---
# System prepended metadata

title: '[Dimas''s] Tracklist Dashboard Tugas Section 3'

---

# [Dimas's] Tracklist Dashboard Tugas Section 3

:::info
Open Recruitment Mobilecomm Lab [Celullar Network Division 2025/2026].
:::

## :book: Dimas's Information

:::success
Mahasiswa S1 Teknik Telekomunikasi di Telkom University Sebagai mahasiswa yang berfokus pada jaringan telekomunikasi, saya memiliki pengalaman dalam study group mengenai jaringan seluler di Mobcom Laboratory dan partisipasi dalam workshop 5G Outdoor Planning. Berkomitmen untuk mendalami dunia perencanaan jaringan, dengan tujuan karir sebagai Planner Cellular Network. Memiliki keterampilan teknis yang kuat dalam merancang dan menganalisis infrastruktur jaringan telekomunikasi modern, serta antusiasme untuk berkontribusi pada perkembangan teknologi 5G``
:::

### :small_blue_diamond: Name    : Dimas Rozi Santoso
### :small_blue_diamond: Email    : dimasrozisan@gmail.com
### :small_blue_diamond: NIM        : 101012300402


---

## 1. 3GPP Release 15-18
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sk17DN8Y1x.png)


### Release 15: Fondasi Teknologi 5G

1. **Non-Standalone (NSA) dan Standalone (SA) 5G NR**
Non-Standalone (NSA) 5G NR (New Radio) memungkinkan jaringan 5G untuk beroperasi dengan memanfaatkan infrastruktur LTE yang sudah ada, yaitu menggunakan LTE sebagai kontrol sinyal dan 5G sebagai saluran data utama. Ini mempermudah penerapan awal 5G karena operator hanya perlu menambah kapasitas radio 5G pada sel-sel LTE yang ada tanpa mengganti keseluruhan jaringan. Di sisi lain, Standalone (SA) 5G NR memperkenalkan arsitektur jaringan yang sepenuhnya baru, yaitu dengan mengganti sistem core LTE dengan 5G Core (5GC). SA memanfaatkan sepenuhnya potensi 5G, termasuk low latency, peningkatan kapasitas, dan efisiensi spektrum yang lebih baik, karena semua komponen jaringan, dari akses radio hingga core, semuanya dioptimalkan untuk teknologi 5G. 

2. **Peningkatan pada LTE dan EPC**
Dengan 5G yang mulai diperkenalkan, Release 15 juga melakukan penyesuaian pada jaringan LTE dan Evolved Packet Core (EPC) untuk memastikan kompatibilitas antara 4G dan 5G. Pada tahap ini, peningkatan lebih banyak difokuskan pada interoperabilitas antara kedua teknologi tersebut, terutama dalam hal pengelolaan trafik data yang akan menggunakan kedua jaringan. EPC tetap menjadi tulang punggung untuk manajemen trafik dan mobilitas untuk pelanggan yang menggunakan NSA, sehingga pelanggan dapat merasakan manfaat dari kecepatan 5G tanpa perlu sepenuhnya mengganti infrastruktur jaringan LTE yang ada.



### Release 16: Peningkatan dan Ekspansi Fitur 5G

1. **Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC)**
Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC) adalah fitur utama yang diperkenalkan dalam Release 16 untuk memungkinkan aplikasi yang sangat sensitif terhadap latensi dan membutuhkan keandalan yang sangat tinggi, seperti di sektor otomasi industri, kendaraan otonom, dan aplikasi kesehatan kritis. URLLC dirancang untuk menjamin latensi di bawah 1 ms dan keandalan 99,999%. Fitur ini membutuhkan penurunan latency dan jitter (variabilitas waktu) dalam komunikasi antara perangkat, dan implementasinya memungkinkan berbagai aplikasi industri yang sebelumnya tidak mungkin dijalankan dengan jaringan seluler, seperti kontrol robotika secara real-time dan kendaraan yang dapat berkomunikasi langsung dengan lingkungan mereka.

2.  **Integrated Access and Backhaul (IAB)**
IAB memungkinkan pengoperasian backhaul (sambungan antar cell tower) nirkabel, yang sebelumnya hanya dilakukan secara kabel. Dengan IAB, operator dapat mengurangi biaya dan waktu pembangunan jaringan dengan memanfaatkan link nirkabel sebagai backhaul antara base station 5G, terutama untuk area yang sulit dijangkau atau di daerah perkotaan yang padat. Fitur ini memungkinkan jaringan 5G untuk lebih fleksibel dalam mengelola kebutuhan bandwidth tinggi dan mendukung penyebaran lebih cepat, tanpa memerlukan infrastruktur kabel yang mahal dan sulit diakses. IAB juga memberikan fleksibilitas lebih dalam pengelolaan spektrum dan penggunaan spektrum tanpa lisensi untuk backhaul.

3. **NR-Unlicensed (NR-U)**
NR-Unlicensed memungkinkan penggunaan teknologi 5G pada spektrum tanpa lisensi (seperti spektrum 5 GHz yang juga digunakan untuk Wi-Fi). Dalam NR-U, 5G dapat beroperasi di spektrum yang sebelumnya digunakan untuk aplikasi lain, memungkinkan operator untuk meningkatkan kapasitas jaringan tanpa membutuhkan lisensi spektrum tambahan yang mahal. NR-U mengimplementasikan metode berbagi spektrum secara dinamis dengan menggunakan teknik seperti LAA (License Assisted Access) yang menggabungkan spektrum terlisensi dan tidak terlisensi untuk meningkatkan efisiensi spektrum. Fitur ini mengoptimalkan penggunaan spektrum yang ada untuk meningkatkan throughput data dan mengurangi kemacetan, memungkinkan pengalaman pengguna yang lebih baik dalam area dengan trafik tinggi.

4. **Peningkatan Positioning**
Release 16 membawa peningkatan pada sistem penentuan posisi untuk mendukung aplikasi berbasis lokasi dengan akurasi yang lebih tinggi. Dengan kemampuan baru ini, 5G dapat menyediakan akurasi hingga beberapa sentimeter, yang sangat penting untuk aplikasi di dalam gedung, transportasi, dan layanan darurat. Peningkatan teknologi ini menggunakan sinyal 5G dan teknik pemrosesan sinyal lanjutan untuk meningkatkan ketepatan dan presisi lokasi, bahkan di area yang sebelumnya sulit dijangkau oleh sistem GPS tradisional. Aplikasi seperti navigasi dalam gedung, pengelolaan aset dalam industri, dan pelacakan kendaraan dapat sangat diuntungkan dari peningkatan ini.

### Release 17: Ekspansi dan Peningkatan Lanjutan

1. **Non-Terrestrial Networks (NTN)**
Release 17 memperkenalkan konsep Non-Terrestrial Networks (NTN), yang memungkinkan integrasi satelit dan platform udara seperti drone atau balon udara untuk menyediakan jaringan 5G. Teknologi ini sangat penting untuk memperluas jangkauan 5G ke daerah-daerah terpencil atau wilayah yang sulit dijangkau oleh jaringan terestrial konvensional. Dengan menggabungkan NTN, operator dapat menawarkan layanan 5G di area yang lebih luas, bahkan di luar wilayah yang terjangkau oleh infrastruktur jaringan kabel atau radio tradisional. Penerapan NTN juga dapat meningkatkan konektivitas global, memungkinkan penerapan 5G di sektor-sektor seperti perikanan, pertanian, dan eksplorasi sumber daya alam.

2. **RedCap (Reduced Capability) Devices**
RedCap (Reduced Capability) adalah inisiatif untuk mendukung perangkat IoT yang lebih sederhana dan lebih efisien dalam hal daya dan kompleksitas. RedCap dirancang untuk perangkat IoT yang tidak memerlukan kinerja jaringan tinggi, tetapi tetap dapat memanfaatkan infrastruktur 5G untuk kecepatan data yang lebih cepat, konektivitas yang lebih andal, dan latensi rendah. Perangkat ini memiliki kemampuan yang lebih rendah dibandingkan dengan perangkat standar 5G, tetapi tetap dapat mendukung aplikasi seperti smart home, perangkat wearable, dan pelacakan aset. RedCap memungkinkan pengembangan solusi IoT yang lebih hemat energi dan lebih terjangkau, serta dapat memperluas adopsi 5G di sektor industri.

3. **Peningkatan MIMO**
MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) adalah teknologi yang menggunakan banyak antena untuk mengirim dan menerima lebih banyak data secara simultan. Dalam Release 17, MIMO ditingkatkan untuk mendukung konfigurasi yang lebih besar dan lebih efisien, termasuk Massive MIMO yang menggunakan puluhan hingga ratusan antena untuk meningkatkan kapasitas dan throughput jaringan. Teknologi ini memungkinkan jaringan 5G untuk mendukung lebih banyak pengguna dan perangkat tanpa penurunan kualitas koneksi. MIMO juga mengoptimalkan penggunaan spektrum untuk meningkatkan efisiensi dan kapasitas, yang sangat penting di area dengan kepadatan tinggi, seperti pusat kota dan arena olahraga.

4. **Sidelink Enhancements**
Peningkatan komunikasi device-to-device (D2D) melalui Sidelink memberikan kemampuan bagi perangkat untuk berkomunikasi langsung satu sama lain tanpa melalui base station. Fitur ini sangat berguna untuk aplikasi yang memerlukan komunikasi real-time, seperti keselamatan publik (misalnya, komunikasi antara kendaraan dan antara kendaraan dengan infrastruktur jalan), serta pengendalian robot dan perangkat wearable. Peningkatan dalam Release 17 memungkinkan Sidelink berfungsi lebih baik dalam hal efisiensi dan keandalan, dengan latensi yang lebih rendah dan jangkauan yang lebih luas. Ini membuka peluang bagi penerapan 5G dalam aplikasi kendaraan otonom dan berbagai skenario komunikasi langsung antar perangkat.


### Release 18: Menuju 5G-Advanced

1. **Artificial Intelligence (AI) dan Machine Learning (ML)**
Release 18 memperkenalkan penggunaan teknologi AI dan Machine Learning dalam manajemen dan optimasi jaringan 5G. AI dan ML dapat digunakan untuk menganalisis data jaringan secara real-time untuk mengoptimalkan performa dan alokasi sumber daya jaringan, seperti pengelolaan beban trafik dan penggunaan spektrum. Dengan menggunakan AI, jaringan dapat secara otomatis menyesuaikan parameter untuk mengurangi latensi, meningkatkan throughput, dan mendeteksi gangguan atau anomali secara lebih cepat dan lebih efisien. Teknologi ini akan memungkinkan operator untuk menyediakan pengalaman yang lebih baik kepada pengguna dan juga mengurangi biaya operasional melalui otomatisasi yang lebih tinggi.

2. **Energy Efficiency**
Dengan peningkatan permintaan dan pertumbuhan jaringan 5G, efisiensi energi menjadi prioritas utama dalam Release 18. Penggunaan energi yang efisien tidak hanya penting untuk menekan biaya operasional, tetapi juga untuk mendukung tujuan keberlanjutan dan pengurangan jejak karbon industri telekomunikasi. Beberapa metode yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi energi termasuk penggunaan teknik pemadaman sel (cell sleep) dan pengoptimalan alokasi daya berbasis AI, yang memungkinkan jaringan 5G untuk hanya mengkonsumsi daya saat dibutuhkan, serta mengurangi konsumsi energi untuk perangkat dan infrastruktur lainnya. Hal ini akan mendukung penerapan 5G dalam konteks yang lebih ramah lingkungan.

3. **Extended Reality (XR)**
Extended Reality (XR), yang mencakup realitas virtual (VR), realitas tertambah (AR), dan realitas campuran (MR), adalah salah satu aplikasi utama yang dioptimalkan dalam Release 18. Dengan kemampuan 5G untuk menyediakan latensi rendah dan bandwidth tinggi, XR menjadi lebih dapat diakses untuk aplikasi industri dan konsumer. XR dalam Release 18 mencakup peningkatan dalam hal latensi dan kapasitas jaringan untuk mendukung pengalaman yang lebih imersif dan tanpa gangguan

Sumber:
* https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/ericsson-technology-review/articles/5g-evolution-toward-5g-advanced
* https://www.5gworldpro.com/blog/2022/10/03/3gpp-release-15-release-16-release-17-and-release-18/

---
## 2. IMT-2020: 5G Requirements

![image](https://hackmd.io/_uploads/BJaGikUKkg.png)
Sumber: https://telcomaglobal.com/p/5g-key-performance-indicators
 
IMT-2020 (International Mobile Telecommunications-2020) adalah inisiatif yang dikeluarkan oleh International Telecommunication Union (ITU) untuk menetapkan standar global untuk teknologi 5G. IMT-2020 bertujuan untuk memberikan pedoman teknis mengenai karakteristik jaringan 5G yang akan memungkinkan revolusi dalam komunikasi nirkabel. Standar IMT-2020 berfokus pada empat area utama: kapasitas jaringan, latensi rendah, konektivitas global, dan efisiensi spektrum. IMT-2020 menggambarkan fitur-fitur kunci dan ekspektasi dari sistem 5G untuk memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi dan industri yang semakin berkembang.

