Che cosa è l’onda millimetrica 5G mmWave? In questo articolo approfondiamo la tecnologia e le motivazioni che stanno portando alcuni produttori a gestire anche questa modalità di connessione.
Le reti potenziate Millimeter Wave (mmWave) stanno decollando a livello globale, offrendo velocità multi-gigabit, capacità e velocità di banda larga eccezionalmente mobili nelle comunità suburbane e rurali, grazie al software a portata estesa.
Si tratta di una nuova opportunità di implementazione e i casi d’uso sono tantissimi.
Che cos’è la l’onda millimetrica 5G mmWave?
L’onda millimetrica (onda MM – mmWave), nota anche come banda millimetrica, è la banda dello spettro con lunghezze d’onda comprese tra 10 millimetri (30 GHz) e 1 millimetro (300 GHz).
È anche conosciuta come banda ad altissima frequenza (EHF) dall’Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU).
Dalla sua introduzione iniziale nel 2019, i fornitori di servizi in tutto il mondo si sono affrettati ad abilitare le loro reti 5G e diventare i primi operatori 5G nei rispettivi mercati.
Molti stanno ora segnalando che le capacità mission-critical del 5G, come velocità superiori e basse latenze, stanno rapidamente espandendo il numero di casi d’uso e intensificando la richiesta di dati e prestazioni.
Quando è iniziato il processo di standardizzazione del 5G, sono stati identificati alcuni requisiti per fornire connettività per servizi con requisiti estremi di disponibilità, latenza e affidabilità. In poche parole, spesso quello che si è verificato è che nonostante l’alta velocità di punta, spesso la tecnologia non è delle più ottimali e non garantisce latenza bassa e stabilità.
Soprattutto se la connessione avviene tramite smartphone e altri dispositivi mobili per lo streaming video tramite social media e giocare online in tempo reale potresti aver notato delle caratteristiche non ottimali del 5G.
Le caratteristiche innovative dell’onda millimetrica 5G mmWave?
Sinteticamente ecco le caratteristiche principali di questa nuova evoluzione tecnologica:
- Volumi di dati sono 1.000 volte superiori
- 10-100 volte più dispositivi connessi
- Velocità dei dati utente tipiche 10-100 volte superiori
- Latenza cinque volte inferiore
In risposta, le gamme di radiofrequenza 5G sono state ampliate per soddisfare la necessità di dati e prestazioni migliorati. Ora includono tutti quelli precedentemente detenuti dal 4G, oltre a più frequenze fino a 6GHz (Sub-6) e gli spettri della banda alta (mmWave).
Sembra inoltre che la capacità Sub-6 5G potrebbe teoricamente esaurirsi nei mercati maturi entro il 2023 come conseguenza diretta dell’aumento del consumo di dati. Ciò renderebbe effettivamente la tecnologia 5G mmWave una risorsa preziosa per poter continuare ad offrire servizi mobili a banda larga avanzati.
Il 5G consente di allocare bande alte superiori a 24 GHz per l’infrastruttura di telecomunicazioni. La disponibilità del nuovo spettro dipende dalle autorità di regolamentazione che liberano lo spettro per l’uso da parte dei fornitori di servizi.
Le allocazioni dello spettro per mmWave sono spesso estremamente ampie, con 800 MHz o più per fornitore di servizi e banda.
Ciò consente la fornitura di un’elevata capacità di consegna e una migliore gestione del traffico. Le portanti radio larghe sono definite per la banda alta da utilizzare all’interno di allocazioni ad ampio spettro. Questo riduce anche la latenza delle trasmissioni.
Quali sono i vantaggi dell’onda millimetrica 5G?
L’onda millimetrica è una banda dello spettro elettromagnetico che può essere utilizzata in un’ampia gamma di prodotti e servizi, come le reti locali wireless ( WLAN ) point-to-point ad alta velocità e l’accesso a banda larga.
Nelle telecomunicazioni, l’onda millimetrica viene utilizzata per una varietà di servizi su reti mobili e wireless, poiché consente velocità di trasmissione dati più elevate rispetto a frequenze più basse, come quelle utilizzate per il Wi-Fi e le attuali reti cellulari.
Le restrizioni di propagazione impongono l’uso di celle di piccole dimensioni per reti Wi-Fi e cellulari. La breve distanza di propagazione può aumentare il numero di punti di accesso (AP) per coprire una vasta area, ma significa anche che un minor numero di dispositivi client condividerà la larghezza di banda in ciascuna cella. Le piccole celle facilitano anche il riutilizzo dei canali nell’area di copertura WLAN.
Le antenne per i dispositivi a onde millimetriche sono più piccole rispetto ad altre frequenze, il che le rende più adatte a piccoli dispositivi Internet of Things (IoT) .
Quali sono i svantaggi delle onde millimetriche?
Le onde millimetriche vengono assorbite dai gas e dall’umidità nell’atmosfera, il che riduce la portata e la forza delle onde. La pioggia e l’umidità riducono la potenza del segnale e la distanza di propagazione, una condizione nota come dissolvenza della pioggia.
La distanza di propagazione alle frequenze più basse arriva fino a un chilometro, mentre le frequenze più alte percorrono solo pochi metri.
Un’onda millimetrica viaggia in linea di vista ed è bloccata o degradata da oggetti fisici come alberi, muri ed edifici. La sua propagazione è influenzata anche dalla vicinanza all’uomo e agli animali, principalmente a causa del loro contenuto d’acqua.
Quali usi allora per questa tecnologia?
L’onda millimetrica ha numerosi usi, tra cui telecomunicazioni, radar a corto raggio e scanner di sicurezza aeroportuale. Nelle telecomunicazioni, viene utilizzato per WLAN ad alta larghezza di banda e reti personali (PAN) a corto raggio.
La sua elevata capacità di larghezza di banda è ideale per applicazioni come la trasmissione wireless a breve distanza di video ad altissima definizione e comunicazioni da dispositivi IoT di piccole dimensioni a bassa potenza.
La distanza di propagazione limitata – dimensioni ridotte delle celle – e l’elevata velocità di trasmissione dati rendono l’onda millimetrica l’ideale per le comunicazioni tra veicoli autonomi.
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