Cos’è esattamente il 5G e quanto è veloce rispetto al 4G? Ecco cio’ che sappiamo finora…

Alcuni operatori nostrani (Tim e Vodafone) e d’oltemare (come AT&T e Verizon) stanno iniziando ad aggiornare le reti e, sugli smartphone supportati, un’icona “5G” è apparsa o apparirà a breve sul nostro smartphone………ma questi si sentono e funzionano esattamente come con la “vecchia” linea 4G….vediamo di capire il perchè, quali siano le potenzialità del 5G e le difficoltà reali nel realizzare questa nuova tecnologia.

Gli utenti quindi possono chiedersi quale sia il grosso cambiamento promesso con il 5G. Quello che stiamo vedendo in questo momento è realmente il 5G ? La risposta è….NI : tecnicamente si, in realtà è una sorta di pre-lancio; la pura tecnologia 5G e la vera “esperienza 5G” sono cose molto diverse ed in questo momento Europa e Stati Uniti stanno ottenendo la prima….senza però sfruttare la seconda.

Le cose inizieranno a cambiare a partire da aprile probabilmente in italia….ma solamente verso la fine del 2021, le imminenti reti in banda C potrebbero realizzare la versa svolta.

Il 5G è un investimento per il prossimo decennio in realtà…ora siamo solamente in fase di “sviluppo”;  Nelle precedenti transizioni delle reti mobili, abbiamo assistito alla maggior parte dei grandi cambiamenti avvenuti anni dopo il loro annuncio. Ad esempio rivediamo l’avvento del 4G : I primi telefoni 4G sono apparsi nel 2010, ma le applicazioni 4G che hanno realmente cambiato il nostro modo di vivere lo smartphone sono apparse solo 3 o 4 anni più tardi, come ad esempio le videochiamate.

Esistono tre tipi principali di 5G : banda bassa, banda media e banda alta. Negli USA scommettono su bassi e alti, ma gira voce  che la banda media sia probabilmente il modo migliore per sfruttare la potenza del 5G.

Chiariamo subito che parlare del Wi-Fi 5G o dei telefoni “5G E”, non stiamo parlando di smartphone 5G, e se credi che 5G significa avere torri a onde fissate su ogni lampione…..non è vero.

Il Wi-Fi a 5 GHz è un sistema di rete domestica a corto raggio che opera nella banda radio da cinque gigahertz. È in circolazione fin dal lontano 1999, ma è diventato più popolare quando i router domestici 802.11n sono stati rilasciati un decennio fa e la maggior parte dei dispositivi Wi-Fi attuali in fibra lo supportano oggi. Il Wi-Fi utilizza principalmente due bande di frequenza, 2,4 GHz e 5 GHz. Poiché la banda a 2,4 GHz è l’impostazione predefinita per la maggior parte dei dispositivi ha solo tre canali chiari disponibili ed è condivisa da Bluetooth, telecomandi e altre apparecchiature in casa e fuori, la banda a 2,4 GHz può diventare molto affollata e le velocità possono diventare molto basse. Il Wi-Fi a 5 GHz ha più canali disponibili e in genere può funzionare molto più velocemente, ma ha un raggio leggermente inferiore a 2,4 GHz. Quindi il Wi-Fi non è 5G…..infatti la G sta per “Generazione”, non indica una frequenza di Gigahertz.

Allo stesso modo sigle come 5G E non indicano il 5G, ma semplicemente il 4G LTE che alcuni operatori hanno ribattezzato 5G E…ma che non appartengono alla nuova 5° Generazione.

1G, 2G, 3G, 4G, 5G

1G indica un cellulare analogico. Le tecnologie 2G, come CDMA, GSM e TDMA, sono state la prima generazione di tecnologie cellulari digitali. Le tecnologie 3G, come EVDO, HSPA e UMTS, hanno portato la velocità da 200 kbps a pochi megabit al secondo. Le tecnologie 4G, come WiMAX e LTE, furono il successivo balzo in avanti portando la velocità a centinaia di megabit e persino a velocità a livello di gigabit, ma non paragonabili con quella che sarà la reale velocità di questa 5° Generazione.

Il 5G offre tre nuovi aspetti : canali più grandi (per velocizzare i dati), minore latenza (per essere più reattivi) e la possibilità di connettere molti più dispositivi contemporaneamente

Non c’è ancora una rottura netta con il 4G; infatti i telefoni 5G richiedono ancora tutti reti e copertura 4G. Parte delle specifiche 5G consente ai telefoni 5G di combinare i canali 5G e 4G in modo non visibile per l’utente. Quindi le nostre connessioni saranno in realtà collegamenti 4G / 5G combinati per un bel po ‘di tempo….almeno fin quando non avremo una struttura 5G stabile ed autonoma…cosa che richiederà tempo ed investimenti.

