Per molti di noi, quando inviamo un SMS o effettuiamo una chiamata dai nostri cellulari, ci affidiamo al 4G. Anche se per quanto ci affidiamo, pochissimi di noi sanno cosa significa realmente. In realtà, il " G " in questi termini sta solo per generazione:generazione di tecnologia di telecomunicazioni mobili senza fili. Il 2G ci ha portato la comunicazione vocale, Il 3G ci ha dato accesso al web e ad alcuni servizi video, e il 4G ha reso possibili cose come l'economia delle app. Ma con le applicazioni della nostra tecnologia wireless che si espandono a un ritmo così rapido, da smartphone e tablet, all'implementazione completa di Internet of Things (IoT), anche il 4G non sarà più sufficiente.

"Il 5G ci porta in una società veramente connessa con velocità di trasmissione dati molto elevate, bassa latenza, e dispositivi massicciamente interconnessi, ", afferma Doug Sicker, capo del dipartimento di ingegneria e politiche pubbliche. "Questo salto di connessione ha un costo di rete elevato, quindi si sta pensando molto ad aumentare la capacità riducendo al minimo i costi."

Mentre il resto del mondo loda il 5G come la prossima grande novità, Sicker e i suoi collaboratori Kazi Mohammed Saidul Huq dell'Instituto de Telecomunicações in Portogallo e lo studente laureato EPP CMU Rohit Singh stanno già guardando oltre il 5G. Il loro lavoro mira non solo a portare le reti 5G a velocità terahertz ancora più avanzate, ma anche a gettare le basi per le reti di generazione futura.

"Il Portogallo ha investito sostanzialmente nell'ultimo decennio per far progredire la propria produzione scientifica e tecnologica, "dice Malato, "e le comunicazioni di nuova generazione ne fanno parte, insieme a una spinta all'intelligenza artificiale e alle biotecnologie. Il nostro lavoro mira a fornire enormi quantità di nuovo spettro per servizi di tipo IoT, in particolare con le richieste ad alta intensità di banda."

Nello specifico, Il lavoro di Sicker in Portogallo si concentra sulla crescita delle reti IoT per uso interno. Le attuali tecnologie 3G e 4G sono progettate per penetrare muri e veicoli, che può essere utile per raggiungere telefoni all'interno di edifici e automobili. Però, lo spettro 3G/4G può supportare solo un numero limitato di utenti a velocità di trasmissione dati elevate. Ma le reti 5G che funzionano a velocità THz possono supportare un numero molto più elevato di utenti a velocità di trasmissione dati molto più elevate. A differenza delle reti precedenti, però, queste frequenze ultraveloci non sono progettate per penetrare nei muri.

Quando un segnale non è in grado di attraversare i muri, rimane intrappolato in un'area limitata. Anche se questo può sembrare uno svantaggio, contenere il segnale in un piccolo spazio come un edificio o anche una stanza può aiutare più utenti e dispositivi a riutilizzare lo stesso spettro. Per di più, questo contenimento può aiutare a ridurre al minimo le interferenze dannose, consentendo di utilizzare la stessa frequenza da una casa all'altra senza intralciarsi a vicenda.

Così, mentre il 4G potrebbe funzionare bene per il tuo telefono cellulare e i servizi di streaming, un 5G Advanced apre un nuovo mondo di possibilità per i dispositivi interni connessi:termostati e frigoriferi intelligenti, sistemi di sicurezza, anche sensori integrati per monitorare la salute dell'edificio. Sebbene la banda di frequenza THz apra una pletora di larghezza di banda, che può essere utilizzato per soddisfare i dispositivi ad alta conoscenza dei dati, apre anche nuovi ambiti di sfide tecniche e politiche. Lo scopo di questo progetto è promuovere la causa di velocità di trasmissione dati più elevate superando le sfide intrinseche che accompagnano la banda THz.

Il progetto è solo uno dei tanti nati dalla partnership della Carnegie Mellon University con l'Instituto de Telecomunicações di Aveiro, Portogallo. Lanciato nel 2006, questo programma mira a porre il Portogallo in prima linea nella ricerca e nello sviluppo tecnologico nelle tecnologie dell'informazione e della comunicazione.

"Siamo entusiasti di questo lavoro iniziale, " Malato dice, "e speriamo di portare avanti progetti molto più grandi con i nostri colleghi in Portogallo in futuro."