三星電子近日宣佈與加州大學聖塔芭芭拉分校（UCSB）攜手合作，共同展示6G太赫茲（THz）無線通訊原型系統。
來自三星研究院、三星美國研究院與加州大學聖塔芭芭拉分校（UCSB）的研究員，近期於美國電機電子工程師學會（IEEE）舉行的國際通訊會議（ICC 2021）太赫茲通訊研討會中，闡述太赫茲於新世代6G技術的潛在影響力，並透過全數位的波束成形解決方案，向外界示範端對端的140GHz無線鏈路。
三星資深副總裁暨三星研究院前瞻通訊研究中心主任，同時為IEEE會士（Fellow）的Sunghyun Choi表示：「三星長年引領5G和6G的技術創新及標準化發展。如三星去年發表的6G願景白皮書所述，太赫茲的嶄新頻譜機會，將可驅動6G技術發展。因此，本次展示探索太赫茲頻譜使用於6G無線通訊應用的可行性，為重要的里程碑。」
太赫茲頻段具有龐大的頻譜資源，可運用高達數十GHz的寬頻通道；每秒數據傳輸速度可達Terabit等級，因此符合6G對效能的要求。於數據傳輸速率上，其峰值速率可達5G的50倍，網路延時（over-the-air latency）可縮短至5G的十分之一。太赫茲因此可實現6G超連結服務和提供終極的多媒體享受體驗，例如延展實境（XR）、高度逼真的行動全像投影等。
▲16通道140 GHz相位陣列模組（中）；雙通道140 GHz RFICs （左）；128元件天線陣列（右）
研究員展示的端對端原型系統，含有一個16通道相位陣列的發射器與接收器模組，搭載CMOS（互補式金屬氧化物半導體）與RFICs（射頻積體電路），並含有一組基頻單元，可用於處理2GHz頻寬、快速可適性波束成形的訊號。於空中傳輸測試中，原型系統可於15公尺的距離內，實現6.2 Gbps的即時傳輸量，於太赫茲頻率上具備可適性波束的調控能力。
三星與UCSB研究員長久以來於太赫茲相位陣列模組開發的密切合作關係，為此項測試成功的關鍵。模組需先進的封裝技術，才能將研究測試晶片應用於大型陣列模組；三星開發的精準數位波束成形校準演算法，可供模組達到高增益的波束成形效果。
▲三星研究員：Wonsuk Choi、Shadi Abu-Surra與Gary Xu，以及太赫茲概念驗證系統
三星資深副總裁暨三星美國研究院標準與行動創新團隊總監，同時為IEEE會士的Charlie Zhang表示：「三星與UCSB一同克服重重的技術挑戰，開發新型THz概念驗證系統，用以探索6G應用案例與部署情境。三星與UCSB研究員將持續突破技術疆界，大步邁向6G和太赫茲通訊的未來願景。」
▲加州大學聖塔芭芭拉分校（UCSB）教授Mark Rodwell
而電機和電腦工程教授Mark Rodwell所主導的UCSB團隊，則受美國國家科學基金會（NSF）部分贊助，於2017年率先開發140GHz發射器和接收器RFIC。
身兼IEEE會士，並榮獲IEEE桑納福獎（Sarnoff Award）、IEEE馬尼可論文獎（Marconi Prize Paper Award）的Mark Rodwell教授表示：「團隊貢獻先進毫米波（mmWave）技術知識，特別是100GHz以上的太赫茲頻譜，並聚焦於裝置和積體電路領域；三星則提供其於無線系統和蜂巢式網路領域的專業知識。」
三星於2020年7月發表《全民下一代超連結體驗》白皮書，勾勒6G通訊技術的未來願景－將下一個超連結體驗帶入生活的每個角落。為加速6G的研發腳步，隸屬於三星終端產品事業的前瞻研發中樞－三星研究院，於2019年5月成立「前瞻通訊研究中心」。
