MISSIONE 2 – Laboratori, Proof of Concept e Dimostratori

La Missione 2 di RESTART mira a:

1. mostrare i risultati dei progetti di ricerca;
2. incentivare il trasferimento tecnologico
3. promuovere la ricerca oltre l’ambito del progetto a livello nazionale;

Overview dei laboratori di RESTART

Scopri i laboratori di RESTART:

PHONET Lab

PHONET Lab - Optical/Network/Systems/Devices Photonet Lab.

Obiettivi: progettare, prototipare e dimostrare PoC per una rete di trasporto ottico end-to-end con un focus innovativo sui segmenti di rete ottica che supporteranno la futura infrastruttura 6G.

Tecnologie coinvolte:

• Dispositivi fotonici integrati
• Sistemi ottici
• Reti ottiche disaggregate

Innovazione:

• Suite completa per la validazione di reti ottiche disaggregate
• Ciclo di validazione completo per il PIC, dalla progettazione alla caratterizzazione
• Convalida della rete ottica zero touch

Demo previste (local/contributed):

• QKD-secured optical transmission
• Photonic applications for radio functionalities
• Open and disaggragated optical networks
• LiFi small cell demonstration

Principali attrezzature e strumenti software:

• Switch with coherent pluggable at 400Gb/s
• BTS Emulator Fronthaul/Backhaul
• Spirent traffic generator/analyzer at 100Gb/s
• Probe Station for Photonic IC
• Optical Spectrum Analyzer
• Real time oscilloscope
• Packaging machines

Servizi offerti: 

• Piattaforma di test per reti ottiche disaggregate
• Piattaforma di impacchettamento e caratterizzazione per PIC
• Test dei sistemi ottici
• Piattaforme di rete zero-touch

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Spoke di riferimento: Spoke 1 - Pervasive and Photonic Network Technologies and Infrastructures
Progetti RESTART coinvolti: RIGOLETTO, HePIC, in aggiornamento...
Referenti: Piero Castoldi, Marc Sorel - Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa

Tipo di accesso: di persona e, per casi specifici, a distanza
Tempo previsto per la piena operatività: T30

Laboratori sinergici: 

• Department of Excellence in ICT and Robotics 2023-2027, SSSA, Pisa
• RESTART Labs @ Polito

Azioni sinergiche: EU Project DESIRE6G, EU Project ALLEGRO

SLICES Lab

SLICES Lab - Scientific Large Scale Infrastructure for Computing/Communication Experimental Studies.

Obiettivi:

• Sostenere la sperimentazione post-5G
• Supportare la sperimentazione nel continuum cloud-to-edge
• Collegamento con le iniziative pertinenti nell'area dell'Internet Quantistico

Tecnologie coinvolte:

• Post-5G disaggregated core, edge and RAN
• Resource-limited edge devices
• Quantum node

Innovazione:

• Componenti aperti disaggregati post-5G
• Tecnologie decentralizzate basate sui bordi
• Protocolli Internet quantistici

Demo previste (local/contributed):

• Mobile networks @ edge, according to the PESCO use cases definition

Principali attrezzature e strumenti software:

• Complete HW for a post-5G disaggregated network
• O-RAN compliant SW
• Edge computing devices
• Quantum devices

Servizi offerti: 

• Sperimentazione su ambienti post-5G ed edge computing

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Spoke di riferimento: Spoke 1 - Pervasive and Photonic Network Technologies and Infrastructures
Progetti RESTART coinvolti: PESCO
Referenti: Andrea Passarella - Consiglio Nazionale delle Ricerche

Tipo di accesso: Open
Tempo previsto per la piena operatività: T30

Laboratori sinergici: RESTART Spoke 4-5 Labs
Azioni sinergiche: SoBigData IR PNRR, SLICES ESFRI Research Infrastructure, NQSTI PE, SERICS PE

iTNT-NS Lab

iTNT-NS Lab - Experimental Lab of Integrated Terrestrial and Non Terrestrial Networks & Services.