Il 5G offre ai vettori più opzioni in termini di onde radio rispetto al 4G. Aprirà onde radio “ad alta banda” ed a corto raggio che non funzionavano con la tecnologia 4G. Ma il 5G può funzionare su qualsiasi frequenza, portando a tre tipi molto diversi di esperienze 5G: bassa, media e alta.

La cosa fondamentale da capire è che il 5G non è molto più veloce del 4G sugli stessi vecchi canali radio, invece, la specifica piena del 5G consentirà ai telefoni di ultima generazione di utilizzare canali molto più ampi su una gamma più ampia di frequenze.

Con il 4G si possono combinare fino a sette canali a 20 MHz per utilizzare un totale di 140 MHz …… ma attualmente la maggior parte delle volte i telefoni utilizzano appena 60 MHz o anche meno.

Con i nuovi telefoni in 5G a banda bassa e media si potranno combinare due canali da 100 MHz per un utilizzo a 200 MHz e aggiungere anche molti altri canali in 4G a 20 MHz. In 5G ad alta banda sarà possibile utilizzare fino a otto canali da 100 MHz, quindi potenzialmente la velocità potrebbe decuplicare rispetto a quello a cui oggi siamo abituati.

Certo se non ci saranno onde radio disponibili, non sarà possibile ottenere tale velocità; per realizzare l’impresa quindi si potranno anche condividere in modo flessibile i canali tra 4G e 5G utilizzando la condivisione dinamica dello spettro (DSS), quindi i gestori potranno dividere i canali tra 4G e 5G in base alla domanda. Attualmente da noi e nel resto del mondo infatti il meccanismo è questo: non vengono liberate nuove onde radio per il 5G, ma ci si limita a riutilizzare i vettori utilizzati per il 4G; per questo l’attuale rete 5G non offre prestazioni così nettamente migliori rispetto al 4G.

5G a banda bassa, media ed alta

Il 5G a banda bassa funziona a frequenze inferiori a 2 GHz, cioè le frequenze utilizzate da cellulari e TV più vecchi. Percorrono grandi distanze, ma non sono disponibili canali molto ampi e molti di questi canali vengono utilizzati per il 4G. Quindi il 5G a banda bassa è lento, funziona e sembra un 4G a tutti gli effetti.

Il 5G di banda media  è compreso tra 2 e 10 GHz. Il segnale copre la maggior parte delle attuali frequenze cellulari e Wi-Fi, nonché frequenze leggermente superiori. Queste reti hanno una portata decente da ogni torre di trasmissione (quasi 1 km), quindi nella maggior parte dei paesi queste saranno le reti che trasporteranno la maggior parte del traffico 5G (la maggior parte dei paesi ha offerto circa 100 MHz ai loro operatori per il 5G di fascia media).

Il 5G ad alta banda (ad onde millimetriche) sarà la vera novità. Si tratta principalmente di onde radio nella gamma 20-100 GHz e queste onde radio non sono state mai utilizzate prima per le applicazioni dei consumatori, inoltre sono a brevissimo raggio (200/250 metri),  ma occorre considerare che c’è una grande quantità di spettro inutilizzato lassù, il che significa avere velocità molto elevate utilizzando fino a 800 MHz alla volta. La tecnologia già esisteva, ma non era mai stati utilizzata per dispositivi di consumo prima in quanto la potenza di elaborazione degli apparecchi mobili e le antenne miniaturizzate non erano disponibili.

Occorre considerare infine che i segnali a onde millimetriche cadono più velocemente con la distanza rispetto ai segnali a frequenza più bassa e l’enorme quantità di dati che trasferiscono richiede un maggior numero di connessioni a Internet di rete fissa. Quindi i provider di telefonia mobile, per offrire le velocità multi-gigabit che le reti a onde millimetriche potrebbero raggiungere, dovranno utilizzare molte stazioni base più piccole ed a bassa potenza piuttosto che un numero inferiore di macrocelle, ma più potenti. Operazione questa che richiederà indubbiamente una gran quantità di denaro…ed una grande quantità di tempo…..magari ci arriveremo un giorno, ma non sarà così immediato il passaggio dal 4G al 5G e di conseguenza le applicazioni che utilizzeranno appieno questa nuova tecnologia, appariranno verosimilmente tra qualche anno.