Dalla prima alla quinta generazione, il passato e il futuro degli standard di telecomunicazione

L’era delle telecomunicazioni ha fatto passi da gigante e l’evoluzione tecnologica della rete mobile ha permesso l’affermarsi di nuovi dispositivi e nuovi servizi.
Il 3G ha aperto le porte ad Internet e a nuovi servizi multimediali fruibili da rete mobile cellulare; il 4G si è ampiamente diffuso sui nostri smartphone e tablet e si parla della prossima generazione, il 5G, la tecnologia che ci consentirà di sviluppare servizi digitali impensabili fino ad ora.
Ma come sono cambiate le generazioni di telecomunicazione mobile negli anni? Cosa comporterà l’introduzione del 5G?

Dal 1G al 4G: passato e presente della telecomunicazione mobile

La comunicazione mobile si è evoluta moltissimo in pochi decenni, nei quali si sono avvicendate le varie generazioni di dispositivi e reti compatibili con i nuovi standard di telecomunicazione.
I sistemi di prima generazione, apparsi negli anni ’80 sotto la sigla 1G, trasmettevano in modalità analogica ed erano in grado di gestire solo il traffico voce.
La qualità della comunicazione offerta dai telefoni cellulari di prima generazione, apparecchiature decisamente voluminose, presentava evidenti limiti legati alla tipologia di segnale, come la scarsa qualità audio e le frequenti interruzioni.

Allo scopo di migliorare la qualità di trasmissione, la capacità di sistema e la copertura del segnale, la seconda generazione di reti mobili 2G ha segnato un punto di rottura con la tecnologia precedente, puntando tutto passaggio al digitale introdotto dallo standard GSM (Global System for Mobile communications). Nato in Europa nei primi anni ’90, ad oggi il GSM, implementato dalle sue successive evoluzioni, si attesta come lo standard di telefonia mobile con il maggior numero di utenti a livello mondiale.
L’uso del digitale ha sancito la nascita dei primi servizi di trasmissione dati, sotto forma SMS (Short Message Service), messaggi multimediali MMS (Multimedia Message Service) e WAP (Wireless Application Protocol), lo standard che ha consentiva l’accesso a appositi contenuti Internet da telefonino.
Tutto questo è stato reso possibile dalle evoluzioni dello standard GSM, la generazione 2.5G, una via di mezzo fra la seconda GSM e la terza generazione UMTS.
La tecnologia GPRS (General Packet Radio Service) prima, seguita dalla tecnologia EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution), hanno permesso un incremento della velocità di connessione basandosi su un nuovo sistema di trasmissione dati a commutazione di pacchetto.

Le tecnologie di terza generazione vengono lanciate in tutto il mondo nei primi anni 2000; i nuovi standard internazionali di telefonia mobile 3G seguono le specifiche tecniche IMT-2000 definite dal ITU, Unione Internazionale delle Telecomunicazioni, ponendosi come obiettivo la realizzazione di sistema mondiale di comunicazione mobile per il roaming globale dei terminali. Tra questi, lo standard UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), tutt’ora attuale e il più utilizzato in Europa, è anch’esso un’evoluzione del GSM. L’introduzione del protocollo W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), una particolare tecnologia di accesso multiplo al canale radio per reti cellulari di terza generazione, ha consentito allo standard UMTS di offrire un’ulteriore velocizzazione del trasferimento dati. Le prestazioni dell’UMTS, migliorate dall’utilizzo di protocolli di trasmissione HSPA (High Speed Packet Access) hanno favorito l’ampliamento e una maggiore qualità dei servizi multimediali fruibili da rete mobile, permettendo ad esempio di effettuare videochiamate fluide e navigare su Internet potendo accedere alla versione desktop dei siti web.

La sigla 4G identifica la quarta, ed attuale, generazione dei servizi di telefonia mobile. La tecnologia LTE (Long Term Evolution), e la sua più recente evoluzione LTE Advanced (LTE-A), sono state sviluppate alla fine degli anni 2000 per incrementare le prestazioni delle reti cellulari 4G, inviando e ricevendo dati ad una velocità di connessione in grado di competere con la velocità delle connessioni domestiche. Grazie ad una copertura rete sempre maggiore e all’aumento di dispositivi in grado di supportarla, sempre più smartphone e tablet possono navigare e accedere a cloud, servizi di streaming e video conferenza in alta definizione senza rallentamenti o interruzioni, resi possibili dalla connessione veloce e dalla riduzione dei tempi di latenza raggiunti dalle reti 4G.

5G: la nuova frontiera della tecnologia mobile

Operatori di telecomunicazione ed esperti del settore sono già impegnati nella ricerca e sviluppo del 5G, l’infrastruttura tecnologica in grado migliorare ulteriormente la velocità di trasmissione dati delle attuali reti per supportare il crescente numero di utenti e servizi accessibili da rete mobile.
L’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni sta iniziando a delineare le linee guida IMT-2020 su cui si baserà il nuovo standard 5G, grazie al quale potremo navigare da smarthphone e tablet ad una velocità massima teorica di 20 Gbps, fino a 20 volte più veloci della velocità massima teorizzata per il 4G (1 Gbps).
La nuova generazione di tecnologia mobile, che secondo le previsioni ITU potrebbe iniziare ad essere disponibile dal 2020, oltre ad offrire maggiore velocità con tempi di latenza ridottissimi, sarà in grado di connettere un altissimo numero di dispositivi per kmq e mantenere la connessione anche viaggiando ad altissime velocità.
Il 5G fornirà nuovi e migliori servizi per la comunicazione, migliorerà prestazioni nel gaming e nella realtà aumentata, permetterà inoltre di sviluppare al meglio il cosiddetto “Internet of Things (IoT)”: sempre più device, dai dispositivi indossabili ai più svariati oggetti comuni dotati di un’identità elettronica, potranno dialogare in rete ed essere controllabili a distanza.

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