Punti chiave
Gli operatori di reti mobili di tutto il mondo si stanno affrettando a implementare reti 5G per servire in modo più efficiente il numero crescente di dispositivi che utenti e aziende connettono alle reti mobili. Sebbene gli smartphone siano già onnipresenti, il maggiore utilizzo di adattatori mobili a banda larga, computer sempre connessi e dispositivi IoT consumer e aziendali, richiederà più dati di quelli che le attuali reti 4G possono fornire in modo sostenibile.
Naturalmente, i produttori di smartphone sono ansiosi di essere i primi a presentare un telefono 5G. Per questo motivo, alcuni operatori di reti mobili e produttori di smartphone potrebbero etichettare le tecnologie di rete proprietarie o di transizione come 5G, sebbene questi dispositivi non riceveranno tutti i vantaggi che il “vero” 5G offre o, almeno, promette.
Cos’è il 5G?
Quando si parla di 5G ci si riferisce alla quinta generazione di comunicazioni mobili cellulari. Per essere precisi, lo standard del settore si chiama 5G NR (New Radio) e a differenza della quarta generazione di comunicazioni mobili cellulari che aveva due standard concorrenti, LTE e WiMAX, non esiste uno standard concorrente per 5G NR. Tuttavia i suoi standard sono progettati per essere abbastanza versatili con l’obiettivo di soddisfare una vasta gamma di casi d’uso.
Il 5G NR consente alle reti di operare su una più ampia varietà di frequenze: le frequenze lasciate libere dalle reti 2G e 3G, lo spettro liberato dalla transizione alle trasmissioni TV digitali, le frequenze estremamente alte inutilizzate in precedenza (EHF ) e le frequenze dell’onda millimetrica (mmWave), che comprendono la gamma da 30 a 300 GHz.
Lo standard 5G NR consente di raggiungere velocità fino a 20 gigabit al secondo, sebbene si tratti di un massimo teorico basato su test di laboratorio su hardware proof-of-concept. Mentre i rollout iniziali possono raggiungere solo velocità già raggiungibili sulle attuali reti 4G, il 5G è progettato per ridurre al minimo la latenza rispetto al 4G. Inoltre, si prevede che i modem 5G avranno requisiti di alimentazione leggermente inferiori rispetto al 4G, estendendo così la durata della batteria degli smartphone alimentati a 5G.
È importante notare che il 5G non è un aggiornamento incrementale o compatibile con le versioni precedenti degli standard di comunicazione mobile esistenti. Il 5G è separato dagli standard 4G come LTE o WiMAX e non può essere collegato a telefoni, tablet o modem wireless esistenti tramite aggiornamenti tower o aggiornamenti software.
Gli operatori di rete mobile stanno implementando aggiornamenti alla propria infrastruttura LTE, comprese tecnologie come LTE Advanced e LTE Advanced Pro, che consentono velocità di download superiori a un gigabit sugli smartphone. Sebbene questi siano vantaggiosi ed avanzati, si tratta in definitiva di tecnologie 4G di transizione e non forniscono l’intera gamma di vantaggi del 5G NR.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi degli smartphone 5G?
I due vantaggi più evidenti degli smartphone 5G sono le latenze ridotte rispetto alle reti 4G e la resilienza contro il degrado delle prestazioni in aree densamente popolate. Le strutture storicamente difficili da servire tramite reti cellulari sono spesso soggette a degrado della rete o interruzione del servizio a causa del numero di dispositivi collegati all’infrastruttura disponibile.
Un esempio sono i grattacieli per uffici, che sono architettonicamente difficili da servire a causa della fisica delle onde radio e i grandi stadi destinati ad ospitare decine di migliaia di spettatori. Poiché il 5G utilizza ampiamente le piccole torri cellulari di comunicazione grazie alle frequenze delle onde millimetriche, queste torri possono servire in modo più efficace i clienti in questi tipi di strutture.
Anche l’uso di frequenze di onde millimetriche è un inconveniente significativo però, poiché i primi modelli di antenna e modem causano un calore eccessivo negli smartphone che possono portare ad un calo rapido della carica della batteria. Allo stesso modo, per le tradizionali batterie agli ioni di litio, un’eccessiva esposizione a temperature elevate può ridurne la durata.
I progressi raggiunti nella tecnologia cellulare, come il modem Qualcomm Snapdragon x60, sono stati progettati per risolvere i problemi causati dal 5G ad alta banda, ed è probabile che l’innovazione futura degli smartphone affronterà ancora queste criticità poiché il 5G sostituisce ora l’LTE ed è passato il tempo necessario per valutarne gli effetti sull’hardware.
