5G - non solo comunicazioni mobili veloci

ROHDE & SCHWARZ Italia

In che modo le soluzioni di misura e collaudo di Rohde & Schwarz aiutano a costruire il mondo di domani. Anche una rapida occhiata ai titoli fa capire quanto il 5G stia generando aspettative elevate, da vera euforia. Auto e camion si guidano da soli, senza causare incidenti. Gli ingorghi sono solo un ricordo, così come la scarsità di medicinali. La produzione è più flessibile, più connessa e più efficiente che mai. In effetti, il 5G apre davvero nuove opportunità per gli operatori di mercato esperti come i produttori di infrastrutture, dispositivi per utenti finali e chipset. Ma anche i nuovi attori non vedono l'ora di introdurre nuovi modelli di business redditizi, in particolare nel settore automobilistico. Rohde & Schwarz sta collaborando con i suoi clienti per garantire che il 5G mantenga le promesse di essere una tecnologia che offre molto di più di una "semplice" comunicazione mobile veloce. Questa è la prima volta nella storia relativamente giovane delle comunicazioni wireless che gli smartphone (precedentemente chiamati telefoni cellulari) non sono l'obiettivo principale della nuova fase di sviluppo. Il nuovo standard è ottimizzato anche per l'internet delle cose, per i miliardi di dispositivi connessi presenti nelle nostre case, nelle nostre strade e nelle nostre fabbriche. Ma il 5G avrà probabilmente il maggiore impatto nell'industria, e non solo perché le macchine connesse in modalità wireless e intere linee di produzione potranno comunicare quasi in tempo reale. L'intelligenza artificiale (IA) consentirà di correggere autonomamente e rapidamente anche le più piccole deviazioni e irregolarità nelle prime fasi della produzione attraverso l'uso di petabyte di dati che vengono memorizzati e analizzati nel cloud. L'aumento dell'uso della realtà virtuale porterà anche a una maggiore efficienza. I prodotti e i processi potranno essere modellati virtualmente, e quindi in modo conveniente, anche quando non esistono ancora. Ciò consentirà ai progettisti di verificare accuratamente i prototipi ancora prima che vengano costruiti. I dipendenti non dovranno più consultare valanghe di manuali per familiarizzare con i nuovi processi. E i clienti dall'altra parte del mondo potranno riparare i loro macchinari da soli, tramite l'assistenza remota. Nell'industria manifatturiera, altamente competitiva, la produzione intelligente è un vero asso nella manica in quanto significa che anche i Paesi dove il costo del lavoro è elevato potranno ancora una volta diventare luoghi di produzione attraenti. Le normative tedesche consentono di attivare reti 5G locali gestite privatamente, note come reti di campus. In altri Paesi, l'idea è che le grandi società di comunicazione mobile implementino e gestiscano tali sottoreti locali come servizio commerciale da offrire sul mercato. Quando tali reti vengono utilizzate nell'automazione di fabbrica, è sempre necessario verificare la qualità di queste reti per garantire le prestazioni necessarie. La disponibilità di una connessione a banda larga su un'area quanto più ampia possibile può fungere da equalizzatore tra le condizioni di vita nelle aree urbane e rurali.

Nelle aree scarsamente popolate dove c'è carenza di personale medico e di infrastrutture, il 5G permette alla telemedicina di essere veramente all'altezza del suo potenziale. I consulti video trasportano virtualmente i medici specializzati ovunque siano necessari. In futuro i medici saranno anche in grado di accompagnare a distanza o eseguire interventi chirurgici (assistiti da robot), ma solo se i dati vengono trasferiti rapidamente, in modo affidabile e a prova di errori. Quando si valuta la TAC di una vittima di ictus, non ci possono essere ritardi. E i sensori per il monitoraggio remoto delle funzioni vitali non possono fallire: devono essere fornitori di dati affidabili e duraturi.

Tali scenari dimostrano che il nuovo standard è un prodigio della tecnica che offre caratteristiche eccezionali, tra cui una velocità di trasmissione dei dati significativamente più alta. L'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU) parla di fino a 20 gigabit/s nel programma IMT-2020. Questo valore è circa 20 volte più veloce di quello possibile con le reti LTE, il suo predecessore. Per inciso, il 5G non sostituirà affatto lo standard LTE. Le reti LTE continueranno a essere la spina dorsale delle comunicazioni mobili per molti anni a venire.

Il vero punto di svolta è altrove. "Il 5G consente di sviluppare applicazioni completamente nuove e più impegnative, in cui l'utente finale è spesso una macchina piuttosto che un essere umano", spiega Jeremy Carpenter, Program Manager Mobile Network Testing presso Rohde & Schwarz. "Fino a oggi l'evoluzione delle comunicazioni mobili si è concentrata su una copertura più ampia e su la garanzia di velocità dei dati più elevate. Ora l'attenzione è rivolta all'affidabilità, alla bassa latenza e alla capacità."

Saranno necessarie larghezze di banda maggiori per poter raggiungere le velocità di dati trasmissione dati a cui si punta, ma non c'è spazio per loro nelle attuali bande di frequenza inferiori a 6 GHz assegnate ai servizi mobili. Si è quindi deciso che il 5G utilizzerà la gamma di frequenza fino a circa 7 GHz e fino a 52 GHz nella gamma delle onde millimetriche. Le bande di frequenza più significative a livello commerciale sono quelle a 3,5 GHz, 28 GHz e 39 GHz. La larghezza di banda per portante sarà di solito di 100 MHz, con fino a 400 MHz possibili nella gamma delle onde millimetriche.