테라헤르츠 통신

THz 통신은 ISAC(Integrated Sensing and Communication) , AI/ML , RIS(Reconfigurable Intelligent Surfaces) 와 더불어 6G를 구성하는 주요 기술 요소 중 하나입니다. sub-THz 주파수는 초기 6G 규격에 포함되지 않지만 향후 6G 릴리스와 최대 전송량 및 극저지연 성능을 제공하는 초고용량 점대점 링크 같은 특수 사용 사례의 핵심 후보로 평가받고 있습니다. THz 통신은 또한 홀로그래픽 통신과 같이 흥미롭고 새로운 애플리케이션에서도 높은 잠재력을 가지고 있습니다.

THz 통신 연구

로데슈바르즈는 유럽, 아시아, 미국에서 6G 조직, 대학, 연구기관에서의 연구 활동을 후원하고 있습니다. 당사는 6G-TERAKOM 프로젝트의 주요 파트너로서 THz 대역에서 작동하는 안테나 통합형 무선 시스템 개발 연구를 수행하고 있습니다.

또한 광-전자 통합 기술을 기반으로 THz 주파수용 부품과 기술을 개발하는 6G-ADLANTIK 프로젝트에도 참여했습니다. 이러한 부품은 고속 데이터 전송은 물론 혁신적인 측정 기법에도 이용할 수 있습니다.

RF 광학 통합은 6G 연구 영역을 훨씬 넘어선 핵심 구현 기술로 떠오르고 있습니다. 소형 광-전자 부품은 단일 플랫폼에서 마이크로파, 밀리미터파, THz 주파수를 모두 지원합니다. 나아가 매우 넓은 대역폭을 지닌 신호를 생성하고 분석할 수 있습니다.

부품과 인터페이스의 대역폭은 무선 통신뿐만 아니라 스케일업된 AI 데이터 센터 의 초고대역폭 상호 연결에서도 지속적으로 확장되고 있습니다. 측정 기술도 이에 따라 확장되어야 합니다. 위상 노이즈가 매우 낮은 광학 THz 신호 생성 등 6G-ADLANTIK 프로젝트에서 도출된 광학적 접근법은 이러한 초광대역 부품과 링크의 특성 분석을 위한 기반을 제공합니다. 이와 동시에, THz 통신을 위한 표준화 작업도 이미 진행 중입니다. 예를 들어, ETSI 산업 규격 그룹 THz(ISG THz) 및 ITU-R 연구 그룹은 향후 6G 릴리스에서 THz 통신을 위한 기반을 준비하고 있습니다.

6G THz 기술 테스트 과제

THz 대역에서는 반도체 구성요소와 관련된 새로운 과제를 해결해야 하며, 더욱 높은 주파수 구현을 위해 추가적인 채널 사운딩 캠페인을 적용한 새로운 채널 모델을 개발해야 합니다.

THz 대역에서는 새로운 반도체 부품이 요구됩니다. 이러한 컴포넌트는 매우 높은 주파수에서 높은 출력을 구현해야 합니다. 따라서 더 넓은 대역폭 구현에 대한 필요가 발생하며 전력 증폭기와 같은 컴포넌트(예: 모놀리식 집적 회로)는 출력, 효율성, 대역폭 측면에서 전체 시스템의 원활한 작동에 큰 영향을 미치기 때문에 반도체 산업은 이러한 과제를 해결해야만 합니다.

6G에서 구상하는 sub-THz 통신의 개발은 전자기파의 전파 특성을 정확히 이해할 때 비로소 가능해집니다. 100 GHz 초과 대역은 아직 연구가 충분히 이루어지지 않은 영역인 만큼 해당 대역에서의 채널 전파 측정에 대한 추가 연구가 필수적입니다. 특히 sub-THz 신호의 전파는 신체, 차량, 우천 등 주변 환경 조건에 큰 영향을 받습니다. 이러한 환경 영향을 정확히 반영할 수 있도록 기존 5G 채널 모델을 검증 및 보정해야 합니다. 이와 같이 혁신적이고 정밀한 THz 계측 기기 의 개발은 6G 연구에 매우 중요합니다.

THz 통신을 위한 테스트 솔루션

로데슈바르즈는 신호 생성 및 분석 분야의 혁신적인 테스트 및 계측 솔루션으로 6G THz 통신 요구사항에 적극적으로 대응하고 있습니다. 현재 대부분의 연구 활동은 장기적인 6G 진화를 위해 가장 광범위하게 연구되는 후보 대역 중 하나인 D band에 집중되어 있습니다.

D band를 위한 로데슈바르즈의 간결한 고성능 셋업은 다음과 같이 구성됩니다.

• FE110 Frontend: W band 업/다운 주파수 변환기
• FE170 Frontend: D band 업/다운 주파수 변환기
• FC330 Frequency Converter: H band 업/다운 주파수 변환기
• R&S®SFI100A Wideband IF Vector Signal Generator
• R&S®SMW200A Vector Signal Generator
• R&S®FSW Signal and Spectrum Analyzer