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Ubiquitous connectivity: connettere ogni cosa, ovunque.

L'Ubiquitous connectivity, abilitata da 3D communications e da un’avanzata scalabilità di rete, sta trasformando sanità, smart city e intrattenimento, assicurando comunicazioni fluide e continue tra ambienti e dispositivi eterogenei.

Che cos'è l'ubiquitous connectivity?

La sesta generazione di reti mobili wireless (6G) introduce numerosi casi d’uso innovativi. Tra i più significativi spicca il concetto di Ubiquitous connectivity, che consente di potenziare le reti e colmare il digital divide, estendendo la connessione alle aree rurali remote prima isolate. Il termine “ubiquitous” significa “presente ovunque” e indica una connettività pervasiva e coerente, ottenuta grazie all’integrazione con altri sistemi di accesso come le reti satellitari, i sistemi di comunicazione terrestri e tecnologie emergenti quali Internet of Things (IoT) ed edge computing.

Il ruolo delle ubiquitous networks

Garantire un accesso continuo alla rete anche nelle aree più impervie e remote consente di superare i vincoli ambientali e realizzare il concetto di Internet of Everything (IoE): una rete affidabile per chiunque, in qualsiasi momento e su qualunque dispositivo, assicurando una seamless connectivity tra ambienti e dispositivi diversi, senza interruzioni.

Le reti pervasive basate su Ubiquitous connectivity, potenziate da tecnologie avanzate come 6G, fibra ottica e comunicazioni satellitari, sono progettate per supportare elevati data rate, risultando ideali per applicazioni che richiedono molta banda e trasferimenti rapidi, come le applicazioni AR/VR (Augmented/Virtual Reality). Queste reti innovative riducono anche la latency, garantendo interazioni in tempo reale per applicazioni time-sensitive. Per raggiungere tali prestazioni, le reti 6G faranno uso di bande a frequenza più alta, incluse millimeter waves (mmWave) e frequenze terahertz (THz).

Per gestire l’aumento dei dispositivi connessi e la crescente domanda di dati, Ubiquitous connectivity deve essere altamente scalabile, in modo da allocare dinamicamente le risorse e ottimizzare le prestazioni. Integrando Artificial Intelligence (AI) e Machine Learning (ML), queste reti possono gestire e ottimizzare le risorse in modo autonomo: gli algoritmi AI/ML prevedono i pattern di traffico, allocano le risorse con efficienza e si adattano alle condizioni variabili.

Questo paradigma mira a migliorare la Quality of Experience (QoE) complessiva, garantendo prestazioni costanti e copertura uniforme, superando i limiti delle generazioni di rete precedenti.

Comunicazioni integrate 3D e i principali abilitatori

L'Ubiquitous Network Connectivity con le 3D Integrated Communications rappresenta un cambio di paradigma: l’interazione tra tecnologia e mondo fisico si estende su più dimensioni, sfruttando un insieme di tecnologie all’avanguardia per rivoluzionare lo scenario della connettività. A differenza delle reti 2D tradizionali, focalizzate soprattutto sulla copertura al suolo, le 3D communications estendono la copertura allo spazio aereo e agli ambienti subacquei, incorporando la dimensione verticale.

I principali abilitatori che rendono possibile questo scenario sono i seguenti:

  • Intelligenza Artificiale svolge un ruolo cruciale abilitando intelligent decision-making, l’allocazione efficiente delle risorse tra reti e la channel estimation, aumentando efficienza e adattabilità dei sistemi di comunicazione. Con l’aumentare della scala e complessità delle reti a ogni generazione, molte funzioni beneficiano dell’introduzione di AI nativa.

  • Internet of Things abilita la raccolta e la condivisione real-time dei dati nello spazio 3D. Sensori IoT integrati in contesti urbani, industriali e residenziali sono essenziali per monitorare e gestire informazioni da dimensioni e prospettive diverse.

