Gettare le basi per il successo delle reti oltre il 5G

I sistemi superiori al 5G avranno successo? Secondo la scienza, la loro popolarità dipenderà principalmente dalla qualità delle reti intelligenti che renderanno completamente automatica la gestione di rete. Sebbene i modelli di intelligenza artificiale (IA) siano comunemente considerati il caposaldo della progettazione delle reti intelligenti, l’IA non sempre è lo strumento più adeguato per tutte le attività di questo tipo.

Attraverso un approccio pragmatico alla progettazione delle reti intelligenti, il progetto DAEMON, finanziato dall’UE, ha analizzato quali tra i loro compiti possono essere risolti con modelli di IA, al fine di sviluppare linee guida sull’utilizzo dell’apprendimento automatico nelle funzioni di rete. Sulla base di questi approfondimenti, ha concepito algoritmi di reti intelligenti che permetteranno di attuare un nucleo centrale di funzioni per le reti oltre il 5G.

In merito ai progressi raggiunti finora, il dott. Marco Fiore osserva in un articolo pubblicato sul sito web di IMDEA Networks, l’istituto spagnolo in cui esercita la sua attività e che ha coordinato il progetto DAEMON: «Abbiamo progettato una serie di algoritmi originali di reti intelligenti che hanno migliorato notevolmente lo stato dell’arte in molte funzionalità pratiche delle reti, tra cui la programmazione, il controllo e l’orchestrazione delle reti di accesso radio virtualizzate (vRAN, virtualized Radio Access Network), il posizionamento e il controllo delle funzioni di rete virtualizzate (VNF, Virtual Network Function), il rilevamento, la previsione e la risposta alle anomalie, l’orchestrazione delle slice e delle risorse edge, l’allocazione di risorse anticipatoria nella rete core e, infine, il controllo delle superfici intelligenti riconfigurabili (RIS, Reconfigurable Intelligent Surface).»I progressi del progetto nell’ambito delle reti intelligenti contribuiranno a fornire prestazioni estremamente elevate, unite a un utilizzo efficiente delle risorse radio e computazionali sottostanti. «Il progetto ha le potenzialità per introdurre cambiamenti nel funzionamento delle reti mobili che beneficeranno enormemente gli operatori, ma anche i clienti, i quali potranno usufruire di un servizio migliore con ritardi inferiori, una produttività più alta e un’infrastruttura più resiliente», osserva Fiore. «Inoltre, parte dei nostri sforzi è dedicata a limitare il consumo energetico delle infrastrutture di rete, con una conseguenze riduzione dell’impronta ambientale delle comunicazioni mobili, che andrà a vantaggio della società in questo periodo complesso caratterizzato dal riscaldamento globale.»

I risultati del progetto includono 49 studi pubblicati, uno dei quali è dedicato alla progettazione e alla convalida di una rete mobile nativa del cloud e open source. Come descritto nello studio pubblicato sulla rivista «IEEE Communications Magazine», la rete «supporta l’emulazione di canale e offre un modo conveniente e scalabile per collaudare gli algoritmi di orchestrazione con interfacce VIM standard».

Un altro studio recente sostenuto da DAEMON è incentrato sui servizi di rete attenti alla migrazione con il calcolo edge. La ricerca, pubblicata sulla rivista «IEEE Transactions on Network and Service Management», presenta un algoritmo di minimizzazione della migrazione del servizio basato sulle priorità, che riduce il tempo di fermo medio per servizi a bassa priorità e il tempo di ammissione medio di quelli a priorità elevata.

Ad oggi, il consorzio DAEMON ha depositato tre brevetti relativi alle soluzioni sviluppate nel corso del progetto e ha apportato oltre 25 contribuiti a diversi enti di normalizzazione. Inoltre, l’azienda spagnola Telefónica, partner del progetto, ha sviluppato un approccio intelligente per il rilevamento delle anomalie per una piattaforma di connettività basata sull’Internet degli oggetti, che le è valso un posto nell’Innovation Radar dell’UE.

Il dott. Fiore commenta: «La ricerca svolta fino ad oggi è sicuramente rivoluzionaria. Affronta infatti molte questioni irrisolte nell’ambito dell’automazione delle operazioni dell’infrastruttura di rete mobile e propone soluzioni innovative basate su progetti innovativi di modelli IA, personalizzati in base agli ambienti di rete, o su aggiornamenti pratici dell’architettura di rete, che ne migliorano la capacità di contenere funzionalità di autogestione.»

Il progetto DAEMON (Network intelligence for aDAptive and sElf-Learning MObile Networks) si concluderà a dicembre 2023.

Per maggiori informazioni, consultare:

sito web del progetto DAEMON