Tutto quello che c’è da sapere sul 5G

Si parla molto, a volte anche a sproposito, di 5G, la rete mobile di nuova generazione già sbarcata in alcune città italiane. 5G è acronimo di 5th Generation, le prime antenne compatibili col nuovo standard sono state installate nel 2019.

La pandemia non ha rallentato i piani di espansione e la nuova connettività è sempre più diffusa. Nei prossimi paragrafi illustreremo come funziona il 5G, quali sono i suoi vantaggi e le sue prestazioni.

Il 5G sarà una vera rivoluzione nella tecnologia mobile: non solo sarà possibile vedere video in alta risoluzione con la stessa facilità con cui ascoltiamo oggi la musica, ma, grazie alla maggiore banda disponibile e alla bassa latenza, saranno possibili utilizzi che ancora abbiamo difficoltà ad immaginare.

evoluzione reti mobili fino al 5G

Un assaggio lo abbiamo avuto con il cloud gaming di Google Stadia, Microsoft XCloud e Amazon Lua. Presto o tardi la connessione mobile 5G potrebbe anche sostituire le nostre connessioni a banda larga domestiche, offrendo una stabilità e latenza paragonabile.

Come funziona il 5G

Come funziona il 5G

In primo luogo il 5G è il primo protocollo di connessione che prevede spettri di frequenze tanto diversi. Abbiamo due spettri di trasmissioni Sub-6GHz:

  • uno che viaggia su frequenze comprese tra 3,4 e 3,6GHz, che è quello più simile alle reti di generazione precedente;
  • e uno a 700 Mhz, che garantisce velocità più basse ma un maggior grado di penetrazione risultando perfetto per l’Internet of Things.

Alle trasmissioni Sub-6GHz presto si aggiungeranno le frequenze comprese tra i 24,25GHz e i 29,5GHz, dette millimiterWave o mmWave (nella nostra lingua onde millimetriche).

Le onde millimetriche rappresentano la parte più rivoluzionaria del salto di generazione. Queste viaggiano a frequenze vicine ai 30 GHz, sono tali alte frequenze che permettono velocità massime teoriche di 20 Gb/s.

Le onde millimetriche permetteranno anche buone prestazioni di rete nelle aree ad alta densità di dispositivi connessi, come gli stadi o i concerti, dove la rete attuale entra in sofferenza. Inoltre, anche la latenza sarà abbattuta, portando finalmente sul mobile valori che possono competere con quelli delle migliori attuali reti FTTH.

Il grande aumento di frequenza non porta in dote solo i vantaggi che abbiamo descritto ma causa anche alcuni inconvenienti, che sono in parte visibili già a chi in casa utilizza un router dual band. I più attenti infatti si saranno accorti che il segnale WiFi a 5 GHz degrada con la distanza e quando attraversa i muri molto più rapidamente di quello a 2,4 GHz.

In generale un’onda elettromagnetica a frequenza più alta si propaga meno e ha maggiori problemi a superare gli ostacoli. Quindi, le nuove onde millimetriche si degraderanno in modo decisamente più importante rispetto alle trasmissioni di vecchia generazione.

Per questa ragione sarà necessaria l’installazione di un maggior numero di antenne a distanza minore per garantire una copertura 5G paragonabile a quella offerta dal segnale 4G.

Per quanto riguarda la velocità, il massimo di teorico di 20 Gb/s scende normalmente nel quotidiano di circa 10 volte. Nella maggior parte dei casi si ottiene ad oggi una velocità massima in condizioni reali vicina a 1 Gb/s, che dovrebbe tendere a crescere nei prossimi anni.

Si tratta già di prestazioni ragguardevoli che superano di 10 volte quanto è possibile ottenere nel quotidiano con connessione LTE.

I vantaggi della rete 5G

Già si potevano intuire dalle caratteristiche della rete, ma li schematizziamo per voi:

  • velocità decisamente maggiori, paragonabili a quelle delle reti fisse, nell’ordine dei Gb/s;
  • bassissime latenze che scenderanno a 5ms, aprendo sul mobile tutto un nuovo mondo di possibilità, come il cloud gaming di cui parlavamo in introduzione;
  • maggiore stabilità della rete anche in situazioni con un maggior numero di dispositivi connessi, si potrà garantire la connessione ad 1 milione di oggetti per chilometro quadrato;
  • possibilità di una connessione ad Internet più agevole, onnipresente, affidabile e diffusa anche grazie alla frequenza ad alta penetrazione a 700 Mhz che permetterà un maggiore sviluppo dell’Internet of Things.

