Cos'è il 5G?

Cos'è il 5G?

Il 5G è la quinta generazione della tecnologia di rete wireless. Nuovo standard wireless globale dopo il 4G, il 5G permette un nuovo tipo di rete che è stato progettato per fornire una maggiore velocità dei dati e una latenza ridotta e supportare un maggior numero di utenti, dispositivi e servizi, migliorando al contempo l'efficienza di rete.

Il 5G supporta tre grandi categorie di casi d'uso.

  • Enhanced Mobile Broadband (eMBB): servizi a larghezza di banda elevata per la connettività wireless.
  • Ultra-Reliable Low Latency Communication (URLLC): comunicazione ultra affidabile e a bassa latenza per requisiti critici.
  • Massive Machine Type Communication (mMTC): comunicazione affidabile per miliardi di sensori e dispositivi di monitoraggio.

Le frequenze di dati di picco di downlink per il 5G possono raggiungere fino a 20 Gbps, che è di 20 volte più veloce della velocità di picco di LTE del 4G da 1 Gbps. Allo stesso modo, il 5G dovrebbe incrementare da 10 a 100 volte la velocità di trasmissione dati dell'esperienza utente, supportare da 10 a 100 volte il numero di dispositivi collegati supportati dal 4G e avere una latenza ridottissima nell'ordine di 1 millisecondo (ms).

L'era del 5G trascenderà il miglioramento delle prestazioni e della velocità di rete, offrendo agli utenti nuove e migliori esperienze di connessione. Il 5G può migliorare le prestazioni delle applicazioni aziendali, consentendo al contempo nuove esperienze e servizi per gli utenti in aree quali applicazioni di realtà aumentata, virtuale e mista (AR, VR e MR), videoconferenze, automazione industriale, auto a guida autonoma e dispositivi medici connessi.

Quali problemi vengono risolti con il 5G?

I fornitori di servizi utilizzeranno il 5G per gestire il traffico dati in continua crescita riducendo significativamente il costo per bit. Il 5G, inoltre, offre loro l'opportunità di prevenire il calo dei ricavi medi per utente (ARPU) consentendo nuovi servizi 5G per consumatori, governo e imprese.

L'era 5G consente nuove applicazioni

Si prevede che le aziende saranno le principali beneficiarie delle tecnologie 5G, grazie al miglioramento della produttività, dell'agilità e della scalabilità dei loro servizi. Ad esempio, il più grande cambiamento previsto avverrà molto probabilmente nell'automazione industriale, con fabbriche che si serviranno di robot controllati in modalità wireless. In questi ambienti, anche le parti mobili più piccole saranno tracciate, utilizzate e gestite in modalità wireless sula linea di produzione.

L'assistenza sanitaria è un'altra importante priorità verticale per i casi d'uso del 5G. La chirurgia a distanza o le ambulanze connesse contribuiranno a salvare vite umane in zone non raggiungibili dai medici. Con le funzionalità basate sul 5G, i rivenditori offriranno nuove esperienze (ad esempio AR, VR, e MR) nel provare, modellare e acquistare prodotti, sia nei negozi fisici sia al loro esterno.

Sul fronte dei consumatori, il cloud-gaming è un'applicazione emergente per la quale non sono necessari pesanti client di gioco e il rendering dei giochi viene eseguito direttamente dal perimetro della rete 5G. Il traffico AR e VR al momento costituisce circa il 20% del traffico in alcuni dei primi deployment 5G. Anche l'uso di Fixed Wireless Access (FWA) per fornire servizi a banda larga residenziali 5G sta guadagnando terreno.

Per quanto riguarda il governo, le città intelligenti, i servizi pubblici ed enti di sicurezza pubblica possono beneficiare in modo significativo delle funzionalità 5G. Le automobili connesse e le soluzioni automotive possono contribuire a rendere più sicure le strade e a salvare vite umane.

Come funziona il 5G?

Il 5G richiede nuovi componenti tecnologici per poter soddisfare i nuovi requisiti di capacità e latenza:

  • Nuovo spettro: per ottenere velocità dati elevate, il 5G deve essere in grado di utilizzare nuove bande di spettro superiori a 6 GHz, la banda d'onda centimetrica (cm) (da 6 a 30 GHz) e bande d'onda millimetriche (mm) (>30 GHz). Il 5G si svilupperà anche su bande dello spettro inferiori a 6 GHz. Le bande basse forniscono la copertura e le bande alte la capacità.
  • Massive MIMO: MIMO (Multiple-Input e Multiple-Output) è un metodo che permette di moltiplicare la capacità di un collegamento radio, utilizzando più antenne di trasmissione e ricezione. Massive MIMO, al contrario, è un sistema MIMO con un numero particolarmente elevato di antenne (per esempio 8, 16, 64, 128 e così via). Massive MIMO aumenta l'efficienza spettrale e la copertura di rete.
  • 5G New Radio (5G NR): la nuova tecnologia di accesso radio 5G è il 5G NR, sviluppata da 3GPP per la rete mobile 5G. Il 5G NR si basa sui principi di progettazione ultra-lean, riducendo il segnale e il consumo di energia. Il 5G NR è inoltre progettato con una struttura flessibile per il multiplexing efficiente di diversi servizi 5G e per garantire compatibilità futura per le versioni successive dei servizi 5G.
  • Open RAN: Open RAN significa rete di accesso radio aperta. In particolare, Open RAN è un cambiamento continuo nelle architetture di rete mobile che consente ai fornitori di servizi l'utilizzo di sottocomponenti non proprietarie da una varietà di venditori. Le componenti proprietarie specifiche come le unità di Baseband (BBU) e l'head di radio remota (RRH) sono ora disaggregate per le unità centralizzate (CU), le unità distribuite (DU) e le unità radio (RU). Con Open RAN, le nuove funzioni disaggregate possono anche essere virtualizzate o containerizzate. La O-RAN Alliance va oltre assicurando le interfacce tra questi componenti siano aperte e interoperabili.
  • 5G Core Network (5 GC): in conformità con gli standard 3GPP, il 5GC è concepito come un'architettura basata sui servizi (SBA). Tutte le funzioni della rete core sono implementate sulla base di principi cloud-native, tra cui la separazione del piano utente e dei piani di controllo, le funzioni di rete senza stato, le interfacce aperte e le API. Le funzioni della rete core possono essere facilmente distribuite, aggiornate e scalate per avviare nuovi servizi a un costo inferiore.
  • Trasporto 5G: per servire nuovi casi d'uso 5G come eMBB, URLLC e mMTC, è necessaria una rete di trasporto capace di gestire non solo un enorme aumento del traffico, ma anche l'ampia varietà di caratteristiche di rete per ogni specifico caso d'uso. Deve soddisfare le esigenze di una gamma crescente di dispositivi, servizi e nuovi modelli di business. Per consentire enormi capacità, le reti di trasporto dovrebbero essere in grado di supportare 25G, N x 25G nel livello di accesso/pre-aggregazione, 100G, N x 100G nel livello di aggregazione e fino a 400G nel core del fornitore di servizi. Inoltre, la rete di trasporto deve essere conforme a rigorosi requisiti temporali per supportare una latenza inferiore a 10 ms.
  • Network slicing: grazie al network slicing, più reti logiche end-to-end indipendenti possono essere eseguite su un'infrastruttura fisica condivisa. Ogni fetta può fornire una qualità specifica di servizi (QoS) per un servizio o applicazione. Una fetta di rete può estendersi su più parti della rete (rete di accesso, rete core e rete di trasporto).
  • Edge computing: con l'edge computing, le risorse di elaborazione, di archiviazione e di rete possono avvicinarsi ad abbonati e utenti finali. La stretta vicinanza migliora i tempi di risposta e consente di risparmiare larghezza di banda. L'edge computing, noto anche come edge cloud, può essere distribuito all'interno dei locali dei clienti, come le aziende e le fabbriche, gestito o ospitato da un fornitore di servizi.
  • Telco cloud: telco cloud è una piattaforma aperta che aiuta i fornitori di servizi a evitare il vendor lock-in e permette loro di sfruttare un ampio ecosistema di funzioni cloud-native che miglioreranno l'infrastruttura, incrementeranno le operazioni e consentiranno una maggiore velocità del servizio. Telco cloud favorisce l'agilità e la rapida innovazione dei servizi, offrendo ai fornitori di servizi la possibilità di scatenare una nuova ondata di applicazioni e servizi che rilanceranno i loro modelli di business.
  • Sicurezza: con il 5G, l'IoT, il network slicing e l'edge computing, nascono nuove superfici di attacco. Le minacce, che possono provenire da qualsiasi parte, stanno aumentando in volume, frequenza e complessità. Se l'approccio di sicurezza esistente non viene migliorato, la sicurezza 5G può rappresentare un ostacolo alle prestazioni. Sistemi isolati e risposta manuale non sono più efficaci. Occorre un approccio connesso che adotti una visione globale della rete e dell'ecosistema esterno per diventare pienamente consapevole delle minacce, adattandosi dinamicamente e applicando le politiche di sicurezza in modo coerente in tutta la rete.
  • Gestione e orchestrazione (MANO): il 5G può aumentare in modo significativo il numero di dispositivi, nodi e servizi dell'utente finale connessi all'interno della rete. È impossibile gestire manualmente le operazioni di rete alla scala e alla qualità richieste. L'unico modo pratico per affrontare la scala e la complessità delle future reti cloud e 5G è quello di automatizzare le operazioni, con il pieno supporto delle API aperte per lavorare in ambienti multivendor e multicloud, sviluppando una conoscenza continua attraverso le capacità di intelligenza artificiale e apprendimento automatico.


