Indubbiamente il 5G rappresenta una delle innovazioni tecnologiche più importanti del millennio, soprattutto per le tante promesse legate all’interazione tra i tanti dispositivi connessi che popolano le nostre vite. Non solo smartphone dunque, ma anche sensori, automobili e intere città pronte a dialogare ad alta velocità e a bassa latenza.

Si aprono così scenari finora impensabili, non sono grazie a una maggiore velocità di trasmissione ma soprattutto per la presenza di nuove potenzialità pronte a cambiare radicalmente le nostre vite. Dalle auto a guida autonoma alla telemedicina, dall’Internet of Things a tutta una serie di servizi digitali che stanno già nascendo in tutto il mondo.

Diamo dunque uno sguardo alla nuova tecnologia, dal modo in cui opera alle frequenze di trasmissione interessate, dagli operatori italiani coinvolti nello sviluppo a tematiche più delicate legate all’impatto ambientale e a quello sulla salute dell’uomo. Scopriamo dunque tutto quello che c’è da sapere sul 5G.

Cos’è e come funziona il 5G

Le reti di telefonia mobile di quinta generazione, dette più semplicemente 5G, rappresentano un tema decisamente complesso da affrontare, con alcuni aspetti fondamentali da prendere in considerazione. Grazie a questo nuovo standard sarà possibile veicolare su rete mobile gran parte del traffico che attualmente transita sulle linee terrestri, come ADSL o fibra ottica.

Due sono i punti chiave della nuova tecnologia, velocità e latenza, temi che affronteremo nel prossimo paragrafo. A differenza della tecnologia 4G, che opera a una frequenza massima di 5 GHz, le reti 5G sfruttano le onde millimetriche, disponibili nel range compreso tra 30 e 300 GHz, anche se attualmente nessuno stato ha assegnato tale spettro, arrivando a operare al massimo nella banda compresa tra i 26,5 e i 27,5 GHz.

Va detto però che alle alte frequenze peggiora la propagazione del segnale, che diventa molto più sensibile agli ostacoli fisici, come ad esempio gli edifici. Per ovviare al problema della propagazione del segnale lo standard prevede che le reti possano operare anche a frequenze inferiori ai 6 GHz, e in questo caso grazie a nuovi protocolli di codifica e decodifica sarà possibile raggiungere velocità superiori del 40% rispetto alle reti 4G.

In Italia il problema è stato risolto assegnando la frequenza di 700 MHz, decisione che ha comportato altre importanti variazioni di cui parleremo più dettagliatamente nel paragrafo dedicato alle frequenze. Per ovviare al problema della copertura le reti 5G utilizzano le small cells, antenne più piccole rispetto a quelle attuali ma distribuite in maniera più capillare sul territorio.

Velocità e latenza del 5G

Oltre alla elevata velocità di picco in download e upload, che dal punto di vista teorico possono raggiungere rispettivamente i 20 Gbps e 10 Gbps, le reti 5G sono caratterizzate da una latenza molto bassa, nell’ordine di 1 ms, circa venti volte in meno rispetto alle reti 4G, anche se nella fase iniziale dell’implementazione tale valore potrà arrivare fino a 4 ms.

È proprio la latenza estremamente ridotta il vero punto di forza delle nuove reti, visto che sarà possibile implementare nuovi servizi a distanza che risulterebbero improponibili con le tecnologie precedenti.

Va detto che il dato relativo alla velocità è da intendersi come valore minimo teorico di ogni singola cella, ma nulla vieta agli operatori di installare nuovi impianti in grado di superare tale livello, garantendo quindi una maggiore velocità all’utente finale.

Anche la velocità reale sarà, almeno nel primo periodo, decisamente inferiore a quella teorica attestandosi comunque attorno a 1 Gbps. Per ottenere simili risultati sono utilizzate onde radio a frequenze decisamente superiori rispetto alle reti 4G.

Lo standard 5G stabilisce inoltre dei limiti minimi di velocità per i dispositivi connessi: almeno 100 Mbps in download e 50 Mbps in upload, dati molto simili a quelli raggiungibili attualmente con un 4G di buon livello. Aumenta decisamente anche la capacità della rete, aprendo decisamente la strada allo sviluppo dell’Internet of Things.

