I sistemi di telecomunicazione del prossimo decennio si baseranno su frequenze elevate (>80-100GHz fino a THz) finora inesplorate per l’accesso radio, e questo implica che la ricerca deve progredire con materiali e tecnologie che consentano la manipolazione di segnali a banda larga.

Il progetto strutturale di RESTART S6 – 6GWINET è un progetto ambizioso che affronta i limiti della tecnologia mmW/Sub-THz/THz, delle radio e delle reti.

I principali contributi innovativi riguardano:

  • Nuove strutture radianti
  • Nuove architetture radio centrate sull’utente
  • Connettività wireless massiva migliorata
  • Nuove architetture di rete per ambienti radio intelligenti.

I Proof of Concept saranno basati sulle comunicazioni veicolari e con i droni, che rappresentano i contesti più impegnativi in cui il 6G sarà chiamato ad affrontare il suo successo.

6GWINET fa parte dello Spoke 3 – Wireless Networks and Technologies

PI di progetto: Umberto Spagnolini

Durante il primo periodo di attività di 6GWINET, sono stati identificati con successo futuri scenari applicativi per la tecnologia delle onde millimetriche (mmW). Questo lavoro ha comportato anche l'analisi degli aspetti normativi e dello spettro per il 6G, nonché la valutazione di nuovi scenari di esposizione in relazione alla conformità del campo elettromagnetico. Inoltre, l'attenzione si è spostata verso l’esplorazione di nuove architetture radio per le future reti 6G. Nello specifico, abbiamo valutato le leggi di dimensionamento delle prestazioni e della potenza di un efficace rapporto segnale-interferenza-più-rumore (SINR) in implementazioni MIMO massicce senza celle con un numero elevato di antenne per punto di accesso. Abbiamo inoltre condotto uno studio dettagliato sul backhauling ad alta frequenza, analizzato le interferenze provenienti dai nodi IAB (Integrated Access and Backhaul) ed esaminato il potenziale dei droni come relè nelle applicazioni veicolari, concentrandoci sugli scenari autostradali. Un'altra attività è stata l'approfondimento di un nuovo modello basato sul concetto di gemelli digitali, creando repliche virtuali dell'ambiente fisico e dei veicoli per stimare il canale e compensare gli effetti Doppler. Stiamo lavorando su innovazioni architetturali per un piano di controllo basato su Open RAN, in particolare in contesto veicolare. Inoltre, miriamo a integrare i nodi aerei per migliorare la copertura e affrontare i picchi di domanda di traffico mobile in modo più efficiente.
Scientifici: L'esposizione umana ai campi elettromagnetici è stata valutata per le nuove tecnologie e frequenze wireless. In particolare, è in fase di studio l'impatto della modulazione e della larghezza di banda sul danno al DNA nelle cellule umane. Un altro dei problemi principali nei sistemi B5G/6G ad alta frequenza è l'allineamento del raggio e 6GWINET ha sviluppato un nuovo metodo per aiutare passivamente la ricerca e l'allineamento del raggio utilizzando una rete di marcatori elettromagnetici che consentono la focalizzazione verso un veicolo in evoluzione dinamica. Il documento presentato indaga la progettazione di marcatori elettromagnetici che abilitano l'unità di messa a fuoco per impostazioni dinamiche. Un ulteriore risultato è il MIMO massiccio senza cellule, considerato una tecnologia abilitante chiave per lo strato fisico 6G poiché combina fruttuosamente l'ultra-densificazione della rete e l'elaborazione congiunta e coerente del segnale. I recenti progressi si sono concentrati sullo studio dell'efficienza spettrale del downlink un massiccio sistema MIMO bidirezionale senza celle con convertitori analogico-digitali (ADC) a pochi bit. Industriali/sfruttabili: Il team PdM di 6GWINET ha depositato un brevetto sulla modulazione spazio-temporale per metasuperfici, che sfruttano la modulazione temporale per trasmettere informazioni attraverso il backscattering impiegando così un sistema full-duplex quasi passivo. Il vantaggio è che questo sistema può riutilizzare i segnali elettromagnetici disponibili per trasmettere informazioni senza generarne di nuovi, il che è notevole per i sistemi con vincoli energetici. Il ripetitore controllato in rete (NCR) è un modo per estendere la gamma di copertura nei sistemi mmW/sub-THz, 6GWINET ha proposto una nuova topologia per estendere la copertura NCR. Questo progetto scientifico ha una controparte industriale nello sviluppo di un NCR con architettura aperta per testare diverse e nuove configurazioni di rete. "
  • Consiglio Nazionale delle Ricerche
  • Politecnico di Milano, Politecnico di Torino
  • Università di Bologna
  • Università di Napoli Federico II
  • Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni (CNIT)
  • Fondazione Ugo Bordoni
  • Vodafone
  • Hewlett Packard Enterprise (HPE)
  • Il 6G sarà l'abilitatore, o il contesto, per la mobilità connessa ad alta velocità (>2Gb/s per link), ma la mobilità pone diverse sfide che 6GWINET affronterà, dal controllo del fascio all'architettura O-RAN; il documento intitolato ""Advancing O-RAN to Facilitate Intelligence in V2X"" (https://arxiv.org/abs/2307.01029) ne illustra i fondamenti.
  • La Space-Time Modulated Metasurface (STMM) è una tecnologia rivoluzionaria destinata a trasformare il modo in cui trasmettiamo le informazioni, offrendo un meccanismo ad alta efficienza energetica che sfrutta le onde elettromagnetiche esistenti per trasmettere i dati. Immaginate un mondo in cui la comunicazione non sia solo continua ma anche ecologica, grazie a questa metasuperficie all'avanguardia. Il full-duplex con STMM è sicuramente un modo innovativo di comunicare. Unitevi a noi nel viaggio verso un domani più intelligente ed ecologico! Il documento ""Wireless communications with space-time modulated metasurfaces" (https://arxiv.org/pdf/2302.08310) è una panoramica completa.
 
Publications
  • Expected: at least 25 publications on 36 months
  • Accomplished: 9 papers (4 journal papers in Q1, 5 conference paper with 4 in top conferences)
  • Readiness: 36%
Joint Publications
  • Expected: 30% joint publications on 36 months
  • Accomplished: 0
  • Readiness: 0%
Talks/Communication events
  • Expected: 10 talks or event chairing/organizing on 36 months
  • Accomplished: 1
  • Readiness: 10%
Demo/PoC
  • Expected: 4 PoCs expected by the end of the project
  • Accomplished: 0
  • Readiness: 0% (work according to plan)
Patents/Innovations
  • Expected: 2
  • Accomplished: 1
  • Readiness: 50%

Proposte di collaborazione:
È possibile avanzare proposte di collaborazione sul progetto contattando il PI del progetto.

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