Nel 2020 è previsto il debutto del 5G, che permetterà di collegare ad alta velocità ogni cosa, rendendo reali servizi e progetti oggi neppure immaginabili. Ma a cosa dobbiamo questo salto esponenziale nelle opportunità di rete rispetto al 4G? Ne parliamo con Raffaele Bolla, professore ordinario di TLC presso il Dipartimento di Ingegneria Navale, Elettrica e delle TLC dell’Università di Genova e vice direttore e membro del Consiglio di Amministrazione del CNIT che lavora da anni sui temi legati alle tecnologie Internet avanzate, fra le quali la rete 5G.
Il passo tra 4G e 5G
Il 5G è alle porte. Quali sono le principali novità rispetto alla quarta generazione?
“La prima novità è rappresentata da un aumento della capacità, cioè della velocità in termini di bit al secondo. Si passerà dalle attuali decine di megabit alle centinaia di megabit. Il 5G diventa una soluzione quasi alternativa alla fibra su rete fissa per l’erogazione di molteplici servizi come quelli di videostreaming ad alta velocità. Grazie al 5G le applicazioni che ricevano grandi flussi di dati sia per uso professionale che per uso consumer diventano assolutamente fruibili.
Il secondo aspetto da considerare è la capacità di supportare servizi ad alta affidabilità e basso ritardo, come la guida a distanza dei veicoli, il controllo remoto dei droni, la robotica e la medicina a distanza. Si tratta di una capacità che le attuali reti mobili non sono in grado di offrire; generalmente le comunicazioni senza fili non sono considerate affidabili e si caratterizzano per un certo ritardo nel trasferimento dei dati rispetto alla comunicazione wired che è disponibile in tempo reale; il 5G permette di risolvere queste problematiche tipiche delle reti mobili, consentendo loro di essere applicate in contesti fino ad oggi non accessibili.
La terza innovazione introdotta dal 5G è il supporto del massive IoT, cioè dell’utilizzo massivo dell’IoT. Con il 5G saremo in grado di gestire forse migliaia di miliardi di oggetti con intelligenza, con capacità di misurazione e con capacità di interconnessione su Internet”.
Focus sui mercati
Quali i settori di mercato che traggono vantaggio dalle novità del 5G?
“Un ambito molto interessante di applicazione del 5G è l’Industria 4.0, che beneficia di tutte e tre le novità introdotte dal 5G. Al riguardo si fa riferimento, oltre che agli aspetti di automazione di fabbrica, anche a tutte le applicazioni realizzabili in un contesto di fabbrica estesa, che prevede l’estensione dei confini della fabbrica al di fuori dell’area produttiva; sono molteplici i servizi di Industria 4.0 sviluppabili sulla rete 5G”
Si pensi alla possibilità di interconnettere la fabbrica con i clienti finali, grazie alla realizzazione di un collegamento diretto con i prodotti venduti, potendo così offrire servizi avanzati come la manutenzione preventiva e l’intervento in caso di guasto; altri servizi attivabili sulle reti 5G sono per esempio quelli nel campo della logistica di fabbrica e nella logistica dei trasporti, sia verso la fabbrica sia verso i clienti finali.
La tecnologia a monte del 5G
Cos’è la “softwarizzazione” delle reti e che cos’è lo “slicing” della rete?
“Una rivoluzione del 5G non direttamente visibile agli utenti è la softwarizzazione delle reti, cioè la trasformazione delle reti da oggetti costituiti da apparati fisici dedicati e customizzati a software puro che gira in data center non centralizzati, ma distribuiti sulla rete.
Le reti tradizionali sono prevalentemente composte di hardware customizzato su cui gira del software tipicamente proprietario; si tratta di oggetti che possono essere configurabili ma non modificabili o potenziabili; le tecnologie oggi disponibili insieme al 5G permettono di trasformare le funzioni di rete – come quella di instradare i pacchetti dati, filtrarli, cifrarli e farne il controllo di sicurezza – in funzioni software che girano in un ambiente virtualizzato di tipo standard (richiede una gestione specifica, tramite lo standard NFV) all’interno di data center centralizzati o distribuiti.
La componente hardware delle reti si riduce al solo dispositivo fisico di trasmissione del segnale. I software di rete girano su server standard, il che rende il sistema flessibile. Diventa molto facile aggiungere funzionalità e far evolvere la rete. ll 5G è il primo esempio di rete standard in cui questo tipo di approccio viene usato in modo sistemico.
Prosegue Bolla: “Quando si parla di slicing si intende invece la possibilità di creare su una stessa infrastruttura fisica più reti logiche distinte, ognuna creata per un gruppo specifico di servizi o di utenti. È questa un’opportunità molto importante soprattutto per le aziende”.
Perché la “softwarizzazione” della rete è strategica per lo sviluppo di servizi 5G?
“Poiché la rete è molto distribuita, le funzionalità di rete – una volta softwarizzate – verranno installate non in un unico data center, bensì in tanti data center di piccole e medie dimensioni distribuiti sul territorio e dunque a breve distanza dai luoghi dove le funzioni di rete devono essere svolte. Questi stessi data center potranno essere utilizzati anche per l’erogazione di servizi di tipo business e consumer.
Grazie all’alta velocità di trasmissione dei dati sulle nuove reti tutti i terminali degli utenti finali – smartphone, pc e notebook – potranno diventare meno sofisticati, fare a meno di tante componenti e diventare delle semplici interfacce visto che la potenza di calcolo, la memoria e gli applicativi potranno risiedere all’interno dei data center che ospitano anche le funzioni di rete”.
Qual è la sfida tecnologica per chi implementa la rete 5G??
“La sfida attuale, dal punto di vista tecnologico, è far sì che tutto questo sistema, di per sé estremamente potente, non produca un livello di complessità eccessivo; al contrario, si punta a rendere il sistema semplice sia per i fornitori di servizi su reti 5G sia per gli utenti finali del 5G; si pensa infatti di rendere il sistema autonomo il più possibile, permettendo l’autoconfigurazione per l’erogazione dei servizi”.
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