A ciò si accompagnano però anche alcuni svantaggi:

  • la transizione non sarà rapida, non tutte le vecchie antenne possono essere adattate alla tecnologia 5G e inoltre risulterebbero, come abbiamo detto, insufficienti.
  • Per un lungo periodo aumenterà la differenza nella velocità di connessione fra le aree metropolitane, più densamente abitate del paese, che sicuramente saranno raggiunte prima, e quelle meno abitate.
  • Per un lungo lasso di tempo, inoltre, la rete di nuova generazione conviverà con quelle di generazione precedente.

L’utilizzo di nuove frequenze, in precedenza utilizzate da altri servizi, obbliga questi ultimi a modificare la modalità delle trasmissioni/ricezioni dei segnali (vedremo meglio nel prossimo paragrafo).

Le frequenze del 5G

Le frequenze del 5G

Abbiamo detto che il 5G avrà un segnale a tre frequenze diverse. Queste in Italia presentano diversi problemi, partiamo con quella a 700 Mhz. Su queste pagine abbiamo già parlato del passaggio delle TV al nuovo standard DVB-T2. Il nuovo standard serve anche a liberare queste frequenze che attualmente sono occupate.

Ad oggi lo spettro dedicato alle trasmissioni radiotelevisive in Italia è quello dai 471,25 MHz ai 790 MHz, entro il 2022 dovrà essere ridotto alla banda da 471,25 MHz ai 700 MHz. La maggiore efficienza del nuovo algoritmo di compressione dovrebbe comunque permettere di offrire lo stesso numero di canali (o quasi).

Anche sulle altre bande la situazione non è esattamente rosea:

  • Nello spettro fra i 3,4 GHz e i 3,8 GHz ci sono le frequenze della difesa, quelle di alcune trasmissioni satellitari e del WiMax (la cui licenza sulle frequenze scade proprio nel 2022).
  • Anche la banda 26-28Ghz è occupata fino al 2022, questa volta le licenze la hanno FWA Open Fiber ed Eolo.

La concessione delle nuove frequenze è andata in asta nell’autunno del 2018, hanno partecipato Vodafone, TIM, Wind Tre, Iliad, Fastweb, Open Fiber e Linkem.
Solo le prime 5 si sono aggiudicate i lotti.

I rischi per la salute del 5G

Si è sentito di tutto sui possibili rischi derivati dalla connessione di nuova generazione, c’è stato addirittura chi ha attribuito lo scatenarsi della pandemia al nuovo segnale 5G.
La situazione è complessa, ma cercheremo in breve di essere chiari.

Più antenne e maggiori frequenze, sono due elementi su cui battono molto i detrattori della nuova generazione.
Sostengono che le frequenze più alte siano pericolose, ciò è falso, come abbiamo spiegato più aumenta la frequenza di un segnale radio più peggiora la sua capacità di propagarsi a distanza e di penetrare i materiali (quindi anche il corpo umano).

Il maggior numero di antenne non dovrebbe allarmarci, in quanto ciò porterà a trasmissioni dalla potenza addirittura più bassa e omogenea rispetto a quelle della generazione precedente.
Saranno quindi assenti quei picchi di emissioni che oggi si possono rilevare in prossimità dei ripetitori.

Inoltre, grazie all’utilizzo di nuove tecnologie mutuate dalle connessioni WiFi come il beamforming e la tecnologia massive MIMO, le antenne saranno più intelligenti riuscendo ad inviare il segnale dove serve. A differenza delle antenne attuali che trasmettono con la stessa potenza in tutte le direzioni.

Allora perché anche organismi prestigiosi hanno lanciato allarmi?

La risposta sta nel numero di dispositivi connessi, solo nel nostro paese si stima che i dispostivi connessi alla rete mobile di nuova generazione 5G potrebbero essere fra i 600 e gli 800 milioni!
Proprio queste stime hanno portato alcuni a chiedere maggiori studi, temendo che il maggior numero di dispositivi connessi possa causare un’impennata dell’elettrosmog.

I due studi più citati dai detrattori del 5G in merito sono quelli dell’ente governativo americano NTP (National Toxicology Program) e dell’Istituto Ramazzini di Bologna, che mettono in correlazione l’insorgere di tumori e l’esposizione a radiofrequenze.

Quindi cosa ci rassicura?

Ci rassicura che nel nostro paese esistono dei valori di legge molto stringenti per la radiazione elettromagnetica e, se questi verranno rivisti, potrà essere fatto solo dimostrando la non nocività dei nuovi livelli.

Inoltre siamo rassicurati da studi che mostrano che il 5G potrebbe abbattere la parte più pericolosa dell’elettrosmog, quella ad alta potenza, grazie alla nuove tecnologie impiegate nelle antenne.

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