Wie viele weitere Generationen drahtloser Kommunikation können Wellenfrequenzen und Datenraten erhöhen, bis sie physikalisch bedeutungslos werden?
Eines der wichtigsten Marketingargumente der 5G-Generation ist, dass sie schneller ist als alle vorherigen Generationen und noch viel mehr. Dies wird insbesondere durch die Verwendung von Millimeterwellen erleichtert. Gleichzeitig zwang die Nutzung von Millimeterwellen, also höheren Frequenzen als sie jemals in 2G, 3G oder 4G verwendet wurden, die Anbieter, insbesondere AT&T und T-Mobile, dazu, den Einsatz von 5G-Netzen zu überdenken – schließlich Um die Frequenz zu erhöhen, müssen kleine Mobilfunksender näher beieinander platziert werden.
Die in den Köpfen der Forscher noch sehr vage formulierte Idee von 6G kann in die Fußstapfen von 5G treten, noch höhere Frequenzen nutzen und die Datenübertragungsrate erhöhen. Lassen Sie uns etwas Spaß an diesem Thema haben – gehen wir davon aus, dass dieselben Eigenschaften auch für zukünftige Generationen der drahtlosen Kommunikation wichtig bleiben, und überlegen Sie, wohin uns dieser Weg führen wird? Wie wird 8G aussehen? Was ist mit 10G? Ab wann wird eine Extrapolation auf künftige Generationen drahtloser Technologien physikalisch keinen Sinn mehr ergeben?
Natürlich sind die meisten dieser fiktiven drahtlosen Generationen absurd. Zukünftige Generationen der drahtlosen Kommunikation werden sicherlich danach streben, Geschwindigkeiten und Datenmengen zu erhöhen, aber Forscher werden neue Technologien entwickeln und verbessern, die es Ihnen ermöglichen, mehr aus den gleichen Frequenzbändern zu empfangen. Technologien wie MIMO ermöglichen uns diese Fähigkeit bereits in 5G-Netzen. Und in der Zukunft, wer weiß? Vielleicht wird unser Spektrum von KI gesteuert, oder es tauchen andere Ideen auf.
6G
Wir haben bereits einige grobe Vorstellungen davon, wie die nächste Generation von Wireless aussehen wird. Dabei kann es sich um Terahertz-Wellen handeln, mit denen Forscher bereits Daten über eine Distanz von 20 Metern übertragen haben. Und plötzlich scheint es nicht mehr so verrückt zu sein, sich Gedanken über den Abstand von 5G-Stationen alle 150 Meter zu machen (aber es ist immer noch ein kostspieliges Unterfangen). Wenn 6G weiterhin kleine Sendeanlagen verdichtet, müssen Sie sich darauf einstellen, alle zehn Meter Mobilfunkmasten auszuweichen. Aber zumindest werden die Download-Geschwindigkeiten 1000-mal schneller sein.
6G wird im Jahr 2028 erscheinen: 1 Tb/s, Frequenzen von 3 THz, 7.7 Sekunden, um den Film „Avengers: Endgame“ in 4K-Auflösung herunterzuladen.
8G
Kommen wir zum 8G-Standard – hier haben wir den Bereich des sichtbaren Lichts bereits übersprungen und verwenden nahezu ultraviolette Wellen, um Texte untereinander zu übertragen. Bei 8G müssen wir uns bereits um ionisierende Strahlung kümmern. Es gibt seit langem Bedenken, dass Mobiltelefone Krebs verursachen können, aber herkömmliche Mobilfunkkommunikation hat wenig Energie und ist daher keine ionisierende Strahlung. Aber mit 8G geht diese Annahme nicht mehr auf – ultraviolette Strahlung ist ziemlich ionisierend, und wenn wir sie von jedem Mobilfunkmast aus verbreiten, dann wird Mobilfunk definitiv Krebs verursachen. Oder vielleicht auch nicht – bei solchen Wellenlängen können sich Netzwerke auf fokussierte Strahlen verlassen, anstatt große Bereiche abzudecken. 8G könnte die Stadt in ein tödliches, aber präzises Spielfeld für unsichtbare Laser-Tags verwandeln, bei denen Basisstationen Datenstrahlen auf unsere Geräte senden und uns nur knapp verfehlen.
8G wird im Jahr 2048 erscheinen: 17,2 Pb/s, Frequenzen von 3,65 MHz, 435 ms zum Herunterladen des Films „Avengers: Endgame“ in 4K-Auflösung.
10G
Sagen Sie mir, ist es unangenehm, sich einen Knochen zu brechen und ins Krankenhaus zu schleppen, um eine Röntgenaufnahme zu machen? Aber warten Sie, Smartphones der 10G-Generation kommen bald (nicht zu verwechseln). die es bereits gibt). 10G wird harte Röntgenstrahlen – wie sie in der Medizin und auf Flughäfen verwendet werden – zur Datenübertragung nutzen. Ich wette, dass mindestens ein Startup eine mobile Anwendung für Röntgenaufnahmen bewerben wird. Das ist natürlich ein Pluspunkt – und zu den Minuspunkten gehören Krebs und Hautverbrennungen, die nur schlimmer werden, je höher das Signal im Spektrum steigt.
10G kommt im Jahr 2068: 314 Eb/s, 4,44 MHz, 24,5 ns zum Herunterladen von Avengers: Endgame in 4K-Auflösung.
11G
Wir verwenden jetzt Gammastrahlen, um Podcasts herunterzuladen und Videos zu streamen. Wenn Sie sich fragen, wo Gammastrahlen sonst noch vorkommen: Sie haben zwei Hauptquellen: kosmische Strahlung (Teilchen, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fortbewegen), die mit Molekülen in der Atmosphäre kollidieren, und Kernfusion. Der Nachteil besteht also darin, dass beim Anrufen einer Person beide Telefone mit der gleichen Strahlung bombardiert werden müssten, die beim Testen einer Wasserstoffbombe entsteht. Der Vorteil ist jedoch, dass Sie alle von der menschlichen Zivilisation gesammelten Daten in etwa 3 Sekunden herunterladen können – das heißt, dies geschieht zumindest, bevor Sie an der Strahlung sterben.
11G kommt im Jahr 2078: 41,8 Zb/s, 155 Hz, 184 ps für einen 4K-Download von Avengers: Endgame.
15G
15G ist die Ziellinie. Wenn jemand versucht, Ihnen ein 16G-Smartphone zu verkaufen, ignorieren Sie ihn – das ist völlig lächerlich. Für 15G verwenden wir ultrahochenergetische Gammastrahlen. Theoretisch gibt es kürzere und energiereichere Wellenlängen, die von Physikern jedoch noch nicht beobachtet wurden. Und solche Energien werden hauptsächlich nur bei extrem energiereichen Photonen beobachtet, die aus dem Weltraum zu uns kommen. Für Telefongespräche werden Photonen verwendet, deren Energie der Energie des aus der Luft abgefeuerten Pellets entspricht. Es müssen häufig neue Telefone gekauft werden, da selbst sehr sichere Telefone nach jedem Download beschädigt werden. Genau wie Sie haben Gammastrahlen mehr als genug Energie, um DNA-Moleküle aufzubrechen.
15G erscheint im Jahr 2118: 1,31 kvekkabps ( für die Erweiterung des SI-Systems bedeutet das Präfix 1030), eine Frequenz von 230 Hz, 500 zs zum Herunterladen des Films „Avengers: Endgame“ in 4K-Auflösung (das ist übrigens nur 290-mal mehr als die „natürliche“) Zeiteinheit, die 1,3 × 10- 21c beträgt).
Source: habr.com