Garantire che le reti possano gestire nuove applicazioni nell’ambito dell’automazione industriale, della produzione, dei trasporti, della medicina e dell’intrattenimento: è questo lo scopo del progetto Deterministic6G che vede coinvolti Ericsson, il KTH Royal Institute of Technology in Svezia e altri otto partner, tra cui IUVO e Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.
Deterministic6G, un consorzio di ricerca e innovazione da 5,7 milioni di euro coordinato da Ericsson e KTH, è stato avviato nel gennaio 2023 (e avrà la durata di 30 mesi) per garantire che le reti possano gestire nuove applicazioni nell’ambito dell’automazione industriale, della produzione, dei trasporti, della medicina e dell’intrattenimento.
Il progetto è stato finanziato dalla Smart Networks and Services Joint Undertaking (SNS JU), uno dei partenariati internazionali costituiti nell’ambito del progetto europeo di ricerca e innovazione Horizon Europe.
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La comunicazione deterministica: la prossima frontiera per le applicazioni industriali end-to-end time-critical
Al centro del progetto c’è il concetto di comunicazione deterministica, ossia la capacità di garantire la latenza e l’affidabilità della comunicazione.
Il determinismo è infatti una caratteristica fondamentale per le applicazioni industriali: implica che un messaggio inviato su una rete giunga integro ed entro un tempo prestabilito (cosa che normalmente le reti ethernet e 4G non garantiscono).
Sono già emersi standard di comunicazione deterministica via cavo, tra cui Time Sensitive Networking (TSN) e Deterministic Networking (DetNet), mentre il 5G (e nello specifico il 5G R16) ha specificato i meccanismi per l’interoperabilità con tali standard.
Tuttavia, il supporto disponibile del 5G in combinazione con TSN e DetNet non è sufficiente per le future applicazioni end-to-end time-critical.
Un punto centrale del progetto sarà l’interazione tra le future reti 6G e le reti Time Sensitive Networking (TSN). La sfida in questi contesti è che i sistemi wireless come il 6G possono essere soggetti a forti variazioni accidentali, il che è incompatibile con tecnologie come il TSN.
Come superare queste sfide è un problema di ricerca aperto. Deterministic6G affronterà questo problema grazie alla combinazione di una nuova progettazione della trasmissione wireless e di algoritmi avanzati di apprendimento automatico, che porteranno alla trasmissione wireless 6G un comportamento di latenza deterministico.
Inoltre, il progetto prenderà in considerazione anche le conseguenze e i nuovi approcci per la sincronizzazione temporale, la sicurezza della rete e l’integrazione dei nodi computazionali nei sistemi 6G.
Un ulteriore aspetto della ricerca è come rendere le future reti consapevoli dei cambiamenti in arrivo, fondamentali per il funzionamento delle applicazioni. Le reti come il 6G avranno ulteriori mezzi per acquisire informazioni di grande dettaglio su tali cambiamenti rispetto alle reti di oggi.
Nel complesso, questi sviluppi getteranno le basi della visione 6G per soddisfare i severi requisiti applicativi necessari per operare in scenari complessi.
Il progetto e il ruolo del consorzio
Il consorzio che sta lavorando al progetto Deterministic6G è composto da dieci partner che uniscono la leadership nelle reti mobili – Ericsson, Orange – a applicazioni visionarie e conoscenze approfondite degli ecosistemi verticali – IUVO e Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa (SSSA), B&R – istituti di ricerca – KTH, Università di Stoccarda e Silicon Austria Labs – e PMI altamente innovative, come Cumucore e Montimage.
“Nutro grandi aspettative nel progetto Deterministic6G, abilitatore della tecnologia 6G e incentrato sulla comunicazione deterministica. Con un consorzio unico nel suo genere, che combina competenze provenienti sia dal settore wired che wireless, Deterministic6G ha il potenziale per plasmare le fondamenta dei sistemi 6G per quanto riguarda le applicazioni time-critical”, commenta Magnus Frodigh, Vicepresidente e Responsabile della ricerca di Ericsson Research.
Assicurare che la comunicazione end-to-end sia sufficientemente affidabile rimane una sfida per le reti cellulari in un contesto industriale. Il nuovo progetto svilupperà gli elementi tecnologici essenziali per la costruzione della cosiddetta tecnologia di comunicazione sensibile al tempo, indispensabile per il 6G.
Questo garantirà che possa essere utilizzata nei modi più avanzati possibili, ad esempio nell’automazione industriale.
“Questo progetto può dare forma alle basi tecnologiche dei futuri sistemi 6G”, aggiunge James Gross, professore della Scuola di Ingegneria Elettrica e Informatica del KTH e responsabile tecnico del progetto.
Nell’ambito del progetto, IUVO, insieme con la Scuola Sant’Anna, partecipa alla definizione di uno use case. In particolare, verrà esplorato a livello architetturale se il 6G può abilitare nuove funzioni nella robotica esoscheletrica motorizzata.
La Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa è coinvolta nel progetto con il Wearable Robotics Lab dell’Istituto di BioRobotica. Il ruolo all’interno di Deterministic6G sarà quello di sviluppare uno “use case” per esplorare l’utilizzo delle reti 6G nell’ambito della robotica indossabile. In questo contesto, si andranno a definire requisiti tecnico-funzionali, insieme a indicatori di performance e di impatto sociale, economico e ambientale.
