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Sistema 5G e controllo delle emissioni degli impianti di radiotelecomunicazione

Il tema della realizzazione della rete di radiocomunicazioni di quinta generazione, nota come 5G NR (New Radio), ha suscitato interesse e spesso anche apprensioni. Evidenziando che le Agenzie per la Protezione dell'Ambiente hanno competenze sulla valutazione dell'esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici e non sugli aspetti di tipo sanitario, riportiamo un quadro generale sul 5G e un approfondimento sui passaggi autorizzativi e i controlli a cui gli impianti di radiotrasmissione sono sottoposti, a livello nazionale e regionale, indipendentemente dalla tecnologia.

1. Cos’è il 5G

Con il termine 5G si intende una nuova tecnologia di comunicazione tra dispositivi elettronici: essa rappresenta l'evoluzione delle tecnologie già presenti (2, 3 e 4G) .
La tecnologia 5G consente di svolgere in modo più efficiente, rispetto alle generazioni precedenti, gli scambi di informazioni tra dispositivi mobili (telefonini, tablet, …) o fissi (reti WIFI domestiche, …), sia per una comunicazione diretta (telefonata) sia per l'accesso ad internet e a tutti i servizi di rete connessi.

5g1

Le frequenze dello spettro elettromagnetico utilizzate da questa ultima generazione sono in parte utilizzate dalle tecnologie precedenti e in parte utilizzate per alcuni servizi specifici quali le connessioni in ponte radio.

Di seguito si mostra dove sono collocate le frequenze dei segnali 5G nello spettro elettromagnetico:

  • 5g2: le frequenze sub – 6GHz (già occupata sia dai segnali televisivi che dalle altre generazioni di telefonia)
  • 5g spettro: le frequenze nella banda delle onde millimetriche (già utilizzate dai servizi in ponte radio)

La grande novità di questa generazione rispetto alle precedenti sta nella forma del diagramma di irradiazione e nella gestione dei segnali di controllo e di traffico.

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Fino al 4G la forma del diagramma di irradiazione è fissa nello spazio e quando viene richiesto un servizio il campo generato si propaga con la forma del diagramma in modo da fornire quanto richiesto ma irradiando anche tutto intorno.

5g5g

Con il 5G il diagramma di irradiazione non ha più una forma univoca ma è suddiviso in tanti fasci (beam) di forma più stretta, alcuni dei quali trasportano i segnali di controllo e vengono emessi con continuità nello spazio e con bassa potenza, altri fasci (a volte possono coincidere con i fasci di controllo, a volte no, dipende da come è stata costruita e da come viene gestita l’antenna) si attivano solo quando viene richiesto un servizio e solo con la potenza necessaria per quel servizio. In questo modo si ha un risparmio energetico del sistema e contestualmente anche una minor esposizione media nello spazio circostante l’impianto.

5g diff

Visto che parliamo di segnali che emettono un campo elettromagnetico, per chiarire il concetto si mostra un’analogia con la luce visibile (che è una radiazione elettromagnetica esattamente come i segnali radio).

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Un’altra differenza importante della tecnologia 5G è legata al fatto che, fino alle generazioni precedenti, la larghezza di banda utilizzata si attestava al massimo sui 20 MHz, mentre la banda utilizzata per trasmettere segnali 5G arriva a centinaia di MHz. Ciò implica che questi segnali hanno un margine di movimento anche nello “spazio” delle frequenze molto più elevato rispetto alle generazioni precedenti e quindi il rendimento a parità di potenza richiesta dai servizi è molto maggiore rispetto a prima, sia in termini di quantità di dati trasmessi sia in temini di velocità con cui questi dati vengono trasmessi.

In conclusione si può affermare che a parità di potenza trasmessa da un impianto 5G rispetto agli impianti di generazione precedente, l’esposizione media sul territorio con il 5G diminuisce.

Un sito dove si possono trovare alcuni video che spiegano in modo semplice e anche divertente il funzionamento del sistema 5G è stato realizzato da alcuni docenti dell’università di Cassino.

2. La rete 5G in Europa, in Italia e in Valle d’Aosta

 Una interessante fonte di informazioni inerente al 5G, su contenuti tecnici ma anche sulle strategie e politiche nazionali europee ed extraeuropee, è fornita dalla Commissione Europea tramite l’osservatorio European 5G Observatory; è possibile in particolare verificare lo stato di avanzamento della realizzazione delle reti 5G che ad oggi è stata completata nella maggior parte del territorio italiano.

5g esempioantenne

La sperimentazione sulla tecnologia 5G effettuata in alcune città italiane negli anni scorsi, non in Valle d’Aosta, ha avuto lo scopo di verificare se questa nuova tecnologia potesse fornire adeguata copertura di segnale come per le generazioni già in esercizio.
Ad oggi si è nella fase in cui i gestori hanno realizzato la maggior parte della rete, per quanto riguarda le antenne funzionanti alle frequenze così dette sub 6GHz, mentre sono in fase solo di primissime istallazioni gli impianti che emettono i segnali alle frequenze di alcune decine di GHz (oramai conosciute come le frequenze nella banda delle onde millimetriche).

 Gli impianti, esattamente come per le generazioni precedenti, possono essere installati solo previa autorizzazione e all’interno di tale procedimento amministrativo viene richiesto anche il parere dell’ARPA.
L’autorizzazione in Valle d’Aosta è rilasciata dallo Sportello Unico per gli Enti Locali (SUEL), a fronte di parere tecnico ARPA sul rispetto dei valori di riferimento fissati per legge al fine di limitare l’esposizione umana ai campi elettromagnetici.
Visto che questa nuova tecnologia è l'evoluzione di quelle esistenti e non una novità assoluta, l'apparato normativo, sia per le autorizzazioni che per i controlli sui valori emessi, è già presente e mantiene la sua validità: anche l’ultima legge di dicembre 2023 , che ha imposto la modifica degli attuali limiti, ha modificato solo in numero i valori limite, ma non le modalità di esecuzione di misure o simulazioni preventive.

3. Controlli di ARPA VdA sulle emissioni degli impianti per radiotelecomunicazione

In Valle d’Aosta la legge regionale 25/2005 sull’installazione di impianti di radiocomunicazione, che prevede il parere ARPA per gli impianti di radiotrasmissione e il controllo delle emissioni, si applica anche agli impianti 5G.

Esempio di simulazione dell'intensità di campo elettrico sulle superfici degli edifici circostanti un'antenna trasmittente
In fase preventiva, l’ARPA rilascia pareri sugli impianti di radiotrasmissione (tra questi anche quelli in tecnologia 5G) e in base ai dati di progetto, che il gestore è obbligato a fornire all’atto della richiesta di autorizzazione di un impianto, viene calcolato il campo elettrico che verrà irradiato in ambiente e la sua intensità nei punti accessibili alla popolazione e soggetti a permanenza prolungata.

Attività di misura sul territorio

Dopo l’installazione di un impianto, l’ARPA può svolgere rilievi di campo elettromagnetico nei punti in cui ritenga sia necessario effettuare un controllo specifico in base ai risultati delle previsioni teoriche. Gli esiti di queste attività di controllo sono riportati nelle pagine del nostro sito: