Un recente studio tratta delle superfici intelligenti riconfigurabili (RIS), una tecnologia pionieristica destinata a farsi strada nelle reti di comunicazione wireless 6G e non solo.
Per il cittadino medio, il 5G può sembrare l’ultima frontiera, ma gli esperti stanno già pianificando la fase successiva: la sesta generazione di reti di comunicazione wireless, o 6G. Una delle tecnologie pionieristiche candidate per le reti 6G sono le RIS, analizzate in un recente studio condotto con il parziale sostegno del progetto RISE-6G finanziato dall’UE. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista «Intelligent and Converged Networks».
«Nonostante l’introduzione massiccia in tutto il mondo di reti 5G, che offrono una maggiore flessibilità ed efficienza di spettro/energia rispetto ai loro omologhi di quarta generazione», le reti wireless 6G e superiori inevitabilmente «richiederanno paradigmi di comunicazione più radicali, soprattutto a livello fisico», afferma il coautore dello studio Ruiqi Liu di ZTE Corporation, in Cina, in una notizia pubblicata su «AZoSensors». Secondo Liu, le RIS sono «tra le tecnologie più promettenti che si faranno strada negli standard 5G avanzati e 6G e infine nelle reti future».
Le RIS sono strutture artificiali planari con circuiti elettronici integrati che possono essere programmate per controllare dinamicamente il campo elettromagnetico in entrata in un’ampia gamma di funzionalità. La capacità di una RIS di reindirizzare un segnale in entrata per raggiungere con precisione il ricevitore previsto, o di accoppiarlo con un altro per una connessione più forte, rende possibile una migliore copertura. Inoltre, le RIS sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle tecnologie precedenti.«Negli ultimi tempi, l’integrazione delle RIS nelle reti wireless è stata promossa come un mezzo rivoluzionario per trasformare qualsiasi ambiente di propagazione del segnale wireless in un ambiente dinamicamente programmabile, per vari obiettivi di rete», spiega Liu. Nello studio, il team di ricerca esamina gli ultimi progressi nelle architetture hardware delle RIS e i più recenti sviluppi nella modellizzazione degli elementi dell’unità RIS e della propagazione del segnale wireless potenziato dalle RIS. Inoltre, discute gli approcci di stima del canale disponibili per i sistemi di comunicazione alimentati dalle RIS e della rilevanza della tecnologia RIS negli ultimi standard di comunicazione wireless.
«Attualmente gli standard globali delle comunicazioni wireless, delineati principalmente negli standard del progetto di partenariato di terza generazione (3GPP), che riunisce le organizzazioni di sviluppo delle norme di telecomunicazione per stabilire lo standard della banda larga mobile, non hanno incluso esplicitamente le RIS come caratteristica», osserva il ricercatore. «Tuttavia le RIS possono evolvere dall’attuale applicazione sui ripetitori controllati dalla rete ed essere implementate in maniera standard e trasparente per le reti attuali, se ciò è compatibile con tutti i design attuali e non si basa su segnali di tipo nuovo.»
Lo studio richiama anche l’attenzione sulle attività di normalizzazione della tecnologia RIS attuale e futura e sui conseguenti approcci che utilizzano le RIS per potenziare le reti wireless. Liu osserva: «Riteniamo che le attuali attività di normalizzazione possano contribuire a far maturare questa tecnologia e ad aprire la strada alla sua commercializzazione in futuro. Attualmente, però, le RIS sono ancora in una fase di ricerca dinamica e di studio, con molte opzioni possibili da esplorare. Prima di lanciare le RIS a livello commerciale, devono ancora essere risolti molti problemi chiave».
RISE-6G (Reconfigurable Intelligent Sustainable Environments for 6G Wireless Networks) sta esplorando soluzioni innovative basate sugli ultimi progressi della tecnologia RIS per la creazione di ambienti wireless intelligenti, sostenibili e dinamicamente programmabili che vanno ben oltre le capacità del 5G. «Le reti del futuro saranno più ecologiche, più convenienti e intelligenti grazie ai vantaggi che le RIS possono offrire. Perciò in questo studio abbiamo evidenziato aspetti importanti delle RIS per offrire una migliore comprensione di questa tecnologia e di come la rete wireless si evolverà verso la prossima generazione», conclude il ricercatore.
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