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TECH-FOCUS
5G
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- ELETTRONICA OGGI 463 - GIUGNO/LUGLIO 2017
Lucio Pellizzari
Fondamentali per sviluppare le reti telefoniche 5G
sono i transceiver con banda di frequenza oltre il centinaio di GHz
e i primi modem a onde millimetriche sono già pronti
TELECOMUNICAZIONI
MOBILI 5G
l report
IHS “5G Economy”
promette in
media 200 miliardi di $ all’anno, gene-
rati nei prossimi vent’anni dalla catena di
fornitura attorno alle telecomunicazioni 5G
e ben 22 milioni di posti di lavoro prodotti
entro il 2035. Le prestazioni dichiarate dall’
I-
TU
nel documento
“IMT-2020”
(dove IMT sta
per International Mobile Telecommunication)
sono di 20 Gbps in download e 10 Gbps in
upload, con efficienza spettrale
di picco per canale di 30 bit/s/
Hz in downlink e 15 bit/s/Hz in
uplink. Consentiranno a partire
dal 2020 di implementare stazio-
ni cellulari capaci di gestire fino
a un milione di dispositivi con-
nessi per chilometro quadrato,
con latenza media sotto i 10
millisecondi anche per terminali
in movimento con velocità fino
a 500 Km/h. In pratica, almeno
due ordini di grandezza meglio
degli attuali migliori smartphone 4G, ma per
arrivarci occorre superare alcune problemati-
che a livello delle stazioni cellulari e nei centri
ricerca fermentano nuove idee, che al momen-
to sono in via di sperimentazione.
Il guaio delle comunicazioni 5G è che, passan-
do dalle attuali lunghezze d’onda della radio-
frequenza attorno ai decimetri a quelle milli-
metriche, aumenta enormemente l’efficienza
di riflessione sulle pareti degli edifici, al punto
da renderne improbo l’attraversamento. Ciò
significa che in qualche modo le cellule 5G
dovranno entrare negli edifici e perciò mol-
tiplicarsi all’inverosimile, con buona pace di
chi non ha ancora digerito l’invasività delle
attuali stazioni cellulari. C’è anche il problema
di connetterle e gestirle con le infrastrutture
principali, perché la maggior banda comporta
la necessità di collegare le tante mini stazioni
cellulari 5G con connessioni metropolitane ad
altissima velocità, che potrebbero essere su
cavo, su fibra o persino su mini ponti radio,
ma questo è tutto da decidere. Certamente,
la prospettiva di appoggiare le
comunicazioni mobili su dorsali
di centinaia di GHz offre oppor-
tunità di mercato attrattive per i
fornitori di servizi che, fra l’altro,
potranno finalmente disporre di
soluzioni tecniche adatte per
unificare i troppi protocolli di
rete attualmente sparsi nel pia-
neta. Intanto, i protagonisti della
microelettronica stanno presen-
tando i mattoni fondamentali per
le reti 5G, ossia i transceiver
necessari per implementare i collegamenti fra
i terminali mobili di prossima generazione e i
moduli delle stazioni cellulari.
Verso il THz, sotto il mm
Doveroso è fare attenzione all’abuso del ter-
mine ‘microonde’, perché per motivi storici
viene adoperato per lunghezze d’onda che
vanno dai metri ai mm ma non per i µm, dove
semmai si chiamano onde micrometriche. Per
onde millimetriche, o mmWave, si intendono
quelle con lunghezza d’onda sotto i 3 mm, che
corrispondono a 100 GHz fino ad arrivare a
0,3 mm, che corrisponde a 1 THz (c= ·f). Il
I
Fig. 1 – Il transceiver realizzato da
NTT e Fujitsu con banda di 300 GHz e
velocità di 40 Gbps