---
# System prepended metadata

title: SECTION 3_SEBASTIAN SURYA DARMA_1101213336

---

# **TASK SECTION 2**

:::info
Open Recruitment Mobilecomm Lab [Celullar Network Division 2023/2024].
:::

## :book: Sebastian's Information

:::success
List the essential information of me.
:::

### :small_blue_diamond: Name : Sebastian Surya Darma
### :small_blue_diamond: Email: sebasdrma@gmial.com
### :small_blue_diamond: NIM  : 1101213336

---


## 1. 3GPP Release 15-18
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1hsc1bja.png)
3GPP release merupakan serangkaian spesifikasi teknis yang dikeluarkan oleh 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sebuah organisasi standar internasional yang mengembangkan standar untuk jaringan seluler generasi ketiga (3G), generasi keempat (4G), dan generasi kelima (5G). Setiap rilis 3GPP biasanya mencakup sejumlah standar baru, perbaikan, dan fitur tambahan yang dirancang untuk meningkatkan kinerja, efisiensi, dan kemampuan jaringan seluler.
### 1.1 Release 15
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJkcJe-jp.png)
Sejalan dengan evolusi LTE, pekerjaan Rilis 13 dan Rilis 14 sudah dimulai. 3GPP Rilis-14 difokuskan terutama pada item studi 5G dan fase pertama spesifikasi sistem 5G baru saja dimulai dalam 3GPP Rilis 15 yang ditargetkan selesai pada bulan September 2018. 3GPP Rilis 15 mencakup fitur peningkatan LTE serta aspek memperkenalkan sejumlah fitur dan teknologi penting untuk mendukung implementasi awal 5G.

Meskipun spesifikasi awal memungkinkan sistem radio 5G non-standalone yang terintegrasi dalam jaringan LTE generasi sebelumnya, cakupan Rilis 15 diperluas hingga mencakup 5G 'standalone', dengan sistem radio baru yang dilengkapi dengan jaringan inti generasi berikutnya. Ini juga mencakup peningkatan pada LTE dan, secara implisit, Evolved Packet Core (EPC).

**3GPP Rilis-15 Peningkatan LTE**
* Dukungan untuk 1024 QAM
* LAA/eLAA untuk CBRS (Komisi Komunikasi untuk Layanan Radio Broadband Warga) pada 3,5GHz
* Pengoperasian LTE dalam spektrum tanpa izin dengan struktur rangka tipe 3
* Tingkatkan V2X untuk Peningkatan ke V2X
* Peningkatan ke IoT Pita Sempit

Rilis 15 menargetkan peningkatan efisiensi spektral untuk penerapan sel kecil LTE menggunakan 10 bit per Elemen Sumber Daya dan untuk mencapai hal ini 3GPP telah memperkenalkan dukungan dukungan 1024 QAM.

**Fitur 3GPP Rilis 15/5G**

Pekerjaan normatif 5G direncanakan dalam dua tahap

* Fase 1 dengan Rilis 15 membahas kasus penggunaan yang lebih mendesak untuk penerapan komersial seperti eMBB (Enhanced Mobile Broadband) dan beberapa aspek URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communications), direncanakan akan selesai pada Juni 2018
* Fase 2 dengan Rilis 16 mencakup penyerahan IMT 2020, menangani semua kasus penggunaan & persyaratan yang teridentifikasi dan direncanakan akan selesai pada Maret 2020

Daftar singkat Item fitur 5G pertama ini dapat dikategorikan seperti di bawah ini
* Fitur Sistem Dasar 5G Fase 1
* Teknologi Akses Radio Baru
* 5 Konektivitas Radio baru ke EPC dalam Mode Konektivitas Ganda (peningkatan EPC)
* Konektivitas LTE ke Jaringan Inti 5G (5G-CN)

Sistem 5G fase 1 diharapkan memiliki fitur-fitur utama seperti dukungan pemotongan jaringan, manajemen akses dan mobilitas, kerangka kerja QoS, kerangka kebijakan, berbagi jaringan, akses antar-kerja jaringan non-3GPP yang tidak tepercaya (Wimax, Wi-Fi), integrasi dengan EPS (Evolved Packet System), dll. Spesifikasi dalam item kerja Rilis-15 akan menjelaskan arsitektur sistem baru dan prosedur yang diperlukan untuk sistem 5G.