Le reti 5G infatti dovranno poter garantire la connessione fino a 1 milione di dispositivi simultanei per ogni chilometro quadrato, mantenendo uno standard qualitativo molto elevato. Tutto questo a fronte di una drastica riduzione dei consumi da parte delle singole celle 5G, sia a pieno carico ma soprattutto in casi di carico ridotto.

Un minor consumo delle singole celle si traduce infatti in minori costi di gestione per gli operatori e di conseguenza in tariffe più vantaggiose per l’utente finale.

Frequenze 5G in Italia

In Italia il 5G si basa su tre bande di frequenza, tutte inferiori ai 30 GHz. Si parte dalla banda compresa tra i 694 e i 790 MHz, definita per convenzione Banda 700, si passa alla banda intermedia compresa tra i 3,6 e i 3,8 GHZ, definita Banda 3,7 GHZ per chiudere con la banda compresa tra i 26,5 e i 27,5 GHZ, chiamata Banda 26 GHz.

La suddivisione delle bande è stata regolamentata al fine di ridurre al minimo i rischi di conflitti e interferenze, con un’asta pubblica che ha permesso l’assegnazione di blocchi generici per gli operatori mobili italiani. Vediamo di capire le principali differenze fra le bande in cui opera il 5G in Italia.

  • Banda 700 – Opera come dicevamo in un range compreso tra i 694 e i 790 MHz e garantisce la migliore efficacia nella penetrazione del segnale all’interno degli edifici. Va detto però che tale banda è stata assegnata alle emittenti televisive che trasmettono sul digitale terrestre ed è stato necessario trovare un accordo al fine di liberare tale banda. Gli accordi intercorsi con l’Unione Europea danno tempo agli Stati membri fino al 2022 per completare la transizione verso altre frequenze. Nel nostro Paese tale processo interessa il triennio 2020-2022.
    In seguito all’asta pubblica chiusa il 2 ottobre 2018, i seguenti operatori si sono aggiudicati uno o più blocchi nella banda a 700 MHz (tra parentesi il prezzo di aggiudicazione all’asta). Da segnalare che Iliad ha potuto godere di un trattamento di favore ottenendo un blocco riservato da 10 MHz in quanto new entry del mercato italiano.

    • 700 MHz blocco riservato (10 MHz) – Iliad Italia (676.472.792 euro)
    • 700 MHz blocco generico (5 MHz) – Vodafone Italia (345.000.000 euro)
    • 700 MHz blocco generico (5 MHz) – Telecom Italia (340.100.000 euro)
    • 700 MHz blocco generico (5 MHz) – Telecom Italia (340.100.000 euro)
    • 700 MHz blocco generico (5 MHz) – Vodafone Italia (338.236.396 euro)
  • Banda 3,7 GHz – Anche in questo caso il 5G deve fare i conti con i precedenti “occupanti” della banda, tra cui Difesa, ponti radio, collegamenti satellitari e WiMax (che però libererà le frequenze nel 2022). L’asta ha visto TIM e Vodafone aggiudicarsi i due lotti più ambiti, da 80 MHz ciascuno, mentre Wind Tre e Iliad si sono “accontentati” dei lotti da 20 MHz rimanenti:
    • 3700 MHz blocco specifico (80MHz) – Telecom Italia (1.694.000.000 euro)
    • 3700 MHz blocco specifico (80MHz) – Vodafone Italia (1.685.000.000 euro)
    • 3700 MHz blocco specifico (20MHz) – Wind Tre (483.920.000 euro)
    • 3700 MHz blocco specifico (20MHz) – Iliad Italia (483.900.000 euro)
  • Banda 26 GHz – In questa banda dello spettro iniziano le onde millimetriche, caratterizzate dalla possibilità di garantire una maggiore velocità di trasferimento, superiore anche alla fibra ottica. Anche Fastweb è riuscita ad aggiudicarsi un blocco insieme agli altri quattro operatori.
    • 26 GHz blocco generico – Telecom Italia (33.020.000 euro)
    • 26 GHz blocco generico – Iliad Italia (32.900.000 euro)
    • 26 GHz blocco generico – Fastweb (32.600.000 euro)
    • 26 GHz blocco generico – Wind Tre (32.586.535 euro)
    • 26 GHz blocco generico – Vodafone Italia (32.586.535 euro)

In totale dunque l’asta per le frequenze 5G ha superato i 4 miliardi di euro, cifra minima fissata dalla legge di bilancio, attestandosi a 6.550.422.258 euro.