  • 6G & beyond è la tecnologia cardine con il potenziale di accelerare la realizzazione delle 3D Integrated Communications. Per supportare al meglio questo scenario, il segnale 6G si integra con tecnologie cutting-edge che rendono il processo più rapido, sicuro ed efficace: ISAC (Integrated Sensing and Communication), che combina radar sensing e comunicazione wireless in un unico sistema ottimizzando sia la trasmissione dei dati sia la environmental awareness; RIS (Reconfigurable Intelligent Surfaces), metasurfaces controllate via software composte da elementi semi-passivi riconfigurabili per modellare le onde radio secondo necessità, migliorando la propagazione del segnale e abilitando la riconfigurazione dinamica degli ambienti di comunicazione; full duplex operation, che supera i limiti convenzionali consentendo trasmissione e ricezione simultanee sulla stessa frequenza, raddoppiando di fatto la capacità e riducendo la latency; RAN Slicing, che permette di customizzare le risorse di rete per casi d’uso specifici, soddisfacendo esigenze differenti con precisione — ambito in cui l’AI è nuovamente cruciale per un’orchestrazione ottimale; infine, RAN infrastructure sharing, che promuove la collaborazione tra operatori, migliora l’efficienza dei costi e sostiene una crescita più sustainable.

In sintesi, l’integrazione di queste tecnologie è destinata a ridefinire la connettività rendendola più completa, efficiente e adattabile alle esigenze future.

Applicazioni pratiche

Il numero di terminali utente in grado di connettersi tra loro aumenterà sensibilmente, sia sullo stesso livello (ad esempio terrestrial-to-terrestrial) sia tra livelli diversi (come terrestrial-to-aerial, terrestrial-to-underwater o aerial-to-underwater), attraverso differenti Radio Access Networks.

Diventerà quindi comune che gli utenti siano connessi simultaneamente a più celle, con risorse condivise in modo dinamico tra queste celle tramite meccanismi di coordinated sharing. Questo cambiamento porterà al declino della tradizionale struttura cell-based, aprendo la strada a un’architettura cell-less che offre limitless connectivity attraverso multiple RANs, garantendo un’esperienza di comunicazione fluida e pervasiva. Di conseguenza, la sinergia tra reti ai diversi livelli sarà cruciale, con l’obiettivo di creare un’unica rete capace di soddisfare tutti i requisiti necessari per l’implementazione di use case come ultra-smart cities, remote surgeries e telemedicine, tactile internet o multi-D reality.

Ultra-smart city

Questo caso d'uso richiede alta efficienza energetica, velocità di trasmissione elevate, prestazioni affidabili, bassa latenza e rilevamento e localizzazione precisi per supportare sistemi urbani complessi e funzionalità avanzate delle smart city.

Multi-dimensional reality

Le future applicazioni come i giochi 3D e i video multidimensionali richiederanno l'estrema larghezza di banda e affidabilità raggiungibili attraverso la sinergia delle reti 6G, dell'intelligenza artificiale (IA) e della realtà aumentata (AR).

Haptic communication

Il 6G faciliterà interazioni avanzate tra esseri umani e computer, inclusi dispositivi controllati dal cervello e comunicazione tramite il tatto, il che migliorerà significativamente l'accessibilità per le persone con disabilità.

Interventi chirurgici da remoto e telemedicina

Ubiquitous connectivity abiliterà il monitoraggio dei pazienti in tempo reale tramite wearables e consulti remoti con AR. Nelle aree rurali, le reti 6G garantiranno connessioni affidabili per diagnosi e interventi a distanza, rendendo l’assistenza sanitaria di alta qualità accessibile indipendentemente dalla posizione.

Come può Reply supportare questa innovazione?

Reply supporta i clienti nello sviluppo di nuovi use case per Ubiquitous connectivity facendo leva sulla profonda esperienza nelle telecomunicazioni e sull’impegno nel far evolvere le tecnologie più recenti. I nostri team integrano tecnologie emergenti per abilitare un’ampia gamma di scenari connessi in settori diversi. Per costruire un vantaggio competitivo nell’evolvente mercato delle 3D communications, Reply valorizza le capacità già disponibili e la continua R&D per testare e affinare soluzioni innovative, garantendo advanced connectivity offerings su misura delle esigenze dei clienti.

Nova Reply

Nova Reply è una società del Gruppo Reply la cui missione è guidare i clienti nella trasformazione digitale abilitando next-generation networks che offrano connettività pervasiva e distribuita. L’azienda è focalizzata sui mercati Aerospazio e Difesa, con un portafoglio end-to-end che copre la progettazione e la gestione di reti ubiquitarie: dallo sviluppo di “Ubiquitous Networks” nei domini terrestre, spaziale/satellitare e sottomarino, alla creazione di piattaforme e soluzioni per l’end-to-end orchestration basate su modelli Network-as-a-Service, fino alla definizione degli use case e alla progettazione, sviluppo e automazione di applicazioni verticali.