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Cos’è il 5G: come funziona la tecnologia, situazione italiana e smartphone compatibili

Il fenomeno 5G è pronto ad esplodere. Una panoramica sul nuovo standard di rete, che abbraccerà anche l'Italia e rivoluzionerà i settori più disparati.

Il 5G è ormai l’argomento del momento nel settore della telefonia. Si tratta della rete di nuova generazione che, progressivamente, andrà ad affiancare l’attuale 4G LTE fino a soppiantarlo definitivamente. Il processo sarà comunque molto graduale e, in realtà, non riguarderà solo l’aumento della velocità di connessione, ma abbraccerà tutta una serie di ambiti, investendo i settori più disparati. Insomma, una piccola rivoluzione.

È dunque un tema particolarmente complesso da affrontare, ed è necessario analizzare tutta una serie di aspetti, cruciali quando si parla di 5G. Di fatto questo nuovo standard consentirà di veicolare attraverso la rete mobile centinaia di servizi che, ad oggi, sono appannaggio degli standard di rete fissa, come ADSL e fibra ottica.

 

5G

Tutto questo grazie soprattutto a uno degli aspetti tecnici cruciali del 5G, ovvero la bassissima latenza. Giocare online in streaming attraverso infrastrutture cloud, visionare in streaming i grandi eventi live in mobilità, connettere alla rete migliaia di dispositivi in contemporanea, facendo dunque esplodere il fenomeno dell’IoT. Sono solo alcune delle novità a cui si avrà accesso grazie al nuovo standard di rete.

Gli aspetti tecnici

Innanzitutto, affinché si possa parlare di 5G, un’infrastruttura di rete deve garantire alcuni standard tecnici particolarmente stringenti. Il primo di questi, come già detto, riguarda la latenza, che non deve superare i 4ms, ma in realtà la prospettiva è quella di avere, a regime, una latenza non superiore a 1ms. Si parla di valori inferiori di circa 20 volte rispetto al 4G LTE, con cui la latenza si aggira nell’intervallo di circa 20ms.

In secondo luogo, occorre considerare le velocità di download e upload che devono essere garantite dalle celle. In tal senso, si parla rispettivamente di 20 Gbps e 10 Gbps come picco massimo, e anche in questo caso il salto generazionale, confrontato con il 4G LTE, sarà netto. Con l’attuale standard di rete infatti (LTE cat. 15) si ha un picco massimo di 4 Gbps, ma nella pratica la media si aggira attorno ai 100 Mbps.

5G

Questi valori così elevati dipendono, in buona parte, dal fatto che il 5G utilizzi onde radio ad altissime frequenze, fino a 300 GHz (le reti attuali invece operano entro i 5GHz). Questo consente l’aumento esponenziale della velocità, ma allo stesso tempo la propagazione del segnale diventa più difficile, in quanto maggiormente sensibile agli ostacoli fisici.

Cosa vuol dire tutto questo? Potenzialmente sarà necessario avere a disposizione un numero sensibilmente maggiore di celle, un aspetto che ha acceso il dibattito attorno all’eventuale aumento dell’inquinamento elettromagnetico. Un tema che avremo modo di affrontare in un articolo dedicato.

I vincoli tecnici riguarderanno comunque anche i dispositivi che dovranno interfacciarsi con la rete 5G. Questi dovranno garantire una velocità minima di 100 Mbps in download e 50 Mbps in upload, e in più potranno esserci massimo 1 milione di apparati connessi a ogni cella per chilometro quadrato. Ennesimo segno di come questo nuovo standard sia destinato a coinvolgere i settori più disparati.

Il 5G garantirà inoltre un’affidabilità pari al 99,9999% e un’efficienza spettrale che toccherà i 30 bit/s/Hz. Insomma, non una semplice evoluzione del 4G LTE, bensì un salto generazionale in termini tecnici, che avrà inevitabilmente ripercussioni nell’utilizzo quotidiano della rete, anche in relazione all’utilizzo di smartphone e tablet.

Il problema delle frequenze

Le frequenze necessarie per il 5G in Europa sono i 700 MHz che, attualmente, sono utilizzate dalle televisioni del digitale terrestre. Non a caso, a fine 2016, l’Antitrust ha avviato un’indagine conoscitiva, al fine di spingere all’adozione di un vero e proprio piano di transizione verso questa nuova connettività.

In Italia la situazione è particolarmente complessa in quanto liberare le frequenze interessate comporterebbe una diminuzione dei multiplex, passando dai 19 attuali con copertura nazionale ad appena 14, nella migliore delle ipotesi.

Fortunatamente però, nella tabella di marcia stilata dall’Unione Europea sui principi per liberare i 700 MHz, si è giunti a un accordo per concedere tempo agli Stati fino al 2022, con l’introduzione del 5G che partirà comunque dal 2020.

La complessità della situazione italiana, da un punto di vista pratico, è data soprattutto dal particolare quadro di assegnazione delle frequenze alle tv e dalla grande abbondanza di reti locali. Un problema che, nei prossimi anni, andrà necessariamente districato.

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Non a caso tutti i televisori in vendita dal 1 gennaio 2017 devono disporre di un sintonizzatore DVB-T2 con HEVC. Una combinazione che, adottata su larga scala, permetterebbe di ottenere un più efficiente utilizzo dello spettro.

La banda 700Mhz non sarà però l’unica a dover essere parzialmente liberata. Si parla infatti della 3,4-3,8Ghz, occupata dalla Difesa, ponti radio, collegamenti satellitari e (fino al 2022) dal wimax. Ma anche della banda 26-28Ghz attualmente parzialmente occupata, anche questa fino al 2022, da Enel Open Fiber e da Eolo grazie alla gara del 2016.

