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Si fa presto, troppo presto, a dire 5G.
Sappiamo tutti che il 5G rappresenta la quinta generazione della rete dati telefonica wireless. Sappiamo anche che se il 4G ha portato velocità più elevate rispetto al 3G, il 5G non solo offre una banda dati nettamente maggiore ma consente anche di aumentare esponenzialmente il numero di dispositivi collegabili simultaneamente, gestendoli anche con velocità variabili in base alle esigenze del singolo dispositivo collegato.
Uno smartphone, ad esempio, consumerà molta banda durante uno streaming, mentre un bancomat ha bisogno di una connessione minima, ma affidabile. Tutto questo è possibile grazie al 5G che, però, è una tecnologia complessa e multiforme e non facilissima da capire. Questo perché, oltre a molti termini tecnici, ci si mettono in mezzo anche i nomi commerciali scelti da alcuni operatori. Ecco, allora, un glossario per comprendere le sigle e le tecnologie principali attorno a cui ruota la prossima generazione di reti cellulari.
5G NR
5G NR sta per "New Radio". Non c'è molto da capire: si tratta solo della denominazione data ai nuovi trasmettitori completamente in 5G per distinguerli da quelli in altre tecnologie ponte (che descriveremo tra poco). Ciò vuol dire che se un operatore afferma di avere una rete 5G NR, allora ha posizionato i nuovi trasmettitori e il suo è 5G vero e proprio.
Latenza
Se la velocità è il vantaggio principale, la latenza, detta anche "ping", è la seconda caratteristica cardine del 5G. Secondo molti sarà anche la più importante e la più utile. La latenza è il ritardo tra quando si fa clic su un link o si spara un colpo in un videogame online e si ottiene la risposta sperata. Esempio pratico: se durante una videochiamata c'è un po' di ritardo tra quando parliamo e quando l'altro utente ci vede e ci sente parlare, ma né audio né video "saltellano", allora la connessione che stiamo usando (o la piattaforma che stiamo usando) ha una latenza troppo alta.
La latenza delle connessioni mobili di oggi è di circa 20 millisecondi. Non sembra molto, ma fa la differenza quando si ha bisogno di una risposta istantanea. Per chiunque giochi a Fortnite, assicurarsi che il suo personaggio spari o schivi esattamente quando preme il pulsante relativo è fondamentale. Con il 5G la latenza si riduce a un minimo di 1 millisecondo.
Spettro
Tra le onde radio usate dalle emittenti radiofoniche e quelle usate per la telefonia e le trasmissioni dati non cambia molto: entrambe hanno uno spettro di frequenze che possono utilizzare per trasmettere le informazioni. Ogni rete telefonica, e ogni gestore telefonico, ha una propria fascia dello spettro radio complessivo che oggi usa per le reti 3G e 4G.
Non tutte le frequenze sono uguali: a parità di banda di spettro elettromagnetico usato, più alta è la frequenza, maggiore è la velocità che è possibile raggiungere. Il lato negativo della frequenza più alta, però, è la copertura minore: più è alta la frequenza e meno strada percorre l'onda a parità di potenza del segnale. Al contrario, più bassa è la frequenza, migliore è la portata, ma meno veloce sarà la connessione.
Onde millimetriche
Tra i vari spettri di frequenza utilizzati dal 5G ci sono anche le cosiddette "onde millimetriche". La gamma delle onde millimetriche è compresa tra 24 gigahertz e 100 gigahertz. Sono frequenze altissime, quindi con una portata molto bassa ma una velocità estrema. Ogni volta che qualcuno parla delle incredibili velocità possibili con il 5G, si riferisce quasi sempre al 5G su onde millimetriche. Il problema con lo spettro ad altissima frequenza, oltre alla breve distanza che coprono le onde, è l'instabilità e la sensibilità alle interferenze, oltre al fatto che difficilmente queste onde riescono ad attraversare muri o altri ostacoli.
Banda bassa
Gli operatori telefonici utilizzano da anni le bande a bassa frequenza dello spettro per le reti 3G e 4G che utilizziamo oggi. Gran parte della rete 4G negli Stati Uniti, ad esempio, funziona con uno spettro di 700 megahertz. Questo tipo di onde radio viaggiano su grandi distanze e penetrano nei muri, garantendo un'ottima copertura del segnale, ma non hanno grandi prestazioni.
