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COMM 5G INFRASTRUCTURE Sulla base di un’operazione basata sui moduli softwa- re, si ottiene un miglioramento del potenziale di pro- grammabilità e riconfigurabilità degli elementi di rete. Inoltre, le informazioni di contesto aiutano a prendere decisioni intelligenti come il ricaricamento dinamico di nuove funzionalità codificate dal software. La modulari- tà software è vantaggiosa per la flessibilità in termini di protocolli attivati, in quanto il protocollo più appropriato che si adatta al contesto, possibilmente molto specifico a portata di mano, potrebbe essere scaricato automatica- mente in caso di necessità. Reti agnostiche di accesso Riducendo le dipendenze tra la rete principale e le reti di accesso, ognuna può evolvere in modo diverso e viene abi- litata la convergenza tra reti di accesso 3GPP, non 3GPP e fisse. Lamotivazione chiave alla base della progettazione di una rete centrale indipendente dalle tecnologie di accesso è quella di ottenere una soluzione a prova di futuro. Ci sono fondamentalmente due approcci per fornire questo agno- sticismo nell’accesso: (1) l’uso di un livello di convergenza tra le due reti o (2) l’uso di interfacce standard tra le tecno- logie. Sebbene la nuova architettura funzionale non contem- pli questi due approcci, consente il funzionamento di reti agnostiche di accesso e il vantaggio di stack radio parzial- mente riconfigurabili. Il concetto di architettura flessibile Un’architettura funzionale si basa sui seguenti concetti fondamentali: flessibilità, riconfigurabilità e monitorag- gio. L’approccio a questi concetti combina i contributi chiave di altre iniziative 5G mirando all’integrazione delle tecnolo- gie di rete software-definite e alla virtualizzazione delle funzioni di rete in un’architettura comune. L’architettura flessibile si concentra sull’integrazione dei concetti chiave sopra citati, tradizionalmente associati alla radio cognitiva, in un’architettura di riferimento 5G. I moduli funzionali sono classificati in livelli a seconda del loro obiettivo, vale a dire (a) la progettazione di un singo- lo dispositivo (operazione del nodo), (b) il coordinamento dei dispositivi e (c) il controllo e l’ottimizzazione della rete (programmi intelligenti). Considerando il funzionamento del nodo (a), il concetto più rilevante è la flessibilità: per far fronte all’elevata variabi- lità dei requisiti delle applicazioni 5G e delle topologie di rete, le tecnologie 5G supporteranno capacità di riconfigu- razione avanzate sia a livello Fisico che a livello di accesso medio. Per sfruttare questa flessibilità, è necessaria una funzio- nalità di rilevamento che alla fine sia responsabile della raccolta delle informazioni che attiveranno le riconfigu- razioni del funzionamento del nodo. Questa funzionalità di rilevamento è progettata sulla base di agenti di moni- toraggio, che astrae sensori eterogenei ed espone le loro misurazioni, e può essere eseguita come programmi vir- tualizzati forniti su richiesta (grazie alle tecniche di vir- tualizzazione, lo stesso set di primitive Hardware può es- sere condiviso da più agenti). La funzionalità di rilevamento chiave include stimatori delle prestazioni, agenti di sniffing e dispositivi che vanno a supportare una localizzazione accurata, che consente ot- timizzazioni sensibili al contesto anche per scenari indoor. La nuova architettura si sposta dall’approccio tradiziona- le dello stack MAC/Fisico a un paradigma innovativo di configurazione al volo di stack specifici del contesto. Ciò si ottiene grazie a un’architettura MAC/Flessibile, che de- scrive le interfacce che consentono la riconfigurazione dei terminali, seguita da una riconfigurazione dinami- ca, flessibile e veloce (ad esempio, la larghezza di banda RF). L’unione di queste due funzionalità fornisce un’in- terfaccia radio completamente flessibile e riconfigurabile in modo che i livelli superiori possano posizionarsi al di sopra, indipendentemente dai livelli Fisico e MAC. Que- ste riconfigurazioni sono rese possibili dalla progettazio- ne di dispositivi wireless basati su un motore radio, che è un esecutore generico di programmi radio che possono implementare protocolli completamente diversi. L’orche- strazione di questi programmi viene eseguita da un gesto- re del motore radio responsabile della programmazione e dell’installazione dei programmi radio nel motore. Infine, uno schedulatore locale è responsabile della gestione delle risorse fornite a un utente manipolando lo schema di al- locazione. I ricercatori e i progettisti di una nuova e flessibile ar- chitettura dovranno concentrarsi sull’implementazione e sulle attività sperimentali, in particolare sul test e la valutazione delle prestazioni di prototipi e piattaforme radio avanzate. Infatti, questo è il punto di partenza per la valutazione delle prestazioni della rete end-to-end in presenza di una piattaforma multi-access edge compu- ting (MEC) e relative API. Il prossimo passo, necessario per ottenere una più ampia accettazione da parte del mer- cato della tecnologia MEC, sarà l’armonizzazione dell’ar- chitettura con lo standard 3GPP, soprattutto in vista della definizione di un’interfaccia interoperabile tra il servizio MEC e le stazioni radio base 5G. Un impegno futuro potrebbe includere l’implementazio- ne di un singolo prototipo in grado di combinare e inte- grare tutte le tecnologie chiave nelle future piattaforme di rete 5G flessibili e riconfigurabili. ELETTRONICA OGGI 512 - SETTEMBRE 2023 54