De uitdagingen van 5G-technologie aanpakken: een uitgebreide gids

De wereld wordt steeds meer verbonden naarmate de technologie vordert. Onderzoeksfirma Gartner voorspelt dat er in 2021 25 miljard verbonden apparaten in de wereld zullen zijn. Om optimaal te functioneren, hebben die apparaten betere, robuustere databronnen nodig dan die we nu gebruiken. Hier komt 5G-technologie in beeld.

Wat is 5G en waarom is het belangrijk?

5G, de vijfde generatie draadloze technologie, is het afgelopen jaar sterker verspreid, maar er zijn nog veel uitdagingen voor universele adoptie. Deze omvatten de implementatie van een volledig nieuw frequentiebereik dat moet werken in grote, eisende omgevingen. Meerdere herontwerpen zijn vereist, en OEM's en leveranciers moeten bereid zijn 5G-technologie te omarmen of lopen het risico achter te blijven.

Hoe SIMULIA oplossingen biedt

SIMULIA kan oplossingen bieden voor deze problemen, allereerst door het makkelijker te maken voor OEM's en leveranciers om 5G-technologie te adoptie. SIMULIA biedt complete multiphysica-simulatiemogelijkheden, high-fidelity ontwerpverkenning, robuuste en compliant vroege-fase ontwerpen, en verkorte ontwerpcycli. Deze simulatiemaken het ook gemakkelijker om het complexe probleem van het toevoegen van een volledig nieuw frequentiebereik aan te pakken door het 5G-systeem en de complexiteit van de omgevingen waarin het zal opereren te simuleren. Opkomende toepassingen kunnen virtueel worden verkend, en digitale continuïteit wordt geboden voor databeheer.

Herontwerp en technische uitdagingen

Het integreren van nieuwe 5G-technologie vereist een volledig herontwerp dat grote technische uitdagingen met zich meebrengt. De simulatiemogelijkheden van SIMULIA kunnen schalen over meerdere knooppunten om parallele ontwerpen te verkennen en bieden geautomatiseerde workflows, compliance-controles en KPI-generatie. Het garandeert robuust ontwerp zelfs met meerdere wijzigingen.

Drie grote industrieën beïnvloed door 5G

High Tech

In de high-tech-industrie zijn slimme, verbonden apparaten zoals smartphones en fitness-trackers extreem complex om te ontwerpen. Vitale componenten zoals antennes, printplaten (PCB's) en chips moeten allemaal apart en samen als pakket worden gesimuleerd en getest. 5G betreft nog meer hardware, wat leidt tot dichtere, driedimensionale PCB's om in de beschikbare ruimte te passen. Ze werken ook op hogere frequenties en vereisen geavanceerde 3D-simulatie om te gaan met kwesties als stroom- en signaalintegriteit.

Transport en Mobiliteit

Bij connectiviteit in transport en mobiliteit, zoals elektrische en autonome voertuigen, rijzen talloze vragen:

• Zullen vehicle-to-everything (V2X) verbindingen betrouwbaar zijn in complexe, dynamische omgevingen?
• Wat is de impact van vervuiling op antennes en sensoren?
• Zullen communicatiesystemen na een botsing nog werken?
• Zullen alle elektronische systemen in elkaars aanwezigheid functioneren?
• Staat het kabelnetwerk toe betrouwbare hoge-snelheidsdataoverdracht toe?
• Zijn elektronische systemen ontworpen met 5G-prestaties in gedachten?

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.

Industriële Uitrusting

De wereld van industriële uitrusting wordt getransformeerd door de ontwikkeling van slimme, verbonden fabrieken. Robots, machines en hele systemen zullen met elkaar communiceren, wat 5G-mogelijkheden vereist – wat opnieuw betekent dat antennes en sensoren een grote rol spelen in de functionering van de fabriek.

Conclusie

5G-ontwerp is gecompliceerd en heeft veel potentiële foutpunten, maar simulatie kan ervoor zorgen dat deze gevoelige, complexe systemen niet falen. Om meer te leren over 5G en hoe simulatie helpt bij het ontwerpen van optimale, compliant eindproducten, bekijk de eSeminar "5G – Meeting Design Goals and Product Timelines Through Simulation and Design Exploration." Deze is hier toegankelijk.