Cosa si intende realmente con velocità 5G?

Il 5G o "quinta generazione" fa parte della serie di generazioni di reti wireless nelle telecomunicazioni mobili. L'implementazione di questa rete cellulare è iniziata nel 2019 come successore della rete 4G. Molte compagnie di telefonia cellulare in diversi paesi stanno contribuendo allo sviluppo della rete 5G.

Parte 1: introduzione alla velocità 5G

Attualmente, la rete wireless è nelle sue fasi iniziali e deve ancora essere completata. Alcuni paesi del mondo, come Regno Unito, Stati Uniti, Australia e altri paesi, stanno già utilizzando le reti, soprattutto per esigenze commerciali. Secondo la GSM Association, si prevede che la rete 5G avrà almeno 1,7 miliardi di abbonati entro il 2025. Il resto del mondo avrà implementato la rete wireless per garantire che i dispositivi 5G sfruttino questa nuova rete con una banda larga più significativa.

Come già sperimentato nei paesi con la rete 5G, è probabile che diventi una spinta significativa per aziende, live streamer, giocatori, industrie e altri settori importanti che investono enormemente nella tecnologia di rete wireless.

Diversi operatori in tutto il mondo hanno già annunciato vari piani per il lancio della rete alle persone entro la fine dell'anno. Poiché la rete 5G richiederà una trasmissione wireless più veloce, un supporto più ampio per la connessione simultanea di dispositivi e una latenza inferiore rispetto alle reti 4G precedenti, si traduce in velocità più elevate. Ciò significa che se scarichi film 8K, gli abbonati 5G probabilmente impiegheranno secondi invece di aspettare circa 30 minuti come con la rete 4G. La velocità fornita è più affidabile che mai su smartphone e altri dispositivi tecnologici di rete wireless.

Si prevede che la rete 5G trasmetterà grandi quantità di dati per consentire un mondo intelligente e connesso. Il processo aumenterà probabilmente la tecnologia dell'Internet delle cose poiché la rete sarà integrata in più dispositivi intelligenti che utilizziamo quotidianamente. Il processo di sviluppo non è ancora terminato, ma i programmi di implementazione inizieranno nonostante siano stati rallentati dall'epidemia di Coronavirus. La rete si espanderà mentre i vettori si impegneranno maggiormente nello sviluppo di configurazioni attuali in nuove aree in tutto il mondo.

Il 5G adotta un approccio pratico per garantire una connettività affidabile. I dispositivi 5G saranno collegati tramite onde radio utilizzando un array di antenne locali all'interno di piccole aree geografiche chiamate celle. Queste antenne locali sono collegate a Internet e alla rete telefonica utilizzando la tecnologia di connessione backhaul wireless e una fibra ottica a larghezza di banda elevata. Il protocollo consentirà alla rete 5G di connettere circa un milione di dispositivi per chilometro quadrato, un throughput maggiore rispetto alla rete 4G che supporta circa 100000 dispositivi per chilometro quadrato.

Parte 2: informazioni sulle prestazioni del 5G

La rete 5G sta avendo una crescente domanda di applicazioni. L'evoluzione in termini di throughput e latenza sperimentata con questa tecnologia di rete wireless spiega la domanda. La rete di comunicazione di quinta generazione ospiterà molti dispositivi e supporterà l'applicazione esistente grazie alle nuove funzionalità e tecnologia utilizzate con la rete 5G. Le nuove funzionalità che portano le nuove esperienze con la rete wireless 5G includono MIMO (Multiple Input Multiple Output), piccola rete densa, stazione base mobile, beamforming e frequenza a onde millimetriche. Le funzionalità attivano un rapido traffico dati e un'enorme espansione della rete wireless.

Guardando le attuali ricerche e sviluppi sulla rete 5G in corso, i sistemi wireless 5G mirano a risolvere sfide tecniche senza precedenti. Allo stesso modo, più dispositivi richiedono che la nuova rete 5G esegua dati, voce ed esegua vari processi per migliorare la qualità della vita. Questo interpreta la necessità di una maggiore capacità; quindi più industrie si stanno evolvendo verso la rete wireless 5G. Di seguito sono riportati i requisiti tecnici volti a rendere la rete 5G una soluzione migliore alle sue esigenze.

