Sicuramente se sei un amante della tecnologia hai fatto a se stesso questa domanda, che cos’è il 5G?
L’arrivo del 5G sta trasformando la tecnologia. Ecco tutto ciò che devi sapere per essere aggiornato
È passato quasi un decennio, ma il 5G sta finalmente diventando realtà. I operatori hanno iniziato a implementare il 5G fisso per selezionare le città quasi due anni fa e il 5G mobile ha già iniziato a fare apparizioni nelle città degli Stati Uniti quest’anno, con implementazioni molto più complete previste nel 2020. In questo momento sembra che ci siano più domande sul 5G di quante siano le risposte. Alcune persone si chiedono cos’è il 5G e se lo vedranno mai nella loro città, mentre altri sono più interessati agli smartphone 5G. E, naturalmente, c’è il dibattito su quale operatore avrà il miglior servizio 5G.
Che cos’è il 5G?
Prima di spiegare come funziona il 5G, è probabilmente una buona idea spiegare cos’è il 5G. Ci sono molti dettagli specifici, di cui parlerò più avanti in questo post, ma ecco un rapido esempio.
5G è la prossima generazione di banda larga mobile che alla fine sostituirà, o almeno aumenterà, la tua connessione LTE 4G. Con 5G, vedrai velocità di download e upload esponenzialmente più elevate. Anche la latenza o il tempo impiegato dai dispositivi per comunicare con le reti wireless diminuirà drasticamente.
Come funziona il 5G?
Ora che sappiamo cos’è il 5G, è una buona idea capire come funziona, poiché è diverso dal tradizionale 4G LTE. Innanzitutto, parliamo di spettro. A differenza di LTE, il 5G opera su tre diverse bande di spettro. Anche se questo potrebbe non sembrare importante, avrà un effetto drammatico sul tuo uso quotidiano.
- Lo spettro a bassa banda può anche essere descritto come spettro inferiore a 1 GHz. È la banda principale utilizzata dai corrieri negli Stati Uniti per LTE e la larghezza di banda è quasi esaurita. Mentre lo spettro a bassa banda offre una grande area di copertura e penetrazione del muro, c’è un grande svantaggio: le velocità dei dati di picco supereranno i 100 Mbps. T-Mobile è il giocatore chiave quando si tratta di spettro a bassa banda. Questo operatore ha raccolto un’enorme quantità di spettro a 600 MHz in un’asta della Federal Communications Commission (FCC) nel 2017 e lo sta usando per costruire rapidamente la sua rete nazionale 5G.
- Lo spettro della banda media offre velocità più elevate e latenza inferiore rispetto alla banda bassa. Tuttavia, non riesce a penetrare negli edifici con la stessa efficacità dello spettro a bassa banda. Aspettatevi velocità di picco fino a 1 Gbps su spettro di banda media. Sprint ha la maggior parte dello spettro di banda media inutilizzato negli Stati Uniti. Questo operatore utilizza “Massive MIMO” per migliorare l’area di penetrazione e copertura nella banda media. Il “Massive MIMO” raggruppa più antenne su una singola scatola e su una singola torre cellulare per creare più fasci simultanei per utenti diversi. Sprint utilizzerà anche “Beamforming” per rafforzare il servizio 5G nella banda media. Questo invia un singolo segnale focalizzato a tutti gli utenti della cella e i sistemi che lo utilizzano monitorano ciascun utente per assicurarsi che abbiano un segnale coerente.
- Lo spettro ad alta banda è ciò che offre le massime prestazioni per il 5G, ma con gravi debolezze. Viene spesso definito “mmWave”. Lo spettro ad alta banda può offrire velocità di picco fino a 10 Gbps e latenza estremamente bassa. Lo svantaggio principale dell’alta banda è che ha una bassa area di copertura e la penetrazione dell’edificio è scarsa. AT&T, T-Mobile e Verizon stanno lanciando uno spettro ad alta banda. La copertura del 5G per i operatori porterà sulle spalle LTE mentre lavorano per costruire reti nazionali. Poiché lo spettro ad alta banda sacrifica la costruzione di aree di penetrazione e copertura per l’alta velocità, farà affidamento su molte piccole celle. Si tratta di stazioni base a bassa potenza che coprono piccole aree geografiche e possono essere combinate con “Beamforming” per rafforzare la copertura.
