הדור האחרון של אלחוטי

כמה דורות נוספים של תקשורת אלחוטית יוכלו להגדיל את תדרי הגלים וקצבי הנתונים עד שזה יהפוך לחסר משמעות פיזית?

אחד הטיעונים השיווקיים העיקריים לדור ה-5G הוא מהירות גבוהה יותר בהשוואה לכל אחד מהדורות הקודמים, והרבה יותר מכך. בפרט, זה מקל על ידי השימוש של גלי מילימטר. במקביל, השימוש בגלים מילימטריים, כלומר בתדרים גבוהים יותר בהשוואה לאלה שהיו אי פעם בשימוש ב-2G, 3G או 4G, אילץ את הספקיות, בפרט AT&T ו-T-Mobile, לשקול מחדש את הפריסה של רשתות 5G - כי גבוה יותר תדרים דורשים פריסה של משדרים סלולריים קטנים יותר קרובים זה לזה.

הרעיון של 6G, שעדיין נוצר באופן מעורפל בתודעתם של חוקרים, יכול ללכת בעקבות 5G, תוך שימוש בתדרים גבוהים עוד יותר והגדלת מהירויות העברת הנתונים. בואו נהנה קצת מהנושא הזה - נניח שאותן התכונות יישארו חשובות עבור הדורות הבאים של תקשורת אלחוטית, ונחשוב לאן הדרך הזו תוביל אותנו? איך ייראה 8G? מה לגבי 10G? באיזה שלב האקסטרפולציה לדורות הבאים של טכנולוגיה אלחוטית כבר לא הגיונית פיזית?

מטבע הדברים, רוב הדורות האלחוטיים הפיקטיביים הללו הם אבסורדיים. דורות עתידיים של תקשורת אלחוטית ככל הנראה ידחפו למהירויות גבוהות יותר ולנפחי נתונים גבוהים יותר, אך החוקרים יפתחו וישפרו טכנולוגיות חדשות המאפשרות להפיק יותר מאותם פסי תדרים. טכנולוגיות כמו MIMO כבר נותנות לנו את ההזדמנות הזו ברשתות 5G. ובעתיד, מי יודע? אולי הספקטרום שלנו יהיה נשלט על ידי AI, או שיופיעו רעיונות אחרים.

6G

יש לנו כבר כמה רעיונות גסים לגבי איך ייראה הדור הבא של תקשורת אלחוטית. אלה יכולים להיות גלי טרה-הרץ, שאיתם החוקרים כבר שידרו נתונים למרחק של 20 מטרים. ופתאום לדאוג למרווח בין תחנות 5G כל 150 מטר לא נראה כל כך מטורף (אבל זה עדיין מאמץ יקר). אם 6G ימשיך להדק את התקנת המשדרים הקטנים, התכונן להתחמק ממגדלי סלולר כל עשרה מטרים. אבל לפחות מהירויות ההורדה יהיו מהירות פי 1000.

6G יופיע ב-2028: 1 Tb/sec, 3 THz תדרים, 7.7 שניות להורדת הסרט "Avengers: Endgame" ברזולוציית 4K.

8G

נקפוץ לתקן 8G - כאן כבר דילגנו על טווח האור הנראה ומשתמשים בגלים כמעט אולטרה סגולים כדי להעביר טקסטים זה לזה. עם 8G אנחנו כבר צריכים לדאוג מקרינה מייננת. זה זמן רב קיים חשש שטלפונים סלולריים עלולים לגרום לסרטן, אך לתקשורת סלולרית רגילה יש מעט אנרגיה ולכן אינה פולטת קרינה מייננת. אבל עם 8G, ההנחה הזו כבר לא עובדת - קרינה אולטרה סגולה היא די מייננת, ואם נפיץ אותה מכל מגדל תאים, אז תקשורת ניידת בהחלט תגרום לסרטן. או אולי לא - באורכי גל אלו, רשתות יוכלו להסתמך על קרניים ממוקדות במקום לכסות שטחים גדולים. 8G יכול להפוך את העיר לשדה משחק קטלני אך מדויק עבור תגי לייזר בלתי נראה, עם תחנות בסיס ששולחות אלומות נתונים למכשירים שלנו, בקושי מחמיצות אותנו.