Ulteriori informazioni le trovate nel nostro approfondimento dedicato: Frequenze, velocità e copertura del 5G.

Copertura del 5G in Italia

Le reti 5G in Italia sono operative da metà 2019 e a gennaio 2020 sono solamente due gli operatori, Vodafone e TIM, a offrire questo tipo di connettività. Alla stessa data è decisamente ridotto il numero di città coperte dalla rete 5G per entrambi gli operatori, ma il numero è destinato a salire fino a raggiungere (nel 2025) una copertura pressoché totale.

A gennaio 2020 Vodafone offre la rete 5G in cinque città italiane, Roma, Bologna, Napoli, Torino e Milano. Il servizio in quest’ultima città copre anche alcune aree di Assago, Bollate, Bresso, Carugate, Cassina de’ Pecchi, Cinisello Balsamo, Cologno Monzese, Cusano Milanino, Garbagnate Milanese, Lainate, Legnano, Melegnano, Novate Milanese, Opera, Parabiago, Pessano con Bornago, Pioltello, Rho, Rozzano, San Donato Milanese, San Giorgio su Legnano, San Giuliano Milanese, Sedriano, Segrate, Senago, Sesto San Giovanni, Solaro e Trezzano sul Naviglio.

Per quanto riguarda TIM invece sono raggiunte dalla rete 5G Roma, Torino, Firenze, Napoli, Bologna, Genova, Brescia e Monza, mentre Milano viene dichiarata “5G Ready”. A seguire sarà la volta di Verona, Ferrara, Matera e Bari.

Iliad, Wind Tre e Fastweb non hanno invece lanciato le rispettive proposte, che dovrebbero comunque prendere il via nel corso del 2020.

5G per TIM, Vodafone, Wind, Tre, Iliad e Fastweb

A gennaio 2020 solo Vodafone e TIM consentono l’attivazione di un’offerta 5G. Per quanto riguarda Vodafone possono navigare in 5G tutte le offerte RED Unlimited, Shake it Easy e Vodafone One Pro attivate dopo il 16 giugno 2019, mentre per gli altri è disponibile l’opzione 5G Start al costo di 5 euro al mese.

TIM invece propone due offerte, rispettivamente con 50 e 100 GB di traffico Internet incluse, a 29,99 e 49,99 euro al mese. È probabile che i costi siano destinati a diventare maggiormente competitivi nei prossimi anni, quando i costi per le nuove infrastrutture saranno parzialmente assorbiti e saranno disponibili un maggior numero di offerte, in particolare dai tre attori che non sono ancora attivi sul mercato 5G.

Smartphone compatibili col 5G

I primi smartphone in grado di offrire il supporto alle reti 5G sono arrivati sul mercato nel corso del 2019, a partire dal MWC 2019 quando è stato presentato Samsung Galaxy S10 5G. Nel corso del 2019 sono stati presentati altri modelli, come Xiaomi Mi MIX 3 5G, Mi 9 Pro 5G, Samsung Galaxy Note 10 5G, LG V50 ThinQ 5G, Huawei Mate 20X 5G, Huawei Mate X e numerosi altri.

A fine 2019 sono stati annunciati numerosi chipset che integrano un modem 5G, sia per la fascia alta del mercato sia per quella media. Nel corso del 2020 sono dunque attesi numerosi smartphone pronti a supportare la nuova tecnologia, soprattutto nella fascia media che si rivela il vero traino dell’intero mercato.

Campi di applicazione del 5G

Non saranno solo gli smartphone, come dicevamo, a beneficiare delle reti 5G. L’elevata velocità di trasmissione ma soprattutto la bassa latenza aprono di fatto la strada a numerosi ambiti in cui le nuove reti potranno mostrare tutto il proprio potenziale.