1. **Kapasitas Jaringan yang Tinggi**
Salah satu fitur utama yang disyaratkan oleh IMT-2020 adalah kemampuan jaringan 5G untuk mendukung kapasitas data yang sangat tinggi. 5G harus mampu menyediakan kecepatan puncak hingga 20 Gbps untuk unduhan dan 10 Gbps untuk unggahan, serta memungkinkan penggunaan spektrum yang lebih efisien. Hal ini diperlukan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang mengandalkan data besar dan komunikasi real-time, seperti streaming video 4K dan 8K, serta internet of things (IoT). Keberhasilan pengimplementasian kapasitas jaringan yang tinggi juga terkait dengan kemampuan 5G untuk mendukung koneksi yang lebih banyak dan lebih stabil, yang sangat penting dalam skenario dengan kepadatan pengguna yang tinggi, seperti di pusat kota besar dan stadium.

2. **Latensi Rendah (Low Latency)**
IMT-2020 mengharuskan jaringan 5G untuk memiliki latensi yang sangat rendah, yaitu di bawah 1 milidetik (ms). Latensi adalah waktu yang dibutuhkan oleh data untuk bepergian dari titik A ke titik B, dan dalam konteks 5G, latensi yang rendah sangat penting untuk aplikasi yang memerlukan respons cepat, seperti kendaraan otonom, augmented reality (AR), virtual reality (VR), serta aplikasi kritis dalam bidang kesehatan dan manufaktur. Untuk mencapai latensi rendah ini, 5G memanfaatkan teknologi baru seperti arsitektur jaringan yang lebih terdistribusi dan pendekatan pengolahan edge computing, yang mengurangi jarak yang ditempuh data dari perangkat pengguna ke pusat data.

3. **Konektivitas yang Luas**
IMT-2020 mensyaratkan bahwa 5G harus mampu menyediakan konektivitas global yang merata, termasuk di daerah terpencil dan pedesaan. Ini berarti 5G harus mampu menyediakan jangkauan yang luas dan bisa diakses di berbagai kondisi geografis, baik itu di pusat kota, kawasan industri, maupun di pedesaan. Konsep Non-Terrestrial Networks (NTN), yang mengintegrasikan satelit dan drone sebagai bagian dari infrastruktur jaringan, sangat relevan dalam memenuhi persyaratan konektivitas luas ini. Dengan menggunakan NTN, 5G dapat menjangkau daerah yang tidak dapat diakses dengan jaringan terestrial biasa, serta memberikan layanan 5G yang lebih merata di seluruh dunia.

4. **Kapasitas untuk Pengguna yang Banyak**
IMT-2020 mensyaratkan bahwa jaringan 5G harus mampu mendukung konektivitas simultan untuk hingga satu juta perangkat per kilometer persegi. Ini adalah persyaratan yang sangat penting untuk mendukung pertumbuhan perangkat IoT (Internet of Things), yang semakin banyak digunakan dalam berbagai sektor, seperti pertanian, manufaktur, transportasi, dan smart cities. Kemampuan ini memungkinkan 5G untuk menghubungkan perangkat yang sangat banyak dalam satu area, sambil memastikan kualitas layanan tetap terjaga tanpa gangguan. Untuk mencapainya, 5G harus mendukung teknologi yang lebih efisien dalam hal spektrum dan manajemen sumber daya jaringan, seperti Massive MIMO dan beamforming.

5. **Efisiensi Spektrum**
Efisiensi spektrum adalah persyaratan penting dalam IMT-2020, yang menuntut teknologi 5G untuk mengoptimalkan penggunaan spektrum radio. 5G diharapkan dapat meningkatkan efisiensi spektrum lebih dari dua kali lipat dibandingkan dengan 4G, yang memungkinkan pemanfaatan frekuensi radio yang lebih baik, termasuk untuk aplikasi-aplikasi yang lebih padat penggunaannya seperti streaming video dan komunikasi data besar. Efisiensi ini dapat dicapai melalui berbagai teknologi seperti pembagian spektrum dinamis, pemrosesan sinyal canggih, dan penggunaan teknologi MIMO yang lebih maju. Selain itu, IMT-2020 juga mensyaratkan 5G untuk mendukung operasi pada spektrum frekuensi tinggi (mmWave) yang lebih luas, yang akan meningkatkan kapasitas dan kecepatan jaringan.

6. **Keandalan dan Ketersediaan Tinggi**
Jaringan 5G harus dirancang untuk memiliki tingkat keandalan yang sangat tinggi. IMT-2020 mengharuskan 5G untuk menjamin keandalan layanan hingga 99,999% untuk berbagai aplikasi yang kritis, seperti layanan kesehatan, transportasi, dan industri otomatisasi. Untuk mencapai ini, 5G perlu memiliki infrastruktur yang dapat menjamin kontinuitas layanan meskipun terjadi gangguan pada bagian-bagian tertentu dari jaringan. Teknologi seperti network slicing memungkinkan operator untuk membuat jaringan virtual yang disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi spesifik, menjamin bahwa aplikasi kritis dapat beroperasi pada jaringan yang terisolasi dan dengan prioritas tinggi, sehingga memastikan keandalan dan ketersediaan yang sangat baik.

7. **Peningkatan Efisiensi Energi**
IMT-2020 juga mengharuskan 5G untuk lebih efisien dalam penggunaan energi, baik untuk perangkat pengguna (UE) maupun infrastruktur jaringan. Efisiensi energi sangat penting untuk menekan biaya operasional dan mendukung keberlanjutan lingkungan. Dalam hal ini, teknologi seperti pemadaman sel (cell sleep) untuk sel-sel yang tidak aktif, serta penggunaan teknologi berbasis AI untuk mengoptimalkan alokasi daya dalam jaringan, dapat membantu mengurangi konsumsi energi secara keseluruhan. Efisiensi ini juga penting dalam mendukung penerapan 5G di area yang memiliki keterbatasan sumber daya energi, seperti wilayah pedesaan atau daerah terpencil.

8. **Kompatibilitas dan Interoperabilitas**
5G harus kompatibel dengan sistem yang ada, termasuk 4G (LTE), 3G, dan 2G, sehingga memungkinkan transisi mulus dan interoperabilitas antara berbagai generasi teknologi seluler. IMT-2020 mengharuskan bahwa 5G tidak hanya dapat bekerja bersama dengan jaringan sebelumnya, tetapi juga dapat mendukung skenario roaming internasional di mana pengguna dapat tetap terhubung saat berada di luar negara asal mereka. Interoperabilitas juga berarti bahwa 5G harus dapat bekerja dengan berbagai jenis perangkat dan aplikasi yang ada di pasar, termasuk perangkat IoT, sistem komunikasi kritis, dan aplikasi yang mengandalkan komunikasi suara dan data.

Sumber: https://www.itu.int/en/ITU-R/study-groups/rsg5/rwp5d/imt-2020/Documents/S01-1_Requirements%20for%20IMT-2020_Rev.pdf

---
## 3. 5G Use Cases
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sk6mwmmFkx.png)
Sumber: https://www.ednasia.com/best_5_5g_use_cases/

5G adalah evolusi dari teknologi seluler sebelumnya, dengan kemampuannya yang jauh lebih unggul dalam kapasitas, kecepatan, latensi, dan efisiensi jaringan. Dengan berbagai potensi yang ditawarkan, 5G membuka jalan untuk sejumlah besar use cases yang dapat diterapkan di berbagai sektor industri, mulai dari komunikasi pribadi, transportasi, manufaktur, hingga sektor kesehatan. Penggunaan 5G di berbagai sektor ini memanfaatkan berbagai teknologi yang mendasari jaringan 5G, termasuk network slicing, massive MIMO, beamforming, dan edge computing. Berikut adalah beberapa use cases utama dari 5G yang merinci aplikasi dan teknisnya.

1. **Augmented Reality (AR) dan Virtual Reality (VR)**
AR dan VR adalah dua teknologi yang sangat bergantung pada 5G karena kebutuhan mereka akan latensi yang sangat rendah dan bandwidth yang besar. 5G memungkinkan streaming VR dan AR berkualitas tinggi tanpa latensi yang mengganggu, yang sangat penting untuk aplikasi seperti gaming, pendidikan, perawatan kesehatan, dan pelatihan industri. Kecepatan tinggi dan latensi rendah dari 5G memungkinkan pengguna untuk terlibat dalam pengalaman AR/VR secara real-time, dengan rendering grafis yang mulus dan interaktivitas yang cepat. Sebagai contoh, di industri otomotif, VR digunakan untuk desain kendaraan, sementara AR dapat digunakan dalam panduan perbaikan mobil, dengan informasi yang ditampilkan langsung di kaca depan pengemudi atau kacamata AR.

2. **Kendaraan Otonom (Autonomous Vehicles)**
Kendaraan otonom atau self-driving cars sangat bergantung pada komunikasi real-time antar kendaraan (V2V, vehicle-to-vehicle) dan infrastruktur (V2I, vehicle-to-infrastructure). Dengan kemampuan latensi ultra-rendah dan kapasitas jaringan yang tinggi, 5G memungkinkan kendaraan otonom untuk berkomunikasi secara langsung dan mengirimkan data secara instan mengenai posisi, kecepatan, dan kondisi jalan. Hal ini sangat penting untuk navigasi yang aman dan efektif, serta untuk menghindari tabrakan. Selain itu, kemampuan edge computing memungkinkan pemrosesan data lebih cepat di dekat kendaraan, mengurangi waktu yang diperlukan untuk mengambil keputusan penting dalam skenario darurat, seperti pengereman mendadak atau perubahan jalur.

3. **Internet of Things (IoT)**
5G memungkinkan konektivitas yang lebih baik untuk perangkat IoT yang tersebar di seluruh dunia. Dalam smart cities, misalnya, 5G dapat mendukung koneksi untuk jutaan perangkat seperti sensor, kamera pengawas, dan sistem pengelolaan energi. Massive IoT mencakup segala hal mulai dari perangkat rumah pintar, pemantauan kesehatan, kendaraan terhubung, hingga sensor untuk pertanian pintar. Kecepatan tinggi dan latensi rendah dari 5G memungkinkan pengumpulan dan pemrosesan data secara real-time, yang sangat penting dalam aplikasi kritis. Sebagai contoh, dalam sektor pertanian, sensor berbasis IoT dapat memonitor kelembaban tanah dan kesehatan tanaman, sementara di sektor industri, perangkat IoT dapat digunakan untuk pemeliharaan prediktif pada mesin.

4. **Telemedicine dan Remote Healthcare**
5G memberikan kemajuan besar dalam bidang kesehatan melalui telemedicine dan remote healthcare. Dengan bandwidth yang lebih besar dan latensi rendah, 5G memungkinkan pemeriksaan kesehatan jarak jauh seperti konsultasi video dengan dokter tanpa gangguan kualitas gambar atau suara. Selain itu, teknologi 5G juga memungkinkan penggunaan perangkat medis canggih yang memerlukan transmisi data besar secara real-time, seperti pemantauan jantung atau bedside monitoring. Dalam situasi darurat, seperti bencana alam atau daerah terpencil, dokter dapat melakukan operasi dengan bantuan perangkat canggih yang terhubung langsung ke pusat medis, memungkinkan diagnosa dan pengobatan lebih cepat.

5. **Manufaktur dan Otomatisasi Industri**
Industri manufaktur adalah salah satu sektor yang akan sangat diuntungkan dari 5G, berkat kemampuannya untuk menghubungkan dan mengendalikan perangkat di pabrik secara real-time. Smart factories menggunakan IoT untuk memonitor jalannya produksi dan menganalisis data dari mesin, sementara 5G memberikan kecepatan komunikasi yang dibutuhkan untuk kontrol yang lebih tepat dan responsif. Salah satu contoh adalah robotik cerdas, di mana robot industri dapat bekerja secara kolaboratif dengan manusia, berkat komunikasi real-time yang memungkinkan mereka untuk melakukan penyesuaian langsung sesuai dengan kondisi produksi yang ada. Edge computing juga memungkinkan pemrosesan data di dekat sumbernya, mengurangi ketergantungan pada pusat data pusat yang terpusat dan meningkatkan kecepatan operasional.

6. **Enhanced Mobile Broadband (eMBB)**
Enhanced Mobile Broadband (eMBB) adalah salah satu use case utama 5G yang berfokus pada peningkatan kecepatan internet seluler dan kemampuan streaming. 5G dapat menawarkan kecepatan hingga 20 Gbps pada puncaknya, memungkinkan streaming 4K/8K, gaming cloud, dan virtual reality tanpa lag. Pengguna dapat menikmati pengalaman menonton video berkualitas tinggi secara langsung, meskipun dalam kondisi bergerak atau di daerah yang padat pengguna. Selain itu, dalam dunia bisnis, eMBB memungkinkan kolaborasi video konferensi yang lebih efisien dengan kualitas gambar dan suara yang lebih baik, serta aplikasi berbasis cloud yang lebih responsif dan cepat.

7. **Keamanan dan Pemantauan Berbasis Video**
Dalam smart cities, penggunaan kamera pengawas cerdas dan analitik video berbasis AI dapat ditingkatkan dengan kecepatan dan kapasitas jaringan 5G. Data dari kamera yang terhubung dapat diproses secara real-time untuk mendeteksi kejadian mencurigakan atau kecelakaan secara otomatis, memberi tanggapan cepat dari pihak berwenang. 5G memungkinkan pengolahan dan analisis video dengan latensi rendah, yang sangat penting untuk aplikasi keamanan publik seperti pemantauan lalu lintas, pemantauan area publik, dan pengawasan untuk mengurangi kejahatan. Selain itu, pemanfaatan teknologi network slicing memungkinkan operator untuk menyediakan kapasitas dan kualitas layanan yang lebih tinggi untuk aplikasi ini, tanpa mengganggu lalu lintas data lain yang ada di jaringan.