Quali smartphone sono davvero 5G?
Con il ritmo accelerato delle implementazioni 5G da parte degli operatori di rete, i produttori di smartphone stanno lavorando per recuperare il ritardo accumulato. Nel febbraio 2018, 18 produttori hanno annunciato l’intenzione di rilasciare dispositivi compatibili con 5G nel 2019 alimentati dal modem X50 5G di Qualcomm, anche se questo venne fornito con avvertenze significative. Delle 18 società citate nell’annuncio, sette producono solo adattatori mobili a banda larga o dispositivi IoT e cinque non hanno alcuna infrastruttura di vendita al di fuori dell’Asia.
Apple
Storicamente, Apple ha assunto una posizione molto conservatrice nei confronti delle tecnologie di rete nell’iPhone. L’iPhone originale, rilasciato nel giugno 2007, non aveva funzionalità 3G nonostante le reti 3G fossero diffuse all’epoca. Allo stesso modo, l’iPhone 5, rilasciato nel settembre 2012, è stato il primo iPhone compatibile con LTE, facendo sì che Apple fosse in ritardo di poco più di un anno per ciò che riguardava il 4G rispetto agli smartphone Android.
I primi smartphone 5G di Apple sono stati annunciati nell’ottobre 2020: iPhone 12, iPhone 12 Mini, iPhone 12 Pro e iPhone 12 Pro Max. Apple è in ritardo per ciò che concerne il 5G, ma Roger Cheng di TechRepublic CNET sottolinea che l’ingresso di Apple nel mercato degli smartphone 5G con la serie iPhone 12 potrebbe essere un punto di svolta per il lancio piuttosto lento del servizio 5G, a causa della capacità di Apple di generare entusiasmo.
“Ottenere più consumatori su queste nuove reti significa che questi vettori hanno più esperienza nel gestire una domanda più elevata, permettendo loro di risolvere i problemi e, in definitiva, fornire un servizio più fluido e veloce“, ha detto Cheng.
ASUS
ASUS non ha ancora annunciato un telefono 5G, sebbene il gigante taiwanese sia in genere il primo ad adottare nuove tecnologie di rete. ZenFone 4 Pro e ROG Phone supportano entrambi 802.11ad, noto anche come WiGig, che consente comunicazioni wireless ad alta velocità sulla banda di frequenza a 60 GHz, offrendo ad ASUS l’esperienza nella progettazione di antenne telefoniche in grado di utilizzare frequenze ultra alte. Il ROG Phone 3 di ASUS è il suo primo smartphone 5G.
Google ha rilasciato i suoi primi smartphone 5G nel 2020: Pixel 4A 5G e Pixel 5. Il Pixel 5 è l’ultimo dispositivo di punta di Google, dotato di specifiche al top di gamma, come una frequenza di aggiornamento dello schermo di 90 Hz e un chipset Qualcomm Snapdragon 765G. Il Pixel 4A 5G è un telefono di fascia media, ma non ha ancora nulla da ridire in termini di specifiche hardware, rendendo il suo prezzo di partenza piuttosto economico per un dispositivo 5G perfettamente funzionante.
HTC
HTC è una delle società che ha firmato un impegno a rilasciare un telefono 5G alimentato da Qualcomm nel 2019, anche se la probabilità che HTC rilasci un nuovo telefono di punta è dubbia, poiché la società taiwanese ha venduto metà del suo team di progettazione e ricerca, così come i diritti non esclusivi sui brevetti degli smartphone, a Google per 1,1 miliardi di dollari in un accordo concluso a gennaio 2018.
HTC ha però rilasciato un hotspot mobile compatibile con 5G, utilizzando frequenze inferiori ai 6 GHz, negli Stati Uniti, in Europa e in Asia. Il brand ha uno smartphone 5G, l’U20 ma le notizie sulla sua uscita al di fuori di Taiwan, dove viene prodotto il dispositivo, sono difficili da trovare.
Huawei
In qualità di importante fornitore di apparecchiature di rete per gli operatori, oltre a produrre i propri SoC Kirin da utilizzare negli smartphone, Huawei sarebbe teoricamente pronta per essere tra i primi fornitori a rilasciare prodotti compatibili con il 5G.
La capacità di Huawei di spedire prodotti oltreceano è incerta, a causa delle sanzioni del governo degli Stati Uniti che vietano di fatto alle società che commerciano in tecnologia di origine statunitense, comprese quelle normalmente straniere, di collaborare con Huawei.
