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Cosa sarà il 5G: wireless ultraveloce testato a New York?
Il più grande produttore di telefoni cellulari al mondo, Samsung, ha suscitato scalpore la scorsa settimana annunciando una tecnologia wireless ultraveloce che non ufficialmente ha soprannominato 5G. E la tecnologia, infatti, è stata testata per le strade di New York.
Test di velocità: Gli ingegneri Samsung Wonsuk Choi, Daeryong Lee e Byunghwan Lee lavorano in un banco di prova wireless a Suwon, in Corea del Sud.
Il sistema è impressionante ma è ancora in fase di sviluppo, il che vale per tutte le tecnologie che saranno alla base della prossima generazione di comunicazioni wireless. Quando il 5G arriverà, probabilmente combinerà nuovi protocolli wireless con nuovi progetti di rete, schemi di condivisione dello spettro e trasmettitori più piccoli.
Samsung afferma che il suo nuovo ricetrasmettitore può inviare e ricevere dati a velocità superiori a un gigabit al secondo su un massimo di due chilometri e potrebbe fornire decine di gigabit al secondo a distanze più brevi. Ciò è paragonabile a circa 75 megabit al secondo per lo standard più recente, noto come 4G LTE. La tecnologia Samsung si basa su frequenze di 28 gigahertz, che possono trasportare un numero commisurato di più dati ma possono essere bloccate da edifici, persone, fogliame e persino pioggia.
Samsung afferma di aver notevolmente mitigato questi problemi inviando dati su una qualsiasi delle 64 antenne, modellando dinamicamente la suddivisione del segnale e persino controllando la direzione in cui viene inviato, apportando modifiche in decine di nanosecondi in risposta alle mutevoli condizioni (tra altre caratteristiche, può catturare riflessi vaganti di segnali che erano rimbalzati su un ostacolo). La società non ha concesso una richiesta di intervista, ma la tecnologia è descritta in questo deposito di brevetto 2010 .
Il lavoro è stato testato anche nel mondo reale. L'estate scorsa, un laboratorio accademico, NYU Wireless , parte del Polytechnic Institute of New York University, ha eseguito test sulle prestazioni per Samsung a New York City e Austin, in Texas, e ha scoperto che la tecnologia, nota anche come cellulare a onde millimetriche, potrebbe funzionare bene anche a 200 metri di distanza dal trasmettitore, e anche in un ambiente disordinato. Molte persone hanno la stessa reazione: 'Come può funzionare?' Ma abbiamo dimostrato che si può fare, afferma Theodore Rappaport, direttore della NYU Wireless. Le nostre misurazioni hanno contribuito a dare a Samsung e al resto del settore wireless la certezza che il wireless (28 gigahertz) è praticabile.
Tuttavia, le gamme coinvolte suggeriscono che le tecnologie ad alta frequenza saranno le migliori per i punti caldi a corto raggio, afferma Jeff Reed , direttore del centro di ricerca wireless presso Virginia Tech. Sono scettico sul fatto che saranno in grado di fornire velocità di trasmissione dati elevate con la mobilità a cui siamo abituati con i sistemi cellulari 2G, 3G e 4G, afferma. Nel frattempo, abbiamo ancora molto spazio per migliorare i sistemi 4G che operano a gamme di frequenza inferiori più favorevoli.
È certamente vero che finora l'industria ha implementato solo le funzionalità di base del 4G LTE. Funzionalità più sofisticate consentiranno miglioramenti nella velocità dei dati. Uno di questi è l'aggregazione di portanti o la capacità di utilizzare più frequenze contemporaneamente per inviare un segnale. Un altro è l'uso di più antenne, in modi simili alla tecnologia Samsung. Infine, vari trucchi per l'elaborazione del segnale possono aumentare efficacemente la larghezza di banda coordinando in modo intelligente gli sforzi delle stazioni base e dei dispositivi sulle reti per evitare interferenze.
Oltre a questi miglioramenti, un maggiore utilizzo dello spettro senza licenza, come quello utilizzato dalle apparecchiature Wi-Fi, può scaricare il traffico all'interno degli edifici per fornire un enorme impulso; dopo tutto, circa il 70% del traffico mobile proviene da persone all'interno di case e uffici.
A espandere questo concetto ci sono le cosiddette celle piccole, trasmettitori cellulari che raccolgono un segnale da poche decine di metri e lo inoltrano tramite Internet cablato (vedi I piccoli trasmettitori potrebbero aiutare a prevenire la limitazione dei dati). Se ce ne fosse uno in ogni casa, potrebbero fornire un intero quartiere o rete urbana con copertura cellulare senza richiedere alcuna grande stazione base (vedi Qualcomm propone una rete di telefoni cellulari da parte del popolo, per il popolo).
La realtà quotidiana per i consumatori è che in molti casi i dati ad alta velocità sono migliori quando provengono da hot spot Wi-Fi, non da reti 3G e 4G, le cui velocità di picco non sono sempre disponibili ovunque o in ogni momento della giornata. Ciò fa sorgere la domanda: le velocità dei dati cellulari più elevate sono davvero ciò di cui abbiamo bisogno, o saremmo serviti meglio se il 5G migliorasse gli standard cellulari che fanno meglio del Wi-Fi, che è mobilità su vasta scala e connettività senza soluzione di continuità? afferma Vanu Bose, CEO di Vanu, un'azienda wireless a Cambridge, nel Massachusetts. Nonostante l'elevata velocità dei dati sulle reti 3G e 4G, soffriamo ancora tutti di chiamate perse e scarsa copertura in molti luoghi.
Una tecnologia che potrebbe fornire una migliore copertura saltando tra diverse frequenze e diversi protocolli wireless è nota come radio cognitiva. Secondo per secondo, una tale radio rileverebbe e sfrutterebbe i buchi dello spettro disponibili. A medio termine, questa è una soluzione più probabile per velocità di trasmissione dati e mobilità elevate rispetto all'utilizzo di frequenze più elevate, afferma Reed (vedi The Spectrum Crunch That Was not e 4G on the Baby-Monitor Frequency).
Sebbene la tecnologia di Samsung possa far parte del futuro del 5G, una tecnologia di rete ultraveloce in esecuzione in punti caldi, sarà necessario un mix più ampio di tecnologie e strategie per fornire dati in modo più rapido e affidabile. Gli standard sono stabiliti dall'International Telecommunications Union, un organismo delle Nazioni Unite. Ci vorranno diversi anni prima che vengano lanciate anche tutte le versioni 4G LTE. Samsung ha affermato che la sua tecnologia potrebbe essere pronta entro il 2020.