8. **Edge Computing dan Cloud Computing**
5G secara langsung mendukung penggunaan edge computing, yang memproses data lebih dekat dengan sumbernya untuk mengurangi latensi dan meningkatkan efisiensi. Dalam aplikasi cloud gaming, misalnya, game dapat diproses di pusat data yang terdekat dengan pemain dan dikirimkan ke perangkat mereka secara langsung. Hal ini mengurangi kebutuhan untuk perangkat keras dengan kemampuan tinggi di sisi pengguna dan memungkinkan pengalaman gaming yang lebih responsif. Edge computing juga memungkinkan industri untuk mengambil keputusan lebih cepat dengan mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data ke pusat data yang jauh, terutama di aplikasi seperti pengawasan kesehatan, kendaraan otonom, dan manufaktur.

9. **Sistem Transportasi Cerdas (Smart Transport Systems)**
5G akan memainkan peran penting dalam transformasi smart transport systems, yang mencakup penggunaan kendaraan yang terhubung dan infrastruktur pintar untuk meningkatkan keselamatan dan efisiensi lalu lintas. Dalam vehicle-to-everything (V2X) communication, kendaraan dapat berkomunikasi langsung dengan kendaraan lain (V2V), infrastruktur seperti lampu lalu lintas (V2I), dan pejalan kaki (V2P). 5G memungkinkan transmisi data dengan latensi rendah yang diperlukan untuk memperingatkan pengemudi tentang kondisi jalan yang berbahaya atau memungkinkan kendaraan otonom untuk merespons situasi darurat dengan cepat. Teknologi ini dapat mengurangi kemacetan lalu lintas, meningkatkan keselamatan jalan, dan memfasilitasi pembayaran tol otomatis dan pengelolaan parkir pintar.

10. **Virtualisasi dan Network Slicing**
Network slicing adalah teknik yang memungkinkan pembagian jaringan fisik menjadi beberapa jaringan virtual yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi atau pelanggan tertentu. Dengan 5G network slicing, operator dapat menyediakan layanan khusus untuk berbagai use cases, seperti kendaraan otonom, IoT industri, dan AR/VR dengan kualitas layanan yang dioptimalkan dan sumber daya jaringan yang disesuaikan. Setiap slice dapat memiliki prioritas, kecepatan, dan latensi yang berbeda sesuai dengan persyaratan aplikasi, memungkinkan operator untuk memberikan kualitas layanan yang lebih tinggi tanpa harus membangun infrastruktur terpisah untuk setiap aplikasi.

Sumber: https://www.celona.io/5g-lan/5g-use-cases

---

## 4. 5G Architecture (SA & NSA)
![image](https://hackmd.io/_uploads/HyOBOQmYkl.png)
Sumber: https://www.ruggear.com/company/worth-knowing/standalone-vs-non-standalone-5g-network.html#:~:text=The%20core%20network%20is%20what,new%205G%20packet%20core%20network.

Dalam sistem 5G, ada dua jenis arsitektur utama yang digunakan untuk mengatur cara jaringan beroperasi dan menyediakan layanan kepada pengguna: Standalone (SA) dan Non-Standalone (NSA). Arsitektur ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan yang sangat berbeda dari pengguna dan aplikasi 5G, tergantung pada tahap pengembangan dan kesiapan infrastruktur jaringan. Perbedaan utama antara keduanya terletak pada penggunaan 5G Core Network dan ketergantungan pada jaringan 4G untuk pengelolaan sinyal dan konektivitas.

### 4.1 Arsitektur Non-Standalone (NSA)
![Desain tanpa judul (6)](https://hackmd.io/_uploads/Bk6iy4XtJg.png)
Sumber: https://www.3gpp.org/technologies/5g-system-overview

NSA adalah implementasi awal dari 5G yang memanfaatkan jaringan 4G LTE yang ada sebagai backbone untuk mengelola komunikasi dan sinyal kontrol. Dalam arsitektur NSA, 5G Radio Access Network (NR) digunakan untuk menyediakan kecepatan data yang lebih tinggi dan latensi rendah, namun kontrol sinyal dan pengelolaan konektivitas tetap ditangani oleh jaringan 4G EPC (Evolved Packet Core). Hal ini memungkinkan pengenalan cepat dari 5G dengan memanfaatkan infrastruktur 4G yang telah ada, tanpa memerlukan pembaruan besar pada jaringan core. NSA mengintegrasikan 5G NR (New Radio) dengan 4G LTE, yang memungkinkan operator untuk memberikan beberapa manfaat 5G seperti kecepatan lebih tinggi dan kapasitas lebih besar sambil menjaga kompatibilitas dengan perangkat 4G.

* **Keunggulan NSA**
Karena NSA menggunakan jaringan 4G yang ada, operator dapat meluncurkan 5G lebih cepat dengan biaya yang lebih rendah, tanpa harus mengganti seluruh infrastruktur inti (core network). Pengguna dapat merasakan peningkatan kecepatan data dan kualitas layanan yang lebih baik dalam hal kecepatan dan kapasitas, meskipun kontrol dan sinyal masih bergantung pada 4G.
* **Keterbatasan NSA**
 Salah satu kekurangan utama NSA adalah keterbatasan dalam mendukung use cases 5G yang lebih canggih, seperti latensi ultra-rendah atau massive machine-type communications, yang memerlukan kontrol penuh atas arsitektur jaringan. Ini juga berarti pengoperasian penuh dari 5G belum dapat dicapai dengan NSA, karena arsitektur tersebut tetap bergantung pada 4G.

#### 4.2.1 Komponen-Komoponen Non-Standalone (NSA)
1. **eNB (Evolved Node B) dan enNB (Evolved Node B untuk 5G)**
* eNB adalah komponen jaringan dalam arsitektur 4G LTE yang bertugas menghubungkan perangkat pengguna (user equipment, UE) ke Evolved Packet Core (EPC) melalui jaringan radio. eNB bertanggung jawab untuk komunikasi data dan pengelolaan sinyal radio dalam jaringan LTE.
* enNB adalah versi dari eNB yang mendukung teknologi 5G NR (New Radio). Ini bertanggung jawab untuk mengelola komunikasi data dan sinyal radio dalam jaringan 5G, meskipun dalam arsitektur NSA, enNB berfungsi bersama dengan eNB untuk menyediakan pengalaman 5G dengan bergantung pada infrastruktur 4G untuk pengelolaan sinyal dan kontrol.
2. **5G Core Network (5GC) dan EPC (Evolved Packet Core)**
* 5GC adalah jaringan inti 5G yang berfungsi untuk mengelola konektivitas dan aplikasi yang memanfaatkan teknologi 5G. Namun, dalam skenario NSA, 5GC beroperasi berdampingan dengan EPC (jaringan inti 4G).
* EPC adalah jaringan inti yang mengelola sinyal kontrol dan pengaturan koneksi di jaringan LTE. Dalam NSA, EPC mengelola semua sinyal kontrol dan manajemen koneksi pengguna meskipun 5G NR digunakan untuk pengiriman data.
3. **S1-U dan S1-S**
* S1-U adalah antarmuka untuk data path antara eNB (untuk LTE) atau enNB (untuk 5G) dan jaringan inti (EPC atau 5GC) untuk pengiriman data pengguna (user data).
* S1-S adalah antarmuka untuk control path, yang menghubungkan eNB atau enNB ke jaringan inti untuk pengelolaan sinyal kontrol dan pengaturan sesi komunikasi pengguna.
4. **X2-U**
* X2-U adalah antarmuka yang digunakan untuk komunikasi antar eNB (untuk LTE) atau enNB (untuk 5G). Ini memungkinkan handover atau pemindahan komunikasi pengguna antara dua base stations dalam jaringan, memungkinkan mobilitas pengguna dalam jangkauan yang lebih luas.
5. **Relasi antara 5G dan LTE**
* Garis hijau yang menghubungkan eNB dengan enNB menunjukkan interoperabilitas antara 5G dan 4G LTE dalam arsitektur NSA. Sementara enNB menyediakan fungsionalitas 5G NR, eNB tetap diperlukan untuk kontrol dan sinyal, menunjukkan bahwa komunikasi 5G dalam NSA masih bergantung pada infrastruktur 4G.
6. **Komponen MME/S-GW**
* MME (Mobility Management Entity) adalah elemen dari EPC yang bertugas menangani manajemen mobilitas pengguna, autentikasi, dan pengelolaan sesi komunikasi.
* S-GW (Serving Gateway) adalah elemen EPC yang bertanggung jawab untuk menangani data dan menghubungkan perangkat pengguna dengan jaringan inti. Dalam diagram ini, MME/S-GW menunjukkan elemen-elemen jaringan inti yang bekerja bersama dalam arsitektur NSA untuk mendukung mobilitas dan pengelolaan trafik pengguna.

Sumber: https://www.techedgewireless.com/post/5g-nr-nsa-architecture-overview#:~:text=The%205G%20Non%2DStandalone%20NSA,faster%20and%20cost%2Deffective%20deployment.

### 4.2 Arsitektur Standalone (SA)
![Desain tanpa judul (5)](https://hackmd.io/_uploads/rJ8ACXmYyl.png)
Sumber: https://www.3gpp.org/technologies/5g-system-overview

Berbeda dengan NSA, Standalone (SA) adalah implementasi penuh dari jaringan 5G yang tidak bergantung pada jaringan 4G. Dalam arsitektur SA, baik Radio Access Network (RAN) dan Core Network (5GC) adalah sepenuhnya berbasis 5G. Dalam implementasi SA, 5G Core (5GC) menggantikan Evolved Packet Core (EPC) yang digunakan dalam jaringan 4G, yang memungkinkan pengelolaan lebih efisien atas data dan koneksi, serta dukungan penuh untuk fitur-fitur 5G canggih, seperti latensi rendah, jaringan yang lebih fleksibel, dan pengelolaan trafik yang lebih dinamis.

* Keunggulan SA: Keuntungan terbesar dari SA adalah kemampuan untuk memanfaatkan seluruh potensi 5G. Dengan 5GC yang sepenuhnya baru, operator dapat mengelola network slicing (pemotongan jaringan untuk kebutuhan yang berbeda), mendukung aplikasi yang memerlukan latensi sangat rendah (Ultra-Reliable Low Latency Communications atau URLLC), serta massive IoT yang melibatkan jutaan perangkat terhubung. Selain itu, SA juga dapat menawarkan keamanan yang lebih tinggi, karena kontrol penuh atas seluruh jaringan diberikan kepada 5G.
* Keterbatasan SA: Meskipun SA memungkinkan keunggulan teknis lebih besar, pengadopsian SA memerlukan pembaruan lebih besar terhadap infrastruktur jaringan, yang membutuhkan investasi lebih tinggi dan waktu lebih lama untuk implementasi sepenuhnya. Untuk operator yang sudah memiliki jaringan 4G yang cukup mapan, transisi ke SA bisa lebih mahal dan rumit karena perlu mengganti hampir seluruh infrastruktur core dan RAN.

