Il 5G divide il pubblico tra chi lo aspetta con ansia e chi lo teme: cerchiamo di capire insieme cosa ci potrebbe portare…
Il 2019 è l’anno in cui partiranno le prime installazioni del 5G, la quinta generazione delle reti cellulari che usiamo quotidianamente. Rispetto alle generazioni precedenti il 5G ha ricevuto un’attenzione particolare perché quello che può sembrare un semplice passo avanti nella telefonia è in realtà una rivoluzione con obiettivi estremamente ambiziosi. Alcuni di questi (descritti in vari documenti pubblicati da operatori e produttori di hardware) sono:
- fornire una velocità di comunicazione reale di almeno 100Mbit/s a quasi tutti gli utenti (vicina a quella di una connessione fissa in fibra) e veicolare un traffico complessivo mille volte più grande del 4G;
- ridurre la latenza della comunicazione, ovvero il tempo tra la trasmissione e la ricezione del primo bit di una comunicazione da un terminale a un altro, portandolo a meno di un 1 millisecondo, più di dieci volte inferiore al 4G;
- supportare fino a 10.000 utenti per ciascuna Base Station (gli apparati gestiti dagli operatori a cui si collegano i nostri cellulari) e arrivare a 100 volte il numero complessivo di utenti rispetto al 4G.
Per ottenere questo salto in avanti nelle prestazioni, non basta migliorare la rete esistente, ma bisogna modificarne profondamente l’architettura e cambiare le relazioni tra gli operatori (che possiedono la rete), i fornitori di servizi (che offrono servizi sulla rete) e gli utenti (noi, che usiamo i servizi). Ci soffermiamo su tre elementi innovativi: il cambio di frequenze utilizzate, il Dynamic Network Slicing ed il supporto per l’Internet of Things.
Per ottenere maggiore velocità c’è bisogno di aumentare il numero di frequenze su cui la rete opera, ma, essendo le frequenze attualmente utilizzate già sature, il 5G userà frequenze molto più alte e meno sfruttate, potenzialmente fino ai 90 GHz.
Ad alte frequenze si può avere banda più larga e quindi maggiore velocità, ma a parità di potenza emessa il segnale arriva meno lontano, e soprattutto, riesce con più difficoltà ad attraversare gli ostacoli. Il 5G avrà, quindi, bisogno di un numero molto più grande di Base Station, non una per quartiere (indicativamente, come succede per il 4G) ma una per strada, casa, o addirittura appartamento. In pratica il 5G potrebbe diventare non solo un sostituto del 4G, ma anche della vostra rete fissa.
Per fornire una latenza molto bassa il 5G deve modificare la rete di backhaul, ovvero la parte della rete dietro la Base Station. Ad oggi la rete è statica, nel senso che non si adatta al tipo di traffico dati, che viene trattato sempre allo stesso modo. Network slicing significa poter adattare la rete al traffico, creando percorsi più o meno veloci a seconda del tipo di traffico, dell’operatore e dell’applicazione usata. Così si potrà fornire contemporaneamente bassa latenza insieme ad alta affidabilità. Per le applicazioni che hanno bisogno di latenza bassissima si prevede che i fornitori di servizi possano mettere i propri server (virtuali) direttamente dentro la rete 5G (una tecnica chiamata Edge computing, ovvero “elaborazione ai bordi”, in contrasto al Cloud Computing, l’elaborazione sulle “nuvole”). In altre parole, per l’utente finale sarà come se il cloud fosse direttamente dentro alla Base Station più vicina.
Con l’internet delle cose la tentazione di connettere qualunque cosa diventerà sempre più forte, per semplificarci la vita… a costo, dicono alcuni di rischiare di perdere una fetta della nostra privacy
Il 5G vuole supportare fino a 100 volte il numero degli attuali terminali, ma perché, visto che già oggi quasi il 70% della popolazione mondiale ha già un cellulare? Perché il 5G sarà parte fondamentale del concetto di Internet of Things, un mondo in cui qualsiasi cosa può essere collegata a Internet. Pensate a tutti gli oggetti alimentati da corrente elettrica o batterie che avete in casa (elettrodomestici, lampadine, apparati multimediali, bilance, orologi ecc.), aggiungete i milioni di veicoli circolanti e sarete ancora lontani dal numero previsto, perché una volta che l’infrastruttura sarà realizzata, sarà sempre più alta la tentazione di collegarci anche tutto quello che oggi non è smart ma può diventarlo, dal carrello della spesa alla brocca dell’acqua.
Se il 5G manterrà le sue promesse, potrebbe fornirci applicazioni che hanno bisogno di tempi di reazione molto bassi ed alta affidabilità, oggi difficili da immaginare: la realtà aumentata in tempo reale, la guida autonoma per veicoli intelligenti, o l’Internet tattile immaginate ad esempio un chirurgo a Milano che opera un paziente a Roma attraverso un robot.
C’è però un grosso “se” all’inizio della frase precedente. Non è chiaro, infatti, quanto il 5G potrà veramente essere all’altezza delle aspettative. Di sicuro non sarà per tutti, visto che gli investimenti infrastrutturali sono enormi; per l’Europa la Comunità Europea stima investimenti per 56 miliardi, mentre gli operatori arrivano a stime di 600 miliardi di Euro. Anche il modello di business per gli operatori non è chiaro, visto che il prezzo della banda larga è diminuito negli anni e generalmente non sono loro a fornire le applicazioni ad alto valore aggiunto che gli utenti sono disposti a pagare. Infine, la riconfigurazione dinamica del backhaul solleva molti dubbi per quello che riguarda la neutralità della rete: oggi su Internet gli operatori non possono dare priorità ad un servizio a discapito di un altro. E’ uno dei principi fondamentali di Internet come la conosciamo, che garantisce pari condizioni a tutti i fornitori di servizi (siti, servizi di streaming ecc.) e quindi maggiore offerta per gli utenti. Chi deciderà domani la logica secondo cui un servizio andrà invece più veloce di un altro?
Il 5G è un argomento molto caldo nella comunità scientifica, ma ancora non sappiamo se sarà una rivoluzione. Di sicuro non sarà una rivoluzione immediata, se si pensa che il 4G in Europa dopo dieci anni è riuscito a raggiungere solo il 48% degli utenti. Se dovesse fallire, non c’è problema, c’è già chi pensa al 6G.
Immagine di copertina: Book Catalog via Flickr