In arrivo la nuova infrastruttura 5G NR su onde mmWave

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Onde millimetriche: per Qualcomm saranno fondamentali nel 5G anche per i terminali.  Le onde millimetriche e le frequenze sopra i 6GHz saranno fondamentali anche per i servizi e le connessioni dirette dei nostri terminali quando le tecnologie 5G sbarcheranno sul mercato: è questa l’opinione di Qualcomm, che ha già pronti i modem 5G per i telefonini top di gamma del 2019 e che delinea alcuni degli scenari futuri. Non solo backhaul, ma anche valanghe di dati verso gli utenti finali.

La notizia è di qualche giorno fa: presso il Politecnico di Torino è stata accesa la prima antenna 5G a onde millimetriche in Italia, con una connessione record oltre i 20 Gigabit/s. Quella delle mmWave o onde millimetriche è una tematica fondamentale per il 5G e ne abbiamo parlato con Fabio Iaione ed Emiliano Sottani, rispettivamente Country Manager e direttore del Product Marketing di Qualcomm per l’Italia. Fino ad ora parlando con i tecnici e i manager dei diversi player del settore, il futuro del 5G è stato sempre delineato con una netta linea di demarcazione tra i due spettri sopra e sotto i 6GHz. In particolare le frequenze più basse dedicate alla connessione tra le celle e i terminali e quelle più alte scelte per il backhaul di rete, la comunicazione delle celle con la rete, laddove esse non abbiano un accesso diretto alla rete di trasporto cablata.

Qualcomm sembra avere una strategia decisamente diversa, che si era già intuita al lancio del modem 5G Snapdragon X50 l’anno scorso. Questo modem sarà una delle caratteristiche portanti degli smartphone di fascia alta che vedremo nel 2019. Si tratta di un orizzonte temporale decisamente ampio, ma il 3GPP sta ancora dando gli ultimi ritocchi alla Release che andrà a standardizzare la futura generazioni di tecnologie per le telecomunicazioni e lo sbarco in volumi sul mercato di prodotti 5G è previsto solo per il 2020. Negli scorsi giorni un annuncio congiunto di alcuni importanti protagonisti del settore ha messo una delle prime pietre fondanti definitive in seno al 3GPP con il completamento del primo standard 5G NR nell’ambito della Release-15.

Le tecnologie 5G NR mmWave sono molto interessanti per diverse ragioni: da un lato permetteranno (anche se solo a corto raggio) di raggiungere velocità di connessione decisamente elevate, dall’altro permetteranno di utilizzare nuove porzioni di spettro, risolvendo così uno dei problemi attuali, che vede proprio nella congestione delle frequenze un freno importante. Le onde millimetriche dovrebbero essere in grado di aprire nuovi scenari di utilizzo in aree ad elevata densità di rete che richiedono grossi volumi di dati. Aeroporti, centri commerciali, stadi sono esempi calzanti dove una grande massa di persone è connessa e magari a servizi che richiedono molti dati, come l’utilizzo di video.

Come abbiamo già detto parlando delle tecnologie 5G, in questi casi sarà proprio la struttura della rete a essere diversa, con l’utilizzo di una fitta maglia di small cell. Nelle visioni mostrate fino a qui le onde millimetriche erano una parte fondamentale del backhaul di queste microcelle e su esse si basava il trasporto dei dati tra le celle fino ai nodi principali di rete connessi in fibra. Nella visione Qualcomm le onde millimetriche serviranno direttamente anche gli utenti, visto il supporto delle bande attorno ai 28GHz del modem X50. Come accadeva qualche anno fa all’affacciarsi delle tecnologie 4G sul mercato, è difficile immaginare oggi quali saranno gli scenari d’uso più frequente. Solo qualche anno fa era impensabile avere un servizio come Netflix (e usarlo regolarmente) sul proprio cellulare, eppure oggi è la realtà quotidiana.

Difficile immaginare soprattutto i possibili casi d’uso abilitati dalla bassa latenza delle connessioni 5G. Allo stadio seremo la realtà aumentata per sapere esattamente e in tempo reale chi tocca la palla, potendo accedere a statistiche e chilometri percorsi durante la partita? In ambito consumer sono soprattutto gli scenari che mettono al centro la mixed reality quelli che stuzzicano maggiormente la fantasia e che sono al momento ‘impensabili’ quanto lo era guardare interi film dal cellulare sul treno qualche anno fa.