Huawei Mate 20 X 5G è il primo telefono compatibile con 5G di Huawei. Ha un display OLED da 7,2 “, con una risoluzione di 1080×2244, 8 GB di RAM e 256 GB di flash (un aumento rispetto ai 4 GB di RAM e 128 GB di flash del modello non 5G) e obiettivo grandangolare da 40 MP, 20 MP obiettivo ultra grandangolare e teleobiettivo posteriore da 8 MP, oltre a una fotocamera selfie da 24 MP, alimentata da una batteria da 4200 mAh.
È stato annunciato come dispositivo di lancio per il lancio del 5G da Vodafone ed EE nel Regno Unito, sebbene questi piani siano stati poi dismessi a maggio 2019. Nonostante ciò, Mate 20 X 5G è disponibile in diversi paesi, tra cui Cina, Regno Unito e Emirati Arabi Uniti. Dall’uscita del Mate 20 X 5G, Huawei ha aggiunto diversi nuovi dispositivi 5G alla sua gamma: Huawei Mate 30 5G e Mate 30 Pro 5G, così come l’intera generazione di dispositivi Huawei Mate 40 sono compatibili con il 5G.
Huawei Mate X è stato precedentemente annunciato al Mobile World Congress come uno smartphone Android pieghevole con capacità 5G, con un display OLED flessibile. Considerando i problemi con il display pieghevole del Samsung Galaxy Fold, Huawei ha annunciato tranquillamente un ritardo per il Mate X completo di 5G, rilasciato all’inizio del 2019. Da allora, Huawei ha rilasciato una versione aggiornata del dispositivo, il Mate XS e ne ha esteso la vendita ai paesi al di fuori della Cina.
Nonostante la considerevole gamma di smartphone 5G di Huawei, sarà difficile trovarli negli Stati Uniti per via della presenza del brand cinese all’interno della block list americana.
LG
Rilasciato a maggio 2019, l’LG V50 ThinQ è uno smartphone Android compatibile con 5G: dispone di un display P-OLED da 6,4 “, con una risoluzione 1440×3120, 6 GB di RAM e flash da 128 GB (espandibile tramite microSD) e una tripla fotocamera principale con obiettivo standard da 12 MP, un obiettivo ultra grandangolare da 16 MP e teleobiettivo da 12 MP, con doppia fotocamera selfie da 8 MP standard e grandangolare da 5 MP. È alimentato da un chipset Qualcomm Snapdragon 855 abbinato al modem X50 5G. A seconda dell’operatore, il V50 ThinQ utilizza entrambi i sub-6 Frequenze GHz o mmWave per 5G.
Dalla versione 2019 del V50, LG ha rilasciato diversi smartphone compatibili con 5G, incluso lo smartphone LG V60 ThinQ 5G Dual Screen.
Motorola
Il Moto Z3 di fascia media, rilasciato come esclusiva Verizon nell’agosto 2018, è pubblicizzato come “5G compatibile” attraverso l’uso di un add-on. Jessica Dolcourt di CNET ha testato il componente aggiuntivo Z3 e 5G a Chicago durante il lancio di Verizon 5G nell’aprile 2019 ed ha sottolineato che “qualcosa non funziona bene: la rete, il telefono, l’allegato Moto Mod o il modo in cui si uniscono tutti“, aggiungendo che è qualcosa di “imbarazzante per una rete che si vanta di essere la prima rete 5G live al mondo“.
Il Moto Z2 Force e il Moto Z3 (senza l’uso di componenti aggiuntivi) supportano Gigabit LTE, consentendo a quei telefoni di sfruttare appieno gli aggiornamenti nelle reti LTE esistenti.
Motorola G 5G Plus e Motorola One 5G disponibili in Europa sono dispositivi 5G quasi identici e a buon prezzo nei mercati di riferimento. Il marchio dispone anche del Motorola Edge Plus, del Moto Z4 e l’ultima versione del Motorola Razr, tutti con funzionalità 5G.
Nokia
Nokia (HMD Global) è stata un’altra società del settore che aveva annunciato l’intenzione di rilasciare un telefono 5G alimentato da Qualcomm nel 2019, ma ci è voluto fino all’inizio del 2020 per rilasciare il Nokia 8.3, primo smartphone 5G in grado di fare roaming su 5G mentre si viaggia all’estero.