#### 4.2.1 Komponen-Komponen Standalone (SA)
1. **gNB (Next Generation Node B)**
* gNB adalah base station untuk jaringan 5G. Dalam arsitektur Standalone 5G, gNB berfungsi untuk menyediakan akses radio 5G (NR) kepada perangkat pengguna (User Equipment, UE). Gambar ini menunjukkan dua gNB yang terhubung dengan NG-RAN, yang merupakan bagian dari Next Generation Radio Access Network yang menyediakan akses nirkabel menggunakan teknologi 5G NR. gNB menangani semua komunikasi radio 5G dan berperan dalam pengelolaan sinyal serta konektivitas ke jaringan inti (5GC).
2. **AMF/UPF (Access and Mobility Management Function / User Plane Function)**
* AMF adalah komponen dalam 5G Core Network (5GC) yang bertanggung jawab untuk manajemen mobilitas dan kontrol konektivitas bagi perangkat yang terhubung. AMF mengelola sesi komunikasi dan memastikan bahwa perangkat tetap terhubung saat berpindah dari satu sel ke sel lain.
* UPF adalah fungsi yang mengelola data pengguna dalam jaringan 5G. UPF bertanggung jawab untuk pengiriman data melalui jalur pengguna (user plane), termasuk pengalihan dan routing data, serta pengelolaan trafik antara perangkat pengguna dan aplikasi atau layanan yang terhubung ke jaringan. AMF dan UPF berfungsi bersama dalam 5GC, yaitu jaringan inti 5G yang sepenuhnya baru dan tidak bergantung pada infrastruktur 4G.
3. **5GC (5G Core Network)**
* 5GC (5G Core) adalah jaringan inti yang mendukung layanan 5G. Dalam arsitektur Standalone 5G, 5GC menggantikan Evolved Packet Core (EPC) yang digunakan dalam jaringan 4G. 5GC menyediakan berbagai layanan baru dan lebih canggih, termasuk network slicing, ultra-reliable low latency communication (URLLC), dan massive machine-type communication (mMTC). 5GC berfungsi untuk mengelola kontrol mobilitas, otentikasi perangkat, dan routing data pengguna dengan efisiensi tinggi. Dalam gambar ini, AMF dan UPF adalah dua komponen penting dari 5GC yang mendukung pengelolaan sinyal dan data dalam jaringan.
4. **NG-RAN (Next Generation Radio Access Network)**
* NG-RAN adalah jaringan akses radio generasi berikutnya yang menghubungkan perangkat pengguna ke jaringan inti 5G. NG-RAN terdiri dari gNB yang berfungsi sebagai base station 5G dan mengelola koneksi radio antara perangkat dan jaringan inti. NG-RAN menyediakan komunikasi radio 5G untuk mendukung layanan seperti eMBB (enhanced Mobile Broadband), URLLC, dan mMTC. Gambar ini menunjukkan hubungan antara gNB dan NG-RAN, yang bekerja bersama untuk menyediakan konektivitas 5G dengan kapasitas tinggi dan latensi rendah.
5. **Xn Interface**
* Xn adalah antarmuka komunikasi yang digunakan untuk menghubungkan gNB satu dengan yang lainnya dalam jaringan 5G SA. Xn memungkinkan handover (pemindahan) pengguna antara dua gNB yang terhubung, memastikan bahwa koneksi tetap terjaga meskipun perangkat bergerak antar base station. Xn juga memungkinkan berbagi informasi antara gNB untuk mengelola komunikasi dan trafik data secara efisien.
6. **NG Interface**
* NG adalah antarmuka yang menghubungkan gNB dengan 5GC (5G Core). Antarmuka NG memastikan komunikasi yang lancar antara komponen akses radio (gNB) dan jaringan inti 5G untuk pengelolaan sinyal kontrol dan data. NG memastikan bahwa data dari perangkat pengguna dapat ditangani dengan benar oleh jaringan inti dan memastikan pengalaman komunikasi yang cepat dan efisien.

Sumber: https://images.samsung.com/is/content/samsung/assets/global/business/networks/insights/white-papers/0107_5g-standalone-architecture/5G_SA_Architecture_Technical_White_Paper_Public.pdf?utm_source=chatgpt.com

---

### 4.3 Perbedaan
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJKRHVXtJx.png)
Sumber: https://www.airtel.in/blog/prepaid/what-is-the-difference-between-5g-networking-sa-and-nsa/

---

## 5. 5G Multiple Access
Multiple access dalam 5G merupakan pengembangan signifikan dari teknologi sebelumnya yang memungkinkan sejumlah besar pengguna untuk berbagi saluran komunikasi secara simultan dengan efisiensi tinggi. Teknologi ini menjadi kunci dalam mengoptimalkan penggunaan spektrum frekuensi yang terbatas, sekaligus meningkatkan kapasitas jaringan dan efisiensi sistem secara keseluruhan.
### 5.1  Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkXPtYQKye.png)

Sumber: https://youtube.com/shorts/V473Ygbagz0?si=Wk6JNZXrJCdttibO
OFDMA adalah pengembangan dari OFDM yang digunakan pada 4G. Teknik ini membagi spektrum frekuensi menjadi sub-carrier kecil yang dialokasikan secara orthogonal untuk masing-masing pengguna. Hal ini mengurangi interferensi antar pengguna dan meningkatkan efisiensi spektrum. OFDMA cocok untuk komunikasi uplink dan downlink, memberikan fleksibilitas dalam alokasi sumber daya.
### 5.2 Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA)

NOMA merupakan inovasi penting dalam teknologi 5G yang mendefinisikan skema intercell multiuser multiplexing dengan memanfaatkan ranah daya yang belum digunakan pada sistem 2G, 3G, dan 4G. Teknologi ini terbukti efektif dalam menghilangkan efek dekat-jauh dan meningkatkan efisiensi spektral pada uplink serta throughput pada downlink, meskipun masih menghadapi tantangan dalam hal interferensi dan kompleksitas implementasi.
Sumber: https://repository.uksw.edu/handle/123456789/22958
### 5.3 Beam Division Multiple Access (BDMA)
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJNdvK7K1l.png)

BDMA merupakan teknologi akses canggih yang diperkenalkan dalam sistem 5G untuk menggantikan teknologi akses sebelumnya. Sistem ini menggunakan teknik pemfokusan beam untuk mengoptimalkan transmisi data dan meningkatkan efisiensi spektral, memungkinkan lebih banyak pengguna untuk mengakses jaringan secara bersamaan dengan kualitas layanan yang lebih baik
Sumber: https://www.techtarget.com/searchnetworking/tip/Beam-division-multiple-access-features-and-their-effect-on-5G

### 5.4 Sparse Code Multiple Access (SCMA)
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sy3k9KXKyg.png)
Sumber: https://arxiv.org/pdf/2309.09127
Sparse Code Multiple Access (SCMA) adalah teknik non-orthogonal multiple access berbasis kode yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi spektrum dan kapasitas sistem dalam jaringan komunikasi nirkabel generasi mendatang. SCMA memungkinkan beberapa pengguna untuk berbagi sumber daya frekuensi yang sama secara simultan dengan memetakan data langsung ke kode vektor multi-dimensi yang bersifat sparse (jarang). Setiap pengguna diberikan codebook unik yang terdiri dari beberapa codeword sparse, yang memungkinkan pemisahan sinyal pengguna pada penerima dengan kompleksitas yang lebih rendah.
Sumber: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6666156?utm_source

---

## 6. 5G Frequency Spectrum, mmWave
![image](https://hackmd.io/_uploads/ByHL9ELFyl.png)


Sumber: https://dgtlinfra.com/5g-spectrum-explained/

5G (Generasi Kelima) adalah teknologi komunikasi nirkabel yang dirancang untuk memberikan kecepatan data yang sangat tinggi, latensi rendah, dan kapasitas jaringan yang lebih besar. Salah satu elemen kunci yang memungkinkan peningkatan ini adalah penggunaan spektrum frekuensi baru, termasuk spektrum gelombang milimeter (mmWave). Spektrum ini memungkinkan 5G untuk mendukung berbagai aplikasi canggih seperti augmented reality, kendaraan otonom, dan Internet of Things (IoT).

### 6.1 Konsep Dasar Spektrum Frekuensi 5G
Spektrum frekuensi 5G mencakup berbagai pita frekuensi yang dibagi menjadi tiga kategori utama: Low-band (di bawah 1 GHz), Mid-band (1-6 GHz), dan High-band atau mmWave (di atas 24 GHz). Setiap pita frekuensi memiliki karakteristik yang berbeda dalam hal jangkauan, kapasitas, dan latensi. Low-band ideal untuk cakupan luas, mid-band untuk keseimbangan antara cakupan dan kapasitas, sedangkan mmWave untuk kecepatan ultra-tinggi dengan latensi rendah.

1. **Low-Band Spectrum (Sub 1 GHz)**
Low-band memiliki kemampuan penetrasi yang sangat baik, memungkinkan sinyal untuk menjangkau area yang luas dan menembus bangunan dengan lebih efektif. Frekuensi ini cocok untuk wilayah pedesaan dan memastikan cakupan yang merata. Namun, kapasitas data per pengguna lebih rendah dibandingkan pita mid-band dan mmWave.

2. **Mid-Band Spectrum (1-6 GHz)**
Mid-band menawarkan keseimbangan optimal antara cakupan dan kapasitas. Frekuensi ini menyediakan kecepatan data yang lebih tinggi dibandingkan low-band dan mampu mendukung lebih banyak pengguna secara simultan. Pita ini menjadi tulang punggung bagi banyak implementasi 5G di kawasan perkotaan.

3. **High-Band Spectrum (mmWave, >24 GHz)**
High-band, atau mmWave, menyediakan kapasitas terbesar dengan kecepatan data yang dapat mencapai lebih dari 10 Gbps. Namun, jangkauannya terbatas dan sensitif terhadap hambatan fisik seperti dinding dan vegetasi. Oleh karena itu, implementasi mmWave sering menggunakan infrastruktur jaringan padat dengan small cells.

### 6.2 Spektrum Gelombang Milimeter (mmWave)
![image](https://hackmd.io/_uploads/B1zXtfNK1e.png)
Sumber: https://www.techplayon.com/5g-mmwave-spectrum/

mmWave mengacu pada pita frekuensi yang berada di kisaran 24 GHz hingga 100 GHz. Spektrum ini menawarkan bandwidth yang sangat besar, memungkinkan transfer data dengan kecepatan gigabit per detik. Namun, gelombang ini memiliki jangkauan yang lebih pendek dan lebih rentan terhadap hambatan fisik seperti dinding dan cuaca buruk.

1. **Karakteristik Teknis mmWave**
Gelombang milimeter memiliki panjang gelombang yang sangat pendek, berkisar antara 1 hingga 10 milimeter. Karakteristik ini memungkinkan penggunaan antena berukuran kecil dengan teknik beamforming untuk meningkatkan efisiensi transmisi. Sifat propagasi mmWave membuatnya sensitif terhadap attenuasi akibat hambatan seperti bangunan, pepohonan, bahkan hujan deras. Oleh karena itu, mmWave lebih efektif digunakan di lingkungan dengan jalur pandang langsung (line-of-sight).

2. **Keunggulan mmWave dalam 5G**
mmWave menawarkan kapasitas jaringan yang sangat tinggi dan kecepatan data yang luar biasa, mencapai lebih dari 10 Gbps dalam kondisi ideal. Selain itu, latensi yang sangat rendah (di bawah 1 ms) menjadikannya ideal untuk aplikasi real-time seperti augmented reality (AR), virtual reality (VR), dan komunikasi kendaraan ke kendaraan (V2V). Bandwidth yang besar juga memungkinkan penggunaan kanal frekuensi yang lebih lebar, meningkatkan efisiensi spektrum.

3. **Tantangan Implementasi mmWave**
Meskipun menawarkan banyak keunggulan, implementasi mmWave menghadapi tantangan signifikan, termasuk jangkauan terbatas, penetrasi sinyal yang buruk melalui hambatan fisik, dan sensitivitas terhadap kondisi atmosfer seperti hujan dan kabut. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan penggunaan teknologi seperti beamforming adaptif, densifikasi jaringan dengan small cells, dan pemanfaatan refleksi sinyal untuk meningkatkan cakupan.

### 6.3 Teknologi Pendukung untuk Spektrum mmWave
Beberapa teknologi kunci mendukung implementasi mmWave, termasuk Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output), beamforming, dan jaringan heterogen (HetNet).



### 6.4 Aplikasi Nyata Spektrum mmWave dalam 5G
Spektrum mmWave digunakan dalam berbagai aplikasi dunia nyata, termasuk jaringan seluler di area perkotaan yang padat, konektivitas nirkabel tetap (Fixed Wireless Access), serta aplikasi industri seperti otomasi pabrik dan kendaraan otonom. Kecepatan tinggi dan latensi rendah mmWave membuatnya ideal untuk skenario di mana kinerja jaringan sangat kritis, seperti stadion, bandara, dan pusat perbelanjaan.

Sumber: 
* https://spectrum.ieee.org/5g-bytes-millimeter-waves-explained
* https://arxiv.org/abs/1502.07228

---
## 7. 5G Numerology 
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkaxz74FJx.png)
Sumber: https://www.techplayon.com/5g-nr-numerology-subcarrier-spcaing-scs/

Dalam LTE, hanya ada satu jenis numerologi atau spasi subcarrier (15 kHz), sedangkan dalam NR (New Radio) ada beberapa jenis spasi subcarrier yang tersedia, misalnya, 5G NR mendukung spasi subcarrier sebesar 15, 30, 60, 120, dan 240 kHz. Seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini, setiap numerologi diberi label sebagai parameter (u, mu dalam notasi Yunani). Numerologi (u = 0) mewakili spasi subcarrier 15 kHz yang sama dengan LTE. Dan seperti yang terlihat di kolom kedua, spasi subcarrier selain 15 kHz, untuk 5G NR.

### 7.1 Poin Utama 
* Berbeda dengan LTE yang hanya memiliki satu spasi subcarrier (15 kHz), 5G NR memiliki beberapa spasi subcarrier.
* Dalam LTE, tidak ada terminologi khusus untuk membicarakan jenis spasi subcarrier, tetapi dalam 5G NR, "Numerologi" menunjukkan "Jenis Spasi Subcarrier".
* Fitur NR yang paling menonjol dibandingkan dengan LTE adalah dukungan untuk beberapa numerologi dan beberapa spasi subcarrier.
* Numerologi 5G NR bervariasi dari 0 hingga 4 yang menunjukkan berbagai jenis spasi subcarrier dari 15 kHz hingga 240 kHz.
* Numerologi-4 (240 kHz) digunakan untuk menyediakan sinyal siaran di gelombang milimeter.
* Semua spasi subcarrier lain didukung untuk data dan sinyal kecuali 60 kHz yang hanya digunakan untuk saluran fisik data.
* Numerologi 0 dan 1 (15/30 kHz) hanya dapat digunakan di FR1 (Rentang Frekuensi 1 – sub 6 GHz).
* Numerologi 3 (120 kHz) hanya dapat digunakan di FR2 (> 24,5 GHz).
* Numerologi 2 (60 kHz) dapat digunakan di kedua rentang frekuensi FR1 dan FR2.

