Dernière génération de communication sans fil

Combien de générations de communication sans fil pourront encore augmenter les fréquences des ondes et la vitesse de transmission des données jusqu'à ce que cela devienne physiquement absurde ?

Un des principaux arguments marketing de la communication de la génération 5G est la vitesse accrue par rapport à toutes les générations précédentes, et elle est nettement supérieure. Cela est en particulier favorisé par l'utilisation d'ondes millimétriques. Cependant, l'utilisation d'ondes millimétriques, c'est-à-dire de fréquences plus élevées par rapport à celles utilisées auparavant dans les réseaux 2G, 3G ou 4G, a poussé les fournisseurs, notamment AT&T et T-Mobile, à reconsidérer le déploiement des réseaux 5G - car l'augmentation de la fréquence nécessite le placement de petites stations de base plus proches les unes des autres.

L'idée du 6G, qui est encore très floue dans l'esprit des chercheurs, pourrait suivre les traces de la 5G, en utilisant des fréquences encore plus élevées et en augmentant la vitesse de transmission des données. Amusons-nous avec cette idée - supposons que ces mêmes caractéristiques resteront importantes pour les générations futures de communication sans fil, et réfléchissons à l'endroit où cette route pourrait nous mener ? À quoi ressemblera la 8G ? Et la 10G ? À quel moment l'extrapolation vers les générations futures de technologies sans fil n'aura-t-elle plus de sens physique ?

Évidemment, la majorité de ces générations sans fil imaginaires sont absurdes. Les générations futures de communication sans fil chercheront sans aucun doute à augmenter les vitesses et les volumes de données, mais les chercheurs développeront et amélioreront de nouvelles technologies qui permettront d'exploiter davantage les mêmes bandes de fréquences. Des technologies telles que MIMO nous offrent déjà cette possibilité dans les réseaux 5G. Et à l'avenir, qui sait ? Peut-être que notre spectre sera géré par l'IA, ou d'autres idées émergeront.

6G

Nous avons déjà quelques idées approximatives sur à quoi ressemblera la prochaine génération de communications sans fil. Cela pourrait être des ondes térahertz, grâce auxquelles des chercheurs ont déjà transmis des données sur une distance de 20 mètres. Et soudain, la préoccupation concernant le déploiement des stations de communication 5G tous les 150 mètres ne semble plus aussi folle (bien que cela reste tout de même une entreprise coûteuse). Si le 6G continue de densifier l'installation de petits émetteurs, préparez-vous à esquiver les antennes cellulaires placées tous les dix mètres. Mais au moins, les vitesses de téléchargement seront 1000 fois plus rapides.

Le 6G arrivera en 2028 : 1 To/s, fréquences de 3 THz, 7,7 secondes pour télécharger le film « Avengers : Endgame » en résolution 4K.

8G

Passons à la norme 8G : ici, nous avons déjà sauté la bande du spectre visible et utilisons presque des ondes ultraviolettes pour transmettre des messages. Pour l'8G, nous devons déjà nous préoccuper des radiations ionisantes. Cela fait longtemps que l'on s'inquiète de savoir si les téléphones portables peuvent provoquer le cancer, mais la communication mobile classique a une faible énergie, donc elle n'est pas ionisante. Mais avec l'8G, cette hypothèse ne tient plus – les radiations ultraviolettes sont certainement ionisantes, et si nous les diffusions depuis chaque station cellulaire, la communication mobile pourrait certainement causer le cancer. Ou peut-être pas – à de telles longueurs d'onde, les réseaux pourront compter sur des faisceaux concentrés au lieu de couvrir de grandes superficies. L'8G pourrait transformer la ville en un champ de jeu mortel mais précis pour un laser tag invisible, où les stations de base enverraient des faisceaux de données à nos appareils sans nous toucher.

L'8G apparaîtra en 2048 : 17,2 Pb/s, fréquences de 3,65 PHz, 435 ms pour télécharger le film « Avengers : Endgame » en résolution 4K.

10G

Dites-moi, n'est-il pas désagréable de se casser une jambe et de traîner à l'hôpital pour passer un rayon X ? Mais attendez, bientôt apparaîtront les smartphones de génération 10G (ne pas confondre avec les canaux à large bande 10G, qui existent déjà). Le 10G utilisera un rayonnement X dur – similaire à celui utilisé en médecine et dans les aéroports – pour transmettre des données. Je parie qu'au moins une startup proposera une application mobile pour des radiographies. C'est, bien sûr, un avantage – mais parmi les inconvénients, on notera le cancer et les brûlures cutanées, qui ne feront qu'empirer à mesure que le signal grimpe plus haut dans le spectre.

Le 10G arrivera en 2068 : 314 Ebit/s, fréquences de 4,44 EHz, 24,5 ns pour télécharger le film « Avengers : Endgame » en 4K.

11G

Nous utilisons déjà les rayons gamma pour télécharger des podcasts et diffuser des vidéos. Si vous vous demandez où d'autre les rayons gamma se rencontrent, il y a deux sources principales : le rayonnement cosmique (des particules se déplaçant presque à la vitesse de la lumière) qui entre en collision avec des molécules dans l'atmosphère, et la fusion nucléaire. Ainsi, le point négatif est qu'appeler quelqu'un nécessitera de bombarder les deux téléphones avec le même rayonnement que celui produit lors des essais de bombes hydrogène. Mais le bon côté, c'est que vous pourrez télécharger toutes les données accumulées par la civilisation humaine en environ 3 secondes – c'est-à-dire que cela se produira au moins avant que vous ne mouriez d'une exposition aux radiations.

Le 11G arrivera en 2078 : 41,8 Zbit/s, fréquences de 155 EHz, 184 ps pour télécharger le film « Avengers : Endgame » en 4K.

15G

Le 15G est la ligne d'arrivée. Si quelqu'un essaie de vous vendre un smartphone 16G, ignorez-le – c'est complètement absurde. Pour le 15G, nous utilisons des rayons gamma à très haute énergie. Théoriquement, il existe des longueurs d'onde plus courtes et plus énergétiques, mais les physiciens ne les ont pas encore observées. Et de telles énergies sont principalement observées chez des photons extrêmement énergétiques venant du cosmos profond. Les appels téléphoniques se feront grâce à des photons, dont l'énergie sera équivalente à celle d'un plomb libéré par un pistolet à air. De nouveaux téléphones devront être achetés fréquemment, car même les téléphones les plus protégés seront endommagés après chaque téléchargement d'information. Comme vous-même – les rayons gamma ont largement assez d'énergie pour briser des molécules d'ADN.

Le 15G arrivera en 2118 : 1,31 quettaoctet/s (proposé pour l'extension du système SI, un préfixe désignant 1030), une fréquence de 230 Hz, 500 zс pour télécharger le film « Avengers : Fin de partie » en résolution 4K (ce qui, soit dit en passant, est 290 fois plus que l'« unité naturelle » de temps, qui est de 1,3×10-21s).

Source : habr.com