ローデ・シュワルツ、6Gに向けたフォトニクス・ベースの超安定チューナブルTHzシステムをEuMW 2024に出展

光周波数コム技術に基づいた超安定でチューナブルなTHzシステム。（画像提供：TOPTICA Photonics AG社）

ローデ・シュワルツは、パリで開催のEuropean Microwave Week（EuMW）において、フォトニックスTHz通信リンクに基づいた6G無線データ送信システムの概念実証（Proof of Concept：PoC）を通じて、次世代ワイヤレス技術に関する最先端研究への貢献をご紹介する予定です。6G-ADLANTIKプロジェクトの一環として開発された超安定かつチューナブルなこのTHzシステムは、光周波数コム技術に基づいており、500 GHzを優に超えるキャリア周波数を実現可能です。

6Gに向けてのステップとして、可能な限り広い周波数域を高い信号品質でカバーできるテラヘルツ（THz）信号源を整えておくことが重要です。将来、その実現を見込める方法の一つに光学技術とエレクトロニクスの組み合わせがあります。そこでローデ・シュワルツは、パリで開催のEuMW 2024において、6G-ADLANTIKプロジェクトの最先端THz研究に貢献した成果を紹介します。この6G-ADLANTIKプロジェクトは、フォトニックスとエレクトロニクスの統合によるTHz周波数帯のためのコンポーネント開発に重点を置いて取り組んでいます。そうしたTHz用コンポーネントはまだ開発に至っていませんが、開発されれば革新的な測定やより高速なデータ送信に利用することができます。そして6G通信のみならず、センシングやイメージングにも応用されることになるでしょう。ドイツ連邦教育研究省（BMBF）が資金を拠出し、ローデ・シュワルツがコーディネータを務めるこの6G-ADLANTIKには、パートナーとしてTOPTICA Photonics AG社・フラウンホーファーHHI研究所・Microwave Photonics GmbH社・ベルリン工科大学・Spinner GmbH社が参加しています。

フォトニクスに基づく超安定かつチューナブルなTHzシステムを6Gに向けて
今回のPoC（概念実証）では、光周波数コム技術に基づいてTHz信号の生成を可能にするフォトニックスTHzミキサーを使った6G無線データ送信のための超安定かつチューナブルなTHzシステムを紹介します。このアプローチでは、波長がわずかに異なるレーザー光から得られる光ビート信号を光半導体でフォトミキシングすることで効率的に電気信号に変換します。フォトミキサーをアンテナで囲む構造によって、発振する光電流をTHz波に変換するものです。得られた信号は、6G無線通信のために変調・復調することができるうえ、広い周波数範囲におよぶチューニングも簡単に行えます。さらに紹介のシステムは、受信したコヒーレントなTHz信号によるコンポーネントの特性評価に使えるように拡張も可能です。そのほかにもプロジェクトが取り組む課題には、THz導波路アーキテクチャーのシミュレーションと設計に加えて、位相雑音が極めて小さいフォトニックス基準発振器の開発なども含まれています。

今回のシステムで極めて低い位相雑音を可能にしているのが、TOPTICA社製レーザーエンジンのコムロック光周波数シンセサイザー（OFS）です。これに次のようなローデ・シュワルツのハイエンド機器を加えてセットアップを構成しました。まずR&S SFI100A広帯域IFベクトル信号発生器がサンプルレート16 GS/sで光変調器用のベースバンド信号を生成します。またR&S SMA100B RF/マイクロ波信号発生器によって、TOPTICA OFSシステムのための安定した基準クロック信号を生成します。さらにR&S RTPオシロスコープは、光伝導連続波（cw）THzレシーバ（Rx）で受けたベースバンド信号を40 GS/sでサンプリングし、300 GHzのキャリア周波数信号の処理と復調を行います。こうしたセットアップをEuMW 2024で実際にご覧いただけます。

6Gをはじめとして将来求められる周波数帯域
6Gによって日常生活はもとより、産業や医療技術においても新たなアプリケーション・シナリオを実現可能になります。メタバースや拡張現実（XR）のようなアプリケーションには遅延性やデータ送信速度に対する新たな要求が伴い、それに現在の通信システムは応えることができません。ITU（国際電気通信連合）主催のWorld Radio Conference 2023（WRC23）では、2030年に運用開始になる最初の商用6GネットワークのためにFR3（7.125～24 GHz）の新たな周波数帯をさらに調査・検討することが確認されましたが、仮想現実（VR）や拡張現実（AR）、複合現実（MR）といったアプリケーションのポテンシャルを最大限に引き出すには、最終的に300 GHzまでのサブTHz周波数帯が不可欠なものとなるでしょう。

ローデ・シュワルツは、2024年9月24～26日にパリの展示場Paris Expo Porte de Versaillesで開催のEuropean Microwave Weekの展示ブース401Lにおいて、RFおよびマイクロ波テストソリューションの幅広い製品ポートフォリオとともに、フォトニクスをベースとした6GのためのTHzシステムのPoCを紹介します。

さらに、2024年9月22日に開催のEuropean Microwave Conference（EuMC）においても、ローデ・シュワルツは『Photonic Technologies for Radio Frequency Applications〔無線周波数アプリケーションのためのフォトニクス技術〕』と題した1日ワークショップを共催します。このワークショップでは、フォトニックスRF技術の最新の展開から、性能やコスト、既存のソリューションとの競合の可能性まで、さまざまな側面を取り上げます。

ローデ・シュワルツの6G研究およびテラヘルツ通信向け電子計測ソリューションについて、詳しくはこちらをご覧ください。

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北米：Dominique Loberg（電話：[phone]、email：Dominique.Loberg ￥@rsa.rohde-schwarz.com）
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ローデ・シュワルツについて

ローデ・シュワルツは、電子計測、技術システム、ネットワークおよびサイバーセキュリティの各部門を通じ、より安全に“つながる”社会の実現に向けて努力を重ねています。グローバルな技術指向のグループとして、90年にわたって先端技術の開発を続け技術の限界を押し広げてきました。当社の最新製品やソリューションは、産業界や規制当局および行政機関のお客様がデジタル技術の主権を得るためのお力添えをしています。ドイツ・ミュンヘンを拠点としたプライベートな独立企業であり、長期的かつ持続的な経営を行える体制を構築しています。ローデ・シュワルツは、2022/2023会計年度（昨年7月から本年6月まで）には27.8億ユーロの純収益を上げました。また、2023年6月30日現在、ローデ・シュワルツでは約13,800名の従業員が全世界で活躍しています。

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