In occasione del Mobile World Congress 2023, Qualcomm porta sul palco le ultime innovazioni in termini di connettività 5G, con uno sguardo al futuro verso le prossime generazioni. Queste nuove tecnologie stanno alimentando l’evoluzione del 5G Advanced e gettando le basi per il 6G, la piattaforma di innovazione per il prossimo decennio. Diamo quindi uno sguardo alle novità mostrate.
1. Comunicazione end-to-end abilitata all’intelligenza artificiale
Non c’è dubbio che l’intelligenza artificiale (AI) svolgerà un ruolo essenziale nella progettazione e nelle operazioni di 5G Advanced e oltre , poiché sta diventando sempre più utile per risolvere difficili sfide wireless. Oggi siamo solo all’inizio di questo viaggio, con l’ultimo sistema modem-RF Snapdragon X75 5G che è il primo processore AI 5G integrato al mondo con un acceleratore di tensore dedicato. Qualcomm sta inoltre lavorando a:
- Gestione avanzata del raggio mmWave basata su ML : la rete di test over-the-air (OTA) a 28 GHz ora implementa la previsione intelligente del raggio sia nelle stazioni base che nei dispositivi. Ciò comporta un sovraccarico di segnalazione ridotto che può migliorare la capacità di rete utilizzabile e la durata della batteria del dispositivo.
- Feedback sullo stato del canale basato su ML multi-vendor cross-node : la rete di test MIMO (Massive Multiple-Input, Multiple-Output) a 3,5 GHz è configurata per mostrare l’addestramento sequenziale, che può impedire la condivisione della conoscenza della rete neurale proprietaria in un multi-vendor distribuzione.
2. Espansione in nuove bande di spettro
Lo spettro è la linfa vitale di tutte le comunicazioni wireless e le innovazioni non solo rendono lo spettro esistente più efficiente, ma sbloccano anche nuove larghezze di banda che possono alimentare dispositivi e servizi di prossima generazione. Oggi, la ricerca si concentra sul rendere tecnicamente ed economicamente fattibile un nuovo spettro di banda superiore per future implementazioni commerciali.
- Giga-MIMO che consente la copertura di un’ampia area da 7 a 16 GHz : il design Giga-MIMO utilizza un ordine di grandezza in più di antenne rispetto al MIMO massivo 5G per consentire le comunicazioni mobili. La nostra simulazione del sistema mostra significativi vantaggi in termini di produttività e capacità in questa banda.
- Comunicazione sub-terahertz a oltre 100 GHz : il sistema over-the-air (OTA) può ora utilizzare otto flussi MIMO simultanei per raggiungere velocità fino a 300 Gbps e distanze vicine a 500 m. Parallelamente, abbiamo anche un nuovo prototipo di fattore di forma mobile con modulo phased array integrato.
3. Innovazioni dell’interfaccia aerea cellulare
Alla base di ogni piattaforma di tecnologia mobile c’è un design di interfaccia aerea in grado di supportare tutte le funzionalità necessarie per i diversi casi d’uso mirati. Quest’anno Qualcomm mostrerà come le innovazioni nell’interfaccia aerea possono consentire prestazioni ed efficienza del sistema di nuova generazione, tra cui un design del sistema full-duplex ampliato e tecniche che possono rendere le reti future più sostenibili.
- Percorso verso il full duplex : la rete di test full duplex nella sottobanda da 3,5 GHz può ora funzionare a un livello di potenza di trasmissione più elevato, grazie alla mitigazione delle interferenze (ad esempio, pre-distorsione digitale, cancellazione dell’interferenza non lineare). Inoltre, un accesso/backhaul wireless full-duplex può migliorare le prestazioni del sistema sfruttando la separazione spaziale e il beamforming mmWave.
- Reti verdi : eliminando il rumore in modo iterativo, la tecnologia di modulazione di ampiezza in super quadratura (QAM) consente alla rete di far funzionare i suoi amplificatori di potenza in un punto operativo più ottimale ed efficiente dal punto di vista energetico, nonché di aumentare l’ordine di modulazione a 16k-QAM su distanze fino a 400 m. Con questo, la rete può ottenere sia risparmi energetici che maggiori velocità in condizioni operative pratiche.
4. Posizionamento preciso e rilevamento della radiofrequenza (RF).
Un’area di ricerca attiva per il 5G oltre alle comunicazioni dati è il posizionamento preciso del dispositivo , che è stato introdotto per la prima volta nella versione 16 e continua a essere migliorato in 5G Advanced. Per fornire una nuova dimensione di intuizioni nel mondo fisico, Qualcomm sta anche lavorando su tecnologie di rilevamento RF, in grado di rilevare oggetti “senza dispositivo” (cioè quelli che non trasmettono o ricevono attivamente).
- Posizionamento preciso ovunque : quest’anno è stato prototipato con ZTE per mostrare il posizionamento mmWave basato sulla differenza di orario di arrivo in downlink (DL-TDoA) in un sistema OTA esterno a Shanghai. Inoltre, siamo stati i pionieri del posizionamento industriale abilitato per il machine learning (ML) nella nostra rete privata interna con difficili condizioni del canale non visibile.
- Rilevamento ad alta risoluzione : sono in fase di prototipo le prime tecnologie di rilevamento RF nelle nostre reti di test mmWave. Nel nostro sistema per esterni a 28 GHz, ora possiamo rilevare più oggetti e il nostro banco di prova per interni a 60 GHz può mostrare il rilevamento monostatico per il rilevamento, la localizzazione e il tracciamento di veicoli a guida automatica (AGV).
