5Gを実現するシミュレーション技術

5G/ローカル5Gを実現するシミュレーション技術

10Gbpsの大容量通信を可能にする通信規格、5Gを実現するには、ブロードバンド製品の設計において新たな課題をクリアしなければなりません。次世代通信技術向けの新しい無線装置の開発では、高信頼、低遅延、傑出したカバレッジ、価格の抑制を達成すると同時に、バッテリー駆動時間を維持するための効率化が求められます。

Altairのシミュレーション技術は、ネットワークの進化に対応できる新製品の開発を力強く支えます。

実機試験より仮想試験

実機試験より仮想試験

アンテナ設計の性能要件の一部については電波暗室内での実機試験が可能ですが、出費が法外に大きいわりに、実際の運用環境を再現することはできません。そのため、Altairの仮想的な都市環境の中でアンテナの信号強度とデータスループットのシミュレーションを行う開発チームが増えています。シミュレーションを使えば、サービスプロバイダーも機器メーカーも、実機試作に着手する前に基地局や機器の性能を調べることができます。

サステナブルな未来のために

サステナブルな未来のために

モノのインターネット(IoT)の登場により、商業ビルや工業施設の機械設備の管理方法は様変わりしました。管理を適切に行うには、バラバラなシステムや情報をまとめ、現場のさらなる効率化とスマート化を実現しなければなりません。Altairは、クラウドベースの可視化テクノロジーの実装、エッジデバイスの自動化、処方的分析の活用を支援し、効率化、省エネルギー化およびコスト削減の達成を後押しします。


5G無線チャネルモデル

5G無線チャネルモデル

電波伝搬モデルの拡張により、Altair Feko™で5G特有の高い周波数帯と特性を考慮できるようになりました。大気吸収特性に加え、物質中の透過と反射に関する電気的な特性なども定義できます。

Altairのレイトレーシングモデルが伝搬特性を正確に予測できることは、ニューヨーク市において実施された広帯域伝搬測定(73 GHz)により検証済みです。

5G無線ネットワーク

5G無線ネットワーク

5G無線ネットワーク: データ容量の需要増に応えるために、都市部では今後、超高密度ネットワークが求められます。Feko®のレイトレーシングモデルでは、基地局のMassive MIMOアンテナアレイなどの新しい装置を含め、多数の基地局を同時に解析することが可能です。また、都市環境における放射角度の仰角広がり(ESD)を仮想的に試験し、ネットワーク性能を評価することもできます。

5Gアンテナの設計と配置

5Gアンテナの設計と配置

Fekoが活用されている分野は、ラジオ、テレビ、ワイヤレス / 携帯電話 / 通信システム、リモートキーレスエントリシステム、タイヤ空気圧モニタリングシステム、GPS、レーダー、RFID、その他のアンテナなど多岐にわたります。アンテナ設計では、Fekoのモーメント法(MoM)ソルバーが活躍します。また、マルチレベル高速多重極法(MLFMM)などの高速なフルウェーブ解析法や、物理光学法(PO)、レイランチング法に基づく幾何光学法(RL-GO)、回折均一理論(UTD)などの漸近法により、モデルを分解(実際のモデルの代わりに同等の放射源を生成して使用)することができます。

ITU-R P.1411モデルにより、調整対象区域の図の作成例

ローカル5G

ローカル5Gは、通信事業者以外の様々な企業、自治体などが自ら5Gシステムを構築可能とするものです。スマートファクトリや、自動農場管理、建機遠隔制御、遠隔診療、eスタジアム、災害監視など様々な分野での活用が想定されています。地域や産業ごとの細かな要求に対応して柔軟に5Gシステムを構築でき、通信事業者ではカバーが難しい地域にも先駆けて独自に基地局を設けられ、通信障害や災害などの影響も受けにくく、電波が込み合うことも少ないという特徴があります。

ローカル5Gを利用するためには、指定された電波伝搬の減衰モデルを利用したカバーエリアの計算を行い、干渉調整を事前に行う必要があります。Fekoの電波伝搬機能にはそれらの指定された電波伝搬の減衰モデルであるITU-R P.1411や拡張秦式などが搭載されており、すぐにカバーエリアなどの計算を実施することが可能です。

画像:ITU-R P.1411モデルにより、調整対象区域の図の作成例

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