- Software Defined Networks (SDN) e infrastrutture wireless eterogenee per smart city.
- Sviluppo di Algoritmi di Machine Learning applicati alle Comunicazioni Wireless (NB-IoT, LoRAWan)
- Intelligent Reflecting Surfaces for In-building Coverage Applications
- Reinforcement Learning Algorithms for UAVs Multiagent Applications
- Protocolli trasmissivi per applicazioni in Telemedicina (WebRTC)
- Confronto tra RRH/smallcell e DAS in applicazioni 5GNR di tunnel radio per guida autonoma
La realizzazione di infrastrutture di radiocopertura cellulare di quinta generazione (5G), caratterizzate da tempi di latenza ridotti, rappresenta uno degli scenari abilitanti per l’implementazione di sistemi di guida assistita e, in prospettiva, di guida autonoma. In tale contesto, le funzionalità di network slicing previste dallo standard 5G assumono un ruolo centrale, poiché consentono la creazione di porzioni di rete virtuali dedicate a specifici servizi o applicazioni. Tuttavia, affinché tali possibilità trovino un’effettiva applicazione, è necessaria un’adeguata configurazione di tutti i livelli della rete, dall’interfaccia radio fino alla core network.
Nel caso specifico della guida autonoma, risulta particolarmente rilevante l’implementazione del cosiddetto tunnel radio, ovvero una copertura radio dedicata ai tratti stradali destinati al transito dei veicoli autonomi. Sebbene esistano precedenti progettuali orientati alla copertura stradale, come le iniziative ANAS Smart Road o Wi-Fi in Motion, tali soluzioni — basate prevalentemente su tecnologie Wi-Fi e su paradigmi IoT o di semplice connettività Internet — non risultano idonee a soddisfare i requisiti stringenti di affidabilità, continuità e bassa latenza necessari alla guida autonoma.
Gli aspetti principali da considerare per l’implementazione di tali infrastrutture riguardano l’architettura di internetworking, ossia la pila di protocolli e le funzionalità della core network 5G, nonché le tecnologie di accesso radio disponibili. Queste ultime possono essere implementate attraverso diverse soluzioni, quali gNodeB, small cell, Remote Radio Head (RRH) o sistemi di antenne distribuite (Distributed Antenna Systems, DAS). Si pone dunque la questione di individuare quale tra tali opzioni risulti più efficiente ai fini della realizzazione di un tunnel radio per la guida autonoma.
Un’analisi comparativa tra le differenti soluzioni dovrebbe considerare parametri chiave quali la latenza, la minimizzazione degli eventi di handover e la possibilità di implementare un’infrastruttura condivisa tra più operatori mobili (Mobile Network Operators, MNO). In particolare, sarebbe opportuno indagare se i sistemi DAS di ultima generazione presentino caratteristiche specifiche — ad esempio in termini di gestione dinamica delle risorse radio o di flessibilità architetturale — che possano facilitare la realizzazione di tali scenari applicativi.
- Implementazione su sistemi DAS digitali di funzione riconoscimento / localizzazione tramite IMEI
La tematica della geolocalizzazione in ambito cellulare riveste da lungo tempo un interesse multidisciplinare, spaziando da applicazioni inerenti la sicurezza pubblica (ad es. servizi di emergenza) fino a finalità commerciali quali il marketing geolocalizzato. Le funzionalità odierne degli smartphone permettono già diverse modalità di posizionamento: la mappatura degli indirizzi IP assegnati ai terminali mobili, la determinazione tramite sistemi GNSS/GPS e la localizzazione attraverso l’associazione del terminale ai settori di radiocopertura mediante il codice univoco IMEI.
La criticità principale nella determinazione della posizione si manifesta negli ambienti indoor, quando un edificio è raggiunto unicamente da segnali esterni e il segnale GNSS non è disponibile: in tali condizioni risulta difficile discriminare la posizione dell’utente all’interno di una struttura caratterizzata da compartimentazioni verticali e/o orizzontali schermate verso l’esterno. Per l’ambiente indoor è pertanto necessario disporre di sistemi di radiocopertura dedicati in grado di definire «spot» di copertura indoor all’interno dei quali sia possibile rilevare la presenza dei terminali mobili. Tali spot possono essere realizzati mediante small cell, Remote Radio Head (RRH) a bassa potenza o sistemi di antenne distribuite attive (Distributed Antenna Systems, DAS).
La identificazione del terminale mobile all’interno di uno spot si basa tipicamente sul riconoscimento del codice IMEI. Nei casi di small cell e RRH ciò è agevole in quanto tali elementi costituiscono componenti integrate della RAN e sono interconnessi con la core network, la quale può pertanto esercitare controllo sugli identificatori dei terminali garantendo al contempo gestione della sicurezza e della privacy. I sistemi DAS, invece, sono spesso deployati come infrastrutture esterne e «trasparenti» rispetto allo scambio informativo tra accesso radio e terminale; per tale ragione essi non consentono, nelle architetture tradizionali, il riconoscimento diretto degli IMEI né la loro attribuzione a specifici spot di copertura.
Tuttavia, l’evoluzione verso DAS digitali dotati di capacità di calcolo distribuito solleva la possibilità di ricavare — con opportuni moduli di processamento — informazioni utili all’individuazione del terminale, incluso il potenziale riconoscimento di elementi identificativi o di meta-informazioni. Poiché i DAS sono frequentemente impiegati in contesti multi-operatore da tower companies, sorge la domanda se tali infrastrutture possano raccogliere e correlare informazioni provenienti da terminali appartenenti a più Mobile Network Operators (MNO), nel pieno rispetto delle normative sulla protezione dei dati. In tale quadro, risulta plausibile progettare un prototipo di algoritmo di decoding o di rilevamento da implementare a livello di architettura DAS, purché siano affrontate le implicazioni normative, di sicurezza e di interoperabilità tra operatori.
In alternativa all’IMEI, è opportuno considerare quali elementi di segnalazione radio siano accessibili prima dell’applicazione di eventuali meccanismi di cifratura end-to-end e possano quindi essere sfruttati per finalità di localizzazione negli spot indoor (ad es. misure di potenza del segnale, parametri di sincronizzazione, identificatori temporanei trasmessi in chiaro). Infine, la presenza di un’interfaccia O-RAN diretta fra DAS e componenti della core network potrebbe semplificare la problematica, offrendo meccanismi standardizzati per lo scambio sicuro di informazioni di contesto e per l’integrazione delle funzionalità di localizzazione, sempre nel rispetto dei vincoli regolamentari e di tutela della privacy.
