Cos'è la banda larga e come influenza la velocità Internet

Parole quali banda larga e banda ultra larga sono fondamentali per avvicinarsi al mondo della velocità in Internet con il giusto livello di consapevolezza.

In entrambi i casi si tratta di concetti teorici difficilmente applicabili a una singola tecnologia. Al tempo stesso esistono dei criteri e dei numeri condivisi, che permettono di distinguere tra la velocità di connessione garantita dalla banda larga e da quella ultra larga. 

Un altro elemento da tenere a mente è la differenza tra rete fissa e rete mobile. La storia della banda larga e della banda ultra larga passa infatti tanto per la connettività fisica quanto per quella wireless: a partire dall’ADSL e la fibra ottica, fino ad arrivare ai più recenti piani di copertura 5G. 

Quello di banda ultra larga è un concetto ancora in divenire. In tal senso le prospettive future più interessanti sembrano riguardare la fibra ottica multimodale e la connessione Internet via satellite. 

• 0. Cosa sono la banda larga e la banda ultra larga

  

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  Per iniziare a capire come funziona la velocità di Internet è necessario partire da nomi e definizioni chiare e univoche. Spesso si utilizzano termini quali “banda larga” o “banda ultra larga” senza avere una completa cognizione del loro significato. 

  Il concetto di banda larga o broadband inizia a diventare di uso comune con la diffusione delle linee della famiglia DSL (Digital Subscriber Line). Si tratta di una tecnologia di trasmissione e ricezione dati che aumenta la quantità d’informazione in grado di viaggiare su un cavo o un mezzo radio. 

  L’aumento di informazione è reso possibile proprio grazie all’utilizzo di una maggiore ampiezza di banda: quell’intervallo dello spettro misurato in hertz, che viene utilizzato per valutare le possibilità di un segnale informativo. O in alternativa per individuare la banda di lavoro di un sistema fisico rispetto alla sua risposta in frequenza. 

  I concetti di banda larga e banda ultra larga hanno a che fare con la quantità di informazioni che vengono trasmesse e ricevute

  Non a caso i sistemi di telecomunicazione precedenti la banda larga erano noti come sistemi a banda stretta o sistemi narrowband. Detto ciò i termini banda larga e banda stretta sono stati utilizzati per nominare tecnologie e dispositivi differenti, col passare del tempo. Basti pensare che, da un punto di vista formale, i vecchi modem a 56Kb/s possono essere considerati a banda larga. 

  Lo stesso discorso vale bene o male per la banda ultra larga, anche nota come ultra wide band. La peculiarità principale della banda ultra larga è che riceve e trasmette segnali usando impulsi di energia a radiofrequenza della durata di pochi nanosecondi. Come ben suggerito dal suo nome, la banda ultra larga sfrutta un’occupazione dello spettro superiore persino rispetto a quella della banda larga. 

  Nel linguaggio comune, spesso si parla di banda ultra larga facendo riferimento alle trasmissioni di informazioni su fibra ottica. Anche in questo caso però le accezioni del termine cambiano di anno in anno: ad esempio oggi molte persone considerano anche il 5G una rete a banda ultra larga. 

  Un buon elemento per distinguere chiaramente tra banda larga e banda ultra larga è l’effettiva velocità di upload e download di informazioni. Stando alle indicazioni italiane del Ministero delle Imprese e del Made in Italy è possibile parlare di banda larga quando la velocità di connessione è superiore ai 144Kb/s. Si parla invece di banda ultra larga nel momento in cui la connessione effettiva di download è di almeno 30Mb/s. 

• 1. Velocità Internet e rete fissa

  

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  Si è visto come la banda larga sia un concetto per certi versi relativo. Non a caso anche la Commissione europea lo utilizza soprattutto per differenziare le connessioni Internet in base al livello di performance raggiunta. Lo stesso discorso vale grosso modo per la banda ultra larga, nonostante nei capoversi precedenti siano stati evidenziati alcuni elementi utili per un distinguo più chiaro.

  A complicare ulteriormente le cose ci pensano le diverse tipologie di rete attualmente disponibili. Anche perché sia la rete fissa che la rete mobile possono offrire all’utente connessioni a banda stretta, a banda larga e a banda ultra larga. 

  Si parla di rete fissa ogni qualvolta il dispositivo terminale sia installato in luogo: può trattarsi di un apparecchio telefonico, ma anche di un modem, una segreteria o un telefax. Il concetto di rete fissa non va però di pari passo con l’idea di una connessione più lenta. 

  Basti pensare alla differenza abissale in termini di velocità Internet che intercorre tra ADSL e fibra ottica. In entrambi i casi l’informazione viaggia all’interno di un cavo, ma l’uso di materiali e tecnologie diverse permette di raggiungere risultati molto diversi tra loro.

