5G: com’è stato il 2021 e cosa bisogna aspettarsi dal domani?

5G: un microcosmo che ancora spaventa. Che trend e che risultati ha ottenuto il questo 2021? Qual è la prospettiva per il 2022 e non solo? Domande a cui prova a rispondere questo studio effettuato da IDTechEx.

Qual è lo stato di diffusione globale del 5G nel 2021?

Il 5G è riconosciuto come un’infrastruttura importante sia per i paesi sviluppati che per quelli in via di sviluppo. Entro la fine del 2021, 79 nazioni hanno commercializzato il 5G o stanno conducendo prove di 5G. Scavando ulteriormente in quale frequenza è più utilizzata – in base allo studio di IDTechEx – è sub-6 GHz. Questa banda di frequenza è utilizzata in oltre la metà delle implementazioni e dei percorsi commerciali del 5G, con solo una piccola percentuale che utilizza mmWave. Finora, solo 9 paesi hanno commercializzato il 5G mmWave. Tuttavia, questo non è sorprendente dato che, la principale restrizione delle trasmissioni mmWave è il loro basso raggio di propagazione. Le compagnie di telecomunicazioni non impiegherebbero la banda di frequenza mmWave per la copertura nazionale. Guardando le strategie di implementazione degli operatori di telecomunicazioni, possiamo vedere che le bande a bassa frequenza (per esempio, 700 MHz) sono utilizzate per la copertura nazionale, mentre le bande sotto i 6 GHz sono utilizzate per la copertura delle città, e mmWave è utilizzato per gli hotspot delle megalopoli.

STATI UNITI:

Lato governo: rispetto ad altre nazioni, la Federal Communications Commission (FCC) ha rilasciato lo spettro mmWave significativamente in anticipo. Solo all’inizio di quest’anno la FCC ha finalmente rilasciato la banda di frequenza sub-6 GHz. Lo strappo e la sostituzione delle apparecchiature Huawei è ancora una priorità assoluta, con il governo che finanzia gli operatori su piccola scala per farlo. Data la mancanza di fornitori dominanti di apparecchiature di telecomunicazione 5G negli Stati Uniti, la FCC ha anche sostenuto lo sviluppo di Open RAN.

Lato operatore di telecomunicazioni: Ogni operatore detiene una porzione diversa dello spettro 5G (per esempio: Verizon ha la maggior parte delle partecipazioni mmWave). Di conseguenza, ogni strategia per lo sviluppo del 5G è diversa. Verizon, per esempio, ha fatto investimenti significativi nello sviluppo delle mmWave, ma T-Mobile ha dato la priorità all’espansione delle bande basse e medie. T-Mobile ha attualmente la più estesa copertura in banda media (utilizzando 2,5 GHz) come risultato della sua acquisizione di Sprint. A seguito dell’asta della banda C (frequenza nella gamma sub-6 GHz) all’inizio di quest’anno, AT&T e Verizon hanno entrambi annunciato piani per lanciare il servizio a banda media quest’anno, con l’obiettivo di coprire 100 milioni di persone entro il 2022.

CINA:

Lo sviluppo nazionale del 5G. Il Ministero dell’Industria e dell’Information Technology della Repubblica Popolare Cinese (MIIT) ha emesso un piano d’azione per la “navigazione” delle applicazioni 5G (2021 2023) nell’aprile 2021, stabilendo un percorso per la promozione delle applicazioni 5G. Sono stati identificati tre indicatori di performance chiave (KPI): Aumentare la penetrazione degli utenti 5G a più del 40%, aumentare il traffico di accesso alla rete 5G a più del 50%, e spingere la penetrazione 5G nelle grandi imprese a più del 35%. Il MIIT non ha ancora rilasciato lo spettro mmWave, anche se ci si aspetta che lo faccia presto, dato che i cinesi si stanno preparando a utilizzare le Olimpiadi invernali del 2022 come banco di prova per il rollout del mmWave.

