5G e Starlink: una nuova era nelle connessioni internet

5G e Starlink sono due tecnologie complementari il cui obiettivo è quello di rendere l’intero pianeta connesso garantendo efficienza e versatilità alle applicazioni di rete.

5G

Il 5G indica un insieme di tecnologie di ultima generazione che si pone come evoluzione rispetto al 4G e promette una nuova era nelle connessioni internet. La diffusione globale, avviata nel 2019, ha riscosso molto scalpore dal punto di vista mediatico.

L'obiettivo con il 5G è quello di soddisfare l ́incremento di velocità di trasmissione della bassa latenza (la velocità di risposta di un sistema a un impulso) e dell'elevata densità (contemporaneità di accessi alla rete senza impattare sulla velocità).

Il 5G quindi è caratterizzato da:

• Beamforming ovvero la possibilità di direzionare e concentrare il segnale verso l'effettiva posizione fisica degli utenti. L'antenna dunque non avrà un'emissione costante ma si adatterà in base alle utenze da servire. Le antenne utilizzate per questo approccio si chiamano mMINO (massive Multiple Input Multiple Output)

  

• Antenne a banda bassa con una gamma di frequenze fra 694 e 790 MHz, banda media con una gamma di frequenze fra 2,5 e 3,7 GHz e banda alta con una gamma di frequenza fra 25 e 39 GHz. Più la gamma di frequenza aumenta, più diminuisce la portata dell'antenna. Il 5G in banda media, di gran lunga le più comuni, raggiungono velocità molto elevate a discapito ovviamente della portata rispetto ad una banda bassa.

• Bassa latenza. Le variabili e fattori di disturbo che interessano un'antenna 4G sono le stesse che interessano quelle 5G. L'aspirazione sarebbe quella di riuscire ad arrivare ad una latenza per mezzo d'aria di 1ms-5ms.

• Incremento di velocità: la velocità delle reti 5G in banda media sono leggermente più veloci rispetto alle reti 4G di tipo avanzato. La rete 4G infatti è comunque prossima al limite di Shannon ma inferiore rispetto al 5G. Utilizzando il teorema di Shannon:

  

  • C: Capacità di throghput del sistema

  • B: la larghezza della banda data dalla frequenza * numeroAntenne. Il 5G utilizza una gamma più ampia di frequenze e più antenne e ciò fa si che la grandezza B sia maggiore rispetto a quella del 4G.

  • S/N: Signal to Noise Ratio (o SNR) è una grandezza numerica che mette in relazione la potenza del segnale utile rispetto a quella del rumore in un qualsiasi sistema di acquisizione, elaborazione o trasmissione.

Starlink

Starlink, pur avendo riscosso meno successo mediatico, è l'avventore di quello che sarà un futuro molto prossimo in cui tutti saranno connessi in qualsiasi parte del mondo. Questo progetto di connessione internet tramite satellite, frutto della mente visionaria di Elon Musk, vuole offrire tempi di attivazione istantanei e costi che si preannunciano rivoluzionari.

Starlink è infatti una costellazione di satelliti in orbita LEO (Low Earth Orbit, un'orbita compresa fra 300 e 1000 km), più precisamente a 550km, che lavorano in sintonia con ricetrasmettitori terrestri per un accesso a internet tramite satellite in banda larga e a bassa latenza.

L'obiettivo di Starlink è quindi quello di portare internet non solo nelle aree densamente popolate ma anche nei posti più isolati del nostro pianeta.

Ad ora Starlink conta circa 700 satelliti lanciati in orbita non geostazionaria e la prima costellazione arriverà a contare circa 1600 satelliti.

I satelliti Starlink sono dotati di:

• Un propulsore che utilizza il Kripton per mantenere la sua orbita automaticamente ed evitare la collisione con detriti.

• Un pannello solare in grado di dare energia a tutti i router.

• Un insieme di laser. Sebbene nessuno dei circa 180 satelliti Starlink lanciati finora sia stato dotato di laser, l'intenzione è di usarli come mezzo per finalizzare una rete di "backhaul". L’obiettivo è quello di collegare otticamente i satelliti vicini per trovare il percorso più breve tra due stazioni qualsiasi sulla terra. Ciò ha notevoli vantaggi in termini di produttività rispetto ai tradizionali collegamenti in fibra ottica terrestre poiché la velocità della luce nel vetro è circa la metà di quella nel vuoto. In teoria, le connessioni Starlink hanno il potenziale per ridurre notevolmente la latenza che esiste nei collegamenti terrestri.

  

Conclusione

Secondo Statista (opens in a new tab) il numero di utenti attivi su internet nel Luglio 2020 era di quasi 4,57 miliardi di persone.

Quando Starlink sarà attivo e il 5G sarà più accessibile si assisterà ad una notevole crescita del traffico internet. Questo sarà dovuto principalmente alla possibilità di collegarsi ovunque nel mondo e in qualsiasi momento con un'ottima velocità di navigazione.

Per questo le aziende dovranno adeguare i propri sizing a capacità di traffico differenti da quelle attuali. Il sizing è infatti, come riportato nell'articolo Coronavirus: le infrastrutture informatiche devono adeguare i sizing, un fattore chiave per garantire la continuità operativa e l’affidabilità nell’erogazione dei servizi.

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