelle di ottimizzare il proprio uso di radio frequenze (a seconda della densità del traffico, per esempio) e delle reti a banda larga fisse. Possono anche comunicare con macro stazioni base senza alcuna interferenza o effetto sulla qualità o capacità dei segnali macro. "Questi nuovi algoritmi permettono alle reti di femtocelle di lavorare insieme per fornire una copertura di alta qualità per gli utenti e di supportare un miglioramento senza problemi, a basso consumo di energia e a basso costo del servizio mobile", osserva il dott. Lestable. "Ci stiamo concentrando sulle reti LTE o 4G appena lanciate perché i clienti pagano un bonus per queste e si aspettano una vera esperienza di banda larga: accesso veloce, affidabile e illimitato a tutto e ovunque. Le femtocelle e le piccole cellule permetteranno agli operatori di soddisfare queste aspettative e contemporaneamente di abbassare i relativi costi operativi". Attivi in tutte le zone I partner del progetto hanno fatto domanda per ben 12 brevetti per le tecnologie sviluppate nell'ambito del progetto. Questi brevetti vanno da un nuovo software per monitorare la rete ad algoritmi di ottimizzazione del traffico mobile. Il progetto ha migliorato inoltre la tecnologia front-end della radio frequenza per migliorare la qualità del segnale e ridurre le interferenze tra femtocelle e altri dispositivi wireless. A livello internazionale Befemto ha avuto un ruolo importante nel proporre e sostenere gli standard del settore per i protocolli delle femtocelle e i meccanismi per trasferire il traffico di dati tra architetture mobili, WiFi e di linea fissa. I partner del progetto hanno dato in totale 27 contributi alla 3GPP, l'organizzazione internazionale degli standard per la tecnologia mobile. I partner hanno inoltre condotto cinque workshop internazionali in tutto il mondo e due corsi di formazione per divulgare i risultati del progetto e costruire una conoscenza comune di queste tecnologie all'interno della comunità. I partner hanno pubblicato oltre 70 articoli internazionali. Le tecnologie e le architetture di sistema di Befemto sono state collaudate in cinque dimostrazioni pilota. I risultati dei test mostrano che le femtocelle riducono significativamente il carico sulle reti mobili e migliorano la forza e la qualità del segnale a livello locale. Il lavoro del progetto aiuterà gli operatori mobili a raggiungere due importanti obiettivi tecnici: un'alta efficienza spettrale (8 bit/s/Hz per cellula), il che significa un uso maggiore e migliore delle scarse onde radio, e una potenza di trasmissione media massima di 10 mW, per livelli di interferenza più bassi. "Inoltre i nostri esperimenti dimostrano agli operatori di reti mobili che il modello a cellule piccole funziona", dice il dott. Lestable. "Abbiamo esaminato vari modelli di business diversi per il loro uso, qualunque si segua, le femtocelle e le piccole cellule faranno risparmiare denaro agli operatori mobili e li aiuteranno a creare valore, un modo sicuro per portarle sul mercato". Sembra che il sogno di una connettività veloce 24 ore su 24 e 7 giorni su 7 sia proprio dietro l'angolo, un angolo che non ostacola più le vostre telefonate. Collegamento al progetto su CORDIS: - 7° PQ su CORDIS - Scheda informativa del progetto Befemto su CORDIS Collegamento al sito web del progetto: - Sito web "Broadband evolved Femto networks" Collegamenti a video/audio correlati: - Progetto Befemto su Youtube Altri collegamenti: - Sito web dell'Agenda digitale della Commissione europea