Banda media
La banda media, come suggerisce il nome, si trova tra la banda bassa e le onde millimetriche. È considerato un buon compromesso tra le due, perché ha un bel mix di velocità e portata. Non esiste necessariamente una banda di spettro migliore delle altre: tutti i gestori sanno che avranno bisogno di tutte e tre le bande (bassa, media e millimetrica) per offrire una copertura completa e una buona velocità.
Sub-6 GHz
Sub-6Ghz è un termine che generalmente raggruppa le frequenze basse e medie, quelle sotto le frequenze da 6 GHz. Un tempo queste frequenze erano considerate veloci, ma oggi non lo sono più rispetto a quelle sopra i 24 GHz (le millimetriche di cui sopra). Tuttavia, come già detto, le frequenze Sub-6 GHz sono fondamentali per garantire una copertura capillare su ampi territori, impossibile con le millimetriche.
DSS
La condivisione dinamica dello spettro, o DSS, consente a un operatore telefonico di usare lo spettro di frequenze del 4G e di farlo funzionare anche per il 5G. Consente all'operatore di modulare e rimodulare in tempo reale le connessioni 5G e 4G in base alle esigenze specifiche.
5G SA
Conosciuta come 5G "standalone", questa è una rete 5G che non si appoggia sulla preesistente rete 4G LTE. Trattandosi di reti "5G reali", queste implementazioni hanno una latenza inferiore e velocità più elevate della precedente rete 4G LTE.
5G NSA
È l'opposto della precedente: 5G "non-standalone". La rete 5G NSA utilizza l'infrastruttura LTE, ottimizzandola grazie ad alcune tecnologie tipiche del 5G. Possiamo definirla come una soluzione ponte tra 4G e 5G NR, cioè il 5G vero.
Small Cell
La copertura cellulare tradizionale, quella in 3G e 4G, viene ottenuta tramite gigantesche torri piene di antenne radio diverse. Quelle antenne sono in grado di trasmettere segnali a grande distanza, su vaste aree di territorio. Le "Small Cell" sono l'opposto: trasmettitori radio delle dimensioni di uno zainetto, che possono essere appese a lampioni, pali, tetti o altri punti sparsi nelle città. Possono trasmettere un segnale 5G solo a breve distanza, quindi se ne devono implementare molte, in modo da ottenere una rete densa.
MIMO
Abbreviazione di "Multiple Input, Multiple Output": consiste nell'usare più antenne (sia dei nostri telefoni che sulle torri di trasmissione) e di farle lavorare insieme. Ad esempio, il MIMO 4x4 consiste nell'installare quattro antenne in un telefono. La possibilità di usare più antenne contemporaneamente per gestire la stessa connessione aumenta la stabilità del segnale, ma anche la velocità di trasmissione.
Carrier aggregation
I gestori di telefonia possono prendere diverse bande di frequenze radio e collegarle in modo che gli smartphone compatibili possano scegliere di volta in volta quello più veloce e meno congestionato. Questo metodo si chiama "Carrier aggregation", spesso indicato anche con la definizione "dual connectivity".
Gigabit LTE (LTE Advanced)
Gigabit LTE, noto anche come LTE Advanced, è un precursore del 5G e permette di ottenere velocità molto più elevate sulla rete LTE esistente. Non è una tecnologia 5G: rientra tra quelle ponte tra la vecchia rete e la nuova. Però offre un'ottima velocità: ad esempio i dispositivi che utilizzano il modem X24 di Qualcomm possono utilizzare la Carrier aggregation e l'LTE Advanced per ottenere picchi di download di 2 Gbps. Il già citato 5G E di AT&T è un esempio di LTE Advanced.
Beam forming
Il Beam forming è una delle caratteristiche più interessanti del 5G: consiste nella possibilità di dirigere i segnali 5G in una direzione specifica, in teoria verso uno specifico smartphone, invece che emetterli costantemente in tutte le direzioni. Il Beam forming può aiutare a "seguire" un dispositivo connesso (pensiamo ad esempio alle auto smart) e a evitare ostacoli come i muri o gli alberi.
Network slicing
Con questo termine si intende la capacità di "ritagliare" singoli frammenti di spettro per offrire a dispositivi specifici il tipo di connessione di cui hanno bisogno. Ad esempio, la stessa torre cellulare può offrire una connessione a bassa potenza e più lenta a un sensore per un contatore dell'acqua smart e, allo stesso tempo, una connessione più veloce e a bassa latenza a un'auto a guida autonoma che sta marciando.
Per saperne di più: La tecnologia del domani: il 5G