Obiettivi:

• Progettazione e studio dell'integrazione di reti e servizi terrestri e non terrestri attraverso un'infrastruttura di comunicazione tridimensionale.
• Impostazione di Proof-of-Concepts eterogenei

Tecnologie coinvolte:

• Internet of Drones (IoD)
• Non-Terrestrial Networks (NTN)
• Integrated Terrestrial/Non-Terrestrial Networks (T/NTN)
• 5G and Beyond

Innovazione:

• Progettazione innovativa e analisi dei futuri sistemi di comunicazione wireless, basati sull'integrazione di reti terrestri e non terrestri (T/NTN)
• Sviluppo di nuovi standard per i sistemi di comunicazione 6G e satellitari
• Fornitura di strutture sperimentali potenziate nel Sud Italia, con una previsione a medio e lungo termine di altre fonti di finanziamento future.

Demo previste:

• Emulazione di reti integrate terrestri e non terrestri
• Scenari dell'Internet dei droni abilitati dal 5G
• Servizi avanzati offerti tramite 5G e oltre
• Prototipo di un sistema mmWave per la comunicazione e il rilevamento in architetture integrate terrestri e non terrestri

Principali attrezzature e strumenti software:

• Workstations and advanced computing platforms
• Advanced network infrastructure with next-gen firewalls
• Terrestrial and Non-Terrestrial equipment (link emulator, terminals)
• End user devices (Programmable 5G COTS, IoT, drones, robots)
• Software defined-radio (SDR) platforms with mmWave TX/RX capability and radars
• Software: MATLAB, LabView, OpenAirInterface, ns-3, srsRAN, Linux, Visual Studio Code, Docker / Podman (all with custom features)

Servizi offerti: 

• Nuovi moduli per progetti open-source;
• Quadri di emulazione e simulazione riconfigurabili per il test di infrastrutture e servizi di rete avanzati;
• Reti del futuro Formazione e trasferimento delle conoscenze;
• Opportunità uniche nel campo della comunicazione e della didattica, promuovendo iniziative di confronto tra aziende e studenti per lo sviluppo di nuove idee;
• Risorse per affrontare progetti nazionali e internazionali, in linea con l'Agenda strategica per la ricerca e l'innovazione 2021-2027, anche dopo RESTART;

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Spoke di riferimento: Spoke 2 - Integration of Networks and Services
Progetti RESTART coinvolti: ITA NTN, Net4Future, ARCADIA
Referenti: Luigi Alfredo Grieco, Giuseppe Piro - Politecnico di Bari
Partner industriali: WindTre

Tipo di accesso: in presenza
Tempo previsto per la piena operatività: T24

Azioni sinergiche:

• Industrial Doctoral Network on Bridge Digitalised Integrity Management (BRIDGITISE)
• 6G Goal-Oriented AI-enabled Learning and Semantic Communication Networks (6G-GOALS)

WISYNET Lab

WISYNET Lab - Wireless System and Network Technologies.

Goals:

• Design and implement of innovative mmWave/Sub THz devices, their characterization and their introduction in 6G networks and, in particular, in vehicular communications (V2X)
• Investigation on biological effects that can be caused by new wireless technologies
• To evaluate the high frequency human exposure scenarios and to explore their biological effects
• To develop new radio architectures that comply with the challenging constraints dictated by novel smart radio environments with performance optimizations driven by AI procedures.
• Solutions for dealing with the new massive wireless connectivity

Involved technologies:

• Real 5G network (HFCLab)
• Measurements instruments operating between 3 and 110 GHz
• Radio and optical systems

Innovation:

• Open and virtualized Radio Access Networks operating at mmWave
• Lab for characterization of wireless devices operating between 3 and 110 GHz
• Lab for E.M. biological studies
• New Tx-Rx at Very High Frequency

Expected Demos:

• High Frequency Campus will adopt new wireless devices as smart repeaters and RIS Vehicular testing (V2X) in realistic dedicated environments
• Mobile airborne access points will be integrated within the High Frequency Campus

Main equipment and software tools:

• 110GHz Vector Network Analyzer and mmWave signal generators/analyzers
• Controlled electromagnetic anechoic zone
• E.M Simulation tools: HFSS, CST, Feko, Exact, Armonica, 5G Matlab toolbox
• 5G Private network

Offered services: 

• Characterization of active and passive components 3-110 GHz
• Vehicular testing (V2X) testing in realistic dedicated environments
• The High Frequency Campus at POLIMI provides an open environment where novel systems can be tested within a realistic scenario, including actual physical obstacles and interferers
• Evaluation of biological effects

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Reference Spoke: Spoke 3 - Wireless Networks and Technologies
Responsible people: Francesco Matera - Fondazione Ugo Bordoni, Christian Mazzucco - Politecnico di Milano

Type of access: Open/Controlled
Expected time of full operability: T24

Synergic Labs:

• Next Generation Integrated Sensing and Analytical System for Monitoring and Assessing Radiofrequency Electromagnetic Field Exposure and Health – NEXTGEM (EU)
• Multilevel methodologies to investigate interactions between radiofrequencies and biological systems - MIRABILIS (PRIN)
• EMF Health Cluster - CLUE-H (EU)

Synergic Actions:

• PNRR Serix (possible for security aspects)

PROGNOSE Lab

PROGNOSE Lab - Forging Future Networks and Applications: Seamless Adaptation, Empathetic Interactions in Tomorrow's Virtual Realms.

Obiettivo: progettare, sviluppare e valutare algoritmi, protocolli, architetture e dimostratori per le reti programmabili che alimenteranno le reti di comunicazione riconfigurabili di domani e i servizi utente altamente esigenti.

Tecnologie coinvolte:

• Open Radio Access Network (O-RAN)
• eBPF
• Openflow
• Programming Protocol-independent Packet Processors (P4)

Innovazione:

• Elaborazione di pacchetti in linea
• Software-defined networking (SDN)
• RAN aperte, virtualizzate, disaggregate e programmabili
• Reti autonome auto-ottimizzanti zero-touch

Demo previste:

• Algoritmi di posizionamento delle funzioni di rete virtuale (VNF)
• Orchestrazione di rete E2E

Principali apparecchiature e strumenti software:

• Reti di accesso radio non pubbliche (RAN) 5G e apparecchiature utente (UE)
• Controller di interfaccia di rete intelligenti (NIC)
• Fabric di rete programmabile (Openflow, ONIE, switch programmabili P4)

Servizi offerti:

• Piattaforma di sviluppo e test per reti programmabili
• Potenza di elaborazione GPU per algoritmi basati su AI e multimedia innovativi

Progetti RESTART coinvolti: SUPER, FUN-Media, LEGGERO Tipo di accesso: principalmente di persona, parzialmente remoto tramite prenotazione

Tempo previsto di piena operatività: inizio 2025

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Spoke di riferimento: Spoke 4 - Programmable Networks for Future Services and Media Referenti: Fulvio Risso, Carla Fabiana Chiasserini, Enrico Magli - Politecnico di Torino

IDTN Lab

IDTN Lab - Industrial and Digital Transition Network Laboratory.

Obiettivo L'Industrial Digital Transition Network (IDTN) Lab mira a progettare, prototipare e dimostrare Proof of Concept (PoC) per reti 5G/6G per l'Internet of Things industriale con un focus innovativo sul test di reti 3D, inclusi UAV, AGV e mini-car, in presenza di un ambiente intelligente, in cui vengono distribuite superfici intelligenti riconfigurabili (RIS), insieme a collegamenti di comunicazione ad altissima frequenza.

Principali apparecchiature e strumenti software

• Un UAV (optocopter) da utilizzare per trasportare una stazione base e quattro UAV (quadricopter) che trasportano apparecchiature utente;
• Un OAI Box MINI, un OAI Box MAX, da utilizzare come stazione base 5G, due smartphone e dieci dongle USB 5G;
• VNA portatili con estensori fino a 110 GHz e sistemi di generazione e acquisizione del segnale Sub-THz;
• Quattro mini-car con interfacce Wi-Fi e 5G.

Servizi offerti

Il laboratorio consentirà di eseguire i seguenti test:

• Reti 3D: Questo test consente di riprodurre uno scenario industriale all'aperto, ovvero una grande fabbrica, in cui diversi tipi di dispositivi mobili si muovono per svolgere diverse attività. Possono essere lavoratori in movimento, veicoli a guida automatica (AGV), utilizzati per spostare materiali da diverse parti della fabbrica, veicoli aerei senza pilota (UAV), per trasportare materiali o registrare video, o infine, possono essere automobili. In tutti i casi, le diverse apparecchiature utente montate o trasportate dai diversi oggetti in movimento dovranno avere una buona connessione con la rete radio per inviare/ricevere un'enorme quantità di dati (ovvero dati generati da sensori, immagini, video, ecc.). La connettività sarà fornita da una stazione base fissa (BS) e da una BS montata su un UAV, da utilizzare quando vengono verificate condizioni di non linea di vista.
• Comunicazione ad alta frequenza e WPT: Questi test includeranno due configurazioni altamente flessibili, composte da risorse di laboratorio modulari interconnesse sulla base di architetture riconfigurabili, che mirano a eseguire test sperimentali di componenti elettronici/optoelettronici, nonché a verificare le prestazioni di collegamenti di comunicazione a bassa latenza da sfruttare in reti di sensori wireless ad energia autonoma per applicazioni di reti industriali (IN), eventualmente includendo anche tecnologie Radio-over-Fiber. Le due configurazioni sono destinate sia alla caratterizzazione del segnale che della rete di componenti IN e collegamenti di comunicazione in due bande di frequenza critiche, vale a dire, a) la regione sub-THz da 75 a 110 GHz in cui eseguire la caratterizzazione di collegamenti di comunicazione a banda larga punto-punto, e b) un'ampia gamma di frequenze fino alle basse frequenze delle onde millimetriche (40 GHz) per testare componenti, protocolli e canali radio in collegamenti punto-multipunto.
• Coordinamento all'incrocio tramite V2X: Quattro auto in scala 1/10 saranno posizionate su un circuito che presenta almeno un incrocio. I veicoli saranno autonomi e connessi, con protocolli di comunicazione e algoritmi di controllo che consentiranno loro di regolare la velocità in modo da non fermarsi agli incroci. I veicoli saranno dotati di una telecamera e di un lidar, mentre per la connettività ci sarà una connettività diretta tra loro e un'unità a bordo strada che utilizza la tecnologia WiFi veicolare e possibilmente connettività 5G verso un controller esterno.

Tecnologie coinvolte:

• 5G/6G per le reti industriali
• Comunicazioni sub-THz
• Trasferimento di potenza wireless a microonde
• Superfici intelligenti riflettenti e riconfigurabili

Innovazione:

• Test in esterni Contesto industriale, compresi UAV e AGV
• Caratterizzazione sperimentale delle comunicazioni Sub-THz
• Nuove strategie per le trasmissioni di potenza senza fili
• Test di superfici intelligenti riflettenti e riconfigurabili

Demo previste:

• Funzionamento autonomo di UAV e robot mobili in scenari LoS e NLoS
• UAV utilizzati come apparecchiatura utente e stazione base

Deployment in IDTN: 

• Mm-Wave BS on a roof
• UAVs and AGVs moving outdoor
• RIS on a building

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Spoke di riferimento: Spoke 5 - Industrial and Digital Transition Networks Progetti RESTART coinvolti: IN, MOSS, MoVeOver, RIGOLETTO Referenti: Alessandro Vanelli-Coralli, Chiara Buratti - Università di Bologna

Tipo di accesso: in presenza Tempo previsto per la piena operatività: T24

Azioni sinergiche:

• HORIZON.2.4 - Digital, Industry and Space
• HORIZON-CL4-2022-SPACE
• PRIN 2022 PNRR
• CTE 2022 – MIMIT

MC2 Lab

MC2 Lab - Mission Critical Communications Laboratory.

Obiettivi:

• Sviluppare tecnologie di rete con indicatori di valore chiave (KVI) oltre ai KPI tradizionali.
• Supporto alle operazioni mission-critical per il monitoraggio della fauna marina, la sicurezza e il monitoraggio del patrimonio culturale sommerso.
• Progettare e sviluppare la prima piattaforma ibrida terrestre/subacquea per il monitoraggio in Italia

Tecnologie coinvolte:

• LPWAN (tecnologie LoRa/LoRaWAN)
• Tecnologie di comunicazione 5G e 6G
• Gemelli digitali per il networking
• Reti V2X e UAV
• Comunicazioni acustiche subacquee

Innovazione:

• Sviluppare e testare architetture innovative che integrano segmenti e tecnologie di rete eterogenei.
• Sviluppare sistemi di comunicazione ibridi terrestri/subacquei
• Progettazione e sviluppo di un sistema di comunicazione subacquea multistrato che impiega dispositivi eterogenei utilizzando un approccio SDR
• Integrare le tecnologie subacquee con le tecnologie LPWAN per estendere la portata di trasmissione della rete subacquea.

Demo previste:

• Demo sul monitoraggio dei parametri del cambiamento climatico a Chioggia, fine 2025
• Demo sulle condizioni della fauna marina nell'Area Marina Protetta, Isola dei Ciclopi, Acicastello, Catania, fine 2024/metà 2025
• Demo di una città intelligente, Catania, fine 2024

Principali attrezzature e strumenti software:

• Comunicazioni subacquee:
  • 2 Evologics Acoustic modems S2CR18/34 and 4 Evologics SDM modems
  • U8423054 V326-SU Immersion Transducers, 5 MHz, 0.375”
  • Bluerobotics Blueboat surface drone
  • Multi-interface underwater gateway nodes
  • Software-defined low-cost modem equipment
  • LUMA EX Optical underwater modems

• Piattaforma per reti Digital Twin:
  • Autonomous interconnected vehicle
  • Flying Adhoc Network (FANET) with ten aerial drones, some of them equipped with 5G&B networking devices, others with high-resolution and multispectral video cameras
  • O-RAN compliant Radio Access Network with edge-computing facilities

Servizi offerti: 

• Servizi per le città e le comunità intelligenti
• Servizi di monitoraggio subacqueo su larga scala

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Spoke di riferimento: Spoke 6 - Innovative Architectures and Extreme Environments
Progetti RESTART coinvolti: COHERENT, SEXTET, AquaSmartt
Referenti: Sergio Palazzo - Università di Catania

Tipo di accesso: accesso aperto per la comunità di RESTART
Tempo previsto per la piena operatività: T30

Laboratori sinergici: 

• CNIT RILTUS LAB@University of Catania
• Laboratori Nazionali del SUD/INFN Neutrino Mediterranean Observatory (NEMO) e KM3NeT-Italia

FABBRISS

FABBRISS - National Facility for the Fabrication of RIS and Sensors for the Telecommunications of the Future.

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Spoke di riferimento: Spoke 7 - Green and Smart Environments
Referente: Daniele Riccio - Università di Napoli Federico II
Tipo di accesso: accesso aperto per la comunità di RESTART

ARTEN Lab

ARTEN Lab - Artificial Intelligence applied to telecommunication networks.

Laboratorio dedicato agli aspetti dell'intelligenza artificiale a tutti i livelli di comunicazione.

Asset: Rete privata 5G, componenti B5G, apparecchiature SDR, strutture cloud, cluster di apprendimento automatico, apparecchiature di monitoraggio dello spettro.

Demo previste e Proof of Concept:

• Dimostrazione del miglioramento della copertura del segnale con una superficie riflettente a Villa Griffone
• Dimostrazione del miglioramento della copertura con una smart skin installata presso l'Università di Roma Tor Vergata
• Dispositivi IoT intelligenti per il monitoraggio degli animali nelle Isole Cayman
• Test di sicurezza sull'infrastruttura 5G Open Source
• Estrazione e analisi dei segnali uplink 5G e oltre per la stima del numero di apparecchiature utente (UE)
• Estrazione e analisi di segnali downlink da mega costellazioni di satelliti LEO
• Rilevamento e analisi delle interferenze RF intenzionali e non intenzionali in applicazioni commerciali e militari

Principali attrezzature e strumenti software:

• Cloud Infrastructure for AI Tasks
• Bare metal server for HPC ML Tasks
• Fully Programmable SDR Devices
• Private 5G Network for Experimental Activities (Core + RAN at 3.5 GHz)
• I/Q receiver for ELINT sensing & monitoring
• Benchtop analyzer for intelligent signal analysis

Servizi offerti: 

• Infrastruttura cloud per compiti di intelligenza artificiale distribuiti
• Server HPC per attività di intelligenza artificiale locale
• Dispositivi programmabili per il test delle funzionalità core e radio 5G
• Nodi di raccolta dell'energia IoT per il test e la distribuzione di servizi IoT in ambienti rurali
• Dispositivi di misura per il monitoraggio e il rilevamento RF ad alta fedeltà

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Spoke di riferimento: Spoke 8 - Intelligent and Autonomous Systems
Progetti RESTART coinvolti: Netwin, LIAISON, WITS, MOSS, ARCADIA
Referente: Luca Chiaraviglio - Università di Roma Tor Vergata

Tipo di accesso: da remoto e in presenza
Tempo previsto per la piena operatività: 2024

Laboratori sinergici: attività congiunte di demo a Villa Griffone con Spoke 5 UBO
Azioni sinergiche:

• Demo Facility per ERC Starting Grant FIND-OUT
• RF Measurement Infrastructure Sharing con PLAN-EMF Project
• IoT Infrastructure sharing con il progetto "Innovative monitoring protocol for Cyclura nubila caymanensis on Cayman Brac"

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