  La rete fissa permette di raggiungere velocità di connessione molto diverse tra loro: si pensi in tal senso ad ADSL e fibra ottica

  Nello specifico l’ADSL utilizza un cavo con doppino di rame e suddivide la larghezza di banda in maniera asimmetrica. Per questo motivo le linee ADSL dedicano consentono una maggiore velocità in download (fino a 6Mb/s) che in upload (fino a 1Mb/s). 

  La fibra ottica prevede un’infrastruttura a parte, innanzitutto perché non utilizza il rame. I suoi cavi sono composti da filamenti di vetro che permettono il passaggio di segnale luminoso. Si parla di FTTH(Fiber-To-The-Home) nel caso in cui l’informazione passi soltanto per cavi in fibra ottica. 

  Si parla invece di FTTB (Fiber-To-The-Building), FTTC (Fiber-To-The-Cabinet) e FTTN (Fiber-To-The-Node) nel caso in cui l’informazione debba passare anche per un cavo con doppino di rame o altro genere di cablaggio. 

  La fibra ottica è in grado di arrivare a una velocità Internet sensibilmente superiore rispetto alle tecnologie DSL. L’FTTH è potenzialmente in grado di arrivare a un massimo di 1.000 Mb/s in download e di 200 Mb/s in upload. 

• 2. Velocità Internet e rete mobile

  

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  Per comprendere meglio le caratteristiche fondamentali della rete mobile è utile partire dalla vecchia dicitura, ormai desueta, “rete di comunicazione cellulare”. Questo genere di reti prevede infatti che il territorio da coprire venga suddiviso in aree di piccole dimensioni, note proprio col nome di celle. 

  Ogni cella di una rete mobile viene servita da una stazione radio di potenza sufficiente a coprire la sua area di riferimento. Questo approccio permette di ridurre la potenza di trasmissione, a favore del riuso di frequenza: in questo modo ogni cella aumenta l’efficienza spettrale del sistema. 

  Il vantaggio della rete mobile rispetto a quella fissa è tanto logistico quanto economico. Grazie a essa gli operatori possono ridurre o addirittura abolire i costi e le operazioni di cablaggio. Inoltre la rete mobile permette all’utente di usufruire di un servizio molto più capillare.

  Quando si parla di velocità Internet e rete mobile si fa spesso riferimento ai cosiddetti standard. Acronimo quali 3G, 4G o 5G fanno riferimento proprio a questo: al terzo, quarto o quinto standard di connessione di rete mobile. 

  La rete mobile prevede che il territorio sia diviso in celle, servite da stazioni radio con bassa potenza di trasmissione

  Il 3G è lo standard meno recente che vanta ancora una considerevole distribuzione a livello internazionale. Garantisce una velocità di picco che raggiunge i 42 Mb/s. Il 4G alza la velocità massima a picchi che arrivano fino ai 150 Mb/s. 

  Infine il 5G, lo standard più recente che sta sempre più prendendo campo. Con il 5G la velocità Internet aumenta in maniera sostanziale, con picchi massimi raggiungibili di ben 20 Gb/s. Ma non solo: da una parte cresce l’affidabilità generale della rete, dall’altra si riducono drasticamente i tempi di latenza. 

  Nonostante la modernità, proprio lo standard di connessione di rete mobile di quinta generazione è già in grado di raggiungere una fetta significativa degli italiani. Con le prime antenne installate nel 2019, la copertura 5G punta a raggiungere il 90% della popolazione nazionale entro la fine del 2025.

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  3. Breve storia della velocità Internet in Italia

  

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  Tracciare una storia che segua l’evoluzione della banda larga e poi della banda ultra larga è tutt’altro che semplice. In entrambi i casi bisogna tenere conto di numerose operazioni e tecnologie, che non necessariamente sono state effettuate e inventate in maniera del tutto lineare. 

  Ad esempio per parlare di banda larga bisognerebbe partire dal doppino di rame, che è stato inventato addirittura nel 1881 dall’ingegnere inglese Alexander Graham Bell. Per poi saltare agli anni ’60 del Novecento, durante i quali veniva pian piano costruita la prima rete telefonica italiana. 

  Bisogna poi citare necessariamente il 30 aprile del 1986: il giorno in cui il Centro Nazionale Universitario di Calcolo Elettronico stabiliva il primo collegamento Internet della storia del nostro Paese. E, a distanza di pochi anni, il 1991, ovvero l’anno di nascita del World Wide Web: la prima rete mondiale. 

  Passando alla rete mobile, è impossibile non ricordare per lo meno il Nokia Communicator 9000: il primo telefono cellulare tecnicamente in grado di connettersi a Internet, lanciato sul mercato a partire dal 1996. 