Quanto è veloce il 5G?
L’International Telecommunication Union (ITU) è un’agenzia specializzata delle Nazioni Unite che sviluppa standard tecnici per le tecnologie di comunicazione e stabilisce le regole per l’uso dello spettro radio e l’interoperabilità delle telecomunicazioni. Nel 2012 l’ITU ha creato un programma chiamato “IMT per il 2020 e oltre” (IMT-2020) per ricercare e stabilire requisiti minimi per il 5G. Dopo anni di lavoro, l’agenzia ha creato un progetto di relazione con 13 requisiti minimi per il 5G nel 2017. Una volta che l’ITU ha fissato i requisiti minimi per il 5G, il 3rd Generation Partnership Group (3GPP), una collaborazione di organizzazioni di standard di telecomunicazioni, ha iniziato a lavorare sulla creazione di standard per il 5G. Nel dicembre 2017, 3GPP ha completato le specifiche Non standalone (NSA) e nel giugno 2018 ha dato seguito alle sue specifiche standalone (SA). Entrambi gli standard NSA e SA condividono le stesse specifiche, ma NSA utilizza le reti LTE esistenti per l’implementazione, mentre SA utilizzerà una rete core di prossima generazione. I gestori stanno iniziando con le specifiche NSA, il che significa che si ripiegherà su 4G LTE in un ambiente non 5G. Gli standard stabiliti da 3GPP corrispondono strettamente agli obiettivi prestazionali di IMT-2020 e sono piuttosto complessi, ma ecco un riassunto generale:
- Velocità dati di picco: il 5G offrirà velocità dei dati significativamente più elevate. Le velocità di picco dei dati possono raggiungere downlink a 20 Gbps e uplink a 10 Gbps per stazione base mobile. Intendiamoci, questa non è la velocità che sperimenteresti con il 5G (a meno che tu non abbia una connessione dedicata), è la velocità condivisa da tutti gli utenti sul cellulare.
- Velocità reali: mentre le velocità dei dati di picco per il 5G sembrano piuttosto impressionanti, le velocità effettive non saranno le stesse. Le specifiche richiedono velocità di download dell’utente di 100 Mbps e velocità di upload di 50 Mbps.
- Latenza: la latenza, il tempo impiegato dai dati per spostarsi da un punto a un altro, dovrebbe essere di 4 millisecondi in circostanze ideali e di 1 millisecondo per i casi d’uso che richiedono la massima velocità.
- Efficienza: le interfacce radio dovrebbero essere efficienti dal punto di vista energetico quando in uso e passare in modalità a basso consumo energetico quando non in uso. Idealmente, una radio dovrebbe essere in grado di passare a uno stato di bassa energia entro 10 millisecondi quando non viene più utilizzata.
- Efficienza spettrale: l’efficienza spettrale è “l’uso ottimizzato dello spettro o della larghezza di banda in modo che la massima quantità di dati possa essere trasmessa con il minor numero di errori di trasmissione”. 5G dovrebbe avere un’efficienza spettrale leggermente migliorata rispetto a LTE, che arriva a 30 bit / Hz in downlink, e 15 bit / Hz uplink.
- Mobilità: con 5G, le stazioni base dovrebbero supportare il movimento da 0 a 310 mph. Ciò significa sostanzialmente che la stazione base dovrebbe funzionare attraverso una vasta gamma di movimenti dell’antenna, anche su un treno ad alta velocità. Sebbene sia facilmente realizzabile su reti LTE, tale mobilità può rappresentare una sfida per le nuove reti a onde millimetriche.
- Densità di connessione: il 5G dovrebbe essere in grado di supportare molti più dispositivi connessi rispetto a LTE. Gli stati standard 5G dovrebbero essere in grado di supportare 1 milione di dispositivi connessi per chilometro quadrato. È un numero enorme, che tiene conto della serie di dispositivi che alimenteranno l’Internet of Things (IoT).
Cosa può fare il 5G?