### 7.2 Numerologi dan Saluran
Tidak semua numerologi dapat digunakan untuk setiap saluran fisik dan sinyal. Ada numerologi tertentu yang hanya digunakan untuk tipe saluran fisik tertentu meskipun sebagian besar numerologi dapat digunakan pada berbagai jenis saluran fisik. Berikut adalah daftar numerologi yang dapat digunakan untuk saluran fisik tertentu:

* 25 kHz: PRACH dengan preambul panjang
* 5 kHz: PRACH dengan preambul panjang
* 15 kHz: PDSCH, PUSCH, SSB (PSS, SSS, PBCH), PRACH dengan preambul pendek
* 30 kHz: PDSCH, PUSCH, SSB (PSS, SSS, PBCH), PRACH dengan preambul pendek
* 60 kHz: PDSCH, PUSCH, PRACH dengan preambul pendek
* 120 kHz: PDSCH, PUSCH, SSB (PSS, SSS, PBCH), PRACH dengan preambul pendek
* 240 kHz: SSB (PSS, SSS, PBCH)

### 7.3 Informasi Numerologi dalam Pesan RRC
5G NR sangat dinamis dalam pemilihan Numerologi, di mana berbagai numerologi (spasi subcarrier) dapat digunakan tergantung pada situasi dan tujuannya. Spasi subcarrier untuk berbagai situasi dan tujuan didefinisikan dalam berbagai pesan RRC seperti yang tercantum di bawah ini:

#### 7.3.1 Master Information Block (MIB)

1. **IE: subCarrierSpacingCommon**
Tujuan: Mendefinisikan spasi subcarrier (SCS) untuk SIB1, MSG2/4 untuk akses awal dan pesan Sistem Informasi (SI)
BandwidthPart-Config

2. **IE: subcarrierSpacing**
Tujuan: Mendefinisikan SCS yang digunakan dalam BWP tertentu dan diterapkan pada PDCCH, PDSCH, dan DMRS yang sesuai

#### 7.3.2 LogicalChannelConfig

1. **IE: allowedSubCarrierSpacing**

#### 7.3.3 RACH-ConfigCommon

1. **IE: msg2-SubcarrierSpacing, msg3-SubcarrierSpacing, rar-SubcarrierSpacing**

#### 7.3.4 ServingCellConfigCommon

* IE: subcarrierSpacingCommon
* Tujuan: Ini adalah spasi subcarrier untuk SIB1, MSG2/4 untuk akses awal dan SI-messages. Nilai 15 kHz dan 30 kHz berlaku untuk frekuensi pembawa < FR1, dan 60 kHz dan 120 kHz berlaku untuk frekuensi pembawa > FR2.

#### 7.3.5 UE Capability

* IE: supportedSubcarrierSpacingDL
* Tujuan: Mendefinisikan spasi subcarrier yang didukung untuk DL oleh UE yang menunjukkan bahwa UE mendukung penerimaan simultan dengan numerologi yang sama atau berbeda dalam Carrier Aggregation (CA).

### 7.4 Mengapa Numerologi yang Berbeda Diperlukan?
Mengapa ada numerologi yang berbeda untuk desain 5G NR? Secara garis besar, kita bisa mengatakan bahwa 5G NR mencakup berbagai rentang frekuensi, seperti sub-3 GHz, sub-6 GHz, dan mmWave lebih dari 25 GHz, di mana setiap rentang frekuensi memiliki karakteristik yang berbeda dalam hal propagasi, Doppler, dan inter-symbol interference (ISI). Oleh karena itu, sulit untuk mendukung seluruh rentang frekuensi dengan satu numerologi (SCS) tanpa mengorbankan efisiensi atau performa.

**Poin Penting:**
1. Dalam OFDM, jumlah subcarrier yang dapat diperoleh dari rentang frekuensi tertentu berkaitan langsung dengan efisiensi spektrum (berapa banyak bit yang dapat ditransmisikan per Hz per detik).
1. Simbol OFDM dan SCS memiliki hubungan terbalik, yaitu spasi subcarrier yang lebih sempit berarti panjang simbol OFDM yang lebih panjang, memungkinkan ruang yang lebih besar untuk Cyclic Prefix (CP). Dengan CP yang lebih panjang, jangkauan sel menjadi lebih luas dan lebih toleran terhadap saluran fading.
1. Pada pita frekuensi yang lebih rendah seperti sub-3GHz dan sub-6 GHz, kita tidak memiliki spektrum yang lebih lebar. Untuk mendapatkan sebanyak mungkin subcarrier di spektrum terbatas ini, kita perlu menggunakan spasi subcarrier sekecil mungkin.
1. Pada frekuensi yang sangat tinggi seperti mmWave, ketika frekuensi pembawa semakin tinggi, derajat pergeseran frekuensi (Doppler spread) akan semakin lebar. Untuk menoleransi pergeseran frekuensi yang lebih besar ini, diperlukan spasi subcarrier yang lebih lebar.
1. Seiring dengan meningkatnya frekuensi, derajat noise fase juga meningkat, sehingga memerlukan mekanisme yang lebih canggih untuk estimasi dan koreksi noise fase.

Sumber: https://www.techplayon.com/5g-nr-numerology-subcarrier-spcaing-scs/

---
## 8. 5G Service Based Architecture (SBA)
![Desain tanpa judul (8)](https://hackmd.io/_uploads/S1Xw_rVFyx.png)
Sumber: https://techcommunity.microsoft.com/blog/azureforoperatorsblog/what-is-the-5g-service-based-architecture-sba/3831367

### 8.1 Layer Aplikasi dan Kontrol

1. **Network Exposure Function (NEF)**
NEF berfungsi sebagai antarmuka standar yang mengekspos kapabilitas jaringan kepada aplikasi pihak ketiga dengan cara yang aman dan terkontrol. Melalui antarmuka Nnef, NEF memungkinkan aplikasi eksternal untuk berinteraksi dengan fungsi jaringan inti, seperti pengaturan kebijakan atau manajemen sesi, tanpa mengorbankan keamanan atau integritas jaringan. NEF juga berperan dalam mengumpulkan informasi dari jaringan untuk analitik dan pengembangan layanan lebih lanjut.

2. **NF Repository Function (NRF)**
NRF bertindak sebagai repositori sentral yang menyimpan informasi tentang semua Network Function (NF) yang terdaftar dalam jaringan. Melalui antarmuka Nnrf, NRF menyediakan layanan penemuan NF, memungkinkan fungsi jaringan untuk menemukan dan berkomunikasi satu sama lain secara efisien. NRF juga memelihara status operasional dan kapabilitas setiap NF, memastikan orkestrasi dan manajemen layanan yang optimal dalam arsitektur berbasis layanan (Service-Based Architecture).


3. **Unified Data Management (UDM)**
UDM adalah komponen yang mengelola data pelanggan secara terpusat, termasuk informasi langganan, autentikasi, dan otorisasi. Terhubung melalui antarmuka Nudm dan N13, UDM bekerja sama dengan AMF dan AUSF untuk memastikan bahwa proses autentikasi dan otorisasi dilakukan dengan benar. UDM juga berfungsi sebagai titik akses utama untuk data pelanggan, memastikan konsistensi dan integritas informasi di seluruh jaringan.

6. **Policy Control Function (PCF)** 
PCF bertanggung jawab untuk pengendalian kebijakan jaringan, Quality of Service (QoS), dan aturan penagihan. Melalui antarmuka Npcf, N7, dan N15, PCF berkoordinasi dengan Application Function (AF) dan Session Management Function (SMF) untuk menerapkan kebijakan yang sesuai dengan kebutuhan layanan dan profil pelanggan. PCF memastikan bahwa sumber daya jaringan dialokasikan secara efisien dan sesuai dengan prioritas yang ditetapkan.

### 8.2 Layer Keamanan dan Manajemen

1. **Network Slice Selection Function (NSSF)**
NSSF berperan dalam pemilihan network slice yang optimal berdasarkan kebutuhan spesifik layanan dan kapasitas jaringan yang tersedia. Melalui antarmuka Nnssf, NSSF mengevaluasi permintaan layanan dan menentukan slice yang paling sesuai, memastikan isolasi dan efisiensi sumber daya. Fungsi ini penting untuk mendukung berbagai skenario penggunaan dengan persyaratan yang berbeda dalam jaringan 5G.

2. **Authentication Server Function (AUSF)**
AUSF menangani proses autentikasi dan keamanan dalam jaringan 5G. Menggunakan antarmuka Nausf dan N12, AUSF bekerja sama dengan AMF dan UDM untuk memverifikasi identitas pengguna dan memastikan bahwa hanya perangkat yang sah yang dapat mengakses layanan jaringan. AUSF memainkan peran kunci dalam menjaga integritas dan keamanan keseluruhan jaringan.

3. **Access and Mobility Management Function (AMF)**
AMF mengelola mobilitas dan konektivitas User Equipment (UE). Terhubung melalui antarmuka N1, N2, N8, N11, N12, dan N15, AMF berfungsi sebagai titik kontrol utama untuk sinyal Non-Access Stratum (NAS) dari UE, mengelola proses pendaftaran, autentikasi, penanganan mobilitas, dan manajemen koneksi. AMF memastikan bahwa UE dapat bergerak dengan mulus di seluruh jaringan tanpa gangguan layanan.

4. **Session Management Function (SMF)**
SMF bertanggung jawab untuk manajemen sesi data pengguna dan pengendalian User Plane Function (UPF) untuk routing data. Melalui antarmuka N4, N7, N10, dan N11, SMF mengelola pembuatan, modifikasi, dan penghentian sesi data, serta menetapkan jalur data yang optimal melalui UPF. SMF memastikan bahwa data pengguna ditransmisikan secara efisien dan sesuai dengan kebijakan yang ditetapkan.

### 8.3 Layer Infrastruktur

1. **User Equipment (UE)**
UE adalah perangkat pengguna akhir yang terhubung ke jaringan melalui antarmuka N1 (control plane) dan N6 (user plane). UE dapat berupa smartphone, tablet, perangkat IoT, atau perangkat lain yang mendukung konektivitas 5G. UE berinteraksi dengan jaringan untuk mengakses berbagai layanan, mulai dari panggilan suara hingga aplikasi data intensif.

2. **Next Generation NodeB (gNB)**
gNB adalah elemen jaringan radio yang menghubungkan UE ke jaringan inti 5G. Melalui antarmuka N2 dan N3, gNB menyediakan konektivitas radio, menangani fungsi-fungsi seperti pengendalian sumber daya radio, penjadwalan, dan pengelolaan handover. gNB memastikan bahwa data dan sinyal kontrol ditransmisikan antara UE dan jaringan inti dengan efisiensi tinggi.

3. **User Plane Function (UPF)**
UPF menangani forwarding data pengguna antara gNB dan Data Network (DN). Terhubung melalui antarmuka N3, N4, dan N6, UPF berfungsi sebagai titik jangkar data, mengelola routing, Quality of Service (QoS), dan kebijakan penagihan. UPF memastikan bahwa data pengguna ditransfer dengan latensi rendah dan throughput tinggi, sesuai dengan persyaratan layanan.

4. **Data Network (DN)**
DN menyediakan akses ke layanan eksternal dan internet. Terhubung melalui antarmuka N6, DN dapat mencakup berbagai layanan, seperti internet publik, layanan cloud, atau aplikasi perusahaan. DN berinteraksi dengan UPF untuk menyediakan konten dan layanan yang diminta oleh UE, memastikan pengalaman pengguna yang optimal.

### 8.4 Sistem Interkoneksi

1. **Service-Based Interface (SBI) Message Bus**
SBI mengintegrasikan seluruh Network Function melalui protokol berbasis HTTP/2, memungkinkan komunikasi yang fleksibel dan efisien dalam arsitektur berbasis layanan. Dengan menggunakan API yang terstandarisasi, SBI memastikan bahwa fungsi jaringan dapat berinteraksi secara dinamis, mendukung skalabilitas dan modularitas jaringan 5G.

2. **Antarmuka N1-N15**
Antarmuka ini membentuk jaringan interkoneksi yang kompleks, masing-masing dengan fungsi spesifik dalam mengatur aliran data dan kontrol. Misalnya, N1 menghubungkan UE dengan AMF untuk sinyal kontrol.

