Najnovšia generácia bezdrôtovej komunikácie

Koľko ďalších generácií bezdrôtovej komunikácie bude schopných zvýšiť frekvenciu vĺn a rýchlosti prenosu dát, kým to nebude fyzicky bezvýznamné?

Jedným z hlavných marketingových argumentov pre komunikáciu generácie 5G je vyššia rýchlosť v porovnaní s ktoroukoľvek z predchádzajúcich generácií a oveľa viac. To je uľahčené najmä použitím milimetrových vĺn. Zároveň používanie milimetrových vĺn, teda vyšších frekvencií v porovnaní s tými, ktoré sa kedy používali v 2G, 3G alebo 4G, prinútilo poskytovateľov, najmä AT&T a T-Mobile, prehodnotiť nasadenie sietí 5G – pretože vyššie frekvencie vyžadujú nasadenie menších celulárnych vysielačov bližšie k sebe.

Myšlienka 6G, ktorá je v mysliach výskumníkov stále veľmi nejasne sformovaná, by mohla ísť v stopách 5G, využívajúc ešte vyššie frekvencie a zvyšujúce rýchlosti prenosu dát. Poďme sa trochu pobaviť na tejto téme – predpokladajme, že rovnaké vlastnosti zostanú dôležité pre budúce generácie bezdrôtovej komunikácie a zamyslime sa nad tým, kam nás táto cesta povedie? Ako bude vyzerať 8G? A čo 10G? V akom bode už extrapolácia na budúce generácie bezdrôtovej technológie nedáva fyzický zmysel?

Prirodzene, väčšina týchto fiktívnych bezdrôtových generácií je absurdná. Budúce generácie bezdrôtovej komunikácie budú pravdepodobne tlačiť na vyššie rýchlosti a objemy dát, ale výskumníci budú vyvíjať a zlepšovať nové technológie, ktoré vyťažia viac z rovnakých frekvenčných pásiem. Technológie ako MIMO nám už túto možnosť dávajú v 5G sieťach. A v budúcnosti, kto vie? Možno bude naše spektrum ovládané AI, alebo sa objavia nejaké iné nápady.

6G

Už máme niekoľko hrubých predstáv o tom, aká bude budúca generácia bezdrôtovej komunikácie. Mohlo by ísť o terahertzové vlny, s ktorými už výskumníci preniesli dáta na vzdialenosť 20 metrov. A zrazu starosť o rozmiestnenie 5G staníc každých 150 metrov sa nezdá byť taká šialená (ale stále je to nákladná snaha). Ak bude 6G pokračovať v sprísňovaní inštalácie malých vysielačov, pripravte sa na to, že sa každých desať metrov budete vyhýbať bunkovým vežiam. Ale aspoň rýchlosť sťahovania bude 1000-krát vyššia.

6G sa objaví v roku 2028: 1 Tb/s, frekvencia 3 THz, 7.7 sekundy na stiahnutie filmu „Avengers: Endgame“ v rozlíšení 4K.

8G

Prejdime na štandard 8G – tu sme už preskočili rozsah viditeľného svetla a na vzájomné prenášanie textov používame takmer ultrafialové vlny. Pri 8G sa už musíme báť ionizujúceho žiarenia. Už dlho existuje obava, že mobilné telefóny môžu spôsobiť rakovinu, ale bežná mobilná komunikácia má málo energie, a preto nevyžaruje ionizujúce žiarenie. Ale s 8G tento predpoklad už nefunguje – ultrafialové žiarenie je dosť ionizujúce a ak ho budeme šíriť z každej bunkovej veže, tak mobilná komunikácia určite spôsobí rakovinu. Alebo možno nie - pri týchto vlnových dĺžkach sa siete budú môcť spoliehať na zaostrené lúče namiesto pokrytia veľkých oblastí. 8G by mohlo zmeniť mesto na smrteľné, ale presné ihrisko pre neviditeľný laserový štítok, pričom základňové stanice posielajú lúče údajov do našich zariadení, čo nám len o vlások chýba.

8G sa objaví v roku 2048: 17,2 Pb/s, frekvencia 3,65 PHz, 435 ms na stiahnutie filmu „Avengers: Endgame“ v rozlíšení 4K.

10G

Povedz mi, je nepríjemné zlomiť si kosť a ťahať sa do nemocnice na röntgen? Počkajte však, čoskoro sa objavia smartfóny generácie 10G (nezamieňať s 10G širokopásmové kanályktoré už existujú). 10G bude na prenos údajov používať tvrdé röntgenové lúče, ktoré sa používajú v medicíne a na letiskách. Som ochotný sa staviť, že aspoň jeden startup bude inzerovať mobilnú aplikáciu pre röntgeny. To je, samozrejme, plus – ale medzi mínusmi bude rakovina a popáleniny kože, ktoré sa budú len zhoršovať, keď sa signál šplhá vyššie a vyššie v spektre.

10G sa objaví v roku 2068: 314 EB/s, frekvencie 4,44 EHz, 24,5 ns na stiahnutie filmu „Avengers: Endgame“ v rozlíšení 4K.

11G

Teraz už používame gama žiarenie na sťahovanie podcastov a streamovanie videí. Ak sa pýtate, kde sa ešte nachádza gama lúče, existujú dva hlavné zdroje: kozmické žiarenie (častice pohybujúce sa takmer rýchlosťou svetla) zrážajúce sa s molekulami v atmosfére a jadrová fúzia. Nevýhodou preto je, že volanie osoby bude vyžadovať bombardovanie oboch telefónov rovnakou radiáciou, aká sa objaví pri testovaní vodíkovej bomby. Výhodou však je, že všetky dáta nahromadené ľudskou civilizáciou si môžete stiahnuť za približne 3 sekundy – to znamená, že sa to stane ešte predtým, ako zomriete na radiáciu.

11G sa objaví v roku 2078: 41,8 Zb/s, frekvencie 155 EHz, 184 ps na stiahnutie filmu „Avengers: Endgame“ v rozlíšení 4K.

15G

15G je cieľová čiara. Ak sa vám niekto pokúsi predať 16G smartfón, ignorujte ho – je to úplne smiešne. Pre 15G používame ultravysoké energetické gama lúče. Teoreticky existujú kratšie a vyššie energetické vlnové dĺžky, no fyzici ich zatiaľ nepozorovali. A takéto energie pozorujeme hlavne len v extrémne vysokoenergetických fotónoch, ktoré k nám prichádzajú z hlbokého vesmíru. Telefonické hovory sa budú uskutočňovať pomocou fotónov, pričom energia každého z nich sa bude rovnať energii pelety vystrelenej zo vzduchu. Nové telefóny si budete musieť často kupovať, pretože aj veľmi bezpečné telefóny sa po každom stiahnutí informácií poškodia. Rovnako ako vy, aj gama lúče majú viac než dostatok energie na rozbitie molekúl DNA.

15G sa objaví v roku 2118: 1,31 queccabit/s (navrhované pre rozšírenie sústavy SI predpona označujúca 1030, frekvencia 230 IHz, 500 zs pre sťahovanie filmu „Avengers: Endgame“ v rozlíšení 4K (to je mimochodom len 290-krát viac ako „prirodzené jednotka“ času, čo je 1,3 × 10-21c).

Zdroj: hab.com