Latenza: è stato difficile raggiungere il requisito di latenza considerando la velocità dei dati e le richieste fornite entro un periodo specifico. La latenza della rete wireless 5G fornisce un requisito di latenza end-to-end di 1-5 ms.

Copertura e velocità dati: La rete wireless 5G mira a mantenere una connettività affidabile in tutta la sua copertura con una velocità dati minima di 1 Gbps.

Dispositivi collegati: 5G ha la visione di incorporare un vasto numero di dispositivi. Permetterà loro di comunicare con una velocità di trasmissione dati fino a x100 rete 4G.

Efficienza energetica ed economica: le aziende di telefonia mobile stanno cercando di progettare la rete 5G per soddisfare i requisiti di ogni applicazione che consuma dati in vari campi a un costo inferiore. Allo stesso modo, il 5G mira a fornire una maggiore efficienza energetica rispetto alle generazioni di reti wireless precedenti.

Efficienza di accesso radio multiplo: lo sviluppo della tecnologia di rete wireless 5G non intende sostituire la rete 4G esistente. La rete si basa sulle attuali tecnologie wireless per fornire una connettività affidabile e fornire soluzioni intelligenti alle esigenze del settore delle telecomunicazioni. Queste tecnologie includono evoluzione a lungo termine avanzata (LTE-A), fedeltà wireless (Wi-Fi), sistema globale per comunicazioni mobili (GSM), terza generazione di comunicazioni mobili (3G) evoluzione a lungo termine (LTE) e pacchetto ad alta velocità accesso (HSPA).

I requisiti di cui sopra sono fattori chiave per consentire alle applicazioni ad alta intensità di dati di funzionare in modo efficiente come richiesto dalle industrie e dal mondo accademico negli ultimi anni. Seguendo questi requisiti, più tecnologie richiedono l'implementazione per portare le reti 5G in una realtà e includono quanto segue.

Frequenza delle onde millimetriche: La rete wireless 5G utilizza lo spettro di frequenza inferiore a 6 GHz. L'onda millimetrica fornisce l'ambiente migliore con una risposta più elevata ai requisiti di capacità di rete vasta.

Massive MIMO: la tecnologia MIMO è un'estensione alta applicabile sulla rete wireless 4G per funzionare con molte antenne. Le frequenze delle onde millimetriche utilizzano la tecnologia MIMO per trasmettere frequenze più alte, che richiedono elementi di antenna più piccoli. Sono necessarie molte antenne per la stazione base e la stazione mobile per garantire che l'architettura dei ricevitori e dei ricetrasmettitori funzioni con alta efficienza.

Piccole cellule: 5G probabilmente sperimenterà un numero elevato di utenti, aumentando quindi la domanda di traffico. Le celle piccole sono necessarie per fornire un aspetto prioritario nella rete 5G.

Parte 3: quanto è veloce il 5G?

Le reti cellulari wireless si stanno evolvendo, portando nuove esperienze sul mercato. I principali fattori trainanti nell'implementazione di una nuova rete wireless ruotano attorno a velocità, bassa latenza e maggiore affidabilità. La conversione a una rete 5G è accompagnata dalla richiesta di una svolta nella velocità. Molte aziende di telefonia mobile mirano a utilizzare diverse tecnologie per garantire che la velocità di rete prevista venga raggiunta durante lo sviluppo delle reti 5G. Alcuni paesi come il Regno Unito, gli Stati Uniti, l'Australia e vari paesi in tutto il mondo stanno già sperimentando il 5G a una velocità variabile a seconda di ciò che i corrieri del paese possono fornire.

Vari operatori che lavorano alle prove di velocità 5G hanno riportato velocità di trasmissione dati fino a 20 Gbps e velocità di trasmissione dati medie superiori a 100 Mbps. Oltre alla velocità di picco della rete 5G, la rete wireless è progettata per fornire una capacità di rete diversificata espandendosi in mmWave.