Sumber: https://techcommunity.microsoft.com/blog/azureforoperatorsblog/what-is-the-5g-service-based-architecture-sba/3831367

---
## 9. 5G Link Budget
![image](https://hackmd.io/_uploads/Syg5yw4K1g.png)
Sumber: PPT WORKSHOP ATOLL5G OUTDOORPLANNING by Mobcom

### 9.1 Dasar Link Budget 5G
Link budget dalam 5G merupakan kalkulasi sistematis dari seluruh gain dan loss yang terjadi dalam jalur transmisi antara pemancar (Tx) dan penerima (Rx). Perhitungan ini mencakup parameter pemancar, rugi-rugi lintasan, dan parameter penerima. Formulasi dasarnya adalah:
*PRx = PTx + GTx - LTx - LP - LM + GRx - LRx*
Dimana:
* PRx: Daya terima (dBm)
* PTx: Daya pancar (dBm)
* GTx: Gain antena pemancar (dBi)
* LTx: Loss pada pemancar (dB)
* LP: Path loss (dB)
* LM: Margin dan losses lainnya (dB)
* GRx: Gain antena penerima (dBi)
* LRx: Loss pada penerima (dB)

### 9.2 Parameter Sistem Pemancar (Transmitter)

1. **Transmit Power (PTx)**
Range: 23-46 dBm (tergantung kelas base station)
Power Class 1: 46 dBm
Power Class 2: 39 dBm
Power Class 3: 33 dBm
Power Class 4: 23 dBm


2. **Antenna Gain (GTx)**
MIMO Configuration: 4x4, 8x8, 16x16, 32x32
Beamforming gain: 8-15 dBi (sub-6 GHz)
Beamforming gain: 20-30 dBi (mmWave)


3. **Feeder Loss (LTx)**
Typical range: 0.5-2 dB/100m
mmWave specific losses: 2-4 dB



### 9.3 Path Loss Models untuk 5G

1. **Free Space Path Loss (FSPL)**
*FSPL = 32.4 + 20log₁₀(f) + 20log₁₀(d)*
f = frekuensi dalam MHz
d = jarak dalam km


2. **3GPP TR 38.901 Path Loss Models**
Urban Macro (UMa)
Urban Micro (UMi)
Rural Macro (RMa)
Indoor Hotspot (InH)


3. **Additional Losses**
Atmospheric absorption: 0.1-1 dB/km
Rain attenuation: 1-10 dB/km (mmWave)
Building penetration: 10-40 dB



### 9.4 **Parameter Sistem Penerima (Receiver)**

1. **Receiver Sensitivity**
Minimum SINR requirements
Noise Figure: 5-9 dB
Thermal noise: -174 dBm/Hz


2. **Antenna Gain (GRx)**
UE antenna gain: 0-5 dBi
Diversity gain: 3-8 dB
MIMO gain: dependent on configuration



### 9.5 Link Margin Considerations

1. **Fast Fading Margin**
Typical range: 2-10 dB
Dependent on mobility scenario


2. **Shadow Fading Margin**
Urban: 6-10 dB
Suburban: 8-12 dB
Indoor: 4-8 dB


3. **Interference Margin**
Co-channel: 2-4 dB
Adjacent channel: 1-2 dB



### 9.6 5G Specific Considerations

1. **Frequency Bands**
Sub-6 GHz (FR1): 410 MHz - 7125 MHz
mmWave (FR2): 24.25 GHz - 52.6 GHz


2. **Beamforming Implementation**
Digital beamforming
Analog beamforming
Hybrid beamforming


3. **Coverage Planning**
Inter-site distance: 200-500m (urban)
Cell edge rate requirements
Handover considerations

Sumber: https://ejournal.poltekharber.ac.id/index.php/powerelektro/article/download/4703/2463

---

## 10. 5G Network Planning
![image](https://hackmd.io/_uploads/r1XWUvNFkx.png)

Perencanaan jaringan radio 5G melibatkan beberapa komponen kritis yang harus dioptimalkan secara bersamaan. Ini mencakup penentuan lokasi gNB (generalized Node B), konfigurasi antena yang tepat, pengaturan ketinggian tower, penentuan azimut (arah antena), dan kemiringan (tilt) antena. Semua parameter ini harus disesuaikan untuk memastikan jaringan 5G NR dapat memberikan layanan optimal kepada pengguna dalam area cakupan yang ditentukan, dengan mempertimbangkan batasan bandwidth yang tersedia dan target Key Performance Indicators (KPI).

### 10.1 Frekuensi dan Karakteristiknya
![Desain tanpa judul (9)](https://hackmd.io/_uploads/SkC6vDVYJe.png)

* FR1 (Frequency Range 1: 450 MHz - 6000 MHz)
Rentang frekuensi ini dioptimalkan untuk cakupan kontinyu, mobilitas tinggi, dan keandalan. FR1 menggunakan sel makro untuk coverage area yang luas dan cocok untuk implementasi di daerah suburban dan rural. Karakteristik propagasi pada frekuensi ini memungkinkan penetrasi sinyal yang lebih baik ke dalam gedung dan coverage area yang lebih luas.

* FR2 (Frequency Range 2: 24250 MHz - 52600 MHz)
FR2 dirancang untuk kapasitas tinggi dan throughput masif, menggunakan teknologi mmWave. Range ini menggunakan sel ultra-kecil dan cocok untuk area urban padat yang membutuhkan kapasitas tinggi. Meskipun jangkauannya lebih pendek, FR2 dapat mendukung kecepatan data yang sangat tinggi dan latency yang sangat rendah.

### 10.2 Arsitektur Sel dan Coverage Planning
* Macro Cells
Sel makro memberikan coverage area yang luas dan diterapkan pada FR1. Perencanaan sel makro harus mempertimbangkan overlap coverage, handover zones, dan interferensi antar sel. Satu paragraf yang menjelaskan bahwa sel makro biasanya ditempatkan pada tower tinggi dengan radius coverage 1-2 km di area urban dan hingga 10 km di area rural.

* Small Cells
Small cells digunakan untuk meningkatkan kapasitas di area padat dan mengoptimalkan coverage FR2. Perencanaan small cells membutuhkan pertimbangan khusus tentang densitas penempatan, interferensi, dan integrasi dengan jaringan makro existing.

* Ultra-Small Cells
Ultra-small cells khusus untuk implementasi mmWave (FR2), dengan fokus pada area hotspot seperti stadion, mall, atau kawasan bisnis. Perencanaan harus detail karena karakteristik propagasi mmWave yang mudah terhalang obstacle.

### 10.3 Parameter Kinerja Utama (KPI)
![Desain tanpa judul (11)](https://hackmd.io/_uploads/Sy3qqvEK1x.png)


Berdasarkan standar IMT-2020, jaringan 5G harus mencapai:
* Peak Data Rate: 20 Gbps
* User Experience Data Rate: 100 Mbps
* Latency: 1 ms
* Mobility Support: 500 km/h
* Connection Density: 1 juta device/km²
* Network Energy Efficiency: 100x improvement
* Area Traffic Capacity: 10 Mbit/s/m²
* Area Traffic Capacity: 10 Mbit/s/m²

Sumber: PPT WORKSHOP ATOLL5G OUTDOORPLANNING by Mobcom

---

## 11. Massive MIMO, Beamforming, Beamsweeping
### 11.1 Massive MIMO
![Desain tanpa judul (13)](https://hackmd.io/_uploads/SJEwnELK1x.png)
Sumber: https://www.researchgate.net/figure/Massive-MIMO-basic-architecture_fig5_364638651

Multiple-input multiple-output, atau MIMO, adalah serangkaian teknologi yang digunakan untuk melipatgandakan kapasitas koneksi nirkabel tanpa memerlukan spektrum yang lebih banyak. Banyak teknologi nirkabel modern, dari WiFi hingga LTE, menggunakan teknik MIMO untuk mencapai kapasitas yang lebih besar tanpa spektrum yang lebih banyak.

Teknik MIMO yang lebih canggih menggunakan beberapa antena untuk mengirim dan menerima data. Sistem yang menggabungkan sejumlah besar antena seperti ini dikenal sebagai sistem Massive MIMO. Saat ini tidak ada definisi pasti tentang berapa banyak antena yang harus dimiliki suatu sistem agar dianggap sebagai Massive MIMO, tetapi sistem dengan lebih dari 8x8 antena secara umum dianggap sebagai sistem Massive MIMO. Angka 8x8 mengacu pada 8 antena pengirim dan 8 antena penerima.

Sistem MIMO masif, meskipun sangat sulit diimplementasikan secara praktis, menawarkan keuntungan signifikan dibandingkan sistem MIMO non-Massive. Dengan membangun prinsip MIMO, sistem ini memungkinkan kapasitas jaringan dikalikan secara signifikan tanpa memerlukan spektrum nirkabel yang lebih banyak.


Dengan MIMO masif, kita membayangkan sistem yang menggunakan susunan antena dengan beberapa ratus antena yang secara bersamaan melayani puluhan terminal dalam sumber daya waktu-frekuensi yang sama. Premis dasar di balik MIMO masif adalah untuk meraup semua manfaat dari MIMO konvensional, tetapi dalam skala yang jauh lebih besar. Secara keseluruhan, MIMO masif merupakan pendorong bagi pengembangan jaringan pita lebar (tetap dan seluler) di masa mendatang, yang akan hemat energi, aman, dan tangguh, serta akan menggunakan spektrum secara efisien. Dengan demikian, ini merupakan pendorong bagi infrastruktur masyarakat digital masa depan yang akan menghubungkan Internet of People dan Internet of Things dengan cloud dan infrastruktur jaringan lainnya.



#### 11.1.1 Manfaat MIMO

* **Peningkatan kapasitas**
Peningkatan jumlah antena memungkinkan kapasitas sel yang lebih besar dari multiplexing spasial agresif yang digunakan.
* **Meningkatkan Kecepatan Data**
Karena lebih banyak antena, aliran data yang dikirimkan pun lebih independen dan dengan demikian jumlah data yang ditransfer dalam waktu tertentu pun lebih besar.
* **Meningkatkan rasio sinyal terhadap derau tautan dasar**
Salah satu keuntungan dasar penggunaan sistem MIMO ialah dapat digunakan untuk meningkatkan rasio sinyal terhadap derau pada sistem keseluruhan.
* **Pada PA mahal dan berdaya rendah**
Dengan MIMO masif, penguat daya mahal dan berdaya tinggi (50W) yang digunakan dalam sistem konvensional digantikan oleh ratusan penguat berbiaya rendah dengan daya dalam kisaran mili-watt. MIMO masif mengurangi kendala pada linearitas dan akurasi penguat individual dan rantai RF.
* **Peningkatan efisiensi energi dan lebih sedikit interferensi**
Dengan MIMO masif, stasiun pangkalan dapat memfokuskan energi yang dipancarkannya ke arah spasial tempat terminal berada. Dan stasiun pangkalan dapat dengan sengaja menghindari transmisi ke arah tempat penyebaran interferensi dapat membahayakan, sehingga mengurangi interferensi ke sistem lain. MIMO masif mengurangi kendala pada linearitas dan akurasi penguat individual dan rantai RF.

Sumber: https://www.techplayon.com/intro-to-massive-mimo/

### 11.2 Beamforming
![image](https://hackmd.io/_uploads/Bk_4TRrFkx.png)
Sumber: https://www.5g-networks.net/tag/beamforming/

Beamforming adalah teknik yang digunakan dalam komunikasi nirkabel untuk memfokuskan energi frekuensi radio (RF) ke arah tertentu daripada menyebarkannya ke segala arah. Pendekatan yang terfokus ini meningkatkan kekuatan dan keandalan sinyal, terutama di lingkungan dengan hambatan atau gangguan.

Dalam 5G NR, beamforming dicapai dengan menggunakan antena phased array. Antena ini menggunakan beberapa elemen antena, masing-masing dengan phase shifter-nya. Dengan menyesuaikan fase dan amplitudo sinyal di seluruh elemen ini, antena array dapat menciptakan pancaran energi RF yang terarah.

Salah satu artefak pembentukan pancaran adalah lobus samping. Ini pada dasarnya adalah radiasi yang tidak diinginkan dari sinyal yang membentuk lobus utama dalam arah yang berbeda. Rekayasa susunan antena yang buruk akan mengakibatkan interferensi berlebihan oleh lobus samping sinyal yang dibentuk pancarannya. Semakin banyak elemen yang memancar yang membentuk antena, semakin terfokus pancaran utamanya dan semakin lemah lobus sampingnya.

Sementara beamforming digital pada prosesor pita dasar paling umum digunakan saat ini, beamforming analog dalam domain RF dapat memberikan penguatan antena yang mengurangi sifat rugi gelombang milimeter 5G.

#### 11.2.1 Tipe-Tipe Beamforming


* **Analog Beamforming** menggunakan perangkat keras untuk mengubah fase dan amplitudo sinyal yang dikirimkan oleh setiap elemen antena. Ini biasanya lebih sederhana dan lebih murah, tetapi kurang fleksibel karena pengaturan sinyal hanya dilakukan secara analog.
* **Digital Beamforming** mengolah sinyal secara digital menggunakan pemrosesan sinyal digital (DSP) untuk menentukan fase dan amplitudo setiap sinyal antena secara lebih akurat dan fleksibel. Keuntungannya, digital beamforming memberikan kontrol yang lebih presisi dan dapat menangani sinyal dengan lebih efisien pada sistem yang lebih kompleks.
* **Hybrid Beamforming** adalah kombinasi antara teknik analog dan digital, di mana beberapa elemen antena dikendalikan secara analog, sementara sebagian lainnya diatur secara digital. Pendekatan ini berusaha menggabungkan keunggulan kedua teknik tersebut, yakni efisiensi dari analog dan fleksibilitas dari digital.

#### 11.2.2 Keuntungan Beamforming
Keuntungan utama beamforming adalah peningkatan kualitas sinyal yang diterima oleh penerima yang dituju, serta pengurangan interferensi dari perangkat lain. Dengan mengarahkan sinyal hanya ke penerima yang diinginkan, beamforming dapat meningkatkan Signal-to-Noise Ratio (SNR), yang berarti kualitas sinyal menjadi lebih tinggi, lebih stabil, dan lebih jelas. Selain itu, teknik ini juga memperbaiki efisiensi penggunaan spektrum, karena lebih banyak pengguna dapat dilayani dalam ruang yang sama dengan pengurangan interferensi antar pengguna. Dalam jaringan seluler, beamforming sangat berguna untuk meningkatkan kapasitas dan memperluas cakupan, terutama di lingkungan dengan banyak pengguna dan banyak interferensi.