Lato operatore di telecomunicazioni: Una tendenza vista in Cina è che gli operatori stanno lavorando insieme per costruire infrastrutture di rete condivise. Ecco un esempio: Entro maggio 2021, China Telecom e China Unicom costruiranno insieme 460.000 stazioni base 5G.

Qual è l’importante sviluppo/tendenza tecnica nel 5G ora?

Anche se il 5G è commercializzato, ci sono ancora molti sviluppi tecnici in corso. In questo articolo, IDTechEx ha discusso i 4 punti chiave:

• La corsa per la radio più leggera Massive MIMO sub-6 GHz:

Una parte cruciale dell’implementazione di una rete 5G su larga scala che impiega l’ingranaggio MIMO massiccio è che la radio deve essere leggera e avere un ingombro compatto, in quanto queste caratteristiche aiuteranno gli operatori a risparmiare denaro significativo sulla distribuzione complessiva. È qui che entra in gioco il silicio. Le prestazioni del silicio avranno un’enorme influenza sugli aspetti essenziali di una radio, come la connessione, la capacità, il consumo di energia, le dimensioni e il peso del prodotto e, infine, il costo. Nel settore dei sistemi 5G, tutti questi aspetti sono critici. Nel rapporto “Tecnologia, mercato e previsioni 5G 2022-2032” di IDTechEx, viene fornita un’analisi completa sul settore Si e il suo impatto sullo sviluppo del 5G.

• Distribuzione di piccole celle

Le piccole celle sono proposte per affrontare la sfida del breve raggio di propagazione del segnale causato dall’alta frequenza. Creare una rete ultra-densa distribuendo più celle piccole gioca un ruolo chiave nel 5G in quanto permette di integrare la rete macro e quindi aumenta la capacità dei dati. Inoltre, il dispiegamento di piccole celle porta il 5G a una varietà di aziende, facilitando la trasformazione digitale (vedi questo recente articolo di IDTechEx per ulteriori informazioni su come le piccole celle stanno facilitando le industrie connesse). Le piccole celle possono essere classificate in tre tipi: femtocelle, picocelle e microcelle, a seconda della della loro potenza di uscita. A causa delle loro dimensioni più piccole rispetto alle stazioni base macro, le scelte dei materiali e la tendenza complessiva della tecnologia saranno diverse dalle loro controparti di infrastrutture macro. Maggiori dettagli sulle tendenze della tecnologia delle piccole celle e sui casi d’uso si possono trovare nel rapporto IDTechEx, “5G Small Cells 2021-2031: Tecnologie, mercati, previsioni“.

Prospettive per il 2022 e oltre?

Il mercato 5G sta per decollare. Entro la fine del 2032, si prevede che i servizi mobili di consumo genereranno 800 miliardi di dollari di entrate, e i mercati delle macro infrastrutture 5G si espanderanno sette volte di più che nel 2020, secondo IDTechEx. Altri punti chiave includono:

• Per molti anni a venire, sub-6 GHz sarà la frequenza principale per la distribuzione, mentre mmWave richiederà ulteriori progressi tecnologici così come una killer app per guadagnare mercato, il che richiederà anni.
• La relazione USA-Cina, così come lo sviluppo di Open RAN, avrà un impatto sulle dinamiche dei giocatori del sistema 5G.
• Il Si è fondamentale per l’avanzamento del 5G poiché le sue prestazioni hanno un impatto sostanziale sulla velocità di connessione, la capacità, il consumo di energia, le dimensioni e il peso del prodotto e, infine, il costo di un sistema 5G.
• Le piccole celle giocheranno un ruolo importante nel permettere al 5G di sostituire la connettività via cavo nell’ambiente industriale.
• La tendenza della ricerca e dello sviluppo mmWave si concentra sui materiali a bassa perdita, sulla gestione della potenza e del calore e sul packaging avanzato.

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