3G, 4G, 5G, LTE… qual è la differenza?

Quando parliamo di servizi a banda larga senza fili ci viene presentata una vastità di acronimi di cui, spesso, ignoriamo il significato. Tra i più importanti è doveroso menzionare il servizio LTE ed il 4G, che provvedono al trasferimento dei dati di connessione sui nostri smartphone.

La più semplice delle spiegazioni è che la “G” nella parola “4G” sta per “generazione”, poiché il 4G è la quarta generazione della tecnologia mobile, così come definito dall’ITU-R. LTE sta invece per “Long-Term Evolution” e si applica più genericamente all’idea di migliorare la velocità di connessione per andare incontro alla sempre più crescente domanda e richiesta dell’utenza.

Cos’è il 4G?

L’ITU-R (International Telecommunication Union) ha espresso gli standard per la connettività 4G nel marzo del 2008, richiedendo espressamente che tutti quei dispositivi e servizi descritti come “4G” dovessero per l’appunto rispettare degli standard precisi e meticolosi per quanto concerne la velocità di connessione dati. Per l’utilizzo mobile, e dunque parliamo qui sia di smartphone che di tablet, la velocità di connessione deve avere un picco di almeno 100 megabits al secondo, e per quanto riguarda invece l’utilizzo stazionario come nel caso di wifi router (o hotspot) almeno 1 gigabit al secondo.

Quando questi standard furono annunciati, le velocità richieste erano sconosciute alla maggior parte dell’utenza, poiché intese e create per gli sviluppatori. Una sorta di asticella da superare per poter, in futuro, cambiare il mercato. Nel corso del tempo i sistemi che alimentano queste reti hanno preso piede in modo capillare, non solo perché i nuovi metodi di trasmissione hanno trovato la loro massima espressione nei prodotti, ma anche perché le reti 3G precedentemente stabilite sono state migliorate al punto che possono essere classificate, oggigiorno, come 4G.

Uno sguardo al passato: cos’è il 3G?

Quando il 3G si è sviluppato nel mercato odierno ha rimpiazzato il sistema 2G, un protocollo di reti che consentiva un funzionamento base delle caratteristiche dello smartphone. La maggior parte delle reti 2G ha gestito chiamate telefoniche, ricezione ed invio di messaggi di testo (SMS) e piccoli quantitativi di dati conosciuti con il nome di MMS. Con l’introduzione della connessione 3G, un maggior numero di scambio di dati è divenuto accessibile, includendo anche il caricamento di pagine HTML, video e musica. La velocità era ancora abbastanza contenuta e spesso e volentieri per poter visualizzare una pagina correttamente occorreva ricorrere a formattazioni specifiche. Per gli standard 2G il nuovo protocollo era veloce, ma ancora non lontanamente paragonabile ad una connessione fissa di tipo domestico.

Cos’è la connessione LTE?

Come già spiegato, LTE sta per Long-term Evolution (evoluzione a lungo termine), e non si tratta esattamente di una tecnologia intesa allo stesso modo del 4G. Inizialmente, quando sui nostri smartphone compariva il simbolo “4G” nell’angolo in alto a destra (o sinistra), tale dicitura indicava un qualcosa che avrebbe dovuto superare in velocità il 3G, ma la realtà era ben lontana dai fatti. Quando l’ITU-R impostò le velocità minime per il 4G ci si rese conto che quest’ultime erano fuori dalle possibilità del nuovo protocollo nonostante la quantità di denaro e tempo investite dai produttori. In risposta a tale insufficienza, l’ente regolatore ha deciso che LTE, il nome dato alla tecnologia utilizzata nel perseguire tali standard, poteva essere etichettato come 4G se fosse riuscito a fornire un miglioramento sostanziale rispetto alla tecnologia 3G.

Immediatamente le reti cominciarono a pubblicizzare le connessioni 4G LTE, una tecnica di marketing che permise loro di proclamare a connettività next-gen senza effettivamente aver raggiunto le caratteristiche richieste. Tuttavia, la differenza tra 3G e 4G fu immediatamente percepita nonostante la pubblicità ingannevole.

A confondere maggiormente i neofiti del settore è un ulteriore acronimo, LTE-A, che sta per Long-term Evolution Advanced; nient’altro che un passo ulteriore verso il vero 4G. Offre velocità più alte e una maggiore stabilità rispetto la normale LTE.

E la velocità?

