Den senaste generationen av trådlös kommunikation

Hur länge till kan generationer av trådlös kommunikation öka vågfrekvenser och dataöverföringshastigheter innan det blir fysiskt meningslöst?

Ett av de främsta marknadsföringsargumenten för 5G-teknologin är den högre hastigheten jämfört med tidigare generationer, och det är avsevärt mycket högre. Detta åstadkoms bland annat genom användning av millimetervågor. Användningen av millimetervågor, det vill säga högre frekvenser än vad som någonsin har används i 2G, 3G eller 4G, har lett till att leverantörer som AT&T och T-Mobile måste ompröva utbyggnaden av 5G-nät – eftersom högre frekvenser kräver att små mobilbasstationer placeras närmare varandra.

Idén om 6G, som fortfarande är ganska otydlig i forskarnas tankar, kan följa i fotspåren av 5G genom att använda ännu högre frekvenser och öka dataöverföringshastigheterna. Låt oss leka med tanken – anta att dessa kvaliteter förblir viktiga även för framtida generationer av trådlös kommunikation, och fundera över vart denna väg leder oss? Hur skulle 8G se ut? Och 10G? När kommer extrapoleringen till framtida generationer av trådlös teknologi att bli fysiskt meningslös?

Naturligtvis är en stor del av dessa påhittade generationer av trådlös teknik absurda. Framtida generationer av trådlös kommunikation kommer säkert att sträva efter att öka hastigheterna och datamängderna, men forskare kommer att utveckla och förbättra nya teknologier som gör det möjligt att få mer ut av samma frekvensområden. Teknologier som MIMO ger oss redan denna möjlighet i 5G-nät. Och i framtiden, vem vet? Kanske kommer vår spektrum att styras av AI, eller så dyker det upp andra idéer.

6G

Vi har redan några preliminära idéer om hur nästa generation av trådlös kommunikation kommer att se ut. Det kan vara terahertzvågor, som forskare redan har använt för att överföra data på 20 meters avstånd. Och plötsligt verkar oron över att 5G-basstationer behöver placeras var 150:e meter inte så galen (men det är fortfarande ett kostsamt företag). Om 6G fortsätter att förtäta installationen av små sändare, förbered dig på att du måste ducka för mobilmaster som står var tionde meter. Men i alla fall kommer nedladdningshastigheterna att vara 1000 gånger snabbare.

6G kommer att lanseras 2028: 1 Tb/s, frekvenser på 3 THz, 7,7 sekunder för att ladda ner filmen "Avengers: Endgame" i 4K-upplösning.

8G

Låt oss hoppa till standarden 8G – här har vi redan missat det synliga ljusets spektrum och använder nästan ultravioletta vågor för att överföra texter mellan varandra. För 8G måste vi redan oroa oss för joniserande strålning. Det har länge funnits oro för att mobiltelefoner kan orsaka cancer, men vanlig mobilkommunikation har låg energi och är därför inte joniserande strålning. Men med 8G stämmer inte den uppfattningen längre – ultraviolett strålning är faktiskt joniserande, och om vi sprider det från varje mobilmast, kommer mobilkommunikation definitivt att orsaka cancer. Eller kanske inte – på dessa våglängder kan nätverken förlita sig på fokuserade strålar istället för att täcka stora områden. 8G kan förvandla staden till en dödlig men exakt spelplan för osynlig laser-tag, där basstationer sänder datarays till våra enheter, nästan utan att träffa oss själva.

8G kommer att lanseras 2048: 17,2 Pb/s, frekvenser på 3,65 PHz, 435 ms för att ladda ner filmen "Avengers: Endgame" i 4K-upplösning.

10G

Tänk dig att du bryter ett ben och måste åka till sjukhuset för att få en röntgen? Men vänta, snart kommer 10G-smartphones (inte att förväxla med bredbandskanaler 10G, som redan finns). 10G kommer att använda hård röntgenstrålning – den som används inom medicin och på flygplatser – för att överföra data. Jag är beredd att satsa på att minst ett startupföretag kommer att marknadsföra en mobilapp för röntgenbilder. Det är förstås en fördel – nackdelarna kommer att vara cancer och hudförbränningar, som bara kommer att förvärras i takt med att signalen klättrar allt högre upp i spektrumet.

10G kommer att lanseras 2068: 314 Eb/s, frekvenser på 4,44 ExHz, 24,5 ns för att ladda ner filmen "Avengers: Endgame" i 4K upplösning.

11G

Nu använder vi redan gammastrålning för att ladda ner poddar och streama video. Om du undrar var annars gammastrålar förekommer, så har de två huvudsakliga källor – kosmisk strålning (partiklar som färdas nästan i ljusets hastighet), som kolliderar med molekyler i atmosfären, och kärnsyntes. Så nackdelen är att ett samtal till en person kommer att kräva att båda telefonerna bombarderas med samma strålning som uppstår vid provsprängning av en vätebomb. Men fördelen är att du kan ladda ner all data som samlats av mänskligheten på ungefär 3 sekunder – det vill säga, åtminstone kommer detta att ske innan du dör av strålning.

11G kommer att lanseras 2078: 41,8 Zb/s, frekvenser på 155 ExHz, 184 ps för att ladda ner filmen "Avengers: Endgame" i 4K upplösning.

15G

15G är mållinjen. Om någon försöker sälja dig en smartphone med 16G, ignorera det – det är helt absurt. För 15G använder vi ultrav högenergetiska gammastrålar. Teoretiskt finns det kortare våglängder med högre energi, men fysiker har ännu inte observerat dem. Sådana energier observeras främst endast hos extremt högenergetiska fotoner, som kommer till oss från det djupa rymden. Telefonsamtal kommer att ske med hjälp av fotoner, där energin för var och en motsvarar energin hos en kula som skjuts ut från en luftgevär. Nya telefoner måste köpas ofta, eftersom även mycket skyddade telefoner kommer att skadas efter varje informationshämtning. Precis som du själv – gammastrålar har mer än tillräckligt med energi för att krossa DNA-molekyler.

15G kommer att lanseras 2118: 1,31 quettabit/s (föreslagen för att utöka SI-systemet, en prefix som betecknar 1030), frekvenser på 230 Hz, 500 zs för att ladda ner filmen "Avengers: Endgame" i 4K-upplösning (detta är för övrigt 290 gånger mer än den "naturliga enheten" tid, som är 1,3×10-21s).

Källa: habr.com