次世代無線通信の基盤となる革新的テクノロジーコンポーネントには新しいテスト方法が必要
モバイルネットワークの世代が上がるたびに、新しい機能とさまざまな機会が生まれます。5G New Radio（5G NR）ネットワークのロールアウトは現在進行中ですが、6Gはすでにその姿を現し始めています。
ローデ・シュワルツはこのプロセスに当初から密接に関わっており、欧州、米国、日本の6G組織、大学、研究機関で進行中の基礎研究活動を積極的に支援しています。当社は、パートナーやお客様とともに、将来6Gと呼ばれる方式の初期研究を支援するため、当社のテストソリューションを積極的に適合させています。
（サブ）THz通信
通信電波を用いたセンシング
AI/機械学習
再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS）
学界と業界の主な企業は、次世代無線通信を可能にするためのいくつかの研究領域をすでに特定しています。
ホログラフィック通信やデジタルツインといった6Gアプリケーションを推進するためには、（サブ）THz通信を使って帯域幅を広げ、データスループットを新しい次元に高めることが必然的に求められる要素です。THz周波数を使えば、より広い帯域幅を利用できます。これにより、デバイスとのやり取りの方法を変える可能性が拓かれ、例えばメタバースなどのエクステンデッドリアリティー（XR）ベースのアプリケーションをサポートするためのジェスチャー認識といった機能の改善につながります。
過去の世代のモバイルネットワークに比べて、6Gでは通信電波を用いたセンシングの利用が進むとみられます。これにより、位置特定、センシング、通信が将来の6G規格に統合される見込みです。
5G Advancedでは、人工知能とその一部である機械学習を次世代無線通信に利用する試みがすでに始まっています。こういった準備作業のおかげで、6Gネットワークは、複雑な事前計画手順のみに依存するのではなく、自律的な構成、最適化、修復が少なくとも部分的に可能になる見込みです。次の段階としては、エアインタフェースの要素、特に信号処理アルゴリズムの機械学習モデルによる補助、そして最終的には置き換えが期待されています。すなわち、6G無線通信規格はAIベースのエアインタフェースをネイティブにサポートする見込みです。
6G研究のもう1つの焦点は、再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS）です。これは、メタマテリアルを使用して入力信号を表面で反射し、アクティブに方向付けするという、無線通信リンクの革新的なサポート方法です。テクノロジーがどのような方向を取るとしても、ローデ・シュワルツは常に6G研究の最前線にいます。初期研究の段階でも、6Gテクノロジーの完成段階でも、さまざまな技術的課題に対処するために、最先端のテスト／測定ソリューションが必要です。ローデ・シュワルツは、無線通信の未来を拓くイノベーションを支援するため、これらの課題の克服に全力で取り組んでいます。
商用6Gネットワークの展開が2030年にも始まるという見通しから、遅延を減らし、容量を増やし、スペクトラム共有を強化できる無線テクノロジーを開発する競争がすでに始まっています。6Gの仕様に対応し、さらに重要なこととして、分散型無線アクセスネットワークの最適な採用を実現するには、5Gのギガヘルツ（GHz）テクノロジーだけでは不十分です。このような性能の飛躍的向上を実現する1つの可能性として、テラヘルツ（THz）周波数へのステップアップがあります。この記事（初出はMicrowave Journal 2023年5月号）では、THz放射を発生する3つの主要な方法、すなわち従来型のエレクトロニクス、量子カスケードレーザーによる直接THz発生、間接発生型オプトエレクトロニクスについて解説します。6Gモバイル通信の野心的目標を達成できるかどうかは、基本的にTHz波にかかっています。さまざまな課題と機会が伴うTHzは、電磁波スペクトラムの最後のフロンティアとなりつつあります。
6Gは第6世代の無線通信ネットワークであり、前の世代にはなかったいくつかの新しいテクノロジーコンポーネントが含まれる見込みです。その例としては、THz通信、通信電波を用いたセンシング、人工知能および機械学習、再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS）などがあります。
6Gは、4G LTE（410 MHz～6 GHz）および5G New Radio（410 MHz～7.125 GHz、24.25～71 GHz）と同じ周波数でも動作しますが、6Gでは追加の周波数レイヤーのサポートが加わり、サブTHz周波数がサポートされるようになります。その理由は、6Gが最大1 Tbpsのピークデータレートを目標としており、そのためには8 GHz（またはそれ以上）という広い帯域幅が必要になるからです。このような広い帯域幅は、THz周波数レンジの高い周波数でしか得られません。
6G無線通信には、現在の5G規格にはないいくつかのテクノロジーコンポーネントが採用される予定です。その例としては、THz通信のサポート、通信電波を用いたセンシング、人工知能および機械学習、再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS）などがあります。
無線通信規格の一般的なテクノロジーサイクルは10年です。5G New Radioの商業利用は2019年に始まりました。5Gネットワークの展開は現在進行中で、5Gの明確な進化計画も示されていますが、学界や研究機関の間では、一般的に6Gと呼ばれる次世代無線通信の基礎研究が始まっています。現時点での業界の予想では、6G無線通信ネットワークの商業展開が始まるのは、2029年後半か2030年初めごろとされています。
6Gにはさまざまな種類の新しいユースケースやアプリケーションがあります。例としては、真の没入型エクステンデッドリアリティー、モバイルホログラムを含むホログラフィック通信、デジタルツイン、レプリカなどがあります。それらのアプリケーションのほとんどは、従来とは比較にならない高い性能を必要とするため、今日の通信規格では実現不可能です。
5G New Radio規格と同様、6Gでも、7.125 GHzまでの周波数レンジ1（FR1）と、24.25 GHz～71 GHzのミリ波周波数レンジ2（FR2）が利用されます。それに加えて、6Gに関する現在の研究では、THz周波数と、7.125 GHz～24.25 GHzの周波数（FR3と呼ばれることもあります）の使用が提案されています。