OnePlus (Oppo)
Oppo, che vende telefoni in occidente con il marchio OnePlus, propone una variante 5G di OnePlus 7 Pro. Supporto 5G anche per la serie OnePlus 8 e per OnePlus Nord in Europa.
Samsung
Il primo telefono 5G di Samsung è stato il Samsung Galaxy 10 5G, rilasciato a maggio 2019, alimentato da un modem Snapdragon 855 e X50 e il primo a presentare la tecnologia dinamica dello schermo AMOLED del brand.
Dal rilascio del suo primo telefono 5G, Samsung ha rilasciato una serie di dispositivi 5G di fascia alta: la seconda generazione di entrambi i telefoni Samsung pieghevoli, Z Fold 2 e Z Flip 5G, supporta infatti il 5G, così come la serie Galaxy S20 e la serie Galaxy Note 20.
Sony
Sony ha rilasciato il suo primo smartphone 5G, il Sony Xperia 1 II all’inizio del 2020: è compatibile con il 5G anche l’Xperia Pro.
TCL (Alcatel)
L’Alcatel 7 5G doveva essere rilasciato da TCL in Europa alla fine del 2019 o all’inizio del 2020, in coincidenza con una più ampia diffusione delle reti mobili 5G nella regione. Da allora ha rilasciato TCL 10 5G, il suo primo dispositivo 5G.
Xiaomi
Una variante 5G dello Xiaomi Mi Mix 3 era prevista per il rilascio a maggio 2019: si è dovuti arrivare al settembre dello stesso anno per ottenere il rilascio del Mi 9 Pro con 5G. L’ultimo dispositivo 5G di Xiaomi è il Mi 10 Pro 5G, lanciato nel maggio 2020.
ZTE
Lo ZTE Axon 10 Pro 5G è stato rilasciato nel maggio 2019, con un sensore di impronte digitali in-display e display AMOLED. Le funzionalità 5G di ZTE Axon sono alimentate dal SoC Snapdragon 855 di Qualcomm. La situazione di ZTE è instabile, poiché la pressione fatta dal governo degli Stati Uniti le ha impedito di acquistare chip da Qualcomm per un lungo periodo di tempo nel 2018. Anche se alla società è stata concessa una sospensione, non è chiaro come questa interruzione abbia influito sul programma di rilascio dei dispositivi ZTE.
I suoi problemi di embargo sembrano essersi risolti al momento, visto che ZTE ha annunciato l’Axon 20 5G a settembre 2020, primo telefono al mondo a presentare una fotocamera sotto il display che elimina le tacche e i fori che caratterizzano la maggior parte degli smartphone attuali.
Chi produce modem 5G per smartphone?
Cinque aziende sono pubblicamente note per lo sviluppo di modem 5G da utilizzare negli smartphone. MediaTek, Qualcomm e Samsung produrranno modem disponibili per i produttori di dispositivi. I telefoni Samsung venduti in Nord America utilizzano già modem Qualcomm, sebbene le parti sviluppate internamente da Samsung siano utilizzate nei telefoni venduti in Asia. Tradizionalmente, Samsung fornisce l’accesso ai componenti a produttori di terze parti, mentre la divisione HiSilicon di Huawei, che produce anche modem 5G, no.
Il quinto produttore, Intel, era coinvolto nel 5G fino al MWC 2019, anche se ha dismesso l’intera divisione ad aprile immediatamente dopo un accordo raggiunto nella causa di Apple contro Qualcomm per le royalty sulla licenza di brevetto. Con tale accordo, Apple ha annunciato un accordo di fornitura di chipset pluriennale a sorpresa.
Il modem Balong 5G01 di prima generazione di Huawei è stato annunciato a febbraio 2018 e afferma di essere in grado di raggiungere una velocità di download di 2,3 Gbps. Nel gennaio 2019 Huawei ha annunciato il Balong 5000, un chipset per smartphone 5G in grado di raggiungere velocità di download di 6,5 Gbps. I SoC Kirin di Huawei non vengono venduti a produttori di telefoni di terze parti: di conseguenza compaiono solo nei telefoni Huawei e nel sottomarchio Honor.
L‘Helio M70 di MediaTek è stato lanciato a maggio 2019, anche se è probabile che sia più presente nei telefoni destinati al mercato cinese, poiché l’M70 è costruito per frequenze inferiori ai 6 GHz, mentre gli operatori di rete mobile come AT&T e Verizon si concentrano sulle frequenze mmWave. Secondo CNET, l’M70 “ha velocità di download fino a 4,7 Gbps e velocità di upload fino a 2,5 Gbps. Può funzionare su reti cellulari da 2G a 5G“. Da allora, MediaTek ha reso la sua serie di chip Dimensity SoC la sua linea 5G di punta, l’ultima delle quali è la serie Dimensity 1000.
Il leader del settore Qualcomm ha rilasciato il suo ultimo modem 5G, lo Snapdragon X60, all’inizio del 2020, che sostiene essere in grado di raggiungere velocità di download fino a 7,5 Gbps. Qualcomm è generalmente il fornitore di SoC (sistema su chip) utilizzato dalla maggior parte dei principali produttori di dispositivi Android negli Stati Uniti.
Samsung ha annunciato l’Exynos Modem 5123, che la società indica sia in grado di raggiungere velocità di download di 5,1 Gbps per reti inferiori a 6 GHz e 7,35 Gbps in reti a onde millimetriche. Samsung utilizza i SoC Exynos per gli smartphone sbloccati globali.
Come ottengo uno smartphone 5G?
È solo questione di tempo prima che gli smartphone 5G diventino lo standard de facto nei dispositivi mobili. In effetti, se si prevede di acquistare un dispositivo di punta nel prossimo anno, è probabile che si abbiano solo dispositivi 5G tra i quali scegliere.
Se si sta cercando un dispositivo economico, è consigliato consultare il sito Web del proprio operatore per vedere le offerte disponibili e se le stesse sono compatibili con il 5G.
5G ad alta banda: migliori velocità, piccola area di copertura
Quando si parla del potenziale rivoluzionario del 5G, si parla di banda alta. Il 5G ad alta banda o onda millimetrica utilizza alte frequenze (oltre 20 GHz) che la comunicazione mobile non ha mai utilizzato prima.
Ci sono alcuni importanti vantaggi nell’usare mmWave 5G:
- Velocità più elevate: MmWave 5G può trasferire grandi quantità di dati in modo estremamente rapido, da 10 a 100 volte più velocemente del 4G LTE. Ciò significa scaricare un film sul tuo telefono in pochi secondi invece che in minuti: niente più timeout quando cerchi freneticamente di scaricare un film in fila all’aeroporto.
- Larghezza di banda maggiore: La larghezza di banda si riferisce allo spazio che si ha a disposizione per trasferire i dati avanti e indietro. Tornando all’idea delle frequenze come strade, l’onda millimetrica 5G apre un’intera serie di autostrade aperte e super veloci che sono libere dalla congestione delle bande di frequenza più basse.
- Bassa latenza: La latenza è il ritardo tra il momento in cui invii un segnale dal telefono a quando arriva dall’altra parte. Ad esempio, l’alta latenza crea quel ritardo imbarazzante nelle videochiamate quando una persona parla e ci vuole un secondo perché la persona dall’altra parte le ascolti. Il 5G può ridurre la latenza da 200 millisecondi (ms) a 1 ms, rendendo la condivisione dei dati essenzialmente istantanea.
Sfortunatamente, questi vantaggi non vengono senza alcuni importanti ostacoli all’accesso immediato e diffuso:
- Breve distanza del segnale: L’onda millimetrica 5G si diffonde a circa 1.500 piedi, il che significa che i fornitori di celle devono installare molti punti di accesso per creare una rete 5G affidabile.
- Difficoltà a muoversi attraverso gli oggetti: Il 5G ad alta banda non viaggia bene attraverso gli ostacoli. Muri, finestre e alberi limiteranno la distanza che può raggiungere il segnale.
Invece di costruire una torre cellulare tradizionale ogni mille piedi, il 5G ad alta banda utilizza celle piccole, che sono stazioni base di apparecchiature molto più piccole. Delle dimensioni di uno zaino, una piccola cella può essere attaccata a un palo del telefono, a un lampione o al lato di un edificio. Ma anche con la relativa facilità di installazione, l’enorme numero di piccole celle necessarie per creare una copertura a banda alta costante crea una barriera all’ingresso a breve termine.
5G a banda bassa: ampia disponibilità, velocità inferiori
Il 5G a banda bassa utilizza le frequenze più basse per trasferire i dati, il che lo rende di gran lunga il tipo più lento di 5G.
Nonostante le velocità relativamente più basse, il 5G a banda bassa presenta alcuni vantaggi che lo rendono interessante come primo passo per il lancio del 5G. Queste frequenze più basse possono viaggiare per centinaia di miglia e attraversano anche ostacoli più facilmente rispetto alla banda alta o alla banda media.