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Nelle reti 5G i servizi della rete sono suddivisi in piccole aree geografiche, chiamate celle. Ogni dispositivo 5G appartenente a una cella è connesso alla rete telefonica o a Internet tramite un’antenna presente nella cella che trasmette utilizzando onde radio la cui frequenza è maggiore rispetto alle precedenti tecnologie di rete cellulare.
Evoluzione delle infrastrutture di rete
L’evolutiva tecnologica, in progressione sta portando a una trasformazione della rete in una piattaforma programmabile, con servizi cloud distribuiti grazie all’edge computing e una ulteriore specializzazione delle reti attraverso lo slicing, ovvero una tecnica di sezionamento dedicata.
Le diverse bande di frequenza
Le reti comprendono tre diversi tipi di celle: ogni dispositivo 5G avrà bisogno di un’antenna specifica e, a seconda delle applicazioni, gli verrà fornita la velocità di download opportuna. Le onde radio ad alta frequenza hanno una portata fisica più breve, quindi le reti 5G operano in tre diverse bande di frequenza (bassa, media e alta) ciascuna con i suoi vantaggi e svantaggi.
Spettro in banda bassa (a livello nazionale) - inferiore a 1 GHz
- Ampia copertura, velocità limitata;
- Ideale per estendere la portata (all’interno/intorno agli edifici) e l’affidabilità come strato di copertura nelle implementazioni 5G.
Spettro di banda media (area metropolitana) - tra 1 GHz e 6 GHz
- Buon equilibrio tra copertura/velocità;
- Ideale per fornire velocità dati in Gbps agli utenti mobili con un’ampia larghezza di banda del canale RF.
Spettro in banda alta (Dense Urban) - 24Ghz-100Ghz*
- Alta velocità, copertura limitata;
- Ideale per fornire larghezze di banda elevate e densità di traffico utilizzando celle piccole.
*note come onde millimetriche o mmWave 7
Il ruolo del cloud per il 5G
Le novità che avranno l’impatto più significativo sulle relazioni fra la filiera delle telco e i settori economici che possono beneficiare delle applicazioni del 5G sono l’edge computing e lo slicing di rete. L’edge computing consente al sistema di diventare una piattaforma di calcolo programmabile a supporto delle applicazioni degli utenti mentre lo slicing di rete permette di creare più reti virtuali sulla stessa infrastruttura con servizi e risorse dedicate.
Grazie all’alta velocità del 5G è possibile supportare ogni tipo di caso applicativo anche con diversi requisiti e garantire efficienza in scenari di condivisione dell’infrastruttura. L’idea è di realizzare reti logiche virtuali, chiamate network slice, che condividono la medesima infrastruttura fisica di accesso e trasporto per supportare diversi casi applicativi con caratteristiche particolari. Con lo slicing di rete, ad esempio, sullo stesso hardware è possibile creare una sezione di rete per supportare un veicolo autonomo, con uno specifico KPI in termini di latenza, con un’altra sezione che fornirsce un throughput più elevato a supporto di applicazioni VR.
In estrema sintesi, una stessa rete può avere molteplici slice, ciascuna dedicata a servizi o clienti specifici.
L’infrastruttura, così congeniata, garantisce una maggiore agilità e dinamicità a livello di servizio, un uso efficiente delle risorse e maggiori opportunità di business.
Il potenziale per migliorare notevolmente la larghezza di banda e la latenza, offrendo le comunicazioni ovunque e in qualsiasi momento sta nella combinazione di 5G ed edge computing.
La big picture delle sperimentazioni nel nostro Paese
In Italia, i casi d’uso più diffusi relativi all’adozione del 5G sono legate al monitoraggio da remoto (35%), utilizzate soprattutto in ambito smart city, ad esempio in presenza di sistemi di gestione della mobilità, soluzioni di smart parking, illuminazione intelligente e cestini intelligenti per la raccolta dei rifiuti così come in agricoltura, per tenere sotto controllo le coltivazioni e ricevere alert in caso di situazioni anomale. Altri ambiti di applicazione sono la sanità, con l’analisi continuativa dei parametri vitali di pazienti e atleti, e la manutenzione predittiva nelle grandi infrastrutture distribuite come le ferrovie, monitorate con sensori o droni.
Esperienze potenziate grazie al 5G
Il secondo gruppo di sperimentazioni più numeroso riguarda il miglioramento della user experience (Enhanced Experience, 20%), con applicazioni i vari settori. In ambito media sono stati realizzati servizi giornalistici in 4K e spettacoli in realtà virtuale. Nel turismo un uso spinto della realtà aumentata per riprodurre siti e monumenti storici. Per quanto riguarda l’istruzione, sono state portate avanti sperimentazioni sugli studenti di medicina che, grazie all’AR, possono interagire con un paziente virtuale. Seguono applicazioni di Surveillance & Safety (16%) e monitoraggio strutturale, con soluzioni per la sorveglianza con videocamere intelligenti e algoritmi di intelligenza artificiale, Remote Operations (13%), che consentono di pilotare strumenti come robot o droni e di eseguire attività da remoto, Smart & Connected Vehicle (9%), che aumentano il campo visivo del guidatore, monitorano le condizioni stradali o comunicano con altri veicoli connessi.
5G, le sperimentazioni di frontiera
Solo il 2% le sperimentazioni sui cobot che impiegano robot umanoidi per dare informazioni ai clienti o per automatizzare alcune attività di fabbrica. Solo il 2% anche l’uso combinato di tecnologie di rete già esistenti (in particolare FWA - Fixed Wireless Access) e il 5G per portare una rete con le performance della fibra in territori meno accessibili, e i veicoli autonomi (2%), soprattutto per le consegne in aree urbane e per l’agricoltura di precisione.
Quasi tutte le applicazioni mappate dagli analisti consentono di offrire benefici tangibili rispetto alle reti attuali e in alcuni casi servizi totalmente nuovi.
Un freno allo sviluppo sono gli investimenti. I ricercatori del Politecnico hanno identificato 122 sperimentazioni sui casi d’uso condotti dalle aziende italiane. Solo i trailblazer più esperti stanno iniziando a sperimentare sul 5G e sulle nuove modalità di gestione della rete. Come fanno notare gli osservatori, saranno proprio queste le imprese che avranno un importante differenziale competitivo rispetto a chi è ancora fermo al palo.
