Herausforderungen der 5G-Technologie meistern: Ein umfassender Leitfaden

Die Welt wird durch technologischen Fortschritt täglich stärker vernetzt. Das Forschungsunternehmen Gartner prognostizierte, dass bis 2021 weltweit 25 Milliarden vernetzte Geräte im Einsatz sein werden. Damit diese Geräte optimal funktionieren, benötigen wir leistungsfähigere und robustere Datenquellen als bisher. Genau hier setzt die 5G-Technologie an.

Was ist 5G und warum ist es entscheidend?

5G, die fünfte Generation der Mobilfunktechnologie, hat sich im vergangenen Jahr stärker verbreitet, doch für eine universelle Einführung bestehen weiterhin erhebliche Herausforderungen. Dazu gehören die Implementierung eines völlig neuen Frequenzbereichs, der in großen, anspruchsvollen Umgebungen funktionieren muss. Mehrere Neukonstruktionen sind erforderlich, und OEMs sowie Zulieferer müssen bereit sein, 5G-Technologie zu übernehmen – andernfalls riskieren sie, den Anschluss zu verlieren.

Wie SIMULIA die 5G-Einführung beschleunigt

SIMULIA bietet Lösungen für diese Herausforderungen, indem es OEMs und Zulieferern den Einstieg in die 5G-Technologie erleichtert. Die Simulationsplattform umfasst:

• Vollständige Multiphysik-Simulationsfunktionen
• High-Fidelity-Design-Exploration
• Robuste und konforme Frühphasen-Designs
• Verkürzte Entwicklungszyklen

Diese Simulationslösung meistert auch das komplexe Problem der Integration eines völlig neuen Frequenzbereichs, indem sie das 5G-System und die Komplexität der Betriebsumgebungen virtuell abbildet. Neue Anwendungen können virtuell erforscht werden, und digitale Kontinuität wird für das Datenmanagement gewährleistet.

Komplexität meistern: Neukonstruktion mit Simulationsunterstützung

Die Integration neuer 5G-Technologie erfordert eine vollständige Neukonstruktion mit großen technischen Herausforderungen. SIMULIAs Simulations-Technologie skaliert auf mehrere Knoten, um parallele Designs zu erforschen, und bietet automatisierte Workflows, Compliance-Prüfungen und KPI-Generierung. Selbst bei vielfachen Änderungen wird ein robustes Design sichergestellt.

Drei Branchen im Fokus der 5G-Transformation

High-Tech-Industrie

Intelligente, vernetzte Geräte wie Smartphones und Fitness-Tracker sind extrem komplex zu designen. Entscheidende Komponenten – Antennen, Leiterplatten (PCBs) und Chips – müssen einzeln und als Gesamtsystem simuliert und getestet werden. 5G erfordert noch mehr Hardware, was zu dichterer, dreidimensionaler PCB-Bestückung führt, um in den verfügbaren Raum zu passen. Höhere Frequenzen verlangen nach fortschrittlicher 3D-Simulation für Power- und Signalintegrität.

Transport und Mobilität

Bei der Konnektivität im Transportwesen – Elektro- und autonome Fahrzeuge – stellen sich kritische Fragen:

• Sind Vehicle-to-Everything (V2X)-Verbindungen in komplexen, dynamischen Umgebungen zuverlässig?
• Welchen Einfluss hat Verschmutzung auf Antennen und Sensoren?
• Funktionieren Kommunikationssysteme nach einem Unfall?
• Arbeiten alle elektronischen Systeme störungsfrei nebeneinander?
• Ermöglicht das Kabelnetz zuverlässige Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung?
• Sind elektronische Systeme auf 5G-Performance ausgelegt?

Simulation beantwortet diese Fragen, indem sie optimale Antennen- und Sensorplatzierung sicherstellt und Hochfrequenzstörungen zwischen Fahrzeugsystemen ausschließt.

Industrial Equipment

Die Welt der Industrieausrüstung wird durch smarte, vernetzte Fabriken transformiert. Roboter, Maschinen und Gesamtsysteme kommunizieren miteinander – was 5G-Fähigkeiten erfordert. Antennen und Sensoren spielen dabei eine zentrale Rolle für die Funktionsfähigkeit der Fabrik.

Fazit: Simulation als Enabler für 5G-Erfolg

5G-Design ist komplex und birgt viele potenzielle Fehlerquellen. Simulation stellt sicher, dass diese empfindlichen, komplexen Systeme nicht versagen. Erfahren Sie mehr über 5G und wie Simulation hilft, optimale, konforme Endprodukte zu entwickeln – im eSeminar „5G – Meeting Design Goals and Product Timelines Through Simulation and Design Exploration“. Hier zugreifen.