Комментарии 21
Окончание статьи явно оборванное: "рассмотрим некоторые из них". Некоторые -- это какие?
Вдогонку, о террагерцах:
Террагерцы на последней миле, если между базовыми станциями всего этого нет, ничего особенного потребителю не дадут. Они нужны только опсосу для работы с очень большим числом абонентов (в помещениях, метро, вокзалах, площадях). И никакого качественного скачка с террагерцами не будет, потому, что в атмосфере есть окна радиопрозрачности:
И как общее правило, чем выше частота -- тем сильней поглощение в атмосфере. Особенно в условиях сильного дождя (https://433175.ru/articles/3630-okna-radioprozrachnosti-dozhdi-i-svch-kvch-radiotehnologii.html).
Террагигагерцовые линки будут уступать гигагерцовым линкам, у которых намного меньше рассеяние. Уступать на пару порядков.
И найдут применение "террагигагерцовые" диапазоны связи только разве что для связи внутри помещений (торговых центрах, метро и т.п. местах где очень много народу и сложно между всеми поделить ограниченный частотный диапазон), или на очень коротких расстояниях (площади, вокзалы).
Впрочем в статье примерно это же говориться. Просто хотелось подчеркнуть, что террагерцы на последней миле сами по себе ничего не дают. Чтоб потребитель ощутил преимущества, все каналы связи должны получить качественное улучшение, чего пока не предвидится. Что толку в 1Тбит/сек между абонентом и базовой станцией, если дальше от БС сигнал будет ограничен десятками МБит/сек в лучшем случае.
Одной из главных проблем является ограничение дальности передачи сигнала в этом диапазоне. Также существует риск негативных воздействий на здоровье людей и животных Кроме того, разработка технологии для использования терагерцового диапазона требует больших затрат и специализированных знаний... боюсь передатчиками и приемнкиками не отделешься.
На каких физических основах будет строиться технология 6G?
Оказалось все на тех же ЭМ волнах :)
К антенне прикладывают внешнее напряжение смещения, чтобы ускорить
переходные фототоки, и в конечном итоге терагерцовая волна излучается в
пространство.
Какой то странный перевод... "смещение", "фототоки" это все про антенну?
Возможно речь о материалах, диэлектрическая проницаемость которых увеличивается при приложении к ним электрического поля (что пока только научные эксперименты). А в увеличении диэлектрической проницаемости конструкторы антенн очень даже заинтересованы. Правда речь не о террагерцах, а несколько о более низкочастотных диапазонах. Так как материалаы с высокой диэлектрической проницаемостью позволяют конструировать антенны меньших физических размеров, но обладающих примерно теми же свойствами (ввиду изменения скорости распространения волны, коэффициента укорочения, примерно равного корню квадратному из значения относительной диэлектрической проницаемости).
И манипулируя постоянным напряжением, приложенным к антенне, предполагаю, подразумевается подстройка резонансных свойств антенны, при сохраненни постоянных физических размеров. А так же может и изменяться и пространственная характеристика антенны (в англоязычной литературе -- beam forming). Сейчас это осуществляется преимущественно путём использования антенных решёток из многих антенн и сложением сигналов антенн (или наоборот разделения, если на передачу) через специальную "матрицу", где сигналы на единичные антенные элементы поступают с разной задержкой. Но ведь если открывается возможность изменять свойства самой антенны, это в чём-то удобно.
А что автор скажет по поводу влияния излучения терагерцового диапазона на биологические объекты? В частности, на людей?
Я не автор, но могу смело и с полной уверенностью ответить — влияние есть. Электромагнитные волны любой частоты оказывают какое-то влияние на любые биологические объекты. И на людей тоже. Кстати, эксперименты показали, что внедрение 5G привело к сильному возбуждению ряда людей. А уж внедрение терагерцев как возбудит… Оно ж между микроволновками и инфракрасными лучами. Помните, что было, когда микроволновки внедряли в массы?
То есть по вашему мнению влияние есть, но вы не можете сказать сильное оно или слабое, полезное или вредное, на какие биологические структуры оно влияет и каким конкретно образом.
Понятно, но хотелось бы услышать более содержательный ответ по сути заданного вопроса.
