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Il 5G è in arrivo: i dieci termini da sapere

Il 5G è sulla bocca di tutti, ecco i termini tecnici con cui ci si imbatterà più di frequente

Con la fine del 2019 e l'arrivo del 2020 si parlerà sempre più spesso delle applicazioni basate sul 5G. E una serie di termini tecnici si incontreranno altrettanto di frequente. Ecco i dieci che probabilmente sono i più importanti, illustrati in sintesi.

3GPP Release X

Il 5G non è tecnicamente delineato da un singolo standard. Si tratta di un ambito troppo ampio ed articolato per essere sintetizzato in una singola specifica. Così ci sono gruppi di lavoro che si occupano della parte radio. Altri che delineano le caratteristiche delle nuove core network. Altri ancora che lavorano alla definizione dei singoli casi d'uso: guida autonoma, multimedialità, IoT massiva e quant'altro.

Sono stati quindi definiti - e man mano ne nascono ancora - gruppi di specifiche 3GPP che standardizzano elementi collegati ed omogenei del 5G. Ciascuna di queste specifiche è una Release. Ad esempio, la parte radio del 5G è definita dalla 3GPP Release 15. La successiva 3GPP Release 16 è considerata la specifica che porta il 5G "completo" ed è attesa per metà 2020. Molti scenari d'uso saranno completamente definiti con la 3GPP Release 17 di fine 2021.

5g agvs in siemens automotive test center

C-V2X

Sta per Cellular Vehicle-to-Everything. È, nella visione di una buona fetta del mondo automotive, l'insieme delle tecnologie e dei prodotti che permette una nuova concezione della mobility. In cui un veicolo, come recita la sigla, è connesso a... tutto. Altri veicoli, pedoni, sistemi infrastrutturali per il controllo delle strade, sistemi informativi e quant'altro. Se ne parla molto perché è uno dei pochi campi, insieme alle vetture elettriche e ai sistemi per l'assistenza alla guida (ADAS), in cui l'automotive può spingere innovazioni tecnologiche con appeal di massa.

C-V2X è una evoluzione delle applicazioni LTE-V2X che già ci sono. Oggi però basate su LTE e non sulle reti 5G. Il passaggio al 5G dovrebbe permettere un vero salto generazionale nei servizi abilitati. A patto di avere pazienza: nonostante l'appeal mediatico, nessuno si aspetta sistemi C-V2X reali prima del 2023. Prima il 5G deve maturare completamente. Ma soprattutto devono svilupparsi i sistemi ITS (Intelligent Transport Systems) di controllo con cui i veicoli dovrebbero dialogare per trasmettere e dare informazioni. Per ora il Vehicle-to-Everything è quasi solo Vehicle-to-Vehicle.

Classe di servizio

Il 5G non è semplicemente dare connessioni con una banda anche dieci volte maggiore rispetto al 4G. Sin dalla sua ideazione è stato improntato anche sul concetto degli scenari d'uso mirati, come le comunicazioni veicolari. A ciascuno sono associate specifiche caratteristiche tecniche, funzionali e operative delle reti. In una espressione: le classi di servizio.

A rigor di termini ci sono tre classi di servizio 5G. eMBB (enhanced Mobile Broadband) è per le applicazioni, di qualsiasi genere, basata su una larga banda in mobilità. URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications) è per gli scenari d'uso che sfruttano la bassissima latenza del 5G. Quindi gestione delle Smart Grid, automazione Industry 4.0, veicoli a guida autonoma, telemedicina. mMTC (massive Machine Type Communications) riguarda tutte le applicazioni in stile Internet of Things, dalle Smart Home alle Smart City.
tim 5g vr

Core network

La rete di "core" è il nucleo delle infrastrutture degli operatori mobili. In sintesi, tutto quello che c'è a monte delle celle radio e verso il cuore (per quanto distribuito) dei data center degli operatori. La core network è sempre esistita. Se ne parla molto quando si tratta del 5G perché per supportare i vari scenari d'uso delle nuove reti mobili è necessario che la core network evolva verso un modello flessibile. In modo da attivare, disattivare e configurare servizi e connessioni in tempo praticamente reale.

