6Gにおけるサブテラヘルツ帯の超高速無線を実現する小型無線デバイス ～InP集積IC技術により300GHz帯において世界最高の160Gbpsデータ伝送に成功～

発表のポイント：

将来の無線通信への応用が期待される300GHz帯において、高速トランジスタであるInP-HEMT※1と独自の高周波アナログ回路設計技術を用いた小型無線フロントエンド※2（FE）を実現
300GHz帯の半導体電子回路を用いたFEにおいて世界最高となる160Gbpsのデータ伝送に成功
第6世代移動通信システム（6G）で提唱されているさまざまなユースケースを支える超高速無線通信への応用に期待

　日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田 明、以下「NTT」）は、将来の超高速無線通信への応用が期待される300GHz帯において、無線通信を行うためのハードウェアである小型無線フロントエンドを実現しました。フロントエンド（FE）の小型化と広帯域化（データレート向上）のために、FEを構成する要素回路のワンチップ集積化に挑戦し、課題となる局部発振（LO）信号漏洩（LOリーク※3）を除去するためのFE回路構成を提案しました。本FE回路を、NTT内製の半導体技術であるInP-HEMT※1高速トランジスタ技術を用いて製作し、従来のFE（参考文献1）と比較して動作帯域が大幅に広い小型無線FEを実現しました。小型無線FEを用いてデータ伝送実験を行い、300GHz帯において世界最高となる160Gbpsのデータレートを達成しました。
　本研究成果は、2024年10月28日（米国東部夏時間）に国際会議「IEEE BiCMOS and Compound Semiconductor Integrated Circuits and Technology Symposium 2024」にて発表されます。
　また、本研究成果の一部は、2024年11月25日～29日に開催されるNTT R&D FORUM 2024 ―IOWN INTEGRAL(※)に展示予定です。

1．研究背景
　6G（参考文献2）においては、没入型通信（Immersive Communication）や遠隔医療、自動運転など、様々なユースケースが提唱されています。このようなユースケースを支えるために必要となる100Gbpsを超えるような超高速無線通信の実現に向けて、広い帯域が利用可能なサブテラヘルツ帯（100GHz～300GHzの周波数帯）の通信応用が期待されています。通信応用のためには、サブテラヘルツ帯において、電波の送受信に必要な機能（増幅や周波数変換など）を備えたハードウェアである無線FEを実現する必要があります。NTTは、300GHz帯において、超高速無線通信が可能なFEの研究開発に取り組み、FE要素部品の集積化により小型で超高速通信が可能なFEを実現し、300GHz帯にて世界最高のデータレート160 Gbpsを達成しました(図1)。