на какие биологические структуры оно влияет и каким конкретно образомЛюбой биолог знает, на какие именно структуры и каким именно образом влияет электромагнитное излучение. На одной стороне шкалы, где рентген с ультрафиолетом, сильное ионизирующее воздействие, способное разбивать молекулы белков и не только. На другой стороне шкалы обычные радиоволны, которых мы не замечаем, не боимся. На этой шкале частот можно увидеть, что терагерцы безопаснее, чем инфракрасные излучатели. Вы в кафе под ик-лампой не грелись?
В моем предыдущем комментарии ненавязчиво добавлена ссылка на более содержательный ответ. Сила воздействия зависит не столько от частот, сколько от мощности излучателя. Поскольку разогревать обед не требуется, то мощность излучения будет приемлемой. И если пройти по ссылке, то можно узнать, что терагерцами даже лечить пытаются. Потому что:
Из‑за малой энергии квантов терагерцовое излучение является неионизирующим и относительно безопасным для человека и поэтому может использоваться для томографии и других медицинских исследований.
P.S. Кстати, для понимания зависимости между частотой и энергией фотонов рекомендую статью "Почему трава зеленая".
Да, так ваше мнение более понятно, спасибо.
сильное оно или слабое, полезное или вредноеДобавлю, что помимо «частоты в безвредной части спектра» есть вопрос мощности излучателей. Обычные радиоволны тоже вроде бы безопасны, но советуют никому не загорать перед тарелкой радара. И соты мобильной связи должны располагаться не менее чем в 50 метрах от жилых домов, емнип. Но вопрос мощности излучателей зависит не столько от частот, сколько от других факторов, начиная с решаемых задач. И вот здесь пока присутствует неопределенность, стандарты с технологиями еще не устаканились. Рекомендую изменить ваш вопрос с «влияние терагерцевого диапазона» на «не понадобятся ли терагерцам излучатели мощные до вредности» или «сохранят ли терагерцевые излучатели направленность, позволяющую ставить их на крыши домов» — так вы поможете автору статьи подобрать для вас более полезный ответ.
Да в первой же книге в списке Литературы про применение терагерцевого излучения в медицине упоминается насколько я помню.
"Wen Tong, Peiying Zhu. 6G: The Next Horizon. From Connected People and Things to Connected Intelligence. – Cambridge University Press, 2021. – 490 pp." Она же на русском издана как "Сети 6G. Путь от 5G к 6G глазами разработчиков".
Вообще, когда читал, перспективы прям дух захватывали, я даже в Obsidian заметку сделал, что надо в России не 5G пытаться протолкнуть, а работать сразу над 6G, чтобы в 2030 году в аутсайдерах не оказаться. Но для многих 6G это просто маркетинговая цифра не более и упоминание микроволновки.
Да, здесь уже правильно высказались насчёт терагерцового излечения. В пределах используемой мощности оно считается безопасным.
Сильно интересно про антенны, особенно где про линзы - выглядит так, как будто есть возможность электрически влиять на оптические свойства линз, но необычная терминология заставляет предположить, что это перевод, возможно не единой статьи, и все вот это вот - только домыслы на основании мелких неточностей перевода.
Рассуждения о миллиметровых и субмиллиметровых диапазонах очень интересны в инженерном контексте, но среднестатистическому обывателю в машине или загороднем доме они, миллиметровые волны, практически бесполезны. А значит, недостижимые на сегодня скорости не будут достигнуты и завтра - нет той ширины спектра в тех диапазонах, где это может работать в единицах и даже десятках километров - где работает уже сегодня.
жидкостные линзы освоены промышленностью. так что при желании некоторые параметры вполне можно менять
Для расширения спектра как раз и нужно увеличивать несущие частоты. Хотя бы в миллиметровый диапазон. Для этого необходима высокая плотность базовых станций. Конечно, в первую очередь ими будут охвачены города. Ну и, конечно, это дело не сегодняшенго и не завтрашнего дня.
Прогнозы о том, что какая-либо новая технология окажется ненужной, очень часто не сбывались.
Для расширения спектра как раз и нужно увеличивать несущие частоты.
Рост частот опосредовано приводит к сокращению практически достижимой дальности связи. Иногда это хорошо, иногда плохо. Мой комментарий был о тех случаях, когда это плохо.
Хотя бы в миллиметровый диапазон.
Миллиметровый диапазон прекрасен на заполненном болельщиками футбольном стадионе. Пожалуй, из практически реалистичных сценариев, это где-то и все, ведь только футбольный стадион предполагает по сути оптическую прямую видимость помимо объективно исключительно высокой плотности абонентов, многие из которых захотят снимать матч на телефон и стримить куда там это будет можно стримить завтра или послезавтра.
