La comunicazione a bassa latenza ultra affidabile (URLLC) è una delle caratteristiche chiave del 5G progettata per fornire servizi di comunicazione estremamente affidabili e a bassa latenza. Il raggiungimento dell’URLLC nel 5G comporta vari miglioramenti e ottimizzazioni tecniche per soddisfare i severi requisiti di affidabilità e latenza. Ecco una spiegazione dettagliata di come si ottiene l’URLLC in 5G:
- Design a bassa latenza:
- Intervallo di tempo di trasmissione ridotto (TTI): le reti 5G utilizzano un TTI più breve, ovvero l’intervallo di tempo tra la trasmissione di frame di dati consecutivi. Questa riduzione del TTI aiuta a ridurre al minimo la latenza complessiva della comunicazione.
- Mini-slot e aggregazione di slot: tecniche come i mini-slot e l’aggregazione di slot consentono di suddividere il tempo in unità più piccole, consentendo comunicazioni più flessibili e a bassa latenza.
- Tecniche avanzate del livello fisico:
- Numerologia e struttura del frame: 5G introduce numerologia flessibile e strutture del frame che consentono di adattare i parametri di trasmissione a diversi casi d’uso. Questa flessibilità è fondamentale per soddisfare i requisiti URLLC.
- Accesso senza sovvenzioni: gli scenari URLLC spesso comportano trasmissioni di dati sporadiche e brevi. L’accesso senza autorizzazioni consente ai dispositivi di trasmettere dati senza attendere un’autorizzazione esplicita, riducendo la latenza.
- Controllo degli errori e affidabilità:
- Trasmissione di blocchi brevi: URLLC spesso richiede la trasmissione di pacchetti di dati brevi. Il 5G supporta blocchi di lunghezza inferiore, riducendo il tempo necessario per trasmettere i dati e migliorando la latenza.
- Low-Latency HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest): L’uso di meccanismi HARQ a bassa latenza garantisce che le ritrasmissioni, in caso di errori, vengano eseguite rapidamente, riducendo al minimo l’impatto sulla latenza complessiva.
- Slicing di rete ed Edge Computing:
- Slicing di rete: i servizi URLLC possono essere forniti tramite slicing di rete, in cui vengono create reti virtuali dedicate per soddisfare requisiti specifici, tra cui bassa latenza e alta affidabilità.
- Edge Computing: Il posizionamento delle risorse informatiche più vicino al perimetro della rete riduce la distanza fisica necessaria per percorrere i dati, contribuendo a ridurre la latenza per le applicazioni URLLC.
- Gestione della qualità del servizio (QoS):
- Priorità: al traffico URLLC viene assegnata la priorità rispetto ad altri tipi di traffico per garantire che le comunicazioni critiche subiscano ritardi minimi.
- Prenotazione delle risorse: È possibile riservare risorse dedicate per le applicazioni URLLC, prevenendo conflitti con altro traffico e garantendo comunicazioni affidabili e a bassa latenza.
- Sincronizzazione e coordinazione:
- Sincronizzazione temporale precisa: URLLC spesso richiede una sincronizzazione precisa per coordinare accuratamente la comunicazione tra i dispositivi. Le reti 5G implementano meccanismi avanzati di sincronizzazione temporale.
- Coordinated Multi-Point (CoMP): Le tecniche CoMP consentono la trasmissione e la ricezione coordinate su più stazioni base, migliorando l’affidabilità e riducendo la latenza.
In sintesi, il raggiungimento dell’URLLC nel 5G implica una combinazione di progettazione a bassa latenza, tecniche avanzate di livello fisico, meccanismi di controllo degli errori, slicing della rete, edge computing, gestione della QoS e tecniche di sincronizzazione. Questi elementi lavorano insieme per soddisfare i severi requisiti degli scenari di comunicazione ultra affidabili e a bassa latenza nelle reti 5G.