8G יופיע ב-2048: 17,2 Pb/s, תדרים 3,65 PHz, 435 ms להורדת הסרט "Avengers: Endgame" ברזולוציית 4K.

10G

תגיד לי, זה לא נעים לשבור עצם ולהיאלץ לגרור את עצמך לבית החולים כדי לעשות צילום רנטגן? אבל רגע, סמארטפונים מדור ה-10G יופיעו בקרוב (לא להתבלבל איתם ערוצי פס רחב של 10G, שכבר קיימים). 10G ישתמש בקרני רנטגן קשות - מהסוג המשמש ברפואה ושדות תעופה - כדי להעביר נתונים. אני מוכן להמר שלפחות סטארטאפ אחד יפרסם אפליקציה לנייד לצילומי רנטגן. זה כמובן יתרון - אבל בין המינוסים יהיו סרטן וכוויות בעור, שרק יחמירו ככל שהאות יטפס גבוה יותר ויותר בספקטרום.

10G יופיע ב-2068: 314 EB/s, תדרים 4,44 EHz, 24,5 ns להורדת הסרט "Avengers: Endgame" ברזולוציית 4K.

11G

עכשיו אנחנו כבר משתמשים בקרינת גמא כדי להוריד פודקאסטים ולהזרים סרטונים. אם אתם תוהים היכן עוד נמצאות קרני גמא, ישנם שני מקורות עיקריים: קרניים קוסמיות (חלקיקים הנעים כמעט במהירות האור) מתנגשות עם מולקולות באטמוספירה, והיתוך גרעיני. לכן, החיסרון הוא שהתקשרות לאדם תצריך הפצצת שני הטלפונים באותה קרינה שמופיעה בעת בדיקת פצצת מימן. אבל היתרון הוא שאתה יכול להוריד את כל הנתונים שנצברו על ידי הציוויליזציה האנושית בתוך כ-3 שניות - כלומר, לפחות זה יקרה לפני שתמות מקרינה.

11G יופיע ב-2078: 41,8 Zb/s, תדרים 155 EHz, 184 ps להורדת הסרט "Avengers: Endgame" ברזולוציית 4K.

15G

15G הוא קו הסיום. אם מישהו ינסה למכור לך סמארטפון 16G, תתעלם ממנו - זה לגמרי מגוחך. עבור 15G אנו משתמשים בקרני גמא באנרגיה גבוהה במיוחד. תיאורטית, ישנם אורכי גל אנרגיה קצרים וגבוהים יותר, אך פיזיקאים עדיין לא צפו בהם. ואנרגיות כאלה נצפות בעיקר רק בפוטונים בעלי אנרגיה גבוהה במיוחד המגיעים אלינו מהחלל העמוק. שיחות טלפון יתבצעו באמצעות פוטונים, שהאנרגיה של כל אחד מהם תהיה שווה לאנרגיה של גלולה הנורה מהאוויר. תצטרך לקנות טלפונים חדשים לעתים קרובות, שכן אפילו טלפונים מאובטחים מאוד ייפגעו לאחר כל הורדה של מידע. בדיוק כמוך, לקרני גמא יש די והותר אנרגיה כדי לפרק מולקולות DNA.

15G יופיע בשנת 2118: 1,31 queccabit/s (מוּצָע להרחבה של מערכת ה-SI, קידומת שמציינת 1030), תדר של 230 IHz, 500 zs להורדת הסרט "הנוקמים: סוף המשחק" ברזולוציית 4K (זה, אגב, רק פי 290 יותר מה"טבעי "יחידת זמן, שהיא 1,3 × 10-21c).

מקור: www.habr.com