ローデ・シュワルツ（R&S）は、パリで開催された欧州マイクロ波週間（EuMW 2024）において、光子テラヘルツ通信リンクをベースとした6G無線データ伝送システムの概念実証（POC）を発表し、次世代無線技術の最先端を切り拓くことに貢献しました。6G-ADLANTIKプロジェクトで開発された超安定かつ可変テラヘルツシステムは、周波数コム技術をベースとしており、搬送周波数は500GHzを大幅に上回ります。
6Gへの道のりでは、高品質な信号を提供し、可能な限り広い周波数範囲をカバーできるテラヘルツ伝送源の開発が重要です。将来的には、光技術と電子技術の融合が、この目標を達成するための選択肢の一つとなります。パリで開催されるEuMW 2024会議において、R&Sは6G-ADLANTIKプロジェクトにおける最先端のテラヘルツ研究への貢献を披露します。このプロジェクトは、光子と電子の統合に基づくテラヘルツ周波数帯域コンポーネントの開発に重点を置いています。これらの未開発のテラヘルツコンポーネントは、革新的な計測やより高速なデータ転送に活用できます。これらのコンポーネントは、6G通信だけでなく、センシングやイメージングにも活用できます。
6G-ADLANTIKプロジェクトは、ドイツ連邦教育研究省（BMBF）の資金提供を受け、R&Sがコーディネートしています。パートナーには、TOPTICA Photonics AG、Fraunhofer-Institut HHI、Microwave Photonics GmbH、ベルリン工科大学、Spinner GmbHが含まれます。
光子技術に基づく6G超安定調整可能テラヘルツシステム
概念実証では、周波数コム技術に基づいてテラヘルツ信号を生成する光テラヘルツミキサーをベースとした、6G無線データ伝送用の超安定かつ調整可能なテラヘルツシステムを実証しました。このシステムでは、フォトダイオードが、わずかに光周波数の異なるレーザーによって生成された光ビート信号を、光子混合プロセスを通じて電気信号に効率的に変換します。光電ミキサー周囲のアンテナ構造は、振動する光電流をテラヘルツ波に変換します。生成された信号は、6G無線通信用に変調および復調することができ、広い周波数範囲にわたって容易に調整できます。このシステムは、コヒーレントに受信したテラヘルツ信号を用いたコンポーネント測定にも拡張可能です。テラヘルツ導波路構造のシミュレーションと設計、および超低位相雑音の光子基準発振器の開発も、このプロジェクトの作業分野に含まれています。
このシステムの超低位相ノイズは、TOPTICAレーザーエンジンに搭載された周波数コムロック光周波数シンセサイザ（OFS）によって実現されています。R&Sのハイエンド機器は、このシステムに不可欠な要素です。R&S SFI100A広帯域IFベクトル信号発生器は、16GS/sのサンプリングレートで光変調器用のベースバンド信号を生成します。R&S SMA100B RFおよびマイクロ波信号発生器は、TOPTICA OFSシステム用の安定した基準クロック信号を生成します。R&S RTPオシロスコープは、光伝導連続波（CW）テラヘルツ受信機（Rx）の背後でベースバンド信号を40GS/sのサンプリングレートでサンプリングし、300GHz搬送周波数信号の処理と復調を行います。
6Gと将来の周波数帯域の要件
6Gは、産業、医療技術、そして日常生活に新たな応用シナリオをもたらします。メタコムや拡張現実（XR）といったアプリケーションは、現在の通信システムでは対応できない遅延とデータ転送速度に対する新たな要求を突きつけます。国際電気通信連合（ITU）の世界無線会議2023（WRC23）は、2030年に開始予定の商用6Gネットワークに向けた更なる研究のため、FR3スペクトル（7.125～24GHz）に新たな帯域を特定しました。しかし、仮想現実（VR）、拡張現実（AR）、複合現実（MR）アプリケーションの潜在能力を最大限に引き出すには、300GHzまでのアジア太平洋地域のヘルツ帯域も不可欠です。
投稿日時: 2024年11月13日