Ecco le reti 5G: promettono velocità fino a 1000 volte superiori a quelle 4G!

Il termine 5G sta appunto per "quinta generazione" e si riferisce all'insieme di requisiti, per dispositivi e reti, che determinano la compatibilità con un certo standard. Descrive le tecnologie necessarie a far funzionare un certo tipo di comunicazione.
 
Con le reti 5G "potrete scaricare un intero film in pochi secondi"! Secondo Rappaport la quinta generazione potrebbe essere fino a 1000 volte più veloce del 4G. In effetti potremo vedere velocità di 10 gigabit al secondo o anche di più, con uno o anche diverse centinaia di Mbps al margine della cella.
 
Ad aggiudicarsi l’ambita sperimentazione del 5G nella città di Milano è stata la Vodafone ed i primi risultati conseguiti sono a dir poco entusiasmanti.
Utilizzando la banda di frequenze 3,7-3,8 GHz, messa a disposizione dal Ministero dello Sviluppo Economico, e infrastrutture all’avanguardia frutto della collaborazione con Huawei, i primi test sono riusciti a superare la velocità in download di 2,7 Gigabit al secondo, con una latenza appena superiore al millisecondo. La sperimentazione si è svolta presso il Vodafone Village di Milano, prima tappa del piano di copertura previsto dal bando.
 
La prima vera prova nel mondo avverrà invece in Corea del Sud, per i Giochi Olimpici invernale del 2018. “Proveremo ad installare la rete 5G per la prima volta al mondo”, dichiara soddisfatto Donjung Lee, strategy specialisti di KT Corporation, “per fornire i primi servizi di prova per il pubblico e per i partecipanti alle Olimpiadi”.
Naturalmente saranno in tanti ad osservare con grande interesse queste “prove olimpiche” di 5G. Il mondo sembra pronto per un grande salto il avanti nella connettività.
 
Dal primo telefono cellulare alle reti 4G, la comunicazione mobile è cambiata moltissimo in poche decadi.
Le reti di seconda generazione (2G) nacquero nel 1991 come un insieme di standard che regolavano la telefonia mobile, senza particolari preoccupazioni riguardo la trasmissione dati. Con la 3G ci si concentrò sulla voce ma anche su Internet in mobilità, videochiamate e TV in mobilità. La 4G fu progettata per migliorare in aspetti come la telefonia via IP (VoIP), la videoconferenza e il cloud computing, oltre che sul video in streaming e il gioco online.
Ora stiamo assistendo ai primi vagiti delle reti 5G, che promettono velocità da 100 a 1000 volte superiori a quelle 4G.
 
Ci sono però due diversi spiriti che animano lo sviluppo del 5G: da una parte si punta al "semplice" incremento delle prestazioni, ma dall'altra a una più ampia "iperconnessione" che vede un collegamento globale di miliardi di persone e dispositivi (Internet of Things): organizzazioni come Internet.org e altri sono sempre alla ricerca di strumenti per rendere connesse le molte persone che oggi sono escluse dalla vita online, e di certo potrebbero sfruttare le reti 5G, che in teoria sono più flessibili e meno costose.
 
Per descrivere come funzionerà il 5G sono fondamentali tre parole: extremely high frequency, o onde millimetriche, vale a dire onde radio tra 30 e 300 GHz, la banda di frequenza più alta possibile.
L'uso di questo spettro non è ancora regolamentato (lo sarà) e può potenzialmente migliorare moltissimo tanto la velocità quanto la capacità di trasmissione effettiva (throughput).
Al momento si prevede che nel corso dei prossimi anni riusciremo a sfruttare frequenze tra i 6 e i 100 GHz, usando lo stesso approccio MIMO (Multiple Input Multiple Output) che troviamo in molti router wireless moderni. L'idea è di usare dozzine di antenne per coprire grandi distanze con velocità fino a 100 Gbps.
La velocità massima teorica è impressionante, ma ci sono alcuni nodi da sciogliere. Si tratta di tecnologia molto complessa, e c'è il problema dello spazio fisico occupato dalle antenne stesse sui dispositivi. Oggi i produttori hanno già qualche problema nell'integrare antenne 4G per le reti LTE-Advanced in uno smartphone; realizzare un telefono 5G con (fino a) 128 antenne 5G oggi sembra una vera e propria missione impossibile.
 
Smartphone e tablet tuttavia non sono l'unico argomento, perché è sicuramente possibile collegare edifici, automobili e altri oggetti. Secondo Shayan Sanyal (Bluwan) queste grandi installazioni MIMO potrebbero collegare celle, e in questo modo la rete 5G potrebbe fare da supporto al network 4G, andando a rimpiazzare i più costosi collegamenti in fibra ottica e i collegamenti radio ad hoc usati oggi. "Potremmo usare questa tecnologia per creare reti molto dense, ci aiuterebbe a risolvere un problema molto vecchio", ha commentato Sanyal.  
Sarebbe un approccio radicalmente diverso rispetto a quello odierno. Oggi abbiamo delle torri centrali che emettono un segnale a ombrello su aree relativamente vaste; i telefoni vi si collegano direttamente. Con i sistemi 5G descritti avremmo molte piccole celle a garantire la connettività: si collegherebbero alle rete 5G da una parte, e darebbero connettività LTE-A ai dispositivi dall'altra.
Invece di stendere metri e metri di fibra ottica fino alla cella, l'operatore potrebbe posizionare una microcella (o femtocella) dove ritiene opportuno, e connetterla automaticamente alla rete radio 5G. I singoli dispositivi, i nostri smartphone, si collegheranno poi alla cella in modalità LTE-A.
Di fatto questo è lo stesso approccio che diversi operatori stanno usando in tutto il mondo per aumentare la copertura 4G nelle città, ma i sistemi MIMO multipli renderebbero questa soluzione più economica e semplice da realizzare.