Последнее поколение беспроводной связи

Сколько ещё поколения беспроводной связи смогут увеличивать частоты волн и скорость передачи данных до тех пор, пока это не станет физически бессмысленным?

Один из основных маркетинговых аргументов связи поколения 5G – большая скорость по сравнению с любым из предыдущих поколений, причём гораздо. В частности, этому способствует использование миллиметровых волн. При этом использование миллиметровых волн, то есть более высоких частот по сравнению с теми, что когда-либо использовались в 2G, 3G или 4G, заставило провайдеров, в частности, AT&T и T-Mobile, пересмотреть развёртывание сетей 5G – ведь повышение частоты требует размещения ближе друг к другу небольших сотовых передатчиков.

Идея 6G, которая пока ещё очень туманно сформирована в головах исследователей, может пойти по стопам 5G, используя ещё более высокие частоты и увеличивая скорость передачи данных. Давайте поразвлекаемся на эту тему – предположим, что эти же качества останутся важными и для будущих поколений беспроводной связи, и подумаем, куда в таком случае заведёт нас эта дорога? Как будет выглядеть 8G? А 10G? В какой момент экстраполяция на будущие поколения беспроводных технологий уже не будет иметь физического смысла?

Естественно, большая часть этих выдуманных беспроводных поколений абсурдна. Будущие поколения беспроводной связи наверняка будут стремиться к увеличению скоростей и объёмов данных, но исследователи разработают и улучшат новые технологии, которые позволят получать больше из тех же диапазонов частот. Технологии типа MIMO уже дают нам такую возможность в сетях 5G. А в будущем, кто знает? Возможно, нашим спектром будет управлять ИИ, или появятся ещё какие-то идеи.

6G

У нас уже есть кое-какие приблизительные идеи о том, каким будет следующее поколение беспроводной связи. Это могут быть терагерцовые волны, при помощи которых исследователи уже передали данные на расстояние в 20 метров. И внезапно беспокойство по поводу расстановки станций связи 5G через каждые 150 метров уже не кажется таким безумным (однако это всё равно остаётся затратным предприятием). Если 6G продолжит уплотнение установки небольших передатчиков, готовьтесь к тому, чтобы уворачиваться от расположенных через каждые десять метров сотовых вышек. Но, по крайней мере скорости скачивания будут быстрее в 1000 раз.

6G появится в 2028 году: 1 Тб/сек, частоты 3 ТГц, 7.7 секунд на скачивание фильма «Мстители: Финал» в разрешении 4К.

8G

Перепрыгнем на стандарт 8G – тут мы уже пропустили диапазон видимого света и используем почти ультрафиолетовые волны для передачи друг другу текстов. В случае с 8G нам уже приходится беспокоиться по поводу ионизирующего излучения. Уже давно существует беспокойство по поводу того, что сотовые телефоны могут вызывать рак, однако обычная сотовая связь имеет небольшую энергию, поэтому не является ионизирующим излучением. Но с 8G это предположение уже не работает – ультрафиолетовое излучение вполне себе ионизирующее, и если мы будем распространять его с каждой сотовой вышки, то мобильная связь определённо будет вызывать рак. А может, и нет – на таких длинах волн сети смогут полагаться на сфокусированные лучи вместо покрытия больших площадей. 8G может превратить город в смертельное, но точное игровое поле для невидимого лазертага, на котором базовые станции будут отправлять лучи данных на наши устройства, едва не попадая в нас самих.

8G появится в 2048 году: 17,2 Пб/с, частоты 3,65 ПГц, 435 мс на скачивание фильма «Мстители: Финал» в разрешении 4К.

10G

Скажите, неприятно сломать кость, и тащиться в госпиталь, чтобы сделать рентген? Но вот подождите, скоро появятся смартфоны поколения 10G (не путать с широкополосными каналами 10G, которые уже существуют). 10G будет использовать жёсткое рентгеновское излучение – такое, которое используют в медицине и аэропортах – для передачи данных. Готов поспорить, что хотя бы один стартап будет рекламировать мобильное приложение для рентгеновских снимков. Это, конечно, плюс – а среди минусов будет рак и ожоги кожи, которые будут только ухудшаться по мере того, как сигнал будет карабкаться всё выше по спектру.

10G появится в 2068: 314 Эб/с, частоты 4,44 ЭГц, 24,5 нс на скачивание фильма «Мстители: Финал» в разрешении 4К.

11G

Теперь мы уже используем гамма-излучение для скачивания подкастов и стриминга видео. Если вам интересно, где ещё встречаются гамма-лучи, то у них есть два основных источника – это космическое излучение (частицы, летящие почти со скоростью света), сталкивающееся с молекулами в атмосфере, и ядерный синтез. Поэтому минус в том, что звонок человеку потребует бомбардировки обоих телефонов тем же излучением, которое появляется при испытании водородной бомбы. Но плюс в том, что вы сможете скачать все данные, накопленные человеческой цивилизацией, примерно за 3 секунды – то есть, хотя бы это произойдёт до того, как вы умрёте от облучения.

11G появится в 2078: 41,8 Зб/с, частоты 155 ЭГц, 184 пс на скачивание фильма «Мстители: Финал» в разрешении 4К.

15G

15G – это финишная черта. Если кто-нибудь попытается продать вам смартфон 16G, игнорируйте его – это совершенно нелепо. Для 15G мы используем ультравысокоэнергетические гамма-лучи. Теоретически, бывают длины волн короче и с более высокой энергией, но физики их пока ещё не наблюдали. И такие энергии наблюдаются в основном только у крайне высокоэнергетических фотонов, приходящих к нам из глубокого космоса. Телефонные звонки будут идти при помощи фотонов, энергия каждого из которых будет равной энергии дробинки, которую выстрелили из воздушки. Новые телефоны придётся покупать часто, поскольку даже очень защищённые телефоны будут повреждаться после каждого скачивания информации. Как и вы сами – у гамма-лучей более чем достаточно энергии для того, чтобы дробить молекулы ДНК.

15G появится в 2118: 1,31 квеккабит/с (предлагаемый для расширения системы СИ префикс, обозначающий 1030), частоты 230 ИГц, 500 зс на скачивание фильма «Мстители: Финал» в разрешении 4К (это, кстати, всего в 290 раз больше «естественной единицы» времени, составляющей 1,3×10-21с).

Источник: habr.com