NTT: 세계 최초로 서브 THz 대역에서 1.4Tbit/s 무선 전송 성공
IOWN 및 6G가 지원하는 새로운 무선 서비스 구현에 기여
그림 1: 멀티플렉싱 고용량 무선 전송에 있어 OAM 멀티플렉싱 전송 기술과 트렌드(그래픽: 비즈니스 와이어)
그림 2: 서브 테라헤르츠 대역과 전송 시험을 위해 개발된 안테나 일체형 버틀러 매트릭스(사진: 비즈니스 와이어)
그림 3: 기술 적용 사례(위: 무선 백홀/프론트홀, 아래: 비압축 8K/16K 동영산 전송을 위한 임시 무선 링크)(그래픽: 비즈니스 와이어)
NTT의 접근 방식은 ‘버틀러 매트릭스’라는 아날로그 회로를 사용해 여러 OAM 파동을 다중화해 공간 멀티플렉싱 차수를 높이는 것이다. 이 접근 방식은 1테라비트를 초과하는 고용량 통신에서 다중화된 데이터 스트림 간의 간섭을 제거하는 데 필요한 엄청난 양의 디지털 신호 처리를 줄여준다.
이 연구에서 NTT는 서브 테라헤르츠 대역 웨이브가이드 기술 연구·개발을 촉진해 광대역폭과 저손실을 선사하는 안테나 일체형 버틀러 매트릭스 개발에 성공했다. 안테나 일체형 버틀러 매트릭스는 매우 넓은 대역폭, 즉 135~170GHz에서 8개의 서로 다른 OAM 파장을 동시에 생성 및 분리하도록 설계돼 8개의 데이터 신호를 다중화 및 전송하는 데 사용할 수 있다. 또한 두 개의 다른 편파로 OAM 멀티플렉싱 전송을 수행함으로써 두 배의 데이터 신호를 간섭 없이 다중화해 동시에 전송할 수 있다. NTT는 안테나 일체형 버틀러 매트릭스를 이용해 전송 테스트를 진행했으며, 135.5~151.5GHz 및 152.5~168.5GHz의 서브 테라헤르츠 대역에서 총 1.44Tbit/s의 대용량 무선 전송에 세계 최초로 성공했다(그림 2). 이 전송 용량은 현재 비디오 웹사이트에서 제공되는 초고화질 4K 비디오 약 3만5000개를 동시 전송할 수 있는 속도(약 40Mbit/s)에 해당한다. 이 속도로는 매우 짧은 대기 시간이 필요한 애플리케이션을 위해 140개 이상의 비압축 4K 비디오를 동시에 전송할 수 있다(약 10Gbit/s).
이 기술은 (i) 광전송 시스템에 버금가는 광대역 및 고속 무선 전송을 지원하고 (ii) 공간 멀티플렉싱을 위한 복잡한 디지털 신호 처리 시스템 없이(아날로그 회로 즉, 버틀러 매트릭스에서 OAM 파동의 다중화 처리) 무선 및 광 전송 시스템 간의 원활한 연결을 가능하게 할 것으로 기대된다. 이 개발의 다음 단계는 기지국 간의 무선 백홀/프론트홀과 릴레이 전송을 포함해 실제 세계에서 이 기술의 다양한 적용 분야를 구상하면서 더 먼 거리(100m 초과)에서 기술을 시연하는 것이다(그림 3). 이 기술의 궁극적인 발전은 IOWN과 6G 시대를 위한 혁신적인 무선통신 기술로서 VR/AR(가상현실/증강현실), 고화질 영상전송, 커넥티드카, 원격의료 등 다양한 미래 서비스의 창출과 확산을 뒷받침할 것으로 기대된다.
사진/멀티미디어 자료: https://www.businesswire.com/news/home/53385209/en
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