5. Alimentare il metaverso
Il metaverso è un Internet spaziale sempre presente che abbraccia i mondi fisico, digitale e virtuale, dove tutto e tutti possono comunicare e interagire senza problemi. Qualcomm evidenzierà come il futuro del metaverso sia alimentato dalla ricerca all’avanguardia e dai prodotti leader del settore.
- Realtà aumentata (AR) illimitata con calcolo distribuito dinamico : il sistema di test emula il traffico AR illimitato su una rete di test 5G a 3,5 GHz (da server a telefono) e Wi-Fi 6 (da telefono a occhiali). In base alle condizioni radio 5G, l’elaborazione passa dall’elaborazione remota a quella locale per un’esperienza migliore.
- API (Application Program Interface) 5G per applicazioni immersive : è stato sviluppato un’API 5G in modo che le applicazioni cloud in tempo reale possano adattarsi dinamicamente alle mutevoli condizioni radio e di rete. La nostra demo mostra come migliorare l’esperienza dell’utente negli scenari di trasferimento e mobilità elevata per il cloud gaming.
- 5G assistito dalla percezione per una realtà estesa potenziata (XR) : la ricerca avanzata esamina anche come la fusione della percezione XR con il wireless possa migliorare le prestazioni del 5G. Il nostro auricolare XR utilizza sensori (ad es. fotocamera, IMU) per determinare il suo movimento preciso per aiutare con la commutazione del raggio mmWave.
6. Evoluzione IoT ad ampio raggio
E’ recentemente annunciato lo Snapdragon X35 , un nuovissimo sistema modem-RF 5G che supporta completamente lo standard NR-Light (RedCap) nella versione 17. Consente alla nuova radio (NR) 5G di connettersi in modo efficiente a dispositivi IoT di minore complessità (ad es. orologi intelligenti, sensori industriali) e continua ad evolversi in 5G Advanced. La dimostrazione di quest’anno mette in mostra alcuni dei casi d’uso IoT 5G più avanzati.
- Estensione della copertura 5G IoT con mesh di dispositivi : la rete di test OTA migliorata non solo mostra come i relè dei dispositivi possono estendere in modo conveniente la copertura esterna con il supporto del routing, ma forniscono anche informazioni sui tempi per i dispositivi interni che non hanno accesso ai tempi GPS.
- Posizionamento a banda stretta per IoT 5G : per i dispositivi di complessità inferiore che non possono sfruttare l’elevata risoluzione nel dominio del tempo di larghezze di banda più ampie, l’implementazione OTA dell’angolo di partenza del collegamento in discesa (DL-AoD), una tecnica di posizionamento basata sul dispositivo, mostra costi/ posizionamento ad alta efficienza energetica con dispositivi a 5 MHz.
7. Innovazioni della rete privata
Qualcomm continua a promuovere innovazioni all’avanguardia in grado di migliorare le prestazioni della rete privata, con l’obiettivo di fornire un throughput più rapido, una latenza inferiore e una maggiore affidabilità. Nelle dimostrazioni di quest’anno, vengono esaminate due principali tecnologie di connettività di rete privata, 5G e Wi-Fi, e vedremo come l’ultima ricerca può apportare ulteriori miglioramenti.
- Funzionamento RAN (Adaptive Radio Access Network) per reti private 5G : Qualcomm Edgewise Suite presenta una piattaforma di gestione e orchestrazione dei servizi con un controller intelligente RAN che esegue funzionalità di funzionamento adattivo. Mostriamo come può rilevare diversi profili di traffico (ad esempio, per un AGV) e adattare automaticamente una rete privata 5G per soddisfare i severi requisiti di qualità del servizio (QoS).
- Pianificazione intelligente per reti private 5G virtualizzate : per le applicazioni IoT industriali, Qualcomm ha presentato una rete privata 5G virtualizzata con disaggregazione 3GPP e O-RAN, i vantaggi della previsione delle interferenze basata su ML e la scalabilità dell’implementazione di una rete privata 5G.
- Trasmissione congiunta multi-AP per Wi-Fi : per aumentare in modo significativo il throughput dei dati di rete nelle reti private aziendali, vengono mostrate, per la prima volta, più AP Wi-Fi che agiscono come un singolo array di antenne per trasmissioni congiunte utilizzando una precisa sincronizzazione OTA per fase, temporizzazione e frequenza.
8. Connettività automobilistica avanzata
Il settore automobilistico è uno dei nuovi verticali più importanti per il 5G e il team di ricerca wireless ha lavorato per abilitare funzionalità di sicurezza avanzate. Guardando al futuro, Qualcomm si è focalizzata sul miglioramento della sicurezza stradale sia per i veicoli che per i pedoni. Ciò include una maggiore consapevolezza ambientale attraverso un’ampia gamma di tecnologie wireless.
- Sicurezza degli utenti della strada vulnerabili basata sul cloud : la piattaforma cloud avanzata può supportare nuovi casi d’uso di sicurezza rivolti a utenti vulnerabili come pedoni e ciclisti. Utilizzando le comunicazioni da rete a dispositivo, la localizzazione approssimativa degli smartphone può essere utilizzata per generare avvisi di sicurezza informativi tempestivi per gli utenti della strada.