Sumber: 
* https://www.5g-networks.net/tag/beamforming/
* https://repository.ittelkom-pwt.ac.id/8158/1/BAB%20II.pdf

### 11.3 Beamsweeping
![image](https://hackmd.io/_uploads/HyllAN8Fkx.png)
Sumber: https://www.mohamedeladawi.com/illustration-about-5g-ssb-beam-sweeping-ssb-freq-time-domain-allocation-methods-ssb-overhead-calculation-and-ssb-related-parameters/

Beamsweeping merupakan jenis teknik pembentukan berkas tertentu di mana arah berkas disesuaikan secara dinamis untuk mempertahankan koneksi yang kuat dan andal antara stasiun pangkalan (gNB dalam terminologi 5G NR) dan peralatan pengguna (UE).

#### 11.3.1 Aspek Teknis Beamsweeping:
* **Pengaturan Sinar Awal**
Saat UE membuat koneksi dengan gNB, pengaturan pembentukan sinar awal terjadi. Selama fase ini, gNB mengidentifikasi arah sinar optimal berdasarkan berbagai parameter seperti kekuatan sinyal, kondisi saluran, dan interferensi.
* **Mekanisme Umpan Balik**
UE memberikan umpan balik kepada gNB mengenai kualitas sinyal yang diterima. Umpan balik ini membantu gNB menentukan apakah penyesuaian berkas (sweeping) diperlukan.
* **Penyesuaian Dinamis**
Berdasarkan umpan balik yang diterima dari UE dan parameter jaringan lainnya, gNB menyesuaikan arah pancaran secara dinamis. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa UE menerima sinyal sekuat mungkin dan mempertahankan koneksi yang andal.
* **Pola Sapuan Sinar**
Sapuan sinar dapat melibatkan penyapuan melalui pola yang telah ditetapkan sebelumnya atau menyesuaikan arah sinar secara dinamis berdasarkan umpan balik waktu nyata. Polanya dapat sempit atau lebar, tergantung pada lingkungan dan persyaratan khusus.
* **Pertimbangan Mobilitas**
Penyapuan berkas menjadi sangat penting saat UE sedang bergerak. Saat UE bergerak, arah berkas yang optimal dapat berubah karena faktor-faktor seperti pergeseran Doppler, perambatan multijalur, dan interferensi. Penyapuan berkas yang dinamis memastikan pengoptimalan koneksi yang berkelanjutan.

#### 11.3.2 Manfaat dari Beam Sweeping:
* **Kualitas Sinyal yang Ditingkatkan**
Dengan menyesuaikan arah pancaran secara dinamis, Beam sweeping memastikan bahwa UE menerima sinyal yang kuat dan andal, bahkan di lingkungan yang menantang.
* **Peningkatan Kapasitas**
Beam sweeping memungkinkan gNB melayani beberapa UE secara bersamaan dengan mengarahkan energi RF secara efisien.
* **Dukungan Mobilitas yang Ditingkatkan**
Untuk UE yang bergerak, Beam sweeping memastikan konektivitas yang lancar dengan menyesuaikan arah sinar secara terus-menerus untuk mempertahankan kekuatan sinyal yang optimal.

Sumber: https://www.telecomtrainer.com/beam-sweeping-5g-nr/

## 12. Performance Matriks of 5G NR (Data Rate, Sum Rate, Spectral Efficiency, Energy Efficiency)
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJaGikUKkg.png)
Sumber: https://telcomaglobal.com/p/5g-key-performance-indicators

Dalam konteks jaringan 5G NR (New Radio), performa sistem komunikasi diukur menggunakan berbagai metrik untuk mengevaluasi kinerja teknis dan kualitas pengalaman pengguna. Beberapa metrik utama yang sering digunakan dalam evaluasi performa jaringan 5G adalah data rate, sum rate, spectral efficiency, dan energy efficiency. Metrik-metrik ini penting untuk mengukur kemampuan dan efisiensi jaringan 5G, baik dalam hal kapasitas, kualitas layanan, maupun efisiensi energi.
### 12.1 Data Rate

Data rate merujuk pada jumlah data yang dapat dikirimkan dalam satu satuan waktu, biasanya diukur dalam bit per detik (bps). Di dalam konteks 5G, data rate digunakan untuk mengukur kecepatan unduh dan unggah yang dapat dicapai oleh perangkat pengguna atau antara base station dan perangkat.

Perhitungan Data Rate di 5G
Kecepatan data dalam 5G sangat bergantung pada beberapa faktor:

* Lebar pita (Bandwidth)
Lebih banyak bandwidth memungkinkan pengiriman data lebih banyak dalam waktu singkat.
* Modulasi dan Coding Scheme (MCS)
Penggunaan skema modulasi dan pengkodean yang lebih tinggi (misalnya, 256-QAM) memungkinkan pengiriman data lebih banyak dalam satu simbol.
* MIMO dan Beamforming
Penggunaan teknologi seperti Massive MIMO dan beamforming memungkinkan peningkatan kapasitas dengan memanfaatkan multiple antenna arrays yang mengarahkan sinyal secara efisien.

Dalam 5G NR, data rate maksimum teoritis dapat mencapai lebih dari 10 Gbps untuk downlink dan 2 Gbps untuk uplink, yang lebih tinggi dibandingkan dengan generasi sebelumnya seperti 4G LTE.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Data Rate
* Channel Quality: Kualitas saluran, termasuk faktor-faktor seperti interferensi, noise, dan kondisi sinyal, sangat mempengaruhi data rate yang dicapai.
* Modulasi: Skema modulasi yang lebih tinggi, seperti 256-QAM untuk downlink, dapat meningkatkan kecepatan data.
* Lebar Pita dan Frequensi: Penggunaan spektrum dengan lebar pita lebih lebar, seperti dalam millimeter wave (mmWave), secara signifikan meningkatkan data rate.

### 12.2 Sum Rate

Sum rate adalah jumlah total kecepatan data yang dapat dicapai oleh seluruh pengguna dalam suatu sistem komunikasi. Dalam konteks 5G, sum rate mengukur total kapasitas jaringan untuk melayani semua pengguna pada waktu tertentu.

Perhitungan Sum Rate di 5G
Sum rate dihitung dengan menjumlahkan data rate yang dicapai oleh setiap perangkat pengguna dalam jaringan. Dalam sistem multi-user MIMO (MU-MIMO), sum rate sangat dipengaruhi oleh:

* Jumlah pengguna
Semakin banyak pengguna dalam satu sektor, semakin besar kapasitas yang dibutuhkan.
* Interferensi antar pengguna:
 Dalam sistem yang lebih padat, interferensi antar pengguna menjadi faktor pembatas yang signifikan dalam pencapaian sum rate yang tinggi.
* Penggunaan teknis canggih
 Seperti beamforming dan spatial multiplexing, yang dapat meningkatkan efisiensi aliran data, mengurangi interferensi antar pengguna, dan meningkatkan sum rate.

Sum rate dapat ditingkatkan melalui penggunaan Massive MIMO, di mana banyak antena digunakan untuk mengirimkan data secara simultan ke berbagai pengguna dalam area yang sama, memungkinkan multi-stream transmission dan pengurangan interferensi.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Sum Rate
* Interferensi
Semakin besar interferensi antar pengguna, semakin rendah sum rate.
* MIMO Technology
Penggunaan teknik seperti Massive MIMO memungkinkan penambahan stream spatial untuk meningkatkan kapasitas jaringan.
* Load Balancing
Pengaturan distribusi beban pengguna di berbagai sel dapat mempengaruhi sum rate total.
Referensi:


### 12.3 Spectral Efficiency

Spectral efficiency adalah ukuran efisiensi dalam memanfaatkan spektrum frekuensi yang tersedia untuk mentransmisikan data. Metrik ini mengukur berapa banyak bit data yang dapat dikirimkan per satuan bandwidth, biasanya diukur dalam bit per detik per Hertz (bps/Hz).

Perhitungan Spectral Efficiency di 5G
Spectral efficiency dipengaruhi oleh beberapa faktor:

* Skema Modulasi dan Pengkodean
Semakin tinggi order modulasi (seperti 256-QAM atau 1024-QAM), semakin banyak data yang dapat dikirim dalam setiap simbol.
* Multiple Antenna Systems
Penggunaan MIMO meningkatkan spectral efficiency, karena memungkinkan pengiriman beberapa aliran data dalam satu kanal.
* Beamforming
Dengan beamforming yang tepat, penggunaan spektrum menjadi lebih efisien, karena sinyal bisa difokuskan ke penerima yang dituju, mengurangi interferensi.

Dalam 5G, spectral efficiency bisa mencapai 30 bps/Hz untuk saluran downlink menggunakan Massive MIMO dan teknik pengkodean yang optimal. Hal ini menunjukkan peningkatan signifikan dibandingkan dengan generasi sebelumnya seperti LTE.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Spectral Efficiency
* Channel Quality
Kualitas saluran (SNR) mempengaruhi seberapa banyak data yang dapat dipindahkan per Hertz.
* Antena dan Teknologi MIMO
Penggunaan lebih banyak antena dan teknik seperti Massive MIMO atau beamforming memungkinkan pengiriman lebih banyak data dalam satu unit bandwidth.
* Interferensi
 Interferensi dari pengguna lain atau perangkat lain akan menurunkan spectral efficiency.
Referensi:

### 12.4 Energy Efficiency

Energy efficiency dalam 5G mengacu pada jumlah data yang dapat dikirimkan per unit energi yang digunakan oleh sistem komunikasi. Ini sangat penting dalam konteks jaringan 5G, yang beroperasi dengan volume data yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan jaringan sebelumnya, dan perangkat serta infrastruktur yang harus lebih efisien dalam penggunaan energi.

Perhitungan Energy Efficiency di 5G
Energy efficiency dihitung dengan membagi jumlah data yang berhasil dikirimkan (data rate) dengan jumlah energi yang digunakan oleh sistem untuk transmisi tersebut. Teknologi 5G berusaha untuk meningkatkan energy per bit yang diperlukan untuk mentransmisikan data. Beberapa cara untuk meningkatkan energy efficiency meliputi:

* Massive MIMO
Penggunaan banyak antena untuk meningkatkan kapasitas sistem dan mengurangi kebutuhan daya per bit.
* Beamforming
Dengan mengarahkan sinyal secara lebih tepat ke pengguna, beamforming membantu mengurangi energi yang terbuang pada arah yang tidak relevan.
* Idle Power Management
Mengoptimalkan konsumsi energi perangkat dan base station dengan teknik seperti sleep mode atau energy harvesting.

Di 5G, dengan penerapan teknik canggih seperti Massive MIMO dan advanced scheduling algorithms, dapat tercapai peningkatan efisiensi energi sebesar 1000 kali dibandingkan dengan generasi sebelumnya.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Energy Efficiency
* Penggunaan Spektrum
Lebih banyak spektrum memungkinkan penggunaan energi yang lebih efisien dengan mengurangi transmisi berlebih.
* Teknologi Antena
Penggunaan teknologi MIMO dan beamforming yang efisien memungkinkan pengurangan energi yang dibutuhkan untuk mencapai kualitas sinyal yang baik.
* Modulasi dan Coding
Skema modulasi yang lebih efisien memungkinkan pengiriman data lebih banyak dengan penggunaan daya yang lebih rendah.

Sumber: 
* https://ejournal.undip.ac.id/index.php/transmisi/article/download/60158/pdf
* https://journals.telkomuniversity.ac.id/jett/article/download/5052/1880/17589

---

## 13. Open RAN
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJSeUgIYyg.png)
Sumber: https://www.juniper.net/us/en/research-topics/what-is-open-ran.html

Open RAN adalah teknologi yang mengintegrasikan semua teknologi seluler (2G, 3G, 4G, 5G) dalam satu sistem server dengan konsep open interface, memungkinkan operator telekomunikasi untuk mengkombinasikan perangkat radio dari berbagai vendor tanpa terikat pada satu merek tertentu. Teknologi ini membuka peluang bagi berbagai perusahaan penyedia teknologi untuk berkolaborasi dalam menghadirkan solusi bagi operator telekomunikasi.
### 13.1 Komponen Utama
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1MpHe8FJe.png)
Sumber: https://www.cse.wustl.edu/~jain/cse574-22/ftp/open_ran/index.html

Radio Unit (RU) berfungsi sebagai bagian dari antena yang mengelola dan mentransmisikan frekuensi radio. Distributed Unit (DU) berperan sebagai bagian komputasi dalam stasiun pangkalan yang letaknya berdekatan dengan RU. Centralized Unit (CU) merupakan bagian komputasi dalam stasiun pangkalan yang posisinya dekat dengan inti jaringan. RAN Intelligent Controller (RIC) adalah pengontrol yang dapat dikustomisasi untuk memprogram dan menambahkan kemampuan program ke berbagai area RAN.
### 13.2 Manfaat Open RAN
Open RAN memberikan efisiensi biaya yang signifikan, dengan penghematan belanja modal antara 40-50 persen dan pengurangan biaya operasional sebesar 31-35 persen. Teknologi ini juga menawarkan fleksibilitas dalam peningkatan sistem, baik dari segi desain maupun produksi, serta membuka peluang bagi industri lokal untuk berpartisipasi dalam pengembangan jaringan telekomunikasi.
### 13.3 Cara Kerja Open RAN
Open RAN bekerja dengan memisahkan komponen RAN menjadi tiga bagian utama (RU, DU, dan CU) yang dapat berkomunikasi melalui antarmuka terbuka. Sistem ini menggunakan tiga jenis antarmuka: fronthaul (antara RU dan DU), midhaul (antara DU dan CU), dan backhaul (antara CU dan inti jaringan). Pendekatan ini memungkinkan operator untuk memilih vendor yang berbeda untuk setiap komponen sesuai kebutuhan mereka.
### 13.4 Implementasi
Implementasi Open RAN telah mulai dilakukan di Indonesia, dengan beberapa operator telekomunikasi melakukan uji coba teknologi ini. XL Axiata, misalnya, telah mengembangkan jaringan uji coba Open RAN dengan harapan dapat memperluas jaringan dan layanan mereka dengan struktur biaya yang lebih kompetitif. Teknologi ini juga mendukung program pemerintah dalam memperluas pembangunan infrastruktur telekomunikasi, terutama di daerah terdepan, terluar, dan tertinggal.

Sumber: https://www.juniper.net/us/en/research-topics/what-is-open-ran.html

---

## 14. Telecom Infra Project
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJ19teIFkl.png)

Telecom Infra Project (TIP) adalah inisiatif global yang bertujuan untuk menciptakan infrastruktur jaringan telekomunikasi yang terbuka, fleksibel, dan hemat biaya. Didirikan pada tahun 2016 oleh perusahaan seperti Meta (Facebook), Deutsche Telekom, Vodafone, Intel, dan Nokia, TIP berfokus pada pengembangan solusi jaringan yang memungkinkan interoperabilitas multi-vendor dan mengurangi ketergantungan pada vendor tunggal. Dengan mempromosikan pendekatan open networking, TIP bertujuan untuk membuat jaringan seluler dan broadband lebih terjangkau serta mudah diimplementasikan di berbagai skenario, termasuk jaringan perkotaan, pedesaan, dan industri.

### 14.1 Tujuan 
TIP memiliki beberapa tujuan utama dalam transformasi jaringan telekomunikasi global. Salah satu tujuan utamanya adalah mengurangi biaya infrastruktur dengan memanfaatkan perangkat keras dan perangkat lunak berbasis standar terbuka, sehingga operator tidak perlu bergantung pada vendor tunggal. Selain itu, TIP juga bertujuan untuk memperluas akses jaringan ke wilayah-wilayah yang belum terjangkau, terutama di daerah pedesaan dan berkembang. Dengan mengadopsi teknologi cloud-native, virtualisasi, dan kecerdasan buatan (AI), TIP memungkinkan operator untuk mengoptimalkan sumber daya jaringan secara lebih efisien. Selain itu, inisiatif ini juga berupaya mempercepat inovasi teknologi di bidang 5G, Open RAN, edge computing, dan fiber broadband, sehingga industri telekomunikasi dapat lebih adaptif terhadap perubahan kebutuhan di masa depan.

### 14.2 Arsitektur dan Prinsip
TIP mengadopsi arsitektur jaringan yang bersifat terbuka, modular, dan interoperabel, memungkinkan operator untuk menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak dari vendor yang berbeda tanpa kehilangan kompatibilitas. Salah satu prinsip utama dalam arsitektur ini adalah disaggregated network architecture, di mana fungsi radio (RU), distributed unit (DU), dan centralized unit (CU) dipisahkan sehingga operator memiliki fleksibilitas dalam memilih komponen terbaik dari berbagai vendor. Selain itu, TIP mengadopsi standarisasi antarmuka terbuka yang dikembangkan oleh O-RAN Alliance dan GSMA, memungkinkan integrasi yang lebih mudah antar perangkat dan perangkat lunak. Dengan pendekatan cloud-native dan virtualisasi, TIP juga memungkinkan implementasi jaringan berbasis software yang lebih mudah disesuaikan dan dapat berjalan pada perangkat keras generik (COTS - Commercial Off-The-Shelf).

### 14.3 Area Fokus Telecom Infra Project
TIP berfokus pada beberapa bidang utama dalam pengembangan infrastruktur telekomunikasi. Open RAN (ORAN) adalah salah satu area utama, yang memungkinkan operator membangun Radio Access Network (RAN) dengan perangkat keras dan perangkat lunak dari berbagai vendor. Open Optical & Packet Transport (OOPT) dikembangkan untuk mempercepat inovasi dalam teknologi transport optik dan backhaul untuk jaringan berbasis fiber dan 5G. Selain itu, Open WiFi memungkinkan operator untuk membangun jaringan WiFi berbasis software-defined networking (SDN) dengan fleksibilitas tinggi. TIP juga berinvestasi dalam edge computing & cloud core, yang bertujuan untuk mengurangi latensi dengan memproses data lebih dekat ke pengguna. Selain itu, proyek Fixed Broadband difokuskan untuk memperluas konektivitas internet berbasis fiber dengan solusi yang lebih efisien dan hemat biaya.

### 14.4 Keunggulan Telecom Infra Project
Salah satu keunggulan utama dari TIP adalah kemampuannya untuk mendorong ekosistem multi-vendor, yang memungkinkan operator untuk memilih perangkat keras dan perangkat lunak dari berbagai penyedia, sehingga menghindari vendor lock-in. Dengan menggunakan standar terbuka dan perangkat keras generik, TIP juga mengurangi biaya infrastruktur secara signifikan, baik dari sisi CapEx (Capital Expenditure) maupun OpEx (Operational Expenditure). Fleksibilitas dalam desain jaringan memungkinkan operator untuk melakukan scalability lebih mudah, baik dalam aspek cloud-based RAN maupun edge computing. Selain itu, dengan adanya implementasi berbasis AI dan otomatisasi, TIP membantu operator meningkatkan efisiensi spektrum, kualitas layanan, dan optimalisasi jaringan secara real-time, menjadikannya solusi yang lebih inovatif dibandingkan dengan arsitektur jaringan tradisional.

### 14.5 Tantangan 
Meskipun memiliki banyak keuntungan, implementasi TIP juga menghadapi beberapa tantangan utama. Salah satunya adalah interoperabilitas dan standarisasi, karena meskipun ada spesifikasi terbuka, masih ada beberapa vendor yang belum sepenuhnya mendukung arsitektur Open RAN. Selain itu, beberapa operator masih meragukan apakah solusi berbasis TIP dapat mencapai kinerja sebanding dengan solusi proprietary, terutama dalam hal latensi rendah, efisiensi daya, dan optimalisasi spektrum. Dari sisi keamanan, jaringan berbasis multi-vendor dapat meningkatkan risiko keamanan siber, karena sistem perlu dipastikan memiliki proteksi yang cukup untuk menghindari serangan cyber. Resistensi dari vendor besar seperti Huawei, Ericsson, dan Nokia juga menjadi tantangan, karena mereka memiliki model bisnis yang lebih mengandalkan ekosistem proprietary, sehingga mereka kurang mendukung arsitektur terbuka yang didorong oleh TIP.

### 14.6 Implementasi di Dunia
Beberapa operator telekomunikasi besar telah mengadopsi teknologi TIP untuk meningkatkan efisiensi jaringan mereka. Rakuten Mobile (Jepang) adalah salah satu pelopor dalam implementasi Open RAN berbasis TIP, memungkinkan mereka membangun jaringan seluler dengan biaya lebih rendah dibandingkan dengan solusi vendor tradisional. Vodafone (Eropa & Afrika) telah melakukan uji coba dan deployment Open RAN di berbagai negara untuk meningkatkan cakupan di daerah pedesaan. Telefonica (Spanyol, Amerika Latin) juga memanfaatkan TIP dalam proyek fiber broadband mereka untuk mengurangi biaya ekspansi jaringan. Di Amerika Serikat, Dish Network mengadopsi teknologi Open RAN untuk membangun jaringan 5G berbasis cloud-native. Selain itu, Meta (Facebook Connectivity) berkontribusi dengan proyek Terragraph, yang bertujuan untuk menyediakan akses broadband berkecepatan tinggi menggunakan jaringan mesh nirkabel.

Sumber: https://telecominfraproject.com

---
## 15. O-RAN Alliance

![image](https://hackmd.io/_uploads/HJm1VbIt1x.png)
Sumber: https://www.o-ran.org/about

### 15.1 Pendirian dan Latar Belakang
   O-RAN ALLIANCE didirikan pada Februari 2018 oleh lima operator jaringan seluler utama: AT&T, China Mobile, Deutsche Telekom, NTT DOCOMO, dan Orange. Pada Agustus 2018, aliansi ini resmi menjadi entitas hukum di Jerman. Sejak itu, komunitas ini berkembang mencakup operator jaringan seluler, vendor, serta lembaga penelitian dan akademik yang bergerak dalam industri **Radio Access Network (RAN).**

### 15.2 Misi dan Tujuan
O-RAN ALLIANCE bertujuan untuk merevolusi industri RAN dengan menciptakan jaringan seluler yang lebih **cerdas, terbuka, tervirtualisasi, dan interoperabel.** Untuk mencapai tujuan ini, aliansi menyediakan spesifikasi standar yang memungkinkan ekosistem pemasok RAN lebih kompetitif dan inovatif. Dengan kecerdasan buatan (AI) dan pembelajaran mesin (ML), jaringan berbasis O-RAN dapat meningkatkan efisiensi penerapan dan operasional RAN bagi operator seluler. Selain itu, organisasi ini mematuhi prinsip-prinsip WTO dalam pengembangan standar, termasuk transparansi, keterbukaan, ketidakberpihakan, efektivitas, relevansi, serta dukungan bagi negara berkembang.

### 15.3 Struktur Kelompok Kerja (Working Groups/WG)
   Untuk mewujudkan misinya, O-RAN ALLIANCE memiliki beberapa kelompok kerja yang menangani berbagai aspek teknis dan spesifikasi jaringan open RAN:
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hym3R4UYyl.png)
Sumber: https://www.5gworldpro.com/blog/2022/11/07/what-are-the-o-ran-alliance-workgroups/
   - **WG1: Use Cases dan Arsitektur Umum**
     - Bertanggung jawab atas perancangan **arsitektur O-RAN** dan berbagai use cases-nya. Kelompok ini juga mengoordinasikan tugas-tugas lintas kelompok kerja untuk memastikan keselarasan dalam pengembangan ekosistem O-RAN.

   - **WG2: Non-Real-Time RAN Intelligent Controller (RIC) dan A1 Interface**
     - Mengembangkan pengendali cerdas **Non-Real-Time RIC** untuk manajemen sumber daya radio serta optimisasi kebijakan berbasis AI/ML dalam jaringan RAN.

   - **WG3: Near-Real-Time RIC dan E2 Interface**
     - Berfokus pada **Near-Real-Time RIC**, yang memungkinkan kontrol dan optimisasi near-real-time dari elemen-elemen jaringan melalui pengumpulan data serta pengambilan tindakan otomatis melalui **antarmuka E2.**

   - **WG4: Antarmuka Open Fronthaul**
     - Bertujuan untuk membuka **antarmuka fronthaul**, memungkinkan interoperabilitas antara **Distributed Unit (DU)** dan **Remote Radio Unit (RRU)** dari berbagai vendor.

   - **WG5: Antarmuka Open F1/W1/E1/X2/Xn**
     - Mengembangkan **spesifikasi antarmuka multi-vendor** yang mematuhi standar **3GPP**, serta mengusulkan perbaikan jika diperlukan untuk meningkatkan kompatibilitas antar vendor.

   - **WG6: Cloudification dan Orkestrasi**
     - Memisahkan perangkat lunak RAN dari platform perangkat keras untuk meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi biaya. Juga mengembangkan referensi teknologi yang memungkinkan implementasi **CU (Central Unit) dan DU (Distributed Unit)** pada platform perangkat keras standar.

   - **WG7: Hardware White-box**
     - Menyediakan **desain referensi hardware terbuka** untuk mengurangi biaya implementasi **5G** dan memungkinkan adopsi perangkat keras generik untuk RAN.

   - **WG8: Referensi Desain Stack**
     - Mengembangkan arsitektur perangkat lunak dan desain stack untuk **O-CU (Central Unit O-RAN) dan O-DU (Distributed Unit O-RAN)** berdasarkan standar O-RAN dan **3GPP.**

   - **WG9: Transport Open X-haul**
     - Berfokus pada teknologi **transportasi jaringan**, mencakup media fisik, peralatan transportasi, serta protokol kontrol dan manajemen.

   - **WG10: OAM (Operation and Maintenance)**
     - Bertanggung jawab atas pengelolaan jaringan dengan menentukan **persyaratan operasional (OAM), arsitektur OAM, serta antarmuka O1.**

   - **WG11: Keamanan**
     - Mengembangkan standar **keamanan open RAN** untuk memastikan jaringan tetap terlindungi dari ancaman siber.

Sumber: https://www.o-ran.org/about

