Il chip del MIT che apre la strada al 6G

Più che un’evoluzione tecnologica, un cambio di paradigma. Un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), una delle università e centri di ricerca più prestigiosi al mondo, con sede a Cambridge, Massachusetts, negli Stati Uniti), e di altre università ha sviluppato uninnovativo chip trasmettitore capace di moltiplicare l’efficienza energetica delle comunicazioni wireless, estendendo portata e durata delle batterie dei dispositivi connessi. Una svolta che potrebbe trasformare in profondità l’Internet delle Cose (Internet of Things o IoT) – ciioè la rete di oggetti fisici, come elettrodomestici, sensori, veicoli e macchinari industriali, dotati di connessione a internet e capaci di raccogliere, trasmettere e scambiare dati tra loro o con sistemi centralizzati – e gettare le basi per il 6G, con vantaggi immediati e applicazioni che vanno dalle fabbriche intelligenti alle case connesse.

La nuova modulazione che sfida lo standard

Il cuore di questa innovazione risiede in una strategia di modulazione del segnale capace di codificare i dati in modo più adattivo rispetto agli schemi tradizionali. Il chip converte le informazioni digitali in segnali elettromagnetici sfruttando un “disegno” non uniforme dei simboli in grado di adattarsi ai rapidi cambiamenti delle condizioni del canale radio. Questo approccio, chiamato modulazione ottimale, consente di trasmettere più dati consumando meno energia e riducendo la probabilità di errori.

Il problema degli errori e la soluzione intelligente

La modulazione non uniforme, pur più efficiente, tende a essere più vulnerabile ai disturbi, soprattutto in ambienti affollati di segnali. Ecco allora che il nuovo chip risolve il problema introducendo una piccola ma geniale soluzione: aggiungere bit extra di “riempimento” tra i simboli, così che ogni trasmissione abbia la stessa lunghezza. In questo modo, il ricevitore può individuare con precisione l’inizio e la fine di ciascun pacchetto di dati, evitando confusioni tra simboli e rumore.

Il ruolo dell’algoritmo GRAND

L’innovazione si basa su un algoritmo sviluppato in precedenza dai ricercatori, chiamato GRAND (Guessing Random Additive Noise Decoding), capace di “indovinare” il rumore che ha colpito la trasmissione e decodificare così il messaggio originale. Nel nuovo sistema, una versione ispirata a GRAND permette di gestire anche i bit di riempimento, ricostruendo correttamente le informazioni senza sacrificare i benefici della modulazione ottimale.

Risultati sorprendenti

Il chip, grazie alla sua architettura compatta e flessibile, ha ottenuto trasmissioni con un tasso di errore pari a un quarto rispetto ad altri metodi di modulazione ottimale, superando persino le tecniche tradizionali. Una sorpresa per gli stessi ricercatori, abituati a considerare le soluzioni classiche come lo “standard d’oro” della comunicazione wireless.