De uitdagingen van 5G-technologie aangaan

De wereld waarin we leven, wordt elke dag meer met elkaar verbonden naarmate de technologie vordert. Onderzoeksbureau Gartner voorspelt dat er in 2021 wereldwijd 25 miljard verbonden apparaten zullen zijn. Om die apparaten optimaal te laten functioneren, hebben we betere, sterkere gegevensbronnen nodig dan waar we nu op vertrouwen. Dit is waar 5G-technologie in beeld komt.

5G, de vijfde generatie draadloze technologie, is het afgelopen jaar wijdverbreid geraakt, maar er zijn nog steeds veel uitdagingen voor de universele acceptatie ervan. Deze uitdagingen omvatten de implementatie van een gloednieuw frequentiebereik dat moet werken in grote, veeleisende omgevingen. Er zijn meerdere herontwerpen nodig en OEM's en leveranciers moeten bereid zijn om 5G-technologie toe te passen, anders lopen ze het risico achter te blijven.

SIMULIA kan oplossingen bieden voor deze problemen, allereerst door het voor OEM's en leveranciers gemakkelijker te maken om 5G-technologie te adopteren. SIMULIA biedt volledige multifysische simulatiemogelijkheden, high-fidelity ontwerpverkenning, robuust en conform ontwerp in een vroeg stadium en verkorte ontwerpcycli. Deze simulatietechnologie vereenvoudigt ook het gecompliceerde probleem van het toevoegen van een geheel nieuw frequentiebereik door het 5G-systeem en de complexiteit van de omgevingen waarin het zal werken te simuleren. Opkomende toepassingen kunnen virtueel worden verkend en er wordt gezorgd voor digitale continuïteit voor het beheer van gegevens.

Het integreren van nieuwe 5G-technologie vereist een volledig herontwerp dat grote technische uitdagingen met zich meebrengt. De simulatietechnologie van SIMULIA kan uitschalen op meerdere knooppunten om parallelle ontwerpen te verkennen en biedt geautomatiseerde workflows, nalevingscontroles en KPI-generatie. Het zorgt voor een robuust ontwerp, zelfs bij meerdere wijzigingen.

Drie belangrijke industrieën die door 5G worden getroffen, zijn hightech, transport en mobiliteit en industriële apparatuur. In de High Tech-industrie zijn slimme en verbonden apparaten zoals mobiele telefoons en fitnesstrackers uiterst complex om te ontwerpen, waarbij vitale componenten zoals antennes, PCB's en chips allemaal afzonderlijk en samen als een pakket moeten worden gesimuleerd en getest. 5G omvat nog meer hardware, wat resulteert in dichtere, meer driedimensionale PCB's, zodat ze in de toegewezen hoeveelheid ruimte passen. Ze werken ook op een hogere frequentie en vereisen geavanceerde 3D-simulatie om problemen zoals stroom en signaalintegriteit op te lossen.

Grootschalige apparatuur zoals antennes voor basisstations kan gemakkelijk worden beschadigd door incidenten zoals aardbevingen, bliksem of wind. De elektromagnetische simulatietools van SIMULIA, zoals CST Studio Suite, bieden zeer virtuele prototyping-omgevingen om ervoor te zorgen dat beschermende maatregelen in de echte wereld werken.

Als het gaat om connectiviteit in transport en mobiliteit, d.w.z. elektrische en autonome voertuigen, moeten tal van vragen worden gesteld, zoals:

• Zijn voertuig-naar-alles-verbindingen (V2X) betrouwbaar in complexe dynamische omgevingen?
• Wat is de impact van vervuiling op antennes en sensoren?
• Zullen communicatiesystemen werken na een crash?
• Zullen alle elektronische systemen in elkaars aanwezigheid werken?
• Zal het bekabelingsnetwerk betrouwbare gegevensoverdracht met hoge snelheid mogelijk maken?
• Zijn elektronische systemen ontworpen met het oog op 5G-prestaties?

Al deze vragen kunnen worden beantwoord met simulatie, zodat antennes en sensoren optimaal worden geplaatst en er geen radiofrequentie-interferentie is tussen de systemen van het voertuig.

De wereld van industriële apparatuur wordt getransformeerd door de ontwikkeling van slimme, verbonden fabrieken. Robots, machines en complete systemen zullen met elkaar communiceren, wat 5G-mogelijkheden vereist - wat nogmaals betekent dat antennes en sensoren een grote rol zullen spelen in het functioneren van de fabriek.

5G-ontwerp is ingewikkeld en heeft veel potentiële faalpunten, maar simulatie kan worden gebruikt om ervoor te zorgen dat deze delicate, complexe systemen niet falen. Voor meer informatie over 5G en hoe simulatie helpt om optimale, conforme eindproducten te ontwikkelen, bekijk het eSeminar "5G - Voldoen aan ontwerpdoelen en producttijdlijnen door middel van simulatie en ontwerpverkenning". Het is hier toegankelijk.