EuMW 2024에서 극도로 안정적이고 튜닝 가능한 포토닉스 기반 6G용 THz 시스템을 공개한 로데슈바르즈
로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)는 파리에서 열린 EuMW(European Microwave Week)에서 포토닉스 THz 통신 링크 기반의 6G 무선 데이터 전송 시스템에 대한 개념 증명 결과를 공개했다. 이번 개념 증명 결과는 차세대 무선 기술을 위한 최첨단 연구에 크게 기여하는 성과로 평가된다. 6G-ADLANTIK 프로젝트를 통해 개발된 THz 시스템은 Frequency Comb 기술에 기반하며, 극도로 안정적이고, 튜닝 가능한 시스템으로, 500GHz를 상회하는 캐리어 주파수를 지원한다.
www.rohde-schwarz.com
6G로 나아가기 위해서는 높은 신호 품질을 제공하고, 가능한 넓은 주파수 범위를 사용할 수 있는 THz(Terahertz) 전송 소스를 만드는 것이 중요하다. 향후 이를 달성할 수 있는 잠재력을 가진 한 가지 방법은 광학 기술과 전자 기술을 결합하는 것이다. 로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)는 파리에서 열린 EuMW 2024에서 6G-ADLANTIK 프로젝트의 최첨단 THz 연구에 기여한 성과를 공개했다. 이 프로젝트는 광자 및 전자를 통합하여 THz 주파수 대역을 위한 컴포넌트를 개발하는데 중점을 두고 있다. 이러한 THz 컴포넌트들은 아직 개발이 완료된 것은 아니지만, 혁신적인 측정과 더 빠른 데이터 전송에 사용될 수 있다. 또한 6G 통신뿐만 아니라 센싱 및 이미징 분야의 애플리케이션에도 적용될 수 있다. 독일연방교육연구부(Federal Ministry of Education and Research of Germany, BMBF)에서 지원하고 로데슈바르즈가 주관하는 6G-ADLANTIK 프로젝트에는 탑티카 포토닉스(TOPTICA Photonics AG), 프라운호퍼 협회 연구소 HHI(Fraunhofer-Institut HHI), 마이크로웨이브 포토닉스(Microwave Photonics GmbH), 베를린 공대(Technical University Berlin), 스피너(Spinner GmbH) 등의 파트너사들이 참여하고 있다.
극도로 안정적이고, 튜닝 가능한 포토닉스 기반 6G용 THz 시스템
개념 증명을 통해 공개된 THz 시스템은 Frequency Comb 기술을 기반으로 THz 신호를 생성하는 포토닉스 THz 믹서에 기반하며, 6G 무선 데이터를 전송할 수 있는 매우 안정적이고, 튜닝 가능한 시스템이다. 이번 접근방식에서 포토 다이오드는 광 주파수가 다른 레이저에서 파생된 OBS(Optical Beat Signal)를 포토믹싱 프로세스를 통해 전자 신호로 효율적으로 변환하며, 포토믹서를 둘러싸고 있는 안테나 구조는 진동하는 광전류를 THz 파장으로 변환한다. 결과 신호는 6G 무선 통신을 위해 변조 및 복조가 가능하고, 넓은 주파수 범위에 걸쳐 손쉽게 튜닝할 수 있다. 또한 이 시스템은 일관되게 수신된 THz 신호로 구성요소 특성화를 위해 확장도 가능하다. THz 도파관 아키텍처 시뮬레이션 설계와 초저 위상 노이즈 포토닉 레퍼런스 오실레이터도 이 프로젝트의 개발 과제에 포함된다.
이 시스템은 탑티카 레이저 엔진의 Comb-Locked OFS(Optical Frequency Synthesizer)를 통해 매우 낮은 위상 노이즈를 달성한다. 로데슈바르즈의 하이엔드 계측 솔루션도 이 셋업에 포함된다. R&S SFI100A 광대역 IF 벡터 신호 발생기는 16GS/s의 샘플링 속도로 광 변조기를 위한 베이스밴드 신호를 생성하며, R&S SMA100B RF 및 마이크로파 신호 발생기는 탑티카의 OFS 시스템을 위한 안정적인 레퍼런스 클록 신호를 생성한다. R&S RTP 오실로스코프는 300GHz 주파수 신호의 추가 처리 및 복조를 위해 40GS/s의 샘플링 속도로 광전도 연속파(cw) THz 수신(Rx) 이후, 베이스밴드 신호를 샘플링하며, 이 또한 EuMW 2024에서 공개되었다.
6G 및 미래의 주파수 대역 요구사항
6G는 산업, 의료 기술 및 일상 생활에서 새로운 애플리케이션 시나리오를 지원할 수 있다. 메타버스 및 확장현실(XR)과 같은 애플리케이션은 현재 통신 시스템에서 충족할 수 없는 지연시간 및 데이터 전송 속도에 대한 새로운 요구사항을 필요로 하게 될 것이다. ITU WRC23(World Radio Conference 2023)은 2030년 출시될 최초의 상용 6G 네트워크를 위해 신규 할당된 FR3 대역(7.125 ~ 24GHz)에 대한 추가 연구의 필요성을 확인했지만, 궁극적으로는 가상현실(VR)과 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 애플리케이션의 잠재력을 완벽하게 실현하기 위해 최대 300GHz까지의 sub-THz 주파수 대역이 필수 요소가 될 것이다.
로데슈바르즈는 2024년 9월 24일부터 26일까지 파리 엑스포 포르트 드 베르사유(Paris Expo Porte de Versailles)에서 열린 EuMW(European Microwave Week) 401L 부스에서 광범위한 RF 및 마이크로파 테스트 솔루션 포트폴리오와 함께 포토닉스 기반 6G용 THz 시스템의 개념 증명을 선보였다.
또한 로데슈바르즈는 2024년 9월 22일 개최된 EuMC(European Microwave Conference)에서 포토닉 RF 기술의 성숙도, 성능 및 비용을 비롯해 기존 솔루션과의 경쟁 가능성 등 다양한 측면을 다룬 ‘무선 주파수 애플리케이션을 위한 포토닉 기술(Photonic Technologies for Radio Frequency Applications)’ 워크숍을 공동 주최했다.
6G 연구 및 THz 통신을 위한 로데슈바르즈의 테스트 및 계측 솔루션에 대한 자세한 정보는 여기에서 확인할 수 있다.
www.rohdeschwarz.com
