C2.1 Strumenti per Analizzare la Rete Cellulare
A differenza del Wi-Fi, la rete cellulare è gestita dall’operatore: non puoi configurare le antenne. Ma puoi misurare e capire cosa succede: a quale cella sei connesso, su quale banda, con quale segnale, e quanto è veloce la connessione.
| App / Strumento | Piattaforma | Costo | Cosa mostra |
|---|---|---|---|
| NetMonster | Android | Gratuita | Cella connessa (eNB/gNB ID, PCI, EARFCN/NR-ARFCN), bande, RSRP, RSRQ, SINR, celle vicine, mappa celle |
| CellMapper | Android / Web | Gratuita | Mappa collaborativa delle torri cellulari. Posizione antenne, bande, copertura stimata. Database globale. |
| Network Cell Info | Android | Gratuita / Pro | Dettagli cella, handover in tempo reale, log CSV, mappa con celle vicine |
| Speedtest (Ookla) | Android / iOS / Web | Gratuita | Velocità DL/UL, latenza, jitter, server di test. Risultati storici e confronti. |
| nPerf | Android / iOS / Web | Gratuita | Speed test + navigazione + streaming test. Mappa copertura operatori. |
| TEMS / Nemo | Professionale | €€€€ | Drive test industriale: misure RF dettagliate, analisi protocolli, KPI rete. Usato dagli operatori. |
RSRP (Reference Signal Received Power): potenza del segnale di riferimento dalla cella. In dBm. Buono: ≥ −90 dBm. Debole: < −110 dBm.
RSRQ (Reference Signal Received Quality): qualità del segnale considerando interferenza e rumore. In dB. Buono: ≥ −10 dB.
SINR (Signal to Interference + Noise Ratio): rapporto segnale / (interferenza + rumore). In dB. Buono: ≥ 13 dB. Eccellente: ≥ 20 dB.
PCI (Physical Cell ID): identificativo della cella fisica (0-503 in LTE, 0-1007 in NR).
EARFCN / NR-ARFCN: numero del canale (identifica la frequenza/banda usata).
| Parametro | Eccellente | Buono | Sufficiente | Debole | Critico |
|---|---|---|---|---|---|
| RSRP (dBm) | ≥ −80 | −80 / −90 | −90 / −100 | −100 / −110 | < −110 |
| RSRQ (dB) | ≥ −5 | −5 / −10 | −10 / −15 | −15 / −20 | < −20 |
| SINR (dB) | ≥ 20 | 13 / 20 | 0 / 13 | −5 / 0 | < −5 |
C2.2 Lab 1 — Esplorazione delle Celle
Strumento: NetMonster (Android) o Network Cell Info.
Consegna: tabella celle (PCI, banda, RSRP, RSRQ, SINR), mappa approssimativa con punti di misura, osservazioni su handover e differenze indoor/outdoor.
Usa CellMapper (cellmapper.net) per vedere la posizione stimata delle torri nella tua zona. La mappa è costruita in modo collaborativo dagli utenti che condividono le misure. Puoi verificare: quante torri servono la tua zona, su quali bande trasmettono, qual è la densità delle celle. In città vedrai torri ogni 300-500 m; in campagna ogni 5-15 km.
C2.3 Lab 2 — Speed Test e Confronti
4G LTE (mid-band): DL 30-100 Mbps, UL 10-30 Mbps, latenza 20-40 ms. In aree congestionate può scendere a 5-20 Mbps.
5G mid-band (3.5 GHz): DL 200-700 Mbps, UL 30-80 Mbps, latenza 10-20 ms. In condizioni ideali può superare 1 Gbps.
5G mmWave (26 GHz): DL 1-3 Gbps, ma disponibile solo in pochissime aree (stadi, stazioni, centri commerciali).
Nota: le velocità variano enormemente in base a: distanza dalla torre, numero di utenti connessi, ora del giorno, ostacoli, e configurazione della cella.
Template per la raccolta dati
| Test # | Posizione | Ora | Tecnologia | Banda | RSRP | DL (Mbps) | UL (Mbps) | Latenza |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Aula (indoor) | 09:00 | 4G LTE | B3 (1800) | −95 dBm | 45 | 12 | 28 ms |
| 2 | Cortile (outdoor) | 09:15 | 5G NR | n78 (3500) | −82 dBm | 380 | 55 | 12 ms |
| 3 | Aula (indoor) | 12:30 | 4G LTE | B3 (1800) | −96 dBm | 18 | 6 | 42 ms |
| … | Continua con le tue misure… | |||||||
C2.4 Private 5G e Industry 4.0
Una delle innovazioni più rilevanti del 5G è la possibilità di creare reti private: un’azienda può avere la propria rete 5G, con il proprio spettro e la propria infrastruttura, completamente indipendente dagli operatori pubblici.
Una rete 5G dedicata a una singola organizzazione: fabbrica, porto, ospedale, campus, miniera. L’azienda possiede (o affitta) lo spettro, installa i propri gNodeB e il core 5GC on-premise. Il traffico non esce mai dalla rete aziendale. Offre: controllo totale, latenza garantita, sicurezza fisica, personalizzazione della QoS.
