Si dicono tante cose sulla tecnologia 5G, ma cambierà davvero le cose? Per comprendere il potenziale di questo innovativo protocollo wireless, dobbiamo iniziare esaminando il funzionamento del 5G dal punto di vista tecnico e capire in che modo questa tecnologia potrà tener fede alle sue promesse. Questo articolo fa un tuffo nel mondo del 5G, separando le dicerie dalla realtà.
Una spiegazione della tecnologia 5G
Per 5G si intende la quinta generazione della tecnologia dei telefoni cellulari.
La prima generazione era un metodo di trasmissione analogico, in gran parte attuato negli anni '80.
Il 2G è apparso negli anni '90 e consentiva la trasmissione di dati digitali, anche sul primo iPhone.
3G e 4G hanno migliorato queste funzionalità digitali e il 5G rappresenta il prossimo passo nello sviluppo della tecnologia wireless. Senza dubbio, rappresenta un cambio di paradigma che non si vedeva dal passaggio dall'analogico al digitale.
Nella sua forma più semplice, il 5G promette velocità più elevate rispetto alle generazioni precedenti, potenzialmente fino a 10 Gbps in alcuni scenari. La tecnologia di trasmissione 4G è in grado di recuperare dati a circa 20 Mbps, o 80 Mbps nel caso del 4G+, il che rende (teoricamente) il 5G, con i suoi 10 Gps, o 10.000 Mbps, oltre 100 volte più veloce del 4G.
Inoltre, la tecnologia 5G dovrebbe moltiplicare per 10 il numero di dispositivi connessi in una determinata area, rispetto a quanto è possibile con il 4G.
Anche la latenza, cioè il tempo necessario per restituire una risposta da un singolo segnale, verrà ridotta. Le reti 4G arrivano a una velocità di risposta compresa tra 30 e 70 ms, mentre il 5G (in base ai test condotti a metà del 2021) può scendere fino a un intervallo tra 5 e 20 ms.
Come funziona il 5G?
Il wireless 5G, sebbene generalmente considerato come "un'unica" tecnologia rivoluzionaria, dovrebbe forse essere pensato come due metodi principali di comunicazione tramite segnali wireless, oltre a miglioramenti aggiuntivi che contribuiscono a trarne vantaggio. A differenza delle precedenti generazioni di comunicazione cellulare, il trasferimento dei dati con il 5G avviene in due segmenti di frequenza molto diversi, a volte divisi in tre intervalli con banda bassa, media e alta.
I segnali a banda bassa e a banda media sono noti collettivamente come "sub-6", poiché hanno una frequenza inferiore a 6 GHz. Forniscono segnali a più lungo raggio, ma velocità relativamente inferiori per le aree non urbane e rurali. Il vero miglioramento della velocità del 5G, tuttavia, avviene nelle gamme di frequenza più alte, ovvero nelle "onde millimetriche". Questa gamma inizia a 24,25 GHz negli Stati Uniti e può estendersi oltre i 95 GHz con una serie di interruzioni intermedie.
Questi segnali ad alta frequenza possono trasmettere un'enorme quantità di dati e sono in grado di trasferire un film in pochi secondi. Tuttavia, c'è uno svantaggio significativo. La distanza che questa alta frequenza è in grado di percorrere è molto breve, nell'ordine di qualche centinaio di metri. Qualsiasi barriera fisica, come un muro esterno, tende a causare interferenze del segnale e, in definitiva, è necessario un esercito di "torri" con small cell delle dimensioni di una scatola di pizza per coprire efficacemente un'area.
Non tutte le reti 5G sono uguali
Le velocità di trasmissione delle onde millimetriche sono ottimali quando ci si trova in una grande area metropolitana, all'aperto e nel raggio di una small cell. Per le persone che vivono e trascorrono la maggior parte del loro tempo in periferia e in ambienti rurali, il 5G ad alta frequenza può sembrare poco vantaggioso.
La buona notizia è che il 5G, nella sua versione a bassa velocità e a lunghezza d'onda maggiore, rappresenta comunque un sostanziale miglioramento rispetto alla trasmissione dei dati con il 4G. Anche se forse con risultati più ripetitivi che rivoluzionari, gli utenti possono aspettarsi velocità in banda bassa nell'intervallo tra 100 e 200 Mbps, con clock in banda media da 100 Mbps a poco meno di 1 Gbps.
Agli inizi del 5G, nel 2019, diversi operatori hanno lanciato questa tecnologia con obiettivi diversi. Si potrebbe pensare che queste strategie siano state implementate in modo che l'operatore X potesse affermare di avere la più ampia copertura 5G, mentre l'operatore Y poteva ancora (onestamente) rivendicare la rete più veloce. L'effetto finale di questa competizione sembrerebbe essere che un vettore potrebbe davvero essere migliore per la situazione di un utente, ma non necessariamente per quella di un altro: dipende da dove ognuno di essi trascorre il proprio tempo.
Leggendo ancora di più tra le righe, è possibile che l'azienda che sostiene di avere la rete 5G più ampia possa sottintendere "Se vivi in periferia/campagna, scegli noi". L'operatore più veloce in termini di velocità dei dati grezzi potrebbe invece avere offerte interessanti per gli abitanti di città.
Il dispositivo è importante per la tecnologia 5G
Rete a parte, per sfruttare appieno la tecnologia 5G nella sua velocissima versione a onde millimetriche, è necessario un telefono all'altezza del compito. Non tutti i telefoni 5G sono in grado di trasmettere sia onde sub-6 che onde millimetriche ad alta velocità. L'iPhone SE con 5G appena annunciato, ad esempio, può comunicare solo sulle bande sub-6 (frequenza/velocità più basse), mentre iPhone 13 Pro e Pro Max riportano capacità di comunicazione con onde millimetriche, oltre alle frequenze sub-6.
A seconda del tipo di telefono scelto, la rete più veloce potrebbe non avere molta importanza, almeno in termini di utilizzo delle bande di velocità più elevate. Al contrario, un utente potrebbe non voler spendere troppo per avere le capacità delle onde millimetriche, se non vive in una grande città.
Ovviamente, gli iPhone non sono gli unici dispositivi 5G sul mercato e, in effetti, non erano in grado di comunicare in 5G fino alla fine del 2020. Un numero limitato di telefoni Android poteva utilizzare questa tecnologia già nel 2019, dove la ricezione era disponibile, mentre oggi ci sono parecchie opzioni Android tra cui scegliere.
Vantaggi del 5G: supporto della tecnologia e usi futuri
Oltre all'utilizzo delle due varianti delle frequenze per il 5G, altre tecnologie come la trasmissione dati advanced MIMO (multiple-input and multiple-output), il beamforming e semplicemente il fatto che ci sia una maggiore distribuzione delle "torri" in una determinata area contribuiranno al successo della tecnologia mobile e al suo costante miglioramento.
L'ovvio vantaggio del 5G è rappresentato da una maggiore velocità e da una migliore fruibilità dei telefoni, ma ci si potrebbe anche chiedere quanto debba essere veloce il download dello streaming di entrambe le stagioni del proprio programma preferito. Parallelamente, forse ciò che è ancora più interessante è che la minore latenza promette di consentire altri scenari di utilizzo mobile in tempo reale e la possibilità di connettere moltissime "cose" in un modo del tutto simile a come si può fare ora con il WiFi.
In effetti, questa nuova tecnologia potrebbe alla fin fine cambiare la nostra visione del WiFi domestico e persino la necessità di avere un router centrale, come spieghiamo in questo articolo, che illustra come il 5G potrebbe un giorno sostituire l'IoT domestico.