Vediamo insieme alcuni dei primi campi di applicazione, anche se nel corso dei prossimi anni ne arriveranno di nuovi, man mano che scopriremo le reali potenzialità delle nuove reti. Tra i primi settori a beneficiare troviamo automotive, Internet of Things, Smart Home, produzione e logistica, Salute, intrattenimento e

  • Salute – Grazie al 5G il personale medico potrà assistere i pazienti a distanza, ricevere regolarmente i dati relativi alla salute, in particolare per quelle persone che necessitano di un monitoraggio costante nel tempo. Sarà possibile effettuare uno screening già a bordo dei mezzi di primo soccorso, ma non mancherà la possibilità di effettuare interventi chirurgici da remoto, con i medici situati a grande distanza dalle sale operatorie.
  • Smart Home – Qualsiasi dispositivo elettronico presente in casa, dalla lavatrice alla TV, dal frigorifero ai sistemi di illuminazione, potrà essere collegato al 5G per una gestione più semplice e coordinata, con nuovi servizi di telegestione.
  • Intrattenimento – Mentre il gaming si sposterà sul cloud, e l’offerta televisiva potrebbe abbandonare digitale terrestre e satelliti per transitare esclusivamente via Internet, dovrebbero prendere piede i sistemi di realtà aumentata e virtuale.
  • Internet of Things – Dopo aver lentamente preso piede, il fenomeno dell’Internet of Things, con milioni di sensori intelligenti, potrà decollare definitivamente aprendo la strada a nuovi servizi di integrazione e intelligenza artificiale.
  • Automotive – Grazie al 5G sarà più semplice rendere sicure le auto a guida autonoma, con la possibilità di farle dialogare tra loro e con la rete stradale in maniera intelligente, riducendo i consumi e facendole diventare qualsiasi auto parte integrante dell’ecosistema urbano.
  • Emergenze – In caso di incendi, una piaga che ricorre con grande frequenza nel nostro Paese, droni con connettività 5G potranno trasmettere in tempo reale la situazione a una centrale operativa, che combinando i dati meteo potrà prevedere lo spostamento del fuoco e coordinare le squadre di intervento.
    La protezione civile o i vigili del fuoco potranno indossare visori per la realtà aumentata e capire quali sono gli edifici da controllare, quelli sicuri e quelli a rischio.
  • Produzione – Grazie al 5G sarà possibile automatizzare numerosi processi produttivi e anche logistica e trasporti potranno trarre grandi benefici dalla nuova tecnologia.

Questi sono solo alcuni dei campi di applicazione delle reti 5G ma nei prossimi anni assisteremo alla nascita di nuovi servizi al momento in fase di studio o di test, pensati per rendere più semplici e sicure le nostre vite.

5G: problemi per la salute e per l’ambiente

Da parecchio tempo la scienza e la medicina cercano di capire se esista una correlazione diretta tra la comparsa di tumori e l’utilizzo dei cellulari, soprattutto a causa dei campi magnetici generati. L’assenza di studi in grado di fornire risultati incontrovertibili sulle reti di generazione precedente si applica a maggior ragione anche il 5G, generando moltissime discussioni.

Una sentenza della Corte di Appello di Torino però afferma che esiste un nesso, tanto che l’Inail dovrà corrispondere un vitalizio a un ex dipendente Telecom Italia colpito da un tumore al nervo acustico.

Le reti 5G, secondo quanto affermano gli esperti, dovrebbero portare a una minore emissione di onde elettromagnetiche, a causa della diversa tecnologia utilizzata. Saranno infatti presenti un numero maggiore di antenne per una copertura più capillare, ognuna con emissioni abbondantemente al di sotto di quanto accade con le tecnologie precedenti.

Va detto che in Rete girano numerose notizie fasulle o palesemente esagerate, anche se resta indubbia la potenziale pericolosità delle onde radio, la cui esposizione potrebbe causare l’insorgenza di tumori, come sostiene uno studio della IARC (International Agent for Research on Cancer).

A quanto pare però il 5G potrebbe avere altri effetti collaterali e negli USA è già stato lanciato un allarme da numerosi esperti di meteorologia. A quanto pare le reti che lavorano nello spettro dei 24 GHz creano notevoli interferenze con la frequenza a cui vibrano le molecole di vapore acqueo nell’atmosfera.

In questo modo si rende inefficace la raccolta dati, un problema non di poco conto che potrebbe portare indietro la scienza della meteorologia di almeno quarant’anni.

Potete trovare un approfondimento sulla vicenda nel nostro approfondimento e nei due video sottostanti.

https://www.youtube.com/watch?v=eJqiHCOovkA

https://www.youtube.com/watch?v=UTdHVyNOKG8