5G privato on-demand: una rete portatile per i disastri

Quando terremoti, alluvioni o incendi boschivi mettono fuori uso le infrastrutture pubbliche, dispiegare una rete 5G privata on-demand è il modo più rapido per ripristinare la connettività critica. Le squadre di soccorso hanno bisogno di comunicazioni affidabili, i droni devono trasmettere video in diretta e i centri di comando richiedono flussi di dati ininterrotti per coordinare le operazioni quando le reti di telecomunicazione convenzionali falliscono.

I servizi di emergenza si affidano a unità di rete dispiegabili, spesso chiamate cells on wheels, per ripristinare la copertura dopo un disastro. I dati di settore suggeriscono che un'unità standard può essere operativa entro poche ore dall'arrivo sul posto, talvolta meno se terreno e accessi lo consentono.

È un miglioramento significativo rispetto alla ricostruzione dell'infrastruttura fissa, ma dipende comunque da un veicolo che raggiunga l'area, da strade percorribili e da una squadra con spazio sufficiente per sollevare un traliccio. In una zona disastrata, nessuna di queste condizioni può essere data per scontata.

Una rete 5G privata on-demand è, in pratica, una rete che un'organizzazione porta con sé e accende ovunque sia necessario, senza dipendere da un operatore di telecomunicazioni pubblico. L'idea di fondo è la portabilità unita all'indipendenza. L'apparato, a volte abbastanza compatto da stare in una valigia, fornisce la propria copertura radio e il proprio piano di controllo, così chi gestisce la risposta non dipende dalla lista di priorità di un operatore commerciale durante una crisi.

Per gestire internamente queste priorità operative, il sistema si affida al network slicing, una funzionalità che consente di partizionare una singola infrastruttura 5G fisica in reti virtuali indipendenti con livelli di servizio garantiti. In uno scenario di disastro, questo significa che mezzi di soccorso, droni e dati dei sensori possono ricevere ciascuno una porzione dedicata di banda, così un picco di traffico dei dispositivi personali nell'area non soffoca la connessione da cui dipende una squadra di soccorso.

Le unità portatili a terra risolvono parte del problema, ma non tutto. Alcune aree semplicemente non sono raggiungibili con un veicolo nelle prime ore dopo un disastro, ed è qui che i droni iniziano a contare.

Una Flying Ad-Hoc Network (FANET) è un sistema di comunicazione aereo formato da droni interconnessi che agiscono come stazioni base 5G mobili (gNodeB). La ricerca guidata dal professor Giovanni Schembra dell'Università di Catania, in collaborazione con SMA-RTY, dimostra come le FANET possano portare copertura 5G privata aerea, edge computing e archiviazione dati direttamente nelle zone disastrate isolate.

La collaborazione copre attualmente tre progetti paralleli: una rete 5G privata fissa che copre il campus universitario, una versione portatile trasportata in una valigia, progettata per portare connettività in aree difficili da raggiungere e prive di copertura, come l'Etna, e una rete di droni progettata per estendere i servizi 5G privati, connettività, archiviazione ed edge computing, a qualsiasi cosa si trovi al suolo sottostante.

La direzione che questa ricerca sta prendendo è particolarmente rilevante per la risposta ai disastri. L'obiettivo non è solo collegare i droni a una rete esistente, ma permettere loro di diventare parte dell'infrastruttura di comunicazione stessa, agendo di fatto come stazioni base 5G aeree (gNodeB). Quando più droni cooperano, possono formare reti aeree resilienti che estendono dinamicamente la copertura in aree isolate o inaccessibili.

Questo concetto è strettamente legato all'Integrated Access and Backhaul (IAB), in cui i nodi wireless forniscono contemporaneamente accesso agli utenti e ritrasmettono il traffico attraverso la rete, consentendo alla copertura di espandersi senza dipendere interamente da infrastrutture fisse.

In pratica, questo significa che la connettività non deve più aspettare la riapertura delle strade o il trasporto delle attrezzature nell'area colpita. Una rete dispiegabile dall'alto può fornire servizi di comunicazione dove sono più necessari, riducendo in modo significativo il tempo richiesto per ripristinare la connettività mission-critical.

La copertura da sola non garantisce che il traffico giusto passi. È qui che lo slicing diventa pratico anziché teorico. Durante un'emergenza su larga scala, diverse categorie di traffico competono per la stessa banda limitata: chiamate di coordinamento, video in diretta dai droni, telemetria dei sensori e, il più delle volte, un'impennata di traffico dai dispositivi personali della popolazione colpita.

Assegnare uno slice dedicato alle operazioni di soccorso significa che quell'impennata non va a scapito della risposta. Questo schema si sta già affermando nelle implementazioni di pubblica sicurezza in altri Paesi, dove alcune agenzie separano il traffico di polizia, vigili del fuoco, sanitario e dei droni in corsie distinte e garantite, invece di trattare tutto il traffico allo stesso modo.

È un promemoria del fatto che il valore di una rete privata non sta solo in dove può arrivare, ma in quanto intelligentemente alloca ciò che trasporta una volta arrivata.

In questa intervista, il professor Giovanni Schembra spiega la ricerca dietro le reti 5G private aeree, le FANET e il loro ruolo nelle comunicazioni di emergenza del futuro.

Quando le operazioni si spostano in aree in cui la rete è assente, danneggiata o semplicemente non è mai esistita, la domanda pratica non è se il 5G privato sia tecnicamente possibile. Il più delle volte lo è. La vera domanda è quanto rapidamente può essere messo in funzione, quanto lontano può arrivare quando l'accesso via terra è limitato, e se è in grado di dare priorità al traffico che decide davvero l'esito.

Questo è rilevante non solo per le agenzie di protezione civile. Gli operatori di utility, i proprietari di infrastrutture, le organizzazioni della difesa e le aziende industriali che lavorano in ambienti remoti affrontano sfide simili ogni volta che le comunicazioni affidabili non possono essere date per scontate.

Il dispiegamento on-demand, l'estensione aerea tramite droni e il network slicing sono tre risposte diverse allo stesso vincolo di fondo: il tempo.

La ricerca che SMA-RTY sta conducendo con l'Università di Catania è un'indicazione di come questi elementi si stiano componendo nella pratica, non solo in laboratorio. Se la vostra organizzazione coordina risposte alle emergenze, disaster recovery o operazioni in cui l'infrastruttura non può essere data per scontata, vale la pena approfondire.