Questo avviene, di fatto, portando alla core network delle Telco gli approcci e i componenti dell'IT moderna. Virtualizzazione, Network Function Virtualization, networking software-defined, microservizi, eccetera. Si parla per questo di "cloudification" delle reti Telco. Un processo affatto banale, ma necessario.

mmWave

Con questa denominazione si indicano le alte frequenze - appunto millimetriche - che saranno usate per il 5G. Al momento in Italia si tratta della banda dei 26 GHz. Più in generale, varie nazioni stanno cercando di "sdoganare" anche frequenze più elevate che sono, ad esempio, usate per le comunicazioni via satellite.

A queste frequenze si possono avere le massime prestazioni delineate per il 5G, in quanto a banda e latenza. Il limite è che i segnali millimetrici hanno un raggio di copertura ridotto e si attenuano velocemente. Da qui la necessità di sviluppare infrastrutture con micro-celle ad alta densità. E il problema di come portare questi segnali negli ambienti indoor.
oracle 5g

Network slicing

I concetti collegati agli scenari d'uso e alle classi di servizio del 5G si possono anche interpretare da un altro punto di vista. È come se ogni applicazione "vedesse" la rete 5G di un operatore configurata esattamente in base alle sue necessità. Con una certa banda, una latenza che non supera un dato valore, eccetera. Ed in effetti i sistemi di quell'operatore garantiscono a quella singola applicazione una "fetta" della propria rete che ha quelle caratteristiche.

Non è un concetto nuovo per chi viene dall'IT. È una estensione del concetto delle reti virtuali, infatti si basa sui principi del software-defined networking. Ma per le Telco è un concetto nuovo, e prende un suo nome specifico: network slicing. O "affettare" la rete per ogni singola applicazione. Sulla rete di trasporto cablata la cosa è semplice, appunto grazie al software-defined networking e alla virtualizzazione delle funzioni di rete. Sulla parte radio la cosa è più complessa e si realizza associando a ogni singola "fetta" alcune specifiche regole di gestione del traffico nella parte radio.

New Radio

Più precisamente, 5G New Radio o 5G NR. È il termine tecnico con cui si indica - come si intuisce - la nuova parte radio del 5G. Che introduce diverse novità in ambiti come modulazione del segnale, multiplexing, introduzione di tecnologie per l'ottimizzazione del "servizio" ai terminali. È la parte che è stata standardizzata per prima e su cui gli operatori stanno già lavorando.

Standalone

Più precisamente, 5G Standalone o 5G SA. L'implementazione delle nuove tecnologie 5G può essere graduale. Anzi, nel biennio 2020-2021 è ampiamente prevista una coesistenza fra 5G e 4G. in particolare perché gli operatori stanno dedicandosi prima alla parte 5G NR e sono gradualmente alla core network.

Questo però introduce un limite. Un 5G parzialmente "appoggiato" su infrastruttura 4G non è un 5G vero. Non basta in particolare essere 5G nella parte radio per avere tutte le funzioni descritte in questi anni per le nuove reti cellulari. Il 5G completo, che opera da solo senza l'aiuto del 4G, si definisce tecnicamente 5G Standalone o 5G SA. Quasi certamente non vedremo reti 5G SA prima del 2021. Una rete ibrida 5G-4G si definisce 5G NSA, Non-Standalone.
5g 1

Sub-1

È il termine che indica in sintesi le basse frequenze - sotto 1 GHz - del 5G. In Italia è la fascia dei 700 MHz, che sarà libera dal 2022. Estromettendone le trasmissioni del digitale terrestre. È considerata una fascia pregiata perché a queste frequenze una cella 5G può coprire un'area molto ampia. Inoltre, i segnali a bassa frequenza soffrono meno l'attenuazione e possono penetrare meglio negli ambienti indoor.

Dato che le leggi della fisica sono quelle che sono, però, a queste frequenze il 5G non può certo portare la banda elevata e la bassa latenza di cui spesso si parla per gli scenari d'uso estremi. Come la guida autonoma.

Sub-6

È il termine, anche commerciale per alcune case come Qualcomm, con cui si identificano le medie frequenze del 5G: da 1 a 6 GHz. In Italia oggi è la fascia dei 3,7 GHz, ma si cerca di occupare anche altre frequenze sempre sotto i 6 GHz. È qui che al momento si gioca la partita commerciale del 5G. Trattandosi di frequenze "nuove" che offrono un buon equilibrio tra copertura, banda, latenza.

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Pubblicato il: 13/12/2019

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