Cos’è il 5G: tutto quello che c’è da sapere sulla nuova connettività mobile

Se ne sente parlare sempre di più ed il suo arrivo è imminente, ma cos’è il 5G e quali sono le implicazioni per le comunicazioni, internet e la smart home?

Cos’è il 5G

Prima di capire appieno le potenzialità e le implicazioni di questa nuova tecnologia di cui tutti parlano, vediamo che cos’è il 5G. Si tratta del prossimo standard di comunicazione mobile, con banda larghissima ed in grado di raggiungere velocità nettamente superiori all’attuale 4G LTE, con una latenza quasi impercettibile. Ma non solo. La tecnologia 5G promette una migliore copertura, stabilità, scalabilità e la possibilità di connettere decine di migliaia di dispositivi allo stesso momento, nella stessa area.

Ovviamente, le implicazioni conseguenti sono molteplici e fanno gola a tutte le aziende operanti nelle comunicazioni e, più in generale, in ambito tecnologico. Già, perché non parliamo solo di telefonia e dispositivi mobili. Parliamo della possibilità di scaricare film in 4K in pochi secondi, implementare ulteriormente il mercato della smart car, permettere la definitiva esplosione dell’IoT, rivoluzionare il mondo del gaming online e molto altro.

Una vera e propria rivoluzione quindi, che è pronta a diffondersi globalmente, dopo una fase preliminare (già iniziata da diverso tempo, con sperimentazioni reali in alcune città, anche italiane).

Che significa 5G

Dopo aver definito cos’è la rete 5G, la domanda che sorge spontanea è: cosa significa 5G? Semplicemente, è l’abbreviazione di 5th generation, ovvero quinta generazione. Infatti, si tratta proprio del quinto stadio delle reti mobili, diretto successore del 4G LTE, lo standard attualmente più diffuso.

Come funziona il 5G

Come le altre connessioni mobili, anche il 5G sfrutterà delle reti terrestri. Queste ultime dividono il territorio in vari settori, chiamati celle, connesse ad una dorsale di rete per inviare e ricevere pacchetti dati. 

Il 5G dovrà funzionare sia sotto che sopra alla frequenza di 6 GHz. Per le frequenze più basse, verrà utilizzato lo stesso spettro del 4G LTE, ovviamente con protocolli di comunicazione più flessibili ed in grado di garantire una maggiore velocità e stabilità. Tuttavia, la vera differenza del 5G sarà alle frequenze più alte. A questi livelli, parliamo delle cosiddette onde millimetriche. Queste, seppure hanno una portata inferiore e possono essere ostacolate da muri ed ostacoli vari (si parla comunque già di small cells, ovvero nuove antenne di minore portata, ma installate con più frequenza nelle aree urbane ricche di ostacoli ed edifici), garantiscono canali comunicativi molto più ampi e, dunque, velocità più elevate. 

Come definire una rete 5G

Dopo aver definito cos’è il 5G, vediamo quali sono le caratteristiche e gli standard che caratterizzano questa nuova tecnologia. Infatti, per poter categorizzare una tipologia di connettività piuttosto che un’altra, è necessario fissare dei paletti, ovvero alcune caratteristiche e specifiche minime che il 5G dovrà avere per essere chiamato tale. A fare questo ci ha pensato Next Generation Mobile Network Alliance, che stabilisce che il 5G debba offrire:

• Velocità di trasferimento ed elaborazione dati a decine di Mbps, per migliaia di dispositivi nello stesso momento.
• 1 Gigabit al secondo in maniera simultanea a numerosi utenti nello stesso posto fisico (per esempio lavoratori nello stesso ufficio).
• Centinaia di connessioni simultanee per reti di sensori wireless.
• Supporto e sostegno a centinaia di migliaia di connessioni senza fili simultaneamente.
• Migliore copertura ed efficienza spettrale rispetto al 4G.

Anche l’ITU (International Telecommunication Union), deputato a stabilire gli standard nelle comunicazioni, ha stabilito che la tecnologia 5G dovrà garantire:

• Connessione di 1 milione di dispositivi per chilometro quadrato
• Banda da 100 MHz fino a 1 GHz di frequenza
• Latenza non superiore ai 4 Ms, con l’obiettivo di ridurla a 1 Ms (il 4G ha attualmente una latenza di 70-100 Ms).

Dunque, cosa cambia in sostanza rispetto al 4G? La nuova connettività mobile riuscirà a garantire velocità fino a 20 volte superiori rispetto allo standard precedente, insieme ad una stabilità ed una copertura sensibilmente migliorate. Nello specifico, sono assicurati da ogni cella picchi di velocità di 20 Gbps in downstream e 10 in upstream.

Usi ed applicazioni: perché è così importante

Dunque, abbiamo visto cos’è il 5G e come aumenterà in modo esponenziale la velocità delle reti mobili. Questo tuttavia, non significa solo che riusciremo a navigare da smartphone e tablet alla velocità della luce, ma comporterà delle conseguenze ad ampio spettro, che cambieranno sostanzialmente il modo in cui vivremo la nostra casa, la nostra auto, la nostra città e così dicendo. 