In ogni caso, l’asta per assegnare i blocchi di frequenze 5G in Italia si è tenuta tra il 13 settembre e il 2 ottobre 2018, e ha coinvolto TIM, Vodafone, Wind Tre, Fastweb, Iliad, Open Fiber e Linkem, con le ultime due che però non si sono aggiudicate blocchi.

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Il Ministero dello Sviluppo Economico (MISE) ha suddiviso i blocchi in base alle frequenze. In particolare: 5 lotti per la banda 700 MHz FDD, 4 lotti per la banda 3.700 MHz e 5 lotti per la banda 26 GHz. Di seguito la suddivisione tra i vari operatori telefonici in base all’andamento dell’asta.

Banda 700 MHz FDD

  • 700 MHz blocco riservato 10 MHz aggiudicato a Iliad
  • 700 MHz blocco generico 5 MHz aggiudicato a TIM
  • 700 MHz blocco generico 5 MHz aggiudicato a TIM
  • 700 MHz blocco generico 5 MHz aggiudicato a Vodafone
  • 700 MHz blocco generico 5 MHz aggiudicato a Vodafone

Banda 3.700 MHz

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

Banda 26 GHz

  • 26 GHz blocco generico aggiudicato a Iliad
  • 26 GHz blocco generico aggiudicato a Vodafone
  • 26 GHz blocco generico aggiudicato a Fastweb
  • 26 GHz blocco generico aggiudicato a Wind Tre
  • 26 GHz blocco generico aggiudicato a TIM

I settori interessati dal 5G

  • Internet delle cose: il fenomeno dell’IoT esploderà con il nuovo standard di rete. Il 5G supporta infatti sensori di ogni genere, in grado di fornire grandi moli di dati ai sistemi in cloud, per poi essere elaborati attraversi nuovi approcci Big Data e di intelligenza artificiale. Al crescere dei dispositivi, l’Internet delle Cose avrà bisogno del 5G per l’erogazione di servizi avanzati.
  • Automotive: sarà possibile sviluppare una serie di applicazioni che renderanno più sicura la circolazione degli autoveicoli in autostrade e centri abitati, trasformando dunque l’autoveicolo in una parte integrante della “smart city” del futuro. L’obiettivo sarà anche quello di renderli meno inquinanti rispetto a quanto lo siano oggi e soprattutto ancora più sicuri, grazie anche a quella che sarà la capacità di interfacciarsi tra di loro.
  • Smart Home: qualsiasi dispositivo elettronico presente in casa, potrà essere potenzialmente connesso grazie al 5G. Elettrodomestici, prodotti per l’illuminazione, apparati energetici e di riscaldamento, tutto nella logica di poter essere coadiuvati da servizi avanzati, completamente a disposizione dell’utente finale.
  • Produzione industriale e logistica: il 5G consentirà di eliminare i vincoli che, attualmente, impediscono l’automazione della produzione. Questo sarà possibile facendo largo uso di robot e intelligenza artificiale, che verranno ovviamente coadiuvati dalla bassa latenza del nuovo standard di rete. Discorso analogo per la logistica e nella movimentazione delle merci.
  • Salute e benessere: verranno introdotte nuove modalità di interazione con i pazienti, che dovranno essere raggiunti ovunque si trovino. Non solo ma, grazie al 5G, sarà anche possibile sottoporli a screening avanzati già a bordo del mezzo di primo soccorso, senza dimenticare le possibilità di assistenza in remoto per le malattie croniche o per i decorsi post operatori.
  • Intrattenimento: realtà aumentata e virtuale vivranno la loro età dell’oro, smartphone e tablet saranno sempre più al centro della fruizione dei contenuti multimediali in mobilità, il gaming potrà finalmente spostarsi sui sistemi cloud (vedi Google Stadia), l’offerta televisiva potrà totalmente traslare sulla rete internet.

Questi sono, a grandi linee, i principali settori che verranno investiti dalla rivoluzione 5G. Si tratta però di una previsione parziale, in quanto, allo stato attuale, è davvero difficile prevedere tutti gli ambiti che si svilupperanno grazie al nuovo standard di rete.

Gli smartphone compatibili

L’industria dei dispositivi mobili ha già tracciato la strada per il futuro. Gli smartphone pieghevoli (come il Samsung Galaxy Fold e il Huawei Mate X) consentiranno di avere a disposizione, all’occorrenza, uno schermo con diagonale riconducibile a quella dei tablet. Questo consentirà, a sua volta, di sfruttare a pieno i contenuti che saranno offerti dal 5G.

Alcuni brand hanno già presentato smartphone compatibili con il nuovo standard di rete. È il caso del già citato Huawei Mate X (attraverso il modem Balong 5000), ma anche dei vari Samsung Galaxy S10 5G, Oppo Reno 5G, Xiaomi Mi Mix 3 5G, LG V50 5G, Zte Axon 10 Pro 5G,

L’elenco è destinato ad allungarsi nel corso del 2019, e dal 2020 anche Apple sarà della partita. L’azienda di Cupertino ha infatti recentemente posto la parola fine alla diatriba legale con Qualcomm, con quest’ultima che fornirà i modem 5G per gli iPhone del prossimo anno, anche se, secondo alcune indiscrezioni, la società guidata da Tim Cook potrebbe tirar fuori l’asso nella manica già nel corso del Keynote di settembre. Staremo a vedere.

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