Migliora la banda larga. Il passaggio al 5G cambierà senza dubbio il modo in cui interagiamo con la tecnologia su base giornaliera, ma è anche una necessità assoluta se vogliamo continuare a utilizzare la banda larga mobile. I gestori stanno esaurendo la capacità LTE in molte principali aree metropolitane. In alcune città, gli utenti stanno già vivendo rallentamenti durante le ore di punta della giornata. 5G aggiunge enormi quantità di spettro in bande che non sono state utilizzate per il traffico commerciale a banda larga .
Veicoli autonomi. Aspettatevi di vedere aumentare i veicoli autonomi alla stessa velocità con cui il 5G viene distribuito negli Stati Uniti. In futuro, il vostro veicolo comunicherà con altri veicoli sulla strada, fornirà informazioni ad altre vetture sulle condizioni stradali e offrirà informazioni sulle prestazioni a conducenti e case automobilistiche. Se un’auto frena rapidamente, la tua può conoscerla immediatamente e anche frenare preventivamente, prevenendo una collisione. Questo tipo di comunicazione da veicolo a veicolo potrebbe in definitiva salvare migliaia di vite.
Sicurezza pubblica e infrastrutture. Il 5G consentirà alle città e ad altri comuni di operare in modo più efficiente. Le aziende di servizi pubblici saranno in grado di tracciare facilmente l’utilizzo in remoto, i sensori possono avvisare i dipartimenti di lavori pubblici quando escono inondazioni o luci stradali e i comuni saranno in grado di installare telecamere di sorveglianza in modo rapido ed economico.
Controllo remoto del dispositivo. Poiché il 5G ha una latenza notevolmente bassa, il controllo remoto di macchinari pesanti diventerà una realtà. Mentre l’obiettivo principale è ridurre il rischio in ambienti pericolosi, consentirà anche ai tecnici con competenze specializzate di controllare i macchinari da qualsiasi parte del mondo.
Assistenza sanitaria. Il componente ultra affidabile di comunicazioni a bassa latenza (URLLC) di 5G potrebbe cambiare radicalmente l’assistenza sanitaria. Poiché URLLC riduce la latenza del 5G anche oltre ciò che vedrai con la banda larga mobile migliorata, si apre un mondo di nuove possibilità. Aspettatevi di vedere miglioramenti nella telemedicina, nel recupero remoto e nella terapia fisica tramite AR, chirurgia di precisione e persino chirurgia a distanza nei prossimi anni.
IoT. Uno degli aspetti più eccitanti e cruciali del 5G è il suo effetto sull’Internet of Things. Sebbene attualmente disponiamo di sensori in grado di comunicare tra loro, tendono a richiedere molte risorse e stanno rapidamente esaurendo la capacità di dati LTE. Con velocità 5G e basse latenze, l’IoT sarà alimentato dalle comunicazioni tra sensori e dispositivi intelligenti.
Dov’è il 5G ora?
Quindi, quando dovresti aspettarti di vedere il 5G nel tuo quartiere? Bene, dipende dal quartiere in cui vivi. Alcuni quartieri hanno già accesso al 5G, il che significa che tutto ciò di cui hai bisogno per sfruttare le incredibilmente elevate velocità è uno smartphone abilitato al 5G. Tutti i principali gestori statunitensi stanno lavorando furiosamente per costruire reti 5G, ma lo spiegamento in tutto il paese richiederà comunque diversi anni. Vale anche la pena notare che ogni operatore ha una diversa strategia di implementazione del 5G. Ciò significa che la tua esperienza 5G può variare notevolmente a seconda del tuo operatore telefonico.
Quali telefoni 5G sono disponibili?
Sebbene il 5G cambierà senza dubbio il modo in cui interagiamo tra noi, il cambiamento non avverrà dall’oggi al domani. Ci vorranno alcuni anni prima che il 5G funzioni senza intoppi. Alla fine è una decisione personale, potrebbe essere saggio rinunciare all’acquisto di un telefono 5G nel 2019, soprattutto considerando il fatto che ci si aspetta che una manciata di produttori rilasciare telefoni compatibili con il 5G nel 2020. Oltre al fatto che la copertura sarà probabilmente molto discutibile, l’hardware sarà anche di prima generazione.
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