Tecnologia di rete 5G all'avanguardia

Il 5G fa parte di una più vasta rivoluzione che abbraccia anche le tecnologie cloud e di automazione per promuovere una piattaforma più affidabile e sostenibile destinata ai fornitori di servizi. Juniper Networks ritiene che il 5G da solo non sia sufficiente a trainare la trasformazione del business dei fornitori di servizi. Per acquisire veramente valore e realizzare le possibilità promesse da queste tecnologie, i fornitori di servizi devono considerare collettivamente il cloud, il 5G e l'automazione. Queste tecnologie si basano l'una sull'altra e, in alcuni casi, dipendono addirittura l'una dall'altra per funzionare.

Molti dei vantaggi del 5G, ad esempio, non possono essere ottimizzati senza la "cloudification" dell'infrastruttura, che si tratti di telco cloud e NFVI, di edge cloud distribuite o di funzioni virtualizzate, containerizzate (VNF/CNF) o disaggregate. Se da un lato 5G e cloud producono congiuntamente un salto qualitativo in termini di scalabilità, prestazioni e agilità, dall'altro creano anche una maggiore complessità operativa che può essere semplificata e gestita solo con l'automazione di rete.

Il 5G e il cloud promettono nuove esperienze per i consumatori e le imprese. Per progredire nel paesaggio di servizi 5G/multicloud odierno, i fornitori di servizi necessitano di una strategia che semplifica il funzionamento della rete e che offre esperienze cliente differenziate. In Juniper, lo chiamiamo Experience-First Networking.

Il nostro approccio all'Experience-First Networking per i fornitori di servizi si concentra su tre aree di soluzione
principali:
•Fabric di servizi IP scalabili per Trasporto IP efficiente
•Approccio che predilige il cloud per semplificare Cloud Edge e Telco
Servizi aziendali gestiti per esperienze di servizio garantiteCiascuna di queste aree di soluzione è supportata dai nostri abilitatori di esperienza:
La sicurezza connessa protegge utenti, dispositivi, applicazioni e infrastruttura
L'automazione intelligente semplifica la complessità per una migliore esperienza cliente

Domande frequenti sul 5G

Qual è la differenza tra 4G e 5G?

Il 5G è progettato per fornire velocità dati di picco fino a 20 Gbps in downlink, ovvero 20 volte più veloce della velocità di picco 4G LTE di 1 Gbps. Inoltre, il 5G dovrebbe incrementare da 10 a 100 volte la velocità di trasmissione dati dell'esperienza utente, supportare da 10 a 100 volte il numero di dispositivi connessi supportati dal 4G e avere una latenza ridottissima nell'ordine di 1 millisecondo (ms). Il 5G consente nuove esperienze utente innovative e servizi in campi quali la realtà aumentata (AR), la realtà virtuale (VR) e le applicazioni di realtà mista (MR), l'automazione industriale, le auto a guida autonoma e i dispositivi medici connessi.

Perché i fornitori di servizi necessitano del 5G?

I fornitori di servizi utilizzeranno il 5G per gestire il traffico dati in continua crescita riducendo significativamente il costo per bit. Il 5G, inoltre, offre loro l'opportunità di evitare il calo dei ricavi medi per utente (ARPU, average revenue per user) consentendo nuovi servizi 5G per consumatori, governo e imprese.

Quali tecnologie complementari sono necessarie per rendere possibile il 5G?

Le seguenti tecnologie contribuiscono a soddisfare i nuovi requisiti di capacità e latenza del 5G:

Trasporto 5G: i casi d'uso 5G utilizzano una rete di trasporto capace di gestire non solo un enorme aumento del traffico, ma anche l'ampia varietà di caratteristiche di rete per ogni specifico caso d'uso.

Operazioni automatizzate: il 5G aumenta significativamente il numero di dispositivi utente finale, nodi e servizi connessi all'interno della rete. L'unico modo concreto per gestire la scalabilità e la complessità delle future reti cloud e 5G è quello di automatizzare le operazioni, costruendo una conoscenza continua attraverso le capacità dell'intelligenza artificiale (IA) e del machine learning (ML).

Slicing di rete: attraverso lo slicing di rete, molteplici reti logiche end-to-end indipendenti possono essere eseguite su un'infrastruttura fisica condivisa con ogni fetta in grado di fornire qualità di servizio (QoS) per un servizio o applicazione individuale.

Telco cloud: Telco cloud è una piattaforma aperta che aiuta i fornitori di servizi a evitare il vendor lock-in e permette loro di sfruttare un ampio ecosistema di funzioni cloud-native per fornire nuove applicazioni e servizi 5G.

Sicurezza: con il 5G, l'IoT, il network slicing e l'edge computing, nascono nuove superfici di attacco. Un approccio di sicurezza connesso è pienamente consapevole delle minacce, ha una visione completa della rete e del suo ecosistema esterno e si adatta dinamicamente e applica le policy di sicurezza in modo coerente in tutta la rete.

Quali tecnologie, soluzioni e prodotti 5G offre Juniper?

Juniper fornisce le fondamenta principali per consentire ai fornitori di servizi di trasformare la loro attività 5G attraverso una combinazione del nostro portafoglio robusto e offerte di partner strategici: