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COMM ARCHITETTURE DI CONNESSIONE mobile; Cloud Computing mobile; meccanismi di sicu- rezza avanzati come la sicurezza endogena 5G; analisi dei dati/Big Data; algoritmo di apprendimento automa- tico/Intelligenza Artificiale; nuove tecnologie di comu- nicazione come 5G New Radio, LPWAN e rete eterogenea. Di conseguenza, una nuova architettura all’avanguardia basata su tecnologie emergenti è fondamentale per af- frontare le sfide delle future città intelligenti. L’architettura della rete 5G Attualmente, le reti 4G/LTE non sono in grado di sup- portare adeguatamente la comunicazione massive-ma- chine. Le reti 5G sono pronte a fornire il throughput di dati della rete cellulare più veloce con latenza molto bassa e supporto per connessioni di rete ultra dense. Recentemente sono stati esplorati numerosi lavori sulle reti 5G per l’IoT da cui si è evinto che l’architettura di rete 5G è la base che consentirà le applicazioni IoT. Ri- spetto alle reti cellulari 4G/LTE, la rete centrale 5G, la rete di accesso radio e le nuove tecnologie dati basate su cloud/5G devono essere completamente riprogettate per fornire una connettività massiccia per grandi e diverse applicazioni IoT. Rispetto alla rete cellulare esistente 4G/LTE, le reti 5G possono fornire agli utenti delle applicazioni a velocità più elevate fino a 10 Gbps mantenendo connessioni af- fidabili fino a più di migliaia di dispositivi contempora- neamente. Le attuali sfide associate all’architettura 5G includo- no problemi di progettazione del backhaul, problemi di QoS/QoE, problemi di integrazione delle tecnologie emergenti, problemi di gestione delle interferenze, pro- blemi di sicurezza e privacy e problemi di connettività onnipresente. Pertanto, un’architettura di rete 5G affidabile dovreb- be essere in grado di affrontare le sfide dichiarate. Ad esempio, i problemi di progettazione del backhaul pos- sono essere risolti implementando un’architettura 5G che supporti la connettività di backhaul diversificata, ovvero un backhaul comprendente una banda bassa, media e alta 5G distribuita nelle rispettive sedi in base alle esigenze dell’applicazione. Questa è davvero una soluzione di distribuzione dell’architettura convenien- te; per cui le risorse di backhaul vengono utilizzate ove necessario. I problemi di integrazione delle tecnologie emergenti possono essere affrontati mediante un’adeguata inte- grazione di queste tecnologie emergenti come la vir- tualizzazione delle funzioni di rete, le reti definite dal software, l’apprendimento automatico/l’intelligenza artificiale nell’architettura 5G per soddisfare i vari casi d’uso della domanda di soluzione di rete 5G. Ciò contribuirà a migliorare il QoS/QoE della rete. I problemi di gestione delle interferenze, inclusa l’inter- ferenza del confine della cella, specialmente in un am- biente di rete denso, possono essere affrontati con l’u- so di antenne MIMO (multiple-input-multiple-output) nell’architettura 5G. Ciò contribuirà a scaricare alcune delle connessioni alle massicce antenne MIMO dispo- nibili. Inoltre, il problema dell’interferenza al confine della cella può essere superato implementando il 5G in- sieme ad una LPWAN a lunghissimo raggio. Un’architettura 5G affidabile dovrebbe avere un suppor- to adeguato per le soluzioni di sicurezza e privacy. Un problema di sicurezza chiave è quello della sicurezza del livello fisico, ovvero la sicurezza che coinvolge il dispo- sitivo, il canale e l’interfaccia over-the-air (OTA). Una delle misure per aggirare questa sicurezza a livello fisico è l’integrazione della sicurezza endogena nell’architet- tura 5G. Il problema della connettività ubiquitaria può essere affrontato mediante un’adeguata integrazione delle costellazioni di satelliti LEO insieme alle LPWAN nell’architettura 5G. Questo contribuirà alla copertura globale della connettività 5G e LPWAN-IoT. La figura 1 illustra un esempio di architettura 5G a 8 strati. Fig. 1 – Un esempio di architettura 5G a 8 strati ELETTRONICA OGGI 523 - GENNAIO/FEBBRAIO 2025 54