Le onde millimetriche (mmWave) eautomobilistiche, vengono ora integrate nello spettro di frequenze per le comunicazioni mobili, offrendo una velocità di trasmissione dati massima di 20 Gbps con una latenza ultra-bassa di 1 ms grazie alla loro larghezza di banda ultra-ampia. Tuttavia, nonostante le numerose discussioni che le circondano, questa tecnologia è stata ampiamente adottata? Quali sono i punti deboli del settore delle onde millimetriche? Quali sono le sue prospettive future?

Cominciamo con l'implementazione del 5G per le reti mobili consumer in cinque regioni principali (Stati Uniti, Cina, Europa, Corea del Sud e Giappone). Ad agosto 2021, solo Verizon negli Stati Uniti si era impegnata in un'implementazione su larga scala della tecnologia mmWave per le reti mobili consumer (*Si noti che, dopo aver acquisito parte della banda di frequenza sub-6 GHz all'inizio del 2021, Verizon sta ora spostando la sua attenzione sulla realizzazione della sua implementazione 5G in questa banda di frequenza). Per il resto, gli operatori di telecomunicazioni locali stanno sviluppando reti mobili consumer principalmente nella banda bassa/media (ex frequenza 4G riadattata per il 5G) e/o nello spettro sub-6 GHz. Ciò è ragionevole poiché, per creare una rete economicamente vantaggiosa, l'obiettivo è avere la più ampia copertura possibile con il minor numero di stazioni base installate. Considerando le distanze di propagazione significativamente più brevi delle onde millimetriche, la potenziale densità di stazioni 5G a onde millimetriche sarà circa dieci volte superiore a quella delle stazioni base 4G a bassa e media frequenza (intorno ai 2 GHz) per coprire la stessa area. Per quanto riguarda la copertura 5G a livello nazionale e nelle città più ampie, IDTechEx ritiene che le bande a bassa/media e sub-6 GHz rimarranno le scelte più popolari per la maggior parte degli operatori di telecomunicazioni. La banda mmWave, d'altro canto, sarà utilizzata prevalentemente per i punti di trasmissione dati, come gli stadi affollati, per lo streaming in tempo reale e il caricamento di video 4K/8K.

Un tema emergente fondamentale nelle applicazioni a onde millimetriche è l'accesso wireless fisso (FWA), che utilizza le comunicazioni mobili per la banda larga domestica. L'installazione della fibra ottica è notoriamente costosa e richiede giorni di costruzione. Pertanto, l'installazione di stazioni base a onde millimetriche in sostituzione della fibra ottica fino alla casa rappresenta un'ottima alternativa, soprattutto nei paesi in cui l'espansione della fibra è limitata, come Stati Uniti, Regno Unito, Sud America e Africa. In Cina, la disponibilità di banda larga in fibra ottica ha superato il 64% già nel 2016. Corea del Sud e Giappone hanno raggiunto quasi il 100% di disponibilità di banda larga in fibra ottica nel 2021. Di conseguenza, IDTechEx prevede che le onde millimetriche per l'implementazione dell'FWA guadagneranno terreno in questi paesi con limitata disponibilità di fibra. Va notato che anche le bande di frequenza più basse, come la gamma sub-6 GHz, possono essere utilizzate per la banda larga. Non è necessario che l'operatore di telecomunicazioni locale utilizzi le onde millimetriche per i servizi a banda larga. Ad esempio, in Perù e nelle Filippine, gli operatori hanno scelto la banda di frequenza sub-6 GHz per l'implementazione del 5G FWA.

Ora parliamo del 5G per le reti business-to-business (B2B). Ad esempio, nell'Industria 4.0, le onde millimetriche rappresentano la componente di rete principale? Secondo lo studio "5G Small Cells 2021-2031: Technologies, Markets, Forecasts" di IDTechEx, la risposta è no. Infatti, le onde millimetriche sono progettate per applicazioni che richiedono una latenza estremamente bassa, come la chirurgia a distanza; tuttavia, i casi d'uso che richiedono connettività multipla saranno probabilmente supportati dalle frequenze sub-6 GHz. I risultati di IDTechEx indicano che le frequenze sub-6 GHz sono la scelta preferita per molte smart factory che adottano la tecnologia 5G rispetto alle onde millimetriche. Il rapporto di implementazione tra frequenze sub-6 GHz e onde millimetriche in tali ambienti dovrebbe attestarsi intorno all'80-90% contro il 10-20%, rispettivamente, per almeno i prossimi 5-6 anni.

Quindi, arriverà il momento delle onde millimetriche? Secondo IDTechEx, la risposta è sì, anche se mancano ancora molti anni. Ecco alcuni dei fattori che influenzano il processo di implementazione:
1. Impatto del COVID-19. Il COVID-19 sta tenendo le persone lontane dalle aree in cui l'implementazione delle onde millimetriche sarebbe più adatta, come stadi sportivi e aeroporti. Sebbene, grazie ai vaccini, la vita delle persone stia lentamente tornando alla normalità in alcuni paesi sviluppati, c'è ancora molta strada da fare prima che il mondo torni alla normalità (se mai lo farà).
2. La ricerca di applicazioni rivoluzionarie. Quali sono le applicazioni che solo le onde millimetriche possono supportare? La chirurgia a distanza e i veicoli autonomi sono senza dubbio applicazioni chiave, ma ci vorranno molti anni prima che la nostra società adotti pienamente queste tecnologie. IDTechEx ritiene che debba emergere un'applicazione rivoluzionaria affinché la domanda di onde millimetriche possa prosperare.