La vera domanda dunque, sorge quasi naturale: è possibile percepire la differenza tra 4g e LTE? La velocità di caricamento di una pagina o di scaricamento di un file o di un’applicazione è migliore nel caso in cui il cellulare abbia la tecnologia LTE? Probabilmente no. Mentre la differenza tra il più lento 3G e il nuovo 4G o LTE è sicuramente ravvisabile, molte reti 4G o altre che usano “la vera velocità 4G” hanno una velocità praticamente identica. Dopotutto, all’equazione va ad aggiungersi il nuovo performante (e controverso) 5G.

Creare connettività 4G richiede due fattori: una rete che possa supportare la velocità necessaria ed un dispositivo capace di connettersi a tale rete e scaricare informazioni ad una velocità abbastanza sostenuta. Solo perché uno smartphone possiede la connettività 4G LTE non significa che si possa ottenere la velocità che si vuole in qualsiasi momento. Infatti, prima che gli sviluppatori fossero in grado di offrire veramente la velocità LTE, nelle principali aree venivano venduti telefoni che avevano le capacità di raggiungere la velocità desiderata ma che hanno cominciato ad offrire tale servizio su una scala dapprima ridotta, ed in modo capillare.

Non importa quale sia il dato da trasferire, quest’ultimo avrà comunque bisogno di essere “impacchettato” ed inviato così che i punti di rete più vicini possano interpretarlo. I network più vecchi utilizzano tecnologie di commutazione di circuito: in tali sistemi la connessione è stabilita direttamente verso l’obiettivo attraverso la rete e l’intero processo di connessione (che sia una chiamata o il trasferimento di un file), avviene attraverso tale connessione. I vantaggi di questa tecnologia sono molteplici ed includono sicuramente una connessione più veloce e meno possibilità di caduta di connessione.  I network più nuovi prendono spunto da questa tecnologia utilizzando però un nuovo protocollo che possa sfruttare i numerosi punti d’accesso sparsi per tutto il mondo: parliamo di commutazione a pacchetto. Questa permette di spezzare in piccoli pezzi l’informazione che viene così inviata al destinatario attraverso il percorso più veloce ed efficiente disponibile in quel momento. Se un pezzo di queste informazioni abbandona il circuito di scambio bisognerà ricollegarsi, questa volta cercando un percorso diverso.

Molta della tecnologia utilizzata per creare la velocità 4G non ha niente a che vedere con la comunicazione vocale. Poiché quest’ultima utilizza ancora la commutazione di circuito, diventa necessario riconciliare la differenza tra le strutture delle reti più vecchie e quelle più nuove. Il modo più efficiente per farlo è ibridare la tecnologia, tornando così agli standard di commutazione di circuito quando effettuiamo o riceviamo una chiamata o utilizzando contemporaneamente la comunicazione di commutazione di pacchetto per i dati e la commutazione del circuito per la comunicazione vocale. La terza opzione è quella di eseguire semplicemente l’audio sotto forma di dati sulle nuove reti LTE, un metodo che la maggior parte delle aziende ha evitato per un po’, molto probabilmente perché riduce la potenza di connessione in virtù del traffico vocale. “Voice over LTE” (VoLTE) è fondamentalmente ciò che accade già quando si effettua una chiamata Skype o Whatsapp con una persona, usando al contempo sia una risoluzione audio maggiore che una connessione performante.

E il 5G?

Dopo anni di attesa, il 5G è stato finalmente lanciato nel mercato dopo numerosi progressi fatti nei confronti della tecnologia 4G (che risulta ancora la più diffusa).

Un numero sempre più grande di aziende sta rilasciando smartphone capaci di connettersi al 5G e al contempo numerose aziende di connessione mobile stanno facendo il possibile per adattare le reti e renderle fruibili alla nuova tecnologia. In ogni caso, c’è ancora bisogno di un lavoro estenuante per rendere accessibile e disponibile il 5G a tutti gli utenti. Pur possedendo uno smartphone abilitato ad utilizzare il 5G, le possibilità di non poter sfruttare tale velocità sono molto alte vista la scarsa copertura di tale servizio. Nello stesso momento la LTE sta avanzando, di conseguenza il divario generazionale tra le due potrebbe non essere così evidente. La realtà è che 4G e 5G coesisteranno in modo tale da permettere una transizione il più morbida possibile. Sulla base dell’esperienza già vissuta con il 4G, ci potranno volare diversi anni prima che il 5G sia globalmente disponibile.