Come funziona il 5G ossia il network di nuova generazione che ha debuttato ufficialmente anche in Italia grazie alle offerte di Vodafone? In attesa che anche gli altri operatori impegnati nello sviluppo sul nostro territorio come TIM, Wind e Tre, Iliad e Fastweb ufficializzino le proprie proposte, scendiamo nel tecnico con tutto ciò che c’è da sapere per comprendere il funzionamento delle reti 5G che si stanno gradualmente attivando in Italia.

Il 5G presenterà caratteristiche notevolmente migliorate rispetto al precedente standard 4G. Questo perché potranno aumentare l’efficienza, la copertura, la portata, naturalmente la velocità e al contempo ridurre in modo considerevole la latenza. Dando qualche numero, si arriverà a una velocità di circa 10 gigabit per secondo con latenza ridotta ad appena un millisecondo. Cosa avviene e cosa cambia a livello di infrastrutture?

Il network e le antenne del 5G

Il 5G avrà bisogno di più antenne per la diffusione capillare del segnale all’interno del territorio. Per rispondere subito a una domanda che circola vorticosa e sulla quale ci siamo già soffermati: non ci sono pericoli concreti per la salute visto che la maggior parte delle onde elettromagnetiche vengono create dal telefono stesso, dunque il 5G non è pericoloso e non si deve cedere ad allarmismi inutili. Allarmismi che paradossalmente colpiscono anche gli accessori Bluetooth come cuffie e auricolari, che al contrario valgono come un’ottima alternativa all’uso del telefono appoggiato all’orecchio durante le chiamate (il momento dove c’è più assorbimento dannoso).

Scendendo a livello più tecnico, le antenne sfrutteranno una caratteristica fondamentale come il Massive MIMO (Massive Multiple Input, Multiple Output) per indirizzare in modo dinamico e più efficiente la potenza verso ogni utente, al contempo aumentandone la capacità della cella e la velocità di trasmissione (throughput) e migliorando le condizioni radio.

Un altro termine da conoscere è il MEC (Multi-access Edge Computing) che si riferisce a un’architettura per avvicinare fisicamente all’utente alcune funzioni che attualmente si trovano sui server centrali, con l’effetto proprio di ridurre in modo consistente il tempo di risposta (la famosa latenza) tra lui e l’applicazione stessa. Il risultato e il beneficio immediato è che si andrà a spostare una porzione delle facoltà dal dispositivo alla piattaforma MEC connessa attraverso la rete 5G evitando di sovraccaricare il dispositivo e richiedendo requisiti hardware più semplici.

Insomma, il network si farà più carico della capacità computazionale a vantaggio degli utenti che troveranno molti dati già elaborati e digeriti pronti all’uso. La rete 5G sfrutta una collaborazione stretta con l’attuale architettura del 4G poggiandosi sui server centrali e locali proprio per vantaggi a livello di velocità e latenza. Due i componenti, la rete di accesso (radio) e quella principale (core).

La rete di accesso conta su strutture come celle, torri, alberi e sistemi interni e dedicati per collegare gli utenti mobili e i dispositivi compatibili alla rete principale. Le onde cosiddette millimetriche (qui tutto ciò che c’è da sapere su reti e frequenze del 5G) presentano un raggio di connessione limitato e per fornire una connessione continua necessiteranno di una diffusione capillare sul territorio, soprattutto in corrispondenza della maggior parte della popolazione.
Le macro celle 5G utilizzeranno le antenne con tecnologia MIMO che vi abbiamo già spiegato per reggere connessioni simultanee e tutte con un elevato throughput. La rete principale o core network è il centro nevralgico che gestisce le connessioni mobili con il trasferimento dei dati relativi a voce e internet. Da qui transitano importanti caratteristiche come la virtualizzazione delle funzioni di rete e la suddivisione del network (network slicing) tra le varie applicazioni e servizi per garantire sempre il massimo dell’efficienza e della solidità.
È indispensabile comprendere meglio questi due ultimi, fondamentali, mattoni del 5G. Semplificando al massimo, la virtualizzazione delle funzioni di rete o Network Function Virtualization (NVF) è la capacità di sfruttare macchine virtuali per gestire software e processi su architetture performanti alleggerendo la richiesta sull’hardware dell’utente. 
Il Network Slicing segmenta la rete per un particolare applicazione, settore o società per aumentare l’efficienza al singolare e al plurale. Per esempio, i servizi di emergenza possono essere confinati su una fetta di rete indipendentemente dagli altri utenti.

Cosa cambia con il 5G

Tutto ciò significa che le antenne collegheranno tra loro milioni di dispositivi senza praticamente ritardo nella risposta e con la possibilità di reggere un traffico esponenzialmente superiore a quello attuale, con benefici soprattutto per le tecnologie (vedi l’approfondimento come il 5G cambierà il mondo) che vanno a collegare tra loro dispositivi che necessitano di una comunicazione in tempo reale estremamente precisa è puntuale.

Ci sono alcuni esempi pratici come ad esempio le auto con sistema di comunicazione senza fili tra loro per andare a avvertire in tempo reale di incidenti, ingorghi oppure ogni qualsivoglia pericolo ad esempio per attivare in modo più veloce i sistemi di intervento automatico legati alla sicurezza e alla prevenzione.

Non si può prendere anche come esempio l’Internet delle Cose che punta a rendere intelligenti tutti gli oggetti in casa dagli elettrodomestici alle prese di corrente dai sensori alle videocamere e così via, ogni elemento sarà connesso e in grado di comunicare scambiando dati e informazioni. Ma non bisogna scordare altri campi di applicazione come ad esempio la medicina con strumenti e professionisti connessi in tempo reale oppure l’ambito dei videogiochi con una reattività totale soprattutto nei titoli complessi. Tutto questo sarà reso possibile con il 5G sin da oggi.