  Tornando invece alla rete fissa, il passaggio al nuovo Millennio segna il primo ingresso in Italia della tecnologia ADSL: la tecnologia delle telecomunicazioni a banda larga asincrona, di cui si è già parlato nei capoversi precedenti. L’ADSL utilizza un modem che si attacca alla rete telefonica, ma prevede la stipulazione di un contratto a parte con un service provider. 

  La storia dell’accesso a Internet in Italia inizia con i primi doppini di rame e arriva fino alla diffusione capillare della copertura 5G 

  Sempre nel 2000 aziende nazionali e internazionali stanziano pesanti investimenti per dotare l’Italia di una copertura di fibra ottica. Grazie al Centro studi e Laboratori Telecomunicazioni, Torino è la prima città italiana a potere usufruire di una rete ottica già a partire dal 1997. 

  Il nuovo Millennio segna anche l’introduzione in Giappone dei primi cellulari con standard 3G. Lo standard successivo 4G viene testato nel 2005, ma inizia a diffondersi a livello internazionale nel corso degli anni ’10. 

  Nel 2012 l’Unione Europea approva un potenziamento della banda utilizzata dalle tecnologie di quarta generazione: l’obiettivo è rendere la rete degli Stati membri due volte più potente rispetto a quella degli Stati Uniti. 

  Infine il 5G, la quinta generazione di tecnologie di connessione mobile che garantisce una velocità esponenzialmente superiore rispetto ai precedenti standard. Non è semplice identificare un inventore del 5G: si tratta infatti di una tecnologia figlia del lavoro di oltre 100 scienziati e ingegneri equamente distribuiti in tutto il mondo. 

  La creazione delle infrastrutture utili a garantire una copertura 5G inizia a partire dal 2019. Le applicazioni di una banda ultra larga in ambito mobile sono molteplici: dalla comunicazione alla salute; dalla sicurezza alla logistica.

• 4. Linee Guida UE per potenziare la velocità Internet

  

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  L’Unione Europea ha stilato un programma strategico che definisce i principali obiettivi digitali da raggiungere entro il 2030: si chiama Digital Compass e prevede interventi in cooperazione da parte dei vari stati membri. 

  Proprio il Digital Compass è alla base delle linee guida per la banda larga e la banda ultra larga che riguardano anche l’Italia e il suo immediato futuro. Gli elementi da tenere in considerazione sono molteplici: a partire dall’aggiornamento di regole condivise. Fino ad arrivare alla valutazione di performance e impatto.

  L’obiettivo più importante ha a che fare con il raggiungimento della cosiddetta Gigabit Society: una società interconnessa, in cui tutti (ma proprio tutti) possano accedere a una rete con velocità di download minima di 100 Mb/s. Con possibilità di upgrade a 1 Gb/s grazie al 5G. 

  Per centrare questo traguardo si parte dalla suddivisione del paese in aree nere, grigie e bianche. Le aree nere sono quelle che prevedono la presenza o la pianificazione di due reti con banda ultra larga. Le aree grigie sono caratterizzate da una rete, mentre quelle bianche non prevedono ancora interventi di questo genere.

  I piani di digitalizzazione prevedono investimenti per la creazione di nuove reti. Ma anche per garantire l’accesso a connessioni veloci alle categorie sociali più fragili. Non a caso si parla di voucher dedicati alle famiglie a basso reddito, agli studenti, alle piccole e medie imprese. 

  Per farsi un’idea della portata degli investimenti di cui sopra, basta considerare che il PNRR ha destinato quasi il 30% delle risorse disponibili alla transizione digitale. Più dettagliatamente si parla di circa 6,7 miliardi di euro dedicati ai progetti per la banda ultra larga. 

• 5. Il Piano Strategico Banda Ultra Larga

  

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  L’Italia lavora sullo sviluppo di una rete a banda ultra larga da ormai quasi 10 anni. La prima approvazione di un Piano Strategico è datata 3 marzo 2015, mentre gli Interventi a Concessione sono tecnicamente iniziati a partire dal 2018. 

  L’obiettivo dichiarato era ed è il raggiungimento di 6.232 Comuni italiani in grado di utilizzare un servizio di connessione Internet a banda ultra larga. L’evoluzione del Piano BUL (Banda Ultra Larga) può essere monitorata quotidianamente da tutti gli italiani: per farlo è sufficiente consultare il sito ufficiale bandaultralarga.italia.it. 

  Il primo elemento a disposizione dell’utente è una mappa interattiva del nostro Paese, divisa per regioni. Questa mappa permette di controllare lo stato di percentuale di completamento dei cantieri per l’installazione della fibra ottica. 

  Il check è piuttosto intuitivo: le singole regioni sono colorate con una sfumatura di blu che si fa più intensa via via che ci si avvicina al completamento dei lavori. A seguire è possibile entrare nel merito dello stato di avanzamento dei lavori. 

  È possibile persino leggere news dedicate al singolo territorio. Ad esempio l’ultimo aggiornamento dal cantiere “X”, piuttosto che il conteggio dei Comuni italiani collaudati settimana dopo settimana. 

  Il Piano prevede che la creazione della banda ultra larga sia suddivisa in 8 step diversi. Si comincia con la progettazione definitiva ed esecutiva, per poi arrivare alla fase effettiva di lavorazione. Il risultato deve portare alla creazione di una copertura di fibra ottica e di una copertura wireless. 

  All’inizio del 2023 il 66,6% del territorio italiano poteva vantare una banda ultra larga in grado di raggiungere almeno i 30 Mb/s. A ciò si aggiunge un 20,3% del territorio coperto da una banda ultra larga ad almeno 100 Mb/s. 

• 6. Prospettive future: la fibra ottica multimodale

  

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  Mai come in questo momento storico i Paesi del mondo stanno facendo sforzi congiunti per garantire degli standard di connettività comuni. La banda larga e la banda ultra larga sono al centro dei progetti in corso, ma intanto la tecnologia non si ferma.

  Anche in questo momento storico è possibile parlare di prospettive future. E volendo fare un riferimento alla rete fissa è impossibile non parlare di fibra ottica multimodale. La fibra ottica multimodale ad oggi viene usata soprattutto in situazioni geograficamente limitate: sedi di aziende, campus, o comunque strutture adatte a una comunicazione a breve distanza. 

  La fibra ottica classica è tecnicamente definita come fibra ottica monomodale: ciò vuol dire che è concepita per trasferire un singolo raggio luminoso. La fibra ottica multimodale è dotata di un nucleo con diametro sensibilmente più largo rispetto a quello della fibra ottica monomodale: si parla di un range tra i 50 e i 100 μm, da paragonare a un range compreso tra 8,3 e 10 μm.

  Questo presupposto tecnico fa sì che la fibra ottica multimodale garantisca il passaggio di luce in diverse modalità. Questo vuol dire che la fibra ottica multimodale è in grado di trasmettere contemporaneamente diverse tipologie di informazione. 

  Di contro, ad oggi la fibra multimodale ha una distanza massima sensibilmente inferiore rispetto alla fibra ottica monomodale. Quest’ultima riesce a trasferire segnale senza compromissioni anche per più di 40 chilometri. 

  Anche dal punto di vista dei costi, ad oggi la fibra ottica monomodale è considerata più conveniente: soprattutto se si parla di ricetrasmettitori o di acquisto e taratura delle componenti delle ottiche. 

• 7. Prospettive future: connessione via satellite

  

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  In questo momento storico la connessione Internet satellitare non è ancora la più performante in assoluto. Al tempo stesso si rivela semplicemente decisiva, per tutte le aree del mondo che non sono ancora raggiunte da una rete fissa. 

  Dal punto di vista tecnico la connessione via satellite utilizza un modem satellitare e un’antenna parabolica. Quest’ultima deve essere puntata verso un satellite geostazionario. Si tende poi a distinguere tra connessione satellitare monodirezionale e connessione satellitare bidirezionale. 

  La connessione monodirezionale prevede che il solo download venga gestito dal modem satellitare. Per questo l’utente deve dotarsi anche di un modem tradizionale da connettere alla rete telefonica, che gestirà il traffico upload. La connessione bidirezionale prevede invece che il modem satellitare gestisca sia il download che l’upload di dati. 

  Ad oggi la connessione satellitare è sensibilmente più lenta anche rispetto a una banda larga come quella dell’ADSL. Detto ciò non esistono limiti teorici di download da un satellite: tutto sta nel poter usufruire di una banda che non sia saturata dalla presenza di troppi utenti. 

  Con questi presupposti è più semplice capire gli obiettivi strategici di SpaceX: la società di Elon Musk che sta pesantemente investendo proprio nella connessione satellitare. Inoltre proprio i beta testdi SpaceX sono particolarmente confortanti anche in termini di performance: prove recenti certificano una velocità Internet tra i 50 e i 150 Mb/s, con tempi di latenza corrispondenti a 20/40 ms. 

  Anche Apple ha recentemente investito in connessione satellitare. I modelli iPhone 14 e 14 Pro sono infatti dotati di una funzionalità di nome SOS emergenza, che sfrutta proprio il satellite: in questo modo l’utente può inviare una richiesta di aiuto anche se fuori da copertura di rete mobile.