5Gテクノロジーの課題への対応

私たちが住む世界は、テクノロジーの進歩に伴い、日々相互接続が進んでいます。調査会社のGartnerは、2021年までに世界で250億の接続デバイスがあると予測しています。これらのデバイスが最適に機能するには、現在依存しているものよりも優れた強力なデータソースが必要です。ここで5Gテクノロジーが登場します。

ワイヤレステクノロジーの第5世代である5Gは、この1年でさらに普及しましたが、その普遍的な採用には依然として多くの課題があります。これらの課題には、大規模で要求の厳しい環境で機能する必要のあるまったく新しい周波数範囲の実装が含まれます。複数の再設計が必要になり、OEMとサプライヤは5Gテクノロジーを積極的に採用する必要があります。そうしないと、取り残されるリスクがあります。

SIMULIAは、まず第一に、OEMやサプライヤーが5Gテクノロジーを採用しやすくすることで、これらの問題の解決策を提供できます。 SIMULIAは、完全なマルチフィジックスシミュレーション機能、忠実度の高い設計探索、堅牢で準拠した初期段階の設計、および設計サイクルの短縮を提供します。このシミュレーション技術はまた、5Gシステムとそれが動作する環境の複雑さをシミュレートすることにより、まったく新しい周波数範囲を追加するという複雑な問題を容易にします。新しいアプリケーションを仮想的に探索でき、データを管理するためのデジタル継続性が提供されます。

新しい5Gテクノロジーを組み込むには、主要な技術的課題を含む完全な再設計が必要です。 SIMULIAのシミュレーションテクノロジーは、複数のノードにスケールアウトして並列設計を探索し、自動化されたワークフロー、コンプライアンスチェック、およびKPI生成を提供します。複数の変更があっても堅牢な設計を保証します。

5Gの影響を受ける3つの主要産業は、ハイテク、輸送およびモビリティ、および産業機器です。ハイテク業界では、携帯電話やフィットネストラッカーなどのスマートで接続されたデバイスの設計は非常に複雑であり、アンテナ、PCB、チップなどの重要なコンポーネントはすべて、パッケージとして個別に、または一緒にシミュレーションおよびテストする必要があります。 5Gにはさらに多くのハードウェアが含まれるため、割り当てられたスペースに収まるように、より高密度で3次元のPCBが得られます。また、より高い周波数で動作し、電力やシグナルインテグリティなどの問題に対処するために高度な3Dシミュレーションが必要です。

基地局用アンテナなどの大型機器は、地震、落雷、風などの事故で簡単に損傷する可能性があります。 CST Studio SuiteなどのSIMULIAの電磁シミュレーションツールは、高度に仮想化されたプロトタイピング環境を提供し、保護対策が現実の世界で機能することを保証します。

輸送とモビリティ、つまり電気自動車と自動運転車の接続性に関しては、次のような多くの質問をする必要があります。

• 車両からすべて（V2X）への接続は、複雑な動的環境で信頼性がありますか？
• アンテナやセンサーの汚れの影響は何ですか？
• 通信システムはクラッシュ後に機能しますか？
• すべての電子システムはお互いの存在下で機能しますか？
• ケーブルネットワークにより、信頼性の高い高速データ転送が可能になりますか？
• 電子システムは5Gパフォーマンスを念頭に置いて設計されていますか？

これらの質問はすべてシミュレーションで解決でき、アンテナとセンサーが最適に配置され、車両のシステム間に無線周波数の干渉がないことを確認します。

産業機器の世界は、スマートで接続された工場の開発によって変化しています。ロボット、機械、システム全体が相互に通信するため、5G機能が必要になります。つまり、アンテナとセンサーが工場の機能に大きな役割を果たします。

5Gの設計は複雑であり、多くの潜在的な障害点がありますが、シミュレーションを使用して、これらの繊細で複雑なシステムが失敗しないようにすることができます。 5Gの詳細と、シミュレーションが最適で準拠した最終製品の設計にどのように役立つかについては、eSeminar「5G–シミュレーションと設計調査による設計目標と製品タイムラインの達成」をご覧ください。ここからアクセスできます。