A última geração de wireless

Quantas gerações mais de comunicações sem fio serão capazes de aumentar as frequências das ondas e as taxas de dados até que se tornem fisicamente sem sentido?

Um dos principais argumentos de marketing para as comunicações da geração 5G é a maior velocidade em comparação com qualquer uma das gerações anteriores, e muito mais. Em particular, isto é facilitado pelo uso de ondas milimétricas. Ao mesmo tempo, a utilização de ondas milimétricas, ou seja, frequências mais elevadas em comparação com as alguma vez utilizadas em 2G, 3G ou 4G, forçou os fornecedores, em particular AT&T e T-Mobile, a reconsiderar a implantação de redes 5G - porque maiores as frequências exigem a implantação de transmissores celulares menores mais próximos uns dos outros.

A ideia do 6G, que ainda está vagamente formada na mente dos pesquisadores, poderia seguir os passos do 5G, utilizando frequências ainda mais altas e aumentando a velocidade de transferência de dados. Vamos nos divertir com este tópico - suponha que essas mesmas qualidades continuarão importantes para as futuras gerações de comunicações sem fio e pense onde esse caminho nos levará? Como será o 8G? E quanto ao 10G? Em que ponto a extrapolação para as futuras gerações de tecnologia sem fio não faz mais sentido físico?

Naturalmente, a maioria dessas gerações sem fio fictícias são absurdas. As futuras gerações de comunicações sem fios irão provavelmente impulsionar velocidades e volumes de dados mais elevados, mas os investigadores desenvolverão e melhorarão novas tecnologias que tirem mais partido das mesmas bandas de frequência. Tecnologias como o MIMO já nos dão esta oportunidade nas redes 5G. E no futuro, quem sabe? Talvez nosso espectro seja controlado pela IA ou surjam outras ideias.

6G

Já temos algumas ideias aproximadas sobre como será a próxima geração de comunicações sem fio. Podem ser ondas terahertz, com as quais os pesquisadores já transmitiram dados a uma distância de 20 metros. E, de repente, preocupar-se em espaçar estações 5G a cada 150 metros não parece tão louco (mas ainda é um empreendimento caro). Se o 6G continuar a apertar a instalação de pequenos transmissores, prepare-se para desviar das torres de celular a cada dez metros. Mas pelo menos as velocidades de download serão 1000 vezes mais rápidas.

6G aparecerá em 2028: 1 Tb/seg, frequências de 3 THz, 7.7 segundos para baixar o filme “Vingadores: Ultimato” em resolução 4K.

8G

Vamos pular para o padrão 8G – aqui já pulamos a faixa de luz visível e estamos usando ondas quase ultravioletas para transmitir textos entre si. Com o 8G já temos que nos preocupar com a radiação ionizante. Há muito que existe a preocupação de que os telemóveis possam causar cancro, mas as comunicações celulares regulares têm pouca energia e, portanto, não emitem radiação ionizante. Mas com o 8G, essa suposição não funciona mais – a radiação ultravioleta é bastante ionizante e, se a espalharmos a partir de todas as torres de celular, as comunicações móveis certamente causarão câncer. Ou talvez não – nestes comprimentos de onda, as redes poderão contar com feixes focados em vez de cobrir grandes áreas. O 8G poderia transformar a cidade em um campo de jogo mortal, mas preciso, para laser tag invisível, com estações base enviando feixes de dados para nossos dispositivos, errando por pouco.

8G aparecerá em 2048: 17,2 Pb/s, frequências 3,65 PHz, 435 ms para download do filme “Vingadores: Ultimato” em resolução 4K.

10G

Diga-me, é desagradável quebrar um osso e ter que se arrastar até o hospital para fazer um raio-x? Mas espere, os smartphones da geração 10G aparecerão em breve (não confundir com Canais de banda larga 10Gque já existem). O 10G usará raios X fortes – do tipo usado na medicina e nos aeroportos – para transmitir dados. Estou disposto a apostar que pelo menos uma startup anunciará um aplicativo móvel para raios-X. Isso, é claro, é uma vantagem - mas entre as desvantagens estarão o câncer e as queimaduras na pele, que só piorarão à medida que o sinal subir cada vez mais no espectro.

10G aparecerá em 2068: 314 EB/s, frequências 4,44 EHz, 24,5 ns para download do filme “Vingadores: Ultimato” em resolução 4K.

11G

Agora já usamos radiação gama para baixar podcasts e transmitir vídeos. Se você está se perguntando onde mais os raios gama são encontrados, existem duas fontes principais: os raios cósmicos (partículas que viajam quase à velocidade da luz) colidindo com moléculas na atmosfera e a fusão nuclear. Portanto, a desvantagem é que ligar para uma pessoa exigirá bombardear ambos os telefones com a mesma radiação que aparece ao testar uma bomba de hidrogênio. Mas a vantagem é que você pode baixar todos os dados acumulados pela civilização humana em cerca de 3 segundos – ou seja, pelo menos isso acontecerá antes de você morrer por causa da radiação.

11G aparecerá em 2078: 41,8 Zb/s, frequências 155 EHz, 184 ps para download do filme “Vingadores: Ultimato” em resolução 4K.

15G

15G é a linha de chegada. Se alguém tentar lhe vender um smartphone 16G, ignore-o – é completamente ridículo. Para 15G usamos raios gama de energia ultra-alta. Teoricamente, existem comprimentos de onda de energia mais curtos e mais altos, mas os físicos ainda não os observaram. E essas energias são observadas principalmente em fótons de energia extremamente alta que chegam até nós do espaço profundo. As ligações telefônicas serão feitas por meio de fótons, cuja energia de cada um será igual à energia de uma bolinha disparada do ar. Você terá que comprar novos telefones com frequência, pois mesmo os telefones muito seguros serão danificados após cada download de informações. Assim como você, os raios gama têm energia mais que suficiente para quebrar as moléculas de DNA.

15G aparecerá em 2118: 1,31 queccabit/s (proposta para a extensão do sistema SI, um prefixo denotando 1030), uma frequência de 230 IHz, 500 zs para baixar o filme “Avengers: Endgame” em resolução 4K (isso, aliás, é apenas 290 vezes mais que o “natural unidade” de tempo, que é 1,3 × 10-21c).

Fonte: habr.com