Modelli di spettro per il private 5G
| Modello | Come funziona | Paesi |
|---|---|---|
| Spettro dedicato | Il regolatore assegna bande specifiche per uso privato (es. 3.8-4.2 GHz) | Germania, UK, Giappone, Francia |
| CBRS / Shared spectrum | Spettro condiviso con licenza dinamica (es. 3.5 GHz CBRS negli USA) | USA |
| Slicing da operatore | L’operatore crea una slice dedicata sulla sua rete pubblica per l’azienda | Qualsiasi (dipende dall’operatore) |
| Spettro non licenziato | Uso della banda 5 GHz (NR-U) o 6 GHz. Nessuna licenza, ma interferenza possibile. | Qualsiasi |
Latenza deterministica: il Wi-Fi è half-duplex con CSMA/CA — la latenza è imprevedibile. Il 5G con URLLC garantisce < 5 ms.
Mobilità: i veicoli a guida automatica (AGV) si muovono costantemente. Il roaming Wi-Fi (802.11r) ha tempi di handover di 20-50 ms con occasionali interruzioni. L’handover 5G è impercettibile.
Densità: una fabbrica con 10.000 sensori satura qualsiasi rete Wi-Fi. Il 5G mMTC è progettato per questo.
Sicurezza: autenticazione SIM-based, traffico che non esce dalla rete aziendale, isolamento garantito via slicing.
C2.5 Casi d’Uso Reali del 5G
Scenario URLLC. Un chirurgo a Milano opera un paziente a Cagliari controllando un robot via 5G. Latenza < 10 ms end-to-end, affidabilità 99.999%. Le prime dimostrazioni sono avvenute nel 2019 (chirurgia da remoto in Cina via 5G).
Anche: ambulanze connesse con streaming video 4K in tempo reale al pronto soccorso, wearable medici con monitoraggio continuo, diagnostica AI da remoto.
Scenario URLLC + eMBB. Le auto comunicano tra loro (V2V), con l’infrastruttura stradale (V2I) e con la rete (V2N). Decisioni in millisecondi: frenata d’emergenza, evitamento ostacoli, coordinamento incroci.
C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) è lo standard 3GPP per la comunicazione veicolare su rete cellulare, in competizione con DSRC (basato su Wi-Fi).
Scenario misto. Robot collaborativi controllati in tempo reale (URLLC), telecamere 4K per quality inspection (eMBB), migliaia di sensori ambientali (mMTC) — tutto sulla stessa rete 5G privata con network slicing.
Esempi reali: Bosch, Siemens, BMW, Nokia hanno fabbriche con private 5G operativo. Digital twin della linea di produzione aggiornato in tempo reale.
Scenario mMTC. Milioni di sensori distribuiti: qualità dell’aria, livello dei fiumi, stato dei cassonetti, parcheggi liberi, illuminazione adattiva, semafori intelligenti. Tutto connesso via NB-IoT o 5G mMTC.
Dati raccolti su piattaforme cloud con AI per analisi predittive: manutenzione preventiva delle infrastrutture, ottimizzazione del traffico, allerta precoce per eventi meteo.
Scenario eMBB. Il rendering avviene nel cloud, lo stream video arriva sul dispositivo. Serve banda alta (50-100 Mbps) e latenza bassa (< 20 ms). Il 5G eMBB + MEC rende possibile gaming AAA su smartphone e visori VR standalone (Meta Quest + 5G, Apple Vision Pro + 5G).
Scenario misto. Gru a controllo remoto (URLLC), tracking container (mMTC), video sorveglianza 4K (eMBB). I porti di Rotterdam, Amburgo e Shanghai hanno reti 5G private operative. Un operatore controlla 6 gru da una postazione remota a km di distanza.
La maggior parte delle persone percepisce il 5G come “Internet sul telefono più veloce”. Ma il vero impatto economico del 5G è nei settori verticali: manifattura, energia, trasporti, sanità, agricoltura. Secondo McKinsey, il 5G genererà $13.000 miliardi di valore economico globale entro il 2035, di cui l’80% da applicazioni B2B/industriali. Lo smartphone è solo la punta dell’iceberg.
C2.6 Progetto Finale — Studio di Copertura
Obiettivo: produrre un report professionale sulla copertura cellulare di un’area a tua scelta (scuola, quartiere, parco) con misure reali, analisi e raccomandazioni.
Consegna: report con mappa misure, tabella dati (10+ punti), identificazione torri, analisi copertura, confronto orari/bande, raccomandazioni. Formato: documento Word/PDF o presentazione.
Esempio di struttura del report
1. Introduzione — Area scelta, obiettivi, strumenti usati, data/ora delle misure.
2. Metodologia — Punti di misura (con coordinate o indirizzo), strumenti (NetMonster v.X, Speedtest), parametri misurati.
3. Risultati — Tabella con tutti i dati per punto, mappa con codice colore, grafici (RSRP per punto, velocità per punto).
4. Analisi torri — Screenshot CellMapper, identificazione torri serventi, bande utilizzate, distanza stimata.
5. Confronti — Indoor vs outdoor, 4G vs 5G, ore di punta vs ore basse, operatore A vs B (se disponibile).
6. Conclusioni e raccomandazioni — Qualità complessiva della copertura, zone critiche, suggerimenti per l’operatore (nuova torre, small cell, cambio banda).
7. Allegati — Screenshot NetMonster, screenshot Speedtest, dati grezzi in tabella.
C2.7 Checklist delle Competenze del Corso
C2.8 Conclusione del Corso
🎓 Corso Completato!
Dalla prima chiamata GSM al network slicing del 5G, hai acquisito le competenze per capire come funziona la rete che tieni in tasca ogni giorno.
“La rete cellulare è il più grande sistema ingegneristico mai costruito dall’uomo — e tu ora sai come funziona.”