Una delle conseguenze più importanti sarà lo sviluppo definitivo dell’Internet of Things: grazie alla velocità di connessione maggiorata e alla possibilità di connettere stabilmente decine di migliaia di dispositivi contemporaneamente, entreremo ufficialmente nell’era dell’Internet delle Cose. La maggior parte dei dispositivi e dei prodotti commercializzati (dalla tecnologia, ai mobili, all’arredamento, alle auto, ai vestiti, ecc.) saranno connessi e comunicanti fra loro. Questo cambiamento, che è già in atto e sotto gli occhi di tutti, porterà conseguenze e sviluppi importanti in diversi ambiti e contesti.

Smart Home

Ovviamente, una delle prime conseguenze di questa consacrazione è un fenomeno che stiamo già vivendo in modo abbastanza intenso, ovvero lo sviluppo della smart home e della domotica fai da te. La maggior parte degli oggetti e dei dispositivi presenti in casa faranno parte di un ecosistema completamente connesso e sinergico, rimanendo stabilmente connessi, con comunicazioni senza alcuna latenza fra i dispositivi. Un fenomeno che, al momento, sta già crescendo a ritmi forsennati e sarà sempre più centrale nei mesi e negli anni a venire.

Smart city e smart car

La diffusione dell’IoT porterà alla nascita di vere e proprie smart city, completamente connesse ed in grado di offrire e gestire tutti i servizi offerti in modo più intelligente e, ovviamente, connesso. Parliamo di controllo della viabilità, sensori di sicurezza, videosorveglianza, servizi, ecc. Dunque, strade smart, che verranno percorse da automobili smart. Automobili che saranno sempre di più a guida autonoma ed in grado di interagire autonomamente con la città. 

Medicina

L’IoT ed il controllo da remoto dei dispositivi, uniti allo sviluppo costante dell’Intelligenza Artificiale, porteranno indubbi benefici anche dal punto di vista medico, con importanti implicazioni nel campo chirurgico. Pensa per esempio ad una operazione di urgenza eseguita a distanza da un medico, mentre il paziente è ancora in ambulanza.

Operazioni chirurgiche eseguite da un robot, tra l’altro, sono già state sperimentate. Tuttavia, il ritardo fra i movimenti del chirurgo e quelli del robot non le rende completamente efficienti. Ma con la latenza quasi inesistente della connessione 5G, questo potrebbe presto cambiare. Come, tra l’altro, altre attività strettamente connesse alla medicina ed al benessere: applicazioni, consulenza medica da remoto, ecc.

Gaming e intrattenimento

Naturalmente, un altro contesto sensibilmente toccato dalla nuova rivoluzione sarà quello del gaming che, sempre di più, si sta spostando verso il gioco su cloud. In altre parole, la possibilità di giocare dovunque ci si trovi, magari su dispositivi diversi, ovviamente connettendosi alla rete Internet. Ne è un esempio Google Stadia, annunciato qualche settimana fa da Big G: basterà una connessione ed un qualsiasi dispositivo smart dotato di display per poter giocare ai propri videogiochi preferiti…

Arrivo e situazione in Italia

Come abbiamo accennato, le sperimentazioni delle reti 5G sono già iniziate nel 2019. Il debutto ufficiale avverrà invece nel 2020, con l’attivazione definitiva entro il 2022. Il passaggio sarà ovviamente graduale, ma molte aziende e realtà, sia pubbliche che private, sembrano voler accelerare il processo.

In Italia, la frequenza deputata ad “ospitare” il 5G è 700 MHz, frequenza attualmente occupata dalla televisione del digitale terrestre che, come sappiamo conta numerosissime reti locali. Questo ha portato alla necessità di liberare, nel prossimo futuro, questa banda che, tuttavia, non sarà la sola. Infatti, si dovranno liberare entro il 2022 anche le seguenti bande di frequenza:

• 3,4-3,8 GHz: bande utilizzate dalla Difesa, dai ponti radio, collegamenti satellitari
• 26-28 GHz: frequenza occupata da Enel Open Fiber ed Eolo

L’asta di assegnazione delle frequenze in Italia si è tenuta dal 13 Settembre al 2 Ottobre 2018. Questi i risultati:

Banda 700 MHz FDD

• 700 MHz blocco riservato 10 MHz – Iliad
• 700 MHz blocco generico 5 MHz – TIM
• 700 MHz blocco generico 5 MHz – TIM
• 700 MHz blocco generico 5 MHz – Vodafone
• 700 MHz blocco generico 5 MHz – Vodafone

Banda 3.700 MHz

• 3.700 MHz blocco specifico 80 MHz – Vodafone
• 3.700 MHz blocco generico 80 MHz – TIM
• 3.700 MHz blocco generico 20 MHz – Wind Tre
• 3.700 MHz blocco generico 20 MHz – Iliad

Banda 26 GHz

• 26 GHz blocco generico – Iliad
• 26 GHz blocco generico – Vodafone
• 26 GHz blocco generico – Fastweb
• 26 GHz blocco generico – Wind Tre
• 26 GHz blocco generico – TIM

Discorso a parte quello riguardo i dispositivi già compatibili con il 5G. Entro la fine del 2019 vedremo già alcuni dispositivi in commercio in grado di supportare la nuova tecnologia mobile. Tra questi, il Huawei Mate X, Xiaomi Mi Mix 3, Samsung Galaxy S10 5G, Oppo Reno 5G, LG V50 5G. La lista, ovviamente, è destinata ad ampliarsi molto presto…