C’è però un settore dove già oggi è più facile immaginare quello che accadrà negli anni a venire, quello noto come “Cellular V2X“, dove “V” sta per Vehicle, veicolo, e “X” è sostituibile con vari termini. V2V Vehicle to Vehicle, V2I Vehicle to Infrastructure, V2N Vehicle to Network, V2P Vehicle to Pedestrian: sommando le diverse connessioni che potranno avvenire tra gli oggetti in movimento e si possono immaginare scenari interessanti. Abbiamo già parlato del ‘platooning‘, ossia il formare lunghi convogli di camion che viaggiano a corta distanza l’uno dall’altro, muovendosi all’unisono grazie alla connessione tra essi, per cui nel momento in cui il primo frena, anche gli altri lo fanno di conseguenza.

Ma è possibile spingersi più in là. Anche i wearable saranno connessi su rete cellulare e non più solo via Bluetooth attraverso lo smartphone grazie ai protocolli di connessione a basso consumo energetico. Connettendoli in tempo reale alla rete si potrà avvisare con una vibrazione al polso il ciclista del sopraggiungere di un veicolo alle sue spalle e nel contempo segnalare in modo dinamico sull’HUD (Head-Up Display, il cruscotto in sovraimpressione sul parabrezza) la sua presenza al guidatore, anche in condizioni di scarsa visibilità. Il rapporto diretto dei veicoli con la rete e con le infrastrutture abiliterà semafori veramente intelligenti, ma anche deviazioni dinamiche del traffico per bilanciare il carico sulle varie arterie delle città. Tema caro a molti è poi quello del parcheggio: unendo i sensori sull’asfalto alla possibilità di connessione alla rete dei veicoli è facile immaginare modi per azzerare il tempo di ricerca del posto auto, routine che non solo oggi consuma inutilmente il tempo delle persone, ma crea – altrettando inutilmente – emissioni che potrebbero essere così ridotte senza ricorrere a blocchi del traffico o misure simili. Nella Release 14 del 3GPP si parla anche di questo tema e sono già attive a livello mondiale diverse sperimentazioni, che vedono protagonisti i grandi marchi dell’automobile accanto ai fornitori di tecnologia e di connettività.

Come detto in apertura però il nuovo modem 5G sbarcherà sui telefonini solo a partire dal 2019 e le reti commerciali avranno un’estensione massiccia solo a partire dal 2020: tutto fermo fino ad allora? No, al momento la parola d’ordine in campo mobile è Gigabit LTE (nota anche con l’appellativo di 4,5G), sotto il cui cappello rientra anche LTE Cat-18, che porta con sé già oggi la possibilità di arrivare a velocità di download fino a 1,2 Gbps sfruttando le tecnologie di CA (Carrier Aggregation o aggregazione di portanti in italiano) e QAM (quadrature amplitude modulation o modulazione numerica di ampiezza in quadratura). Questo significa già oggi la possibilità di utilizzare il cloud (quasi) come se fosse una memoria locale e di utilizzare lo streaming in alta definizione. Il tutto con alcuni vantaggi di decongestione della rete lato operatori, visto che il download di un contenuto anche di grandi dimensioni richiede molto meno tempo e quindi libera prima le risorse di rete, con una migliore esperienza per gli utenti. Gioca un ruolo fondamentale a questo scopo anche la tecnologia LAALicensed Assisted Access, che può aggrega le frequenze LTE con lo spettro non licenziato a 5GHz, particolarmente efficace per la copertura di hot spot(stadi, centri commerciali, piazze e parchi) tramite small cell a basso impatto visivo. Una tecnologia già mostrata da TIM su territorio italiano utilizzando uno smartphone Asus Zenfone 4 basato su chipset Qualcomm Snapdragon 835 con modem integrato LTE X16 e tecnologia di rete LTE-Licensed Assisted Access di Ericsson: il servizio è disponibile commercialmente da settembre negli hot spot di Milano e Torino e raggiungerà successivamente ulteriori hot spot in altre grandi città del nostro paese.

Con Milano e Torino che si candidano a diventare due capitali del 5G non bisognerà nemmeno aspettare troppo per toccare con mano sul campo le nuove tecnologie, con l’Italia che dovrebbe riuscire a essere tra i pionieri nelle sperimentazioni e negli sviluppi commerciali. Qual è lo scenario che più stuzzica la vostra fantasia e il servizio che per primo vi piacerebbe utilizzare quando il 5G sarà attivo?

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