Dal punto di vista tecnologico, rispetto alle precedenti generazioni di comunicazione wireless, il 5G presenta maggiori problemi di complessità agli operatori di rete. Dalla necessità di avere a disposizione più spettro, più frequenze radio e un numero maggiore di punti di trasmissione, a quella di fornire nuovi servizi in diversi mercati verticali. Inoltre, c’è fretta di lanciare i servizi commerciali il più presto possibile.
Secondo l’analisi di Chris Cave, Director R&D di InterDigital, una recente indagine condotta dalla Telecommunications Industry Association (TIA) in collaborazione con Tolaga Research e InterDigitial, gli operatori condividono un set di preoccupazioni comuni in vista del deployment del 5G. Ecco i sei principali da affrontare prima del rollout commerciale previsto in molti casi nel 2020.
Trial, test e deployment
Guardando al passato, le generazioni wireless precedenti, ad esempio il 4G, una 4G Radio Access Network (RAN) era in grado di connettersi soltanto con un network 4G e doveva operare come una rete ‘stand alone’, separata dalle reti 3G che andava a sostituire.
Tuttavia, la transizione verso il 5G sarà diversa perché la 5G RAN può essere sviluppata (almeno in una prima fase) all’interno di una rete 4G evoluta. Questa soluzione consentirà di accelerare la fase di test e di trial, soprattutto dal lato RAN della rete. Di certo alla fine arriveranno anche le reti 5G ‘stand alone’, ma in fase iniziale il nuovo standard 5G può essere realizzato come tecnologia collegata alle esistenti reti 4G.
Questo fatto consentirà agli operatori di diluire gli investimenti infrastrutturali nel tempo, un aspetto non certo secondario vista la mole e l’ampiezza di investimenti necessaria per il completo dispiegamento del 5G.
Inoltre, i dati e l’esperienza che saranno ricavati dalla fase di sperimentazione potranno servire per definire le decisioni sul deployment e per risparmiare risorse in vista di altri aspetti più costosi legati all’operatività dei network 5G nel lungo termine.
Rollout globale
Ci sarà molta pressione competitiva in fase iniziale, per dimostrare la capacità e la sostenibilità delle prime reti, soprattutto in fase pre-standard del ciclo tecnologico del 5G. Le prime reti saranno disponibili già l’anno prossimo, ai Giochi Olimpici invernali in Corea del Sud. Altri grandi eventi sportivi nei prossimi anni saranno l’occasione per mostrare le prime reti di altri di diversi operatori, nel 2018 in occasione dei Giochi del Commonwealth i Australia e nel 2020 alle Olimpiadi in Giappone. Questi test mostreranno a livello globale le potenzialità del 5G e di certo favoriranno i paesi dove si terranno i giochi usati come palcoscenico, se non altro perché gli operatori di questi paesi mostreranno di essere in vantaggio rispetto alla concorrenza globale.
Questioni di spettro
Ci sono tre nodi fondamentali che riguardano lo spettro, connessi fra loro.
In primo luogo, c’è ancora una certa incertezza su come sfruttare le bande di spettro radio (soprattutto nelle alte frequenze). Si tratta di un nodo importante che sarà risolto con la tecnologia. Diversi deployment di rete utilizzeranno certamente porzioni di spettro sotto i 6 Ghz, dove gli operatori si sentiranno più a loro agio perché le questioni tecniche sono note, così come le caratteristiche di propagazione del segnale.
Ma il 5G userà anche porzioni di spettro sopra ai 6Ghz, fino alla banda alta compresa fra 25 e 50 Ghz, e in alcuni casi anche sopra questa fascia. Ci sono diverse sfide da affrontare a queste altezze di frequenza, e gli operatori mobili hanno scarsa esperienza sopra i 6 Ghz.
In secondo luogo, ci saranno sicuramente delle differenze di assegnazione e messa a gara delle frequenze a livello regionale. Molto probabilmente si assisterà a diverse incongruenze a seconda dei diversi paesi, e per questa sarà necessario supportare diverse bande di frequenza e diverse combinazioni che alla fine avranno conseguenze concrete sulla complessità e sul prezzo finale dei device.
In terzo luogo, l’uso opportunistico di spettro non licenziato è visto come un mezzo che piace agli operatori per aumentare la loro capacità al di là dello spettro licenziato per raggiungere le capacità di trasmissione dati del 5G.
La capacità extra, però, arriva con tutte le complessità connesse, in termini di coesistenza e compatibilità con il resto dello spettro disponibile, e per questo gli operatori dovranno capire come integrare le diverse risorse spettrali per ottimizzare l’uso di spettro non licenziato nei loro network 5G.
Densificazione di rete e small cells
L’utilizzo delle alte frequenze implica una maggior densità delle reti – un numero maggiore di punti di trasmissione, più stazioni base e celle più piccole – il che imporrà significativi cambiamenti soprattutto per i network di trasporto e di backhaul. Le questioni trasorto e backhaul legati a questo livello di densificazione di rete diventeranno sfide importanti, non solo dal punto di vista tecnologico, ma anche dal punto di vista del business.
Per quanto riguarda la tecnologia, l’approccio ottimale sarà la presenza di connessioni di backhaul in fibra ottica ad alta capacità per raggiungere i migliori risultati in termini di ampiezza di banda, capacità, latenza e affidabilità. Ma in molti casi sarà più pratico, meno costoso e spesso non necessario utilizzare tecnologie wireless come le onde millimetriche come soluzioni di backhaul.
Per quanto riguarda il business, gli operatori dovranno trovare diversi partner – prorpietari di edifici, condomini, rappresentanti del Comune, utility dell’energia – per realizzare nel migliore dei modi questi network così densificati.
Casi di utilizzo
Banda larga mobile potenziata, veicoli connessi, wearable sportivi e per fitness, smart city. Sono queste le prime soluzioni che saranno introdotte sul mercato, in attesa che la domanda cresca. Il successo dipenderà molto dalle diverse aree geografiche e dal grado di accoglienza che riceveranno. Sarà importante per gli operatori capire le particolari necessità di rete a seconda delle diverse esigenze e dalla popolarità delle singole soluzioni lanciate sul mercato per assecondare le preferenze dei consumatori.
Network slicing e virtualizzazione
Le reti 5G saranno più complesse di quelle 4G e 5G. Per questo, sarà importante puntare su tecnologie di network slicing e virtualizzazione, per offrire agli operatori una maggior flessibilità nella gestione più efficiente possibile dei network.
In particolare il network slicing consentirà agli operatori di allocare al meglio le risorse spettrali a seconda delle esigenze e delle varianti dei diversi servizi offerti. Più dell’approccio “hardware” tradizionale, che prevede risorse dedicate a specifici servizi, sarà preferibile un metodo di allocazione delle risorse spettrali virtualizzato, con vere e proprie fette di spettro “software defined”, in grado di scalare in maniera dinamica l’allocazione delle frequenze a seconda delle necessità del momento. Questo sarà uno degli aspetti più caratterizzanti della prossima generazione di reti.