Для этого необходима высокая плотность базовых станций.
Технически - все верно. Экономически - едва ли реализуемо в сколь-нибудь значительной мере. Со снижением частот, точнее с увеличением практически осуществимой дальности связи, вероятность увеличивается. Ну, по аналогии с тем, как сегодня реализовано радиопокрытие в дециметровых диапазонах - в некоторых странах оно почти непрерывное, причем почти непрерывное у каждого из нескольких конкурирующих операторов.
Конечно, в первую очередь ими будут охвачены города.
Разумеется - именно те регионы максимальной плотности населения, где бизнес и частный сектор уже имеют надежные проводные каналы, поэтому значительно менее зависимы от беспроводного доступа.
Ну и, конечно, это дело не сегодняшенго и не завтрашнего дня.
В миллиметровом диапазоне практически невозможны традиционные фидерные линии на коаксиальных кабелях из-за значительных потерь в них. Применимы только волноводы, которые практически нереализуемы в автомобильных антенно-фидерных устройствах и довольно неубедительно смотрятся как вариант для гипотетических стационарных потребительских устройств типа сегодняшних LTE-роутеров. Безфидерные конструкции, где приемопередатчик механически неотделим от антенны (современные телефоны довольны близки к этому определению), а антенна может быть механически неотделимой частью рупора (как в облучателях офсетных или прямофокусных рефлекторов), имеют очевидные ограничения - их проблематично использовать на автомобилях и стационарно. Очевидное решение - разделение абонентского терминала на условный LNB со всеми описанными в статье наработками от Phased Antenna Array до адаптивной оптики, и условную "логику", соединяемые только линией данных и питания, практически осуществимо только при массовом производстве, потому что это как современный телефон, который невероятно сложен, но из-за массовости производства затраты на разработку и внедрение "размазываются" на миллионы выпущенных единиц и цена для потребителя оказывается вполне приемлемой. Это первая часть, простая. Теперь вторая. В гипотетическом городе рано или поздно возможно разместить условные базовые станции на по сути каждом фонарном столбе - это даже не преувеличение, потому что как минимум уже есть сами столбы и к ним подведено какое-никакое питание. Правда, еще нужно подвести к ним какую-то сеть передачи данных, потому что толку с фантастических скоростей радиоинтерфейса, если сеть не может эту скорость реализовать, ну да ладно, допустим. А, еще нюанс, при базовых станциях на уличных столбах может оказаться, что в помещениях уже ничего не работает - оно и в дециметровом диапазоне так себе проникает через строительные конструкции, но мы уже решили, что для нас будут делать не только моноблоки типа сегодняшних телефонов, но и раздельные устройства, когда мы сможем примагнитить условный приемопередатчик к жестяному отливу за окном, а внутри у нас будет вторая половина, от которой у нас будет раздаваться вайфай на домашние устройства. Но на загородних дорогах практически нет столбов, а в небольших населенных пунктах нет той плотности населения, при которой вся эта возня выглядит экономически целесообразной, и это не говоря уже о рельефе и прочих нюансах, с которыми и в дециметровом диапазоне, бывает, ничего нельзя сделать.
Прогнозы о том, что какая-либо новая технология окажется ненужной, очень часто не сбывались.
Я не говорю, что технология не нужна - наоборот, очень интересно знать, что не просто ведутся работы на перспективу, но что у этих работ уже есть какие-то промежуточные результаты. Я говорю лишь, что не понимаю, как будут преодолеваться фундаментальные ограничения физической природы миллиметровых волн и ограничения сугубо экономические - это как раз более-менее по теме статьи, а также что что имеющаяся ширина спектра в более практичных дециметровых диапазонах не позволит увеличить пропускную способность сколь-нибудь значимо только за счет более эффективной модуляции - это уже рассуждения о самом ближайшем будущем или, скорее, свершившемся настоящем, в котором оказалось, что 5G не быстрее 4G там, где для 5G не выделили достаточной ширины спектра и/или где NSA сети не имеют достаточной пропускной способности инфраструктуры.
Скажите, а чипы 5G, которыми нас во время ковида Билл Гейтс прививал, будут работать с 6G, или для перепрошивки новую пандемию организуют?
На каких физических основах будет строиться технология 6G? Что известно на сегодняшний день