Tecnologie mobili a confronto: differenze tra 2G, 3G, 4G e 5G

Quali sono le differenze tra le diverse tecnologie di rete mobile che conosciamo? Dal 2G – lanciato commercialmente nel 1991 – al 5G, ogni nuova generazione ha portato un cambiamento e tutta una serie di miglioramenti. In questo articolo abbiamo deciso di prendere in esame le diverse tipologie di tecnologia evidenziando, innanzitutto, le differenze in ambito di velocità e sottolineando i progressi nel passaggio dall’una all’altra fino ad arrivare a spiegare come funziona il 5G.

Le reti di seconda generazione, all’epoca, sono state le prime completamente digitali. I principali benefici sono stati la possibilità di sfruttare servizi dati (gli sms, per intenderci), una migliore efficienza spettrale e la cifratura completa delle trasmissioni che preveniva intercettazioni illegali.

• Reti mobili: comprendere i vantaggi, i rischi e le differenze tra gli operatori della tecnologia 5G
• Quali sono vantaggi e svantaggi del 5G?

LEGGI ANCHE >>> «5G in aereo per consentire ai passeggeri di accedere ai servizi di comunicazione più aggiornati»

Reti mobili: comprendere i vantaggi, i rischi e le differenze tra gli operatori della tecnologia 5G

Con l’avvento della quinta generazione (5G) di reti mobili, il mondo della comunicazione è cambiato significativamente. Essa offre una maggiore velocità di download e upload, bassa latenza e una maggiore efficienza nell’uso delle risorse di rete. Tuttavia, ci sono anche preoccupazioni riguardo ai rischi per la salute e alla transizione da reti mobili precedenti come il 4G.

Le reti mobili, come la 2G, 3G, 4G e 5G, sono diverse generazioni di tecnologie di rete mobile. Ogni generazione offre velocità di connessione più elevate rispetto alla precedente. Ad esempio, la massima velocità di download per la 2G è di 40 kbps, mentre per la 3G è di 700 kbps. La massima velocità di download per la 4G LTE è di 150 Mbps e per la 5G è di 20 Gbps.

Come altre reti cellulari, le reti 5G utilizzano un sistema di siti di celle che dividono il loro territorio in settori e inviano dati codificati tramite onde radio. Ogni sito di celle (le antenne) deve essere connesso a un backbone di rete, tramite una connessione backhaul cablata o wireless. La tecnologia 5G si pone come obiettivo ottenere una maggiore efficienza e versatilità nel supporto delle applicazioni di rete tramite l’ottimizzazione dell’uso delle risorse di rete.

Le bande di frequenza utilizzate dalle reti mobili variano a seconda della generazione di tecnologia. Ad esempio, le reti 2G utilizzano le bande di frequenza 900 MHz (banda 8) e 1800 MHz (banda 3), mentre le reti 3G utilizzano le bande di frequenza 900 MHz e 2100 MHz (banda 1 e 39). Le reti 4G utilizzano le bande di frequenza 800 MHz (banda 20), 1800 MHz e 2600 MHz (banda 7 e 38), mentre le reti 5G utilizzano le bande di frequenza 700 MHz (banda 28) e 3500 MHz (banda 78).

Le reti 4G utilizzano antenne multiple-input e multiple-output (MIMO) per migliorare le prestazioni di comunicazione. Questa forma di tecnologia delle antenne intelligenti aumenta il throughput dei dati e la portata del collegamento senza una larghezza di banda aggiuntiva. Il 4G succede agli standard di terza generazione (3G) e fornisce un accesso a Internet a banda ultra larga, che apre le porte alla TV mobile ad alta definizione, alle videoconferenze e al cloud computing.

Quali sono vantaggi e svantaggi del 5G?

Il 5G presenta una lunga lista di vantaggi rispetto alla tecnologia 4G che viene attualmente utilizzata. Tra i principali miglioramenti, si notano:

• maggiore efficienza: il 5G richiede un minor dispendio energetico rispetto al 4G (fino al 90% in meno di consumo);
• maggiore velocità: la rete 5G si presenta come una rete molto più stabile rispetto al 4G e con minori rischi di perdita del segnale grazie all’utilizzo di maggiori punti di connessione e un migliore utilizzo della banda;
• supporto per un maggior numero di dispositivi collegati contemporaneamente;
• una latenza ridotta a pochi millisecondi, il che rende la rete 5G ideale per applicazioni che richiedono una comunicazione in tempo reale, come la guida autonoma.

Tuttavia, ci sono anche alcuni svantaggi del 5G da considerare. La transizione non sarà rapida e non tutte le vecchie antenne possono essere adattate alla tecnologia 5G. Inoltre, la tecnologia 5G usa un tipo particolare di banda, chiamata banda millimetrica, che ha due svantaggi principali: è molto sensibile alle interferenze e ha una portata molto limitata. Un altro svantaggio relativo alla connessione 5G è il prezzo, particolarmente elevato, soprattutto se confrontato con le attuali offerte del 4G.

La preoccupazione più diffusa riguardo alla tecnologia 5G è che le frequenze di trasmissione del 5G possano nuocere alla salute, aumentando il rischio di insorgenza di tumore o altre malattie. Tuttavia, ci sono studi che mostrano che il 5G potrebbe abbattere la parte più pericolosa dell’elettrosmog, quella ad alta potenza, grazie alla nuove tecnologie impiegate nelle antenne. Secondo l’ISS (come riportato in un documento che arriva dal Centro Nazionale per la Protezione dalle Radiazioni e Fisica Computazionale) «i dati disponibili non fanno ipotizzare particolari problemi per la salute della popolazione connessi all’introduzione del 5G. Tuttavia è importante che l’introduzione di questa tecnologia sia affiancata da un attento monitoraggio dei livelli di esposizione (come del resto avviene già attualmente per le attuali tecnologie di telefonia mobile) e che proseguano le ricerche sui possibili effetti a lungo termine».

Le diverse bande di frequenza hanno vantaggi diversi. Ad esempio, le frequenze con una lunghezza d’onda più corta (come la banda a 26 GHz) offrono prestazioni superiori ma hanno una portata minore. Viceversa, frequenze con una lunghezza d’onda più lunga (come la banda dei 700 MHz) hanno una portata maggiore, ma offrono prestazioni inferiori.

In sintesi, la tecnologia 5G offre una serie di vantaggi rispetto alla tecnologia 4G – come mette a confronto anche TecnoAndroid -, ma presenta anche alcuni svantaggi che devono essere presi in considerazione. La scelta di adottare la tecnologia 5G dipende dalle esigenze specifiche dell’utente e delle aziende. Per concludere con la lista di vantaggi e svantaggi mettendo a confronto 4G e 5G, il 5G richiede un minor dispendio energetico rispetto al 4G e offre una maggiore velocità di connessione.  È importante, alla fine della fiera, comprendere i vantaggi e gli svantaggi della tecnologia 5G per prendere una decisione informata.

Delle ultime novità sul 5G ne abbiamo parlato con Ivan Brincat della DG Connect – Direzione generale delle Reti di comunicazione, dei contenuti e delle tecnologie della Commissione Europea – che ci ha spiegato, tra le altre cose, in che modo potremmo sfruttare la rete mobile mentre siamo in volo pur mantenendo alti standard di sicurezza.

L'articolo Tecnologie mobili a confronto: differenze tra 2G, 3G, 4G e 5G proviene da Giornalettismo.