Il 5G offre anche una bassa latenza rispetto alle generazioni di reti precedenti. La bassa latenza integra la risposta immediata e l'esperienza complessiva uniforme dimostrata con la rete 5G. Allo stesso modo, le velocità dei dati rimangono costantemente elevate anche quando gli abbonati 5G si spostano.

Oltre alla velocità mozzafiato sperimentata con la rete wireless 5G, la rete ha un sistema di codifica del segnale adattivo che mantiene significativamente i tassi di errore più bassi possibile. D'altra parte, la gamma di connettività 5G è una preoccupazione significativa. Il 5G dipende da diversi fattori per determinarne la portata, per cui la frequenza è tipicamente il fattore trainante. Mentre i segnali mmWave hanno una portata bassa di un paio di centinaia di metri, il segnale in banda bassa può avere una portata di centinaia di chilometri nelle giuste circostanze.

Parte 4: applicazioni 5G che devi conoscere

5G è un nuovo sviluppo di rete wireless che ha avuto un impatto significativo sulla trasmissione dei dati sulle reti cellulari. Più provider stanno lavorando all'implementazione dell'infrastruttura 5G per garantire vaste applicazioni potenziali in vari casi. Di seguito sono descritte le applicazioni della tecnologia di rete wireless 5G.

Espansione dell'IoT

L'ampio utilizzo dell'IoT integrato con la tecnologia 5G è già segnalato in ambito industriale e commerciale per monitorare e ottimizzare la logistica e la produzione. Il 5g ha influito sulla flessibilità wireless e sulla minore latenza, consentendo una semplificazione di varie infrastrutture, l'automazione nelle fabbriche, l'interconnessione dei dispositivi e una maggiore visibilità in molte catene di fornitura.

Dati in tempo reale per un migliore processo decisionale

Le reti 5G forniscono dati in tempo reale nelle strutture sanitarie, negli ambienti di vendita al dettaglio, nelle reti elettriche e in altri campi per aiutare le organizzazioni a prendere decisioni definite. Molte informazioni possono essere trasmesse rapidamente attraverso la rete 5G.

Veicoli autonomi

Il pieno sviluppo della rete 5G aiuterà a completare lo sviluppo di progetti di veicoli a guida autonoma. Le auto a guida autonoma utilizzeranno il 5G nella trasmissione dei dati e forniranno un'enorme quantità di informazioni alla rete dei veicoli autonomi. Il 5G svolgerà anche un ruolo fondamentale nei veicoli autonomi come la diagnosi automatica, la manutenzione predittiva, la gestione della flotta, gli aggiornamenti del sistema operativo e i pagamenti in auto.

Reti sanitarie

Il settore sanitario trarrà enormi benefici dalla rete 5G consentendo l'espansione della flessibilità dei dispositivi IoT senza compromettere le prestazioni. Anche i servizi di telemedicina saranno più veloci e affidabili grazie alla connettività 5G.

Applicazioni smart city

Le città di tutto il mondo utilizzeranno la rete wireless 5G per trovare una soluzione per ridurre al minimo le congestioni del traffico, fornire un servizio pubblico efficiente e migliorare la sicurezza sulle strade. Lo Smart IoT con sensori potrebbe trasmettere rapidamente i dati attraverso la rete 5G per offrire notifiche alle autorità in merito a problemi di traffico e altre condizioni.

Conclusione

Il 5G sta creando nuove possibilità in tutto il mondo in vari settori. L'incredibile velocità e affidabilità nelle trasmissioni dei dati forniscono strategie migliori per potenziare più progetti del settore commerciale. Molte aziende di telefonia mobile in vari paesi si stanno impegnando per facilitare il lancio del 5G più dvicino ai clienti e alle strutture per migliorare le prestazioni e innescare innovazioni per migliorare la qualità della vita.

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Nicola Massimo

staff Editore