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、フォトニックテラヘルツ通信リンクに基づく6G無線データ伝送システムの概念実証を発表し、次世代無線技術の最先端を切り拓くことに貢献した。6G-ADLANTIKプロジェクトで開発されたこの超安定可変テラヘルツシステムは、周波数コム技術に基づいており、搬送波周波数は500GHzを大幅に上回る。
6Gへの道のりにおいて、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を開発することが重要です。光技術と電子技術を組み合わせることは、将来的にこの目標を達成するための選択肢の一つです。パリで開催された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紹介しました。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焦点を当てています。これらの開発途上のテラヘルツコンポーネントは、革新的な測定や高速データ転送に利用できます。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利用可能です。
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が調整役を務めています。パートナー企業には、TOPTICA Photonics AG、フラウンホーファー研究所HHI、Microwave Photonics GmbH、ベルリン工科大学、Spinner GmbHが含まれます。
光子技術に基づいた6G超安定可変テラヘルツシステム
本概念実証では、周波数コム技術に基づいてテラヘルツ信号を生成するフォトニックテラヘルツミキサーを用いた、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す。このシステムでは、フォトダイオードが、わずかに異なる光周波数を持つレーザーによって生成された光ビート信号を、光子混合プロセスによって電気信号に効率的に変換します。光電ミキサー周辺のアンテナ構造は、振動する光電流をテラヘルツ波に変換します。得られた信号は、6G無線通信用に変調および復調することができ、広い周波数範囲で容易に調整可能です。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部品測定にも拡張できます。テラヘルツ導波路構造のシミュレーションと設計、および超低位相ノイズフォトニック基準発振器の開発も、本プロジェクトの研究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型光周波数シンセサイザ（OFS）のおかげです。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、光伝導型連続波（cw）テラヘルツ受信機（Rx）の後ろにある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搬送波周波数信号のさらなる処理と復調に利用します。
6Gおよび将来の周波数帯域要件
6Gは、産業、医療技術、日常生活に新たなアプリケーションシナリオをもたらします。メタコムや拡張現実（XR）などのアプリケーションは、現在の通信システムでは満たせないレイテンシとデータ転送速度に対する新たな要求を課します。国際電気通信連合の世界無線通信会議2023（WRC23）は、2030年に開始される最初の商用6Gネットワークのさらなる研究のためにFR3スペクトル（7.125～24GHz）の新しいバンドを特定しましたが、仮想現実（VR）、拡張現実（AR）、複合現実（MR）アプリケーションの可能性を最大限に実現するには、最大300GHzのアジア太平洋ヘルツバンドも不可欠です。
投稿日時：2024年11月13日