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5G Communications for Internet of Things
Future Communication Technology for a Smart, Connected and Safe World
5G-Kommunikationssysteme versprechen Verbindungen mit extrem hoher Bandbreite, äußerst zuverlässige und mit niedriger Latenz (URLLC-ultra-reliable low-latency communication) für Echtzeitkommunikation und -interaktion, sowie Unterstützung einer sehr großen Anzahl verbundener Geräte auf kleinem Raum. 5G-Kommunikation bietet nicht nur schnelleren Internetzugriff für mehr Nutzer, sondern ermöglicht auch neue branchenübergreifende Geschäftsmodelle – von der erweiterten IIoT-gestützten (Industrial Internet of Things) intelligenten Fertigung bis hin zu sicherem autonomen Fahren und Fernoperationen.
5G-Gerätehersteller und Anbieter von Netzwerkinfrastrukturen stehen vor der Herausforderung, die erwartet hohe Leistung in kurzer Zeit, im Kostenrahmen und ohne Kompromisse bei der Einhaltung von Compliance- und Sicherheitsstandards zu liefern. Die technologischen Herausforderungen, vor denen Unternehmen stehen, die in diesen Bereichen investieren, sind beträchtlich, und viele technische Probleme sind ungelöst.
Die Software für elektromagnetische Simulation von SIMULIA ermöglicht die schnelle Konstruktion und Platzierung von mehreren Antennensystemen, sodass sie die 5G-Spezifikationen erfüllen, keine Störungen verursachen und nicht anfällig für Störungen durch andere integrierte Systeme sind. Darüber hinaus kann mit Hilfe von Simulation die Konformität und Zertifizierung für Strahlenemissionen und die Sicherheit von Menschen virtuell überprüft werden, auch für die neuesten 5G-Millimeterwellen-Mobilfunkstandards.
Die Entwicklung von 5G-Kommunikationsgeräten erfordert eine genaue multiphysikalische Simulation
Allgegenwärtige 5G-Kommunikationsverbindungen in Frequenzen unterhalb von 6 GHz sowie für Millimeterfrequenzen erfordern den Einsatz von massiver MIMO- (Multiple Input Multiple Output) und Antennen-Array-Technologie sowohl in Small Cell Basisstationen als auch in Benutzergeräten wie Smartphones
Das Hinzufügen der Unterstützung von 5G-Standards in bereits überfrachteten Kompaktgeräten setzt die Ingenieure unter enormen Druck, innovative Hochleistungslösungen anzubieten, die keine Probleme mit elektromagnetischer Verträglichkeit oder elektromagnetischer Interferenz (EMC/EMI) verursachen, wie zum Beispiel der Empfindlichkeitsverlust bei anderen Kommunikationssystemen. Zusätzliche Überlegungen, z. B. zur Konstruktion für eine akzeptable thermische Leistung von Geräten, die dichter gepackt sind, oder die Berücksichtigung der feineren mechanischen Toleranzen, die für Komponenten erforderlich sind, die imMillimeterwellen Bereich arbeiten, erhöhen den Bedarf an gut integriertem Multiphysik- und Multi-Domain-Produktdesign.
Genaue 5G-Simulationen sind für alle physikalischen Bereiche und in allen Phasen des Entwicklungsprozesses – von der frühen Konzeptforschung bis zu virtuellen Konformitätstests – von entscheidender Bedeutung. Das umfangreiche Dassault Systèmes SIMULIA Portfolio an Simulationstechnologien, einschließlich mechanischer, struktureller und Spannungsanalyse mit Abaqus, elektromagnetischer Simulation mit CST Studio Suite und anderer Werkzeuge für thermische, Ermüdungs- und Systemsimulation. In Kombination mit den Vorteilen der 3DEXPERIENCE Platform ermöglichen sie es, wettbewerbsfähige Produkte rechtzeitig und budgetgerecht auf den Markt zu bringen – trotz der gestiegenen Herausforderungen, die sich durch die Entwicklung von 5G-Kommunikationslösungen stellen.
6G – der kommende Standard für mobile Kommunikation
6G befindet sich bereits in der Forschungsphase und eine Reihe neuartiger Technologien und Frequenzbänder wird untersucht. Dazu gehören intelligente reflektierende Oberflächen, ultramassive MIMO-Technologie, THz und optische Kommunikation. Simulation wird eine entscheidende Rolle dabei spielen, sicherzustellen, dass tragfähige Spezifikationen und Standards geschaffen werden. SIMULIA arbeitet eng mit den sich entwickelnden 6G-Stakeholdern zusammen, um optimale Workflows, Best Practices und Automatisierung zu entwickeln.