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Come funziona il 5G

Nel settore delle connessioni internet mobili la vera rivoluzione è la tecnologia 5G, già presente in alcune zone d’Italia in fase sperimentale. Nei prossimi anni questo standard diventerà una realtà, aiutando a creare un’infrastruttura indispensabile per i nuovi sistemi smart come la domotica residenziale, le auto a guida autonoma e l’ultima fase dell’industria 4.0.

Le difficoltà tecniche e le sfide da affrontare sono ancora numerose, infatti è indispensabile trovare il giusto compromesso tra le prestazioni di rete, la copertura e la salute pubblica. Inoltre bisognerà adattare il 5G alle diverse applicazioni, ognuna delle quali richiede caratteristiche tecniche differenti. Vediamo cos’è il 5G e come funziona, per capire meglio cosa rappresenta per la nostra società.

Cos’è il 5G?

Il 5G è la nuova tecnologia per le reti mobili, un’evoluzione dell’attuale standard 4G con l’obiettivo di rendere le connessioni ancora più veloci ed efficienti. In particolare si tratta dell’infrastruttura indispensabile per l’IoT (Internet of Things), la quale dovrà sostenere le nuove soluzioni di smart technology.

Il termine 5G indica la quinta generazione delle tecnologie di connessione mobile, da utilizzare per il collegamento di una serie di dispositivi come smartphone, tablet, smartwatch e di tantissimi altri device non fissi. L’ecosistema del 5G comprende infatti anche le auto a guida autonoma e assistita, i semafori intelligenti e ogni apparecchio usato in modalità mobile.

Tecnologia 5G: come funziona?

Le reti mobili 5G assicurano una velocità di connessione estremamente rapida, fino a 1000 volte più veloce rispetto all’attuale standard 4G LTE. Queste performance sono necessarie per far fronte all’aumento delle richieste di dati, con una connettività sempre maggiore dovuta all’aumento del numero di device collegati e all’esigenza di prestazioni più elevate.

Tra gli aspetti tecnici del 5G c’è un ritardo del segnale infinitesimale, con una latenza di appena 1 millisecondo in confronto ai 100 ms delle reti 3G e ai 30 ms dello standard 4G. Ciò consente di usufruire di connessioni mobili molto precise, con una risposta immediata essenziale in alcune applicazioni come i sistemi legati alla circolazione stradale.

Allo stesso tempo è possibile collegare migliaia di dispositivi in aree piuttosto ristrette, per una banda larga di alta potenza per i privati, le industrie, le aziende e qualsiasi tipo di attività. Il sistema è garantito da una serie di piccole antenne, dei ripetitori installati in punti strategici in grado di emanare onde radio millimetriche, con una frequenza al di sopra dei 6 GHz e fino a 300 GHz.

Per quanto riguarda la velocità di connessione il progresso è considerevole, considerando che le reti mobili 5G possono arrivare fino a 20 Gbps in download e 10 Gbps in upload. Senza dubbio si tratta di una differenza sostanziale rispetto al 4G, uno standard con il quale le prestazioni massime raggiungono i 4 Gbps in download e i 100 Mbps in upload.

Le frequenze delle reti 5G

Attualmente le connessioni 5G sono sperimentate su 3 bande di frequenze:
  • 700 MHz;
  • 3,6 GHz;
  • 26 GHz.
Le frequenze a 700 MHz sono adoperate per le trasmissioni televisive, in particolare per quelle relative al digitale terrestre. Si tratta della soluzione meno promettente, in quanto non in grado di consentire un aumento della velocità di connessione. Allo stesso tempo si possono raggiungere zone isolate, poiché è possibile ottenere una copertura di alcune decine di chilometri.

Le frequenze a 3,6 GHz presentano un raggio di propagazione più corto, con una copertura massima di pochi chilometri, tuttavia è possibile ottenere una latenza minima e prestazioni in velocità davvero elevate. In questo caso si può trasportare una quantità considerevole di dati, sebbene non arrivino molto lontano, con un buon compromesso tra performance e affidabilità.

Le frequenze a 26 GHz, invece, sono le più veloci in assoluto, nonostante il raggio d’azione sia piuttosto corto. Queste onde millimetriche sono ideali per gli spazi pubblici, in cui vengono connessi alla rete migliaia di dispositivi in uno spazio ridotto. Inoltre sono utili per coprire l’ultimo tratto delle connessioni in fibra ottica, proponendosi come alternativa laddove la linea non arrivi fino al modem.

Quali sono le applicazioni del 5G

La nuova tecnologia 5G avrà delle ricadute importanti in diversi settori, dall’intrattenimento all’industria 4.0. In ambito business sarà possibile aumentare l’efficienza dello smart working, consentendo alle imprese e ai liberi professionisti di migliorare la qualità del lavoro agile grazie alle connessioni ultraveloci di ultima generazione.

Allo stesso modo si potranno ottenere sviluppi consistenti nel settore del cloud computing, una risorsa sempre più usata dalle aziende per esternalizzare le infrastrutture informatiche e i servizi digitali. Ovviamente il comparto più interessato al 5G è il mercato dell’IoT, il cui sviluppo dipende in gran parte da sistemi di collegamento precisi e rapidi, soprattutto in grado di garantire una latenza quanto più bassa possibile.

Il 5G sarà fondamentale anche per applicazioni in ambito medico, l’evoluzione dei super computer e dei sistemi hardware con tecnologia quantistica. Con gli algoritmi più avanzati e la velocità del 5G sarà possibile prevedere eventi sismici in modo più affidabile, portare avanti l’automatizzazione industriale e la creazione di nuovi robot, ma anche far diventare realtà le smart city e ottimizzare le tecniche agricole.

Gli smartphone compatibili con le reti 5G

Al momento le reti mobili 5G sono ancora in fase di sperimentazione, tuttavia alcune aziende propongono già smartphone in grado di supportare questa tecnologia. Il marchio leader in questo mercato è sicuramente Huawei, impegnato nell’implementazione delle infrastrutture 5G in tutto il mondo, con commesse in diversi paesi europei, tra cui anche l’Italia.

Al momento il brand cinese propone diversi dispositivi compatibili, tra cui il P40 Pro, il Mate 20X e il Mate Xs. Anche Samsung ha iniziato a sviluppare telefoni con modulo 5G, tra cui alcuni modelli della gamma Galaxy S10 e della serie Galaxy S20. Si possono però trovare anche apparecchi Oppo Reno, LG e Xiaomi, ovviamente a prezzi elevati in quanto si tratta ancora di top di gamma assoluti.

La connessione 5G Fastweb

Fastweb è impegnata in prima linea nello sviluppo delle nuove reti 5G, con progetti pilota in corso a Milano, Bari, Roma, Genova e Cagliari. In particolare, sta portando avanti la convergenza tra le connessioni fisse e quelle mobili, spingendo verso un sistema ibrido in grado di assicurare prestazioni elevate sia tramite le reti in fibra ottica FTTH sia nelle nuove reti mobili 5G.

L’obiettivo è implementare entro pochi anni i nuovi sistemi FTTA, con la linea in fibra fino all’antenna per una connessione ultrarapida, con una latenza minima e una qualità del segnale senza precedenti. Il lavoro di Fastweb è incentrato sulle reti 5G FWA (Fixed Wireless Access), con una struttura mista in fibra ottica e una connessione 5G nella parte finale, per raggiungere una velocità di collegamento di 1 Gbps anche dove manca la copertura finale in fibra.

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