Фотографии с Марса

Как получается, что НАСА принимает передачи с расстояния 300 миллионов миль, а Sprint необходимо устанавливать передатчики через каждые 500 футов для беспроводной связи 5G?

Вы сравнивали пропускную способность/скорость передачи и энергию, используемую в обоих случаях?
Вы могли бы говорить и с дальним космосом, если бы вы поставили 20-киловаттную батарею в свой мобильный телефон и сели в фокус этой параболы, и при этом были бы готовы мириться с текстовыми сообщениями со скоростью одна буква в секунду ;-) planetary.org/blogs /emily-lakdawalla/2011/3253.html Хитрость связи в дальнем космосе заключается в сочетании наличия большой антенны на одном или обоих концах соединения и использовании одного или обоих устройств с высокой мощностью и низкой скоростью передачи данных по сравнению с сотовыми телефонами.
5G отличается от 4G степенью детализации за счет формирования луча и направления различных сигналов преимущественно разным отдельным пользователям; архитектура требует более высокой плотности и меньшего расстояния, с меньшей мощностью на пользователя. Собственно ответ на вопрос Можно ли передавать «живое» видео с Марса? показать, что видео с Марса возможно с современными технологиями, но это непросто.

Ответы (2)

Давайте сравним с 4G, для которого я смог найти некоторые цифры:

Ваш сотовый телефон передает со скоростью до 50 Мбит/с с максимальной мощностью 1 Вт (может быть всего несколько мкВт!), используя крошечную антенну, которая часто скрыта мешками с водой (человеческой плотью и органами), камнями, зданиями. , деревья и т.д.

Давайте сравним это , например, с Mars Express: его максимальная пропускная способность обратно на землю составляет «всего» 230 кбит/с (насколько мне известно, того же порядка, что и EDGE) при 5 Вт (S-диапазон) или 65 Вт (X-диапазон) при использовании большая 1,6-метровая параболическая антенна. Его сигнал принимается огромными и очень дорогими антенными тарелками здесь, на земле.

Так что это очень разные системы с очень разными требованиями. Мы не хотим передавать слишком большую мощность с наших мобильных телефонов, но также хотим передавать с высокой скоростью через различные препятствия. Это требует более близкого расположения приемников, чем при более низких скоростях и/или более высокой энергии.

Кроме того, пространство между космическим кораблем и Землей по большей части является вакуумным.
@mgarciaisaia, пространство между вашим мобильным телефоном и вышкой также по большей части вакуум, по крайней мере, в том, что касается радиоволн.
Огромным преимуществом связи Марс <-> Земля является то, что она может использовать направленные антенны и что на пути нет препятствий. С направленными антеннами даже дешевое оборудование Wi-Fi с мощностью передачи в несколько десятков мВт может передавать данные на расстояние более 100 км через плотную атмосферу.
Я бы уделил больше внимания по directional antennasсравнению с send in all directionsобычным беспроводным маршрутизатором.
Фактически, если предположить линейное падение плотности (близкое, но не совсем), между поверхностью Марса и поверхностью Земли больше воздуха, чем между вами и вышкой сотовой связи на расстоянии 50 км.

В дополнение к ответу DarkDust:

В радио каждый канал двусторонней радиосвязи нуждается в собственном канале, чтобы избежать помех другим каналам. Доступно ограниченное количество каналов (не знаю конкретно для 5G, но Wifi имеет только 3 канала, которые не мешают друг другу).

Таким образом, чтобы поддерживать миллионы одновременных радиоканалов, вам необходимо повторно использовать эти каналы. Вы можете сделать это, уменьшив дальность каждой передачи: если пользователь на канале 1 вещает только в радиусе 1 км, другой пользователь на расстоянии 2 км может использовать канал 1, не мешая первому пользователю. Снижение мощности также означает, что батарея в вашем мобильном телефоне работает намного дольше.

Вот почему Sprint устанавливает так много передатчиков.

Для связи с Марсом НАСА использует специальную параболическую антенну диаметром 34 м и мощный передатчик. Он также поддерживает связь только с одним космическим кораблем за раз, поэтому нет необходимости совместно использовать радиосвязь.

+15G (указанный в вопросе) также использует MIMO и Beamforming.
Если мы говорим о 5G, не будет ли это также связано с тем, что длина волны настолько коротка, что у нее нет силы проникать сквозь стены/здания или перемещаться очень далеко, поэтому необходимо установить разветвленную антенную сеть?