Fase pertama sistem 5G telah memperkenalkan teknologi akses radio bernama New Radio – NR. 5G-NR ini harus mencakup kasus penggunaan eMBB dan URLLC yang menggunakan rentang frekuensi hingga 52,6GHz. Item kerja RAT baru di fase 1 bertujuan untuk mencakup opsi konektivitas NSA (Non standalone) dan SA (standalone).

### 1.2 Release 16
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1eWbMZip.png)
Spesifikasi awal 5G, Rilis 15 juga disebut “5G Fase 1” memperkenalkan teknologi 5G NR, menyediakan arsitektur dasar 5G dan menangani kasus penggunaan yang mencakup peningkatan Mobile Broadband (eMBB), komunikasi yang sangat andal, dan latensi rendah (URLLC), dan komunikasi tipe mesin masif (MTC).

Rilis 3GPP 16 selanjutnya, yang disebut “5G Fase 2” menargetkan peningkatan pada aspek dasar sistem 5G, dalam hal cakupan, kapasitas, latensi, daya, mobilitas, keandalan, kemudahan penerapan, dan banyak lagi. Deskripsi Rilis 3GPP tersedia di TR 21.916 Dokumen.

**Rilis 3GPP-16 Peningkatan LTE**
* Siaran terestrial 5G berbasis LTE
* Dukungan untuk Sistem Satelit Navigasi NavIC untuk LTE
* Peningkatan efisiensi DL MIMO untuk LTE

**Rilis 3GPP-16 Peningkatan NR**
* Peningkatan ke NR URLLC
* RACH 2 langkah untuk NR
* Akses dan backhaul terintegrasi untuk NR
* Dukungan lokasi dan pemosisian NR
* Optimalisasi pada kemampuan sinyal radio UE
* Peningkatan ke IoT Pita Sempit
* Manajemen Interferensi Jarak Jauh (RIM) dan Manajemen Interferensi Cross-Link (CLI).

### 1.3 Release 17
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJ9lfGbop.png)
Tahun 2022 adalah tahun ketika Rilis 17 dibekukan secara fungsional – rilis 3GPP pertama dan satu-satunya yang diselesaikan secara jarak jauh secara keseluruhan, melalui diskusi email dan sesi online – karena pembatasan perjalanan yang berlaku. Release ini berfokus pada konsolidasi dan peningkatan konsep serta fungsionalitas yang diperkenalkan di Release sebelumnya, dengan beberapa fitur baru yang ditambahkan.

**Fitur Utama 3GPP Release 17:**
* Peningkatan Sidelink,
* Berkurangnya kemampuan (Redap) perangkat NR,
* Operasi NR diperluas hingga 71GHz,
* Peningkatan lebih lanjut pada MIMO untuk NR,
* NR melalui Jaringan Non terestrial (NTN),
* IoT melalui NTN,
* Peningkatan penghematan daya UE untuk NR,
* Peningkatan Akses Terintegrasi dan Backhaul untuk NR,
* Peningkatan pemotongan RAN untuk NR,
* Peningkatan persyaratan RF untuk NR FR1,
* Persyaratan RF untuk NR FR2,
* Peningkatan cakupan dan posisi,
* NR dan mengiris QoE,
* Peningkatan dukungan jaringan non-publik,
* Dukungan untuk sistem udara tanpa awak,
* Dukungan untuk komputasi tepi di 5GC,
* Layanan berbasis kedekatan di 5GS,
* Akses kemudi lalu lintas, saklar dan pemisahan (ATSSS),
* Otomatisasi jaringan untuk 5G (Fase 2).

### 1.4 Release 18
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkJqI4Wop.png)
3GPP Release 18, dirilis pada Desember 2022, menandai dimulainya era 5G-Advanced, generasi berikutnya dari teknologi komunikasi seluler. Ini bukan sekadar peningkatan, tetapi evolusi besar-besaran yang bertujuan:
* Meningkatkan performa 5G secara signifikan: Kecepatan data yang lebih tinggi, latensi yang lebih rendah, dan kapasitas yang lebih besar untuk mendukung berbagai aplikasi baru.
* Memperluas jangkauan 5G: Menjangkau area terpencil dan meningkatkan konektivitas untuk semua.
* Menyesuaikan 5G dengan berbagai kebutuhan: Mendukung beragam aplikasi, mulai dari layanan kritis hingga Internet of Things (IoT) berdaya rendah.
* Meningkatkan keamanan dan privasi 5G: Menjamin pengalaman pengguna yang aman dan terlindungi.

**Fitur Utama 3GPP Release 18:**
* Enhanced Mobile Broadband (eMBB): Lebih banyak kapasitas dan kecepatan data untuk memenuhi kebutuhan aplikasi bandwidth tinggi seperti VR/AR.
* Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC): Latensi ultra-rendah (kurang dari 1 milidetik) untuk mendukung layanan kritis seperti operasi jarak jauh dan kendaraan otonom.
* Massive Machine Type Communication (mMTC): Konektivitas efisien energi untuk miliaran perangkat IoT dengan persyaratan data rendah.
* Sidelink Kommunikation: Perangkat dapat berkomunikasi langsung satu sama lain, mengurangi beban jaringan dan membuka peluang baru untuk aplikasi seperti berbagi data lokal.
* Network Slicing: Pembagian jaringan virtual untuk menyediakan layanan khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi tertentu.
* Peningkatan Keamanan: Fitur keamanan baru untuk melindungi jaringan dan data pengguna dari serangan siber.

Sumber: 
https://spectrum.ieee.org/3gpp-release-15-overview
https://www.techplayon.com/3gpp-release-15/
https://www.3gpp.org/specifications-technologies/releases/release-15
https://www.3gpp.org/specifications-technologies/releases/release-16
https://www.techplayon.com/3gpp-release-16-feature-list-pdf/
https://www.3gpp.org/specifications-technologies/releases/release-17
https://www.3gpp.org/news-events/3gpp-news/sa2-artcle
https://www.3gpp.org/specifications-technologies/releases/release-18
https://www.3gpp.org/technologies/atis-rel-18

---


## 2. IMT-2020 : 5G Requirements
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkr1CVZjp.png)
IMT-2020 adalah singkatan dari International Mobile Telecommunications-2020, sebuah standar global yang diterbitkan oleh International Telecommunication Union (ITU) pada tahun 2015. Standar ini mendefinisikan persyaratan teknis dan fungsional untuk generasi berikutnya dari teknologi komunikasi seluler, yaitu 5G.

Pada awal tahun 2012, ITU-R memulai program untuk mengembangkan “IMT untuk tahun 2020 dan seterusnya”, yang menjadi landasan bagi kegiatan penelitian 5G yang sedang berkembang di seluruh dunia.

Setahun kemudian, melalui peran utama Partai Kerja 5D, Sektor Komunikasi Radio ITU (ITU-R) menyelesaikan pandangannya mengenai garis waktu menuju IMT-2020. Investigasi mendetail terhadap elemen-elemen kunci 5G sudah berjalan dengan baik, sekali lagi memanfaatkan kemitraan sukses yang dimiliki ITU-R dengan industri broadband seluler dan berbagai pemangku kepentingan dalam komunitas 5G.

ITU memiliki sejarah yang kaya dalam pengembangan standar antarmuka radio untuk komunikasi seluler. Kerangka standar International Mobile Telecommunications (IMT), yang mencakup IMT-2000 dan IMT-Advanced, mencakup perspektif industri 3G dan 4G dan akan terus berkembang menjadi 5G dengan IMT-2020.
![image](https://hackmd.io/_uploads/Syxu4r-ja.png)
**Tujuan IMT-2020:**
1. Mewujudkan kecepatan data yang jauh lebih tinggi, latensi yang lebih rendah, dan kapasitas jaringan yang lebih besar dibandingkan dengan 4G.
1. Mendukung berbagai aplikasi baru yang membutuhkan konektivitas nirkabel yang canggih, seperti:
* Internet of Things (IoT)
* Kendaraan Otonom
* Virtual Reality (VR) dan Augmented Reality (AR)
* Smart Cities
* Industri 4.0

**Persyaratan Utama IMT-2020:**
Agar benar-benar diklasifikasikan sebagai 5G (menurut laporan Persyaratan Kinerja IMT 2020 yang direferensikan di atas ), jaringan seluler “5G” diharapkan memenuhi persyaratan minimum berikut:
* Kecepatan data puncak downlink 20 Gbit/detik
* Kecepatan data puncak uplink 10 Gbit/detik
* Efisiensi spektral puncak downlink sebesar 30 bit/s/Hz
* Efisiensi spektral puncak uplink 15 bit/s/Hz
* Pengguna downlink mengalami kecepatan data 100 Mbit/detik
* Pengguna uplink mengalami kecepatan data 50 Mbit/detik

Sumber:
https://www.itu.int/en/membership/Documents/missions/GVA-mission-briefing-5G-28Sept2016.pdf
https://www.itu.int/en/ITU-R/study-groups/rsg5/rwp5d/imt-2020/Pages/default.aspx
https://techblog.comsoc.org/2017/03/02/itu-r-agrees-on-key-performance-requirements-for-imt-20205g/

---


## 3. 5G Use Cases
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hyole8fo6.png)
5G use cases adalah aplikasi atau layanan yang dimungkinkan oleh teknologi 5G. Teknologi 5G menjanjikan kemampuan yang lebih tinggi, latensi yang lebih rendah, keandalan yang lebih baik, dan kapasitas yang lebih besar daripada generasi sebelumnya, sehingga membuka peluang baru untuk berbagai aplikasi dan layanan. 5G memiliki potensi untuk merevolusi banyak industri dan menciptakan peluang baru di berbagai bidang.

Berikut adalah beberapa contoh 5G Use Cases:
**1. Healthcare**
Beberapa kasus utama penggunaan 5G di layanan kesehatan adalah sebagai berikut:
* Pengelolaan inventaris mesin, obat-obatan, perbekalan, dan limbah medis
* Pelacakan lokasi fisik peralatan penyelamat jiwa
* Sensor pemeliharaan preventif yang secara otomatis membuat perintah kerja
* Layanan lintas kampus yang aman untuk staf dan pasien

**2. Education**
Beberapa kasus utama penggunaan 5G di dunia pendidikan adalah sebagai berikut:
* Menyediakan akses internet terkendali bagi siswa di rumah
* Merancang cakupan selimut seluler yang andal di seluruh kampus
* Menggunakan sensor IoT untuk melacak kehadiran kelas, ketersediaan ruang belajar, dan transportasi umum
* Segmentasikan jaringan staf dan siswa dengan aman
* Mempromosikan pembelajaran luar ruangan yang cepat dan andal

**3. Entertainment**
Beberapa kasus penggunaan hiburan utama 5G adalah sebagai berikut:
* Pemeliharaan proaktif melalui sensor IoT
* Akses tamu yang aman dan andal melalui neutral host services
* Memastikan area dalam dan luar ruangan memiliki akses jaringan berkecepatan tinggi
* Memberikan layanan yang andal untuk sejumlah besar perangkat yang tidak dapat diprediksi

**4. Industrial Internet of Things (IoT)**
Private 5G menjawab tantangan industri dengan meningkatkan kapasitas dan persyaratan latensi rendah untuk mendukung ribuan sensor IIoT dan mesin robotik di lingkungan yang kompleks. Beberapa kasus penggunaan 5G industri utama adalah sebagai berikut:
* Pemeliharaan preventif melalui sensor IoT
* Pemantauan produktivitas dan kinerja
* Menyediakan konektivitas internet ke mesin lama tanpa penggantian
* Mengontrol robotika dari jarak jauh tanpa penundaan atau gangguan yang nyata

**5. Autonomous Vehicles**
Beberapa kasus penggunaan utama kendaraan otonom 5G adalah sebagai berikut:
* Pembaruan otomatis, patch keamanan, dan penambahan fitur
* Pembaruan cuaca, lalu lintas, dan keselamatan waktu nyata untuk kendaraan di rute
* Pengambilan kembali kendaraan curian dengan aman
* Komunikasi antar kendaraan

**6. Smart Cities**
Beberapa kasus penggunaan 5G kota pintar adalah sebagai berikut:
* Pelacakan armada
* Pemantauan infrastruktur dengan sensor IoT
* Pengawasan video seluruh kota dan kamera lalu lintas
* Akses internet yang aman dan terkendali bagi warga

Ini hanyalah beberapa contoh inovatif kasus penggunaan 5G di 6 industri berbeda. Secara keseluruhan, kasus penggunaan 5G meluas ke berbagai industri, termasuk manufaktur, energi & utilitas, keselamatan publik, layanan kesehatan, transportasi umum, media & hiburan, otomotif, jasa keuangan, ritel, dan pertanian.

Sumber:
https://www.celona.io/5g-lan/5g-use-cases
https://iot.telenor.com/iot-insights/5g-use-cases-for-enterprises/
https://dgtlinfra.com/5g-use-cases-in-10-different-industries/

---


## 4. 5G Architecture (SA & NSA)
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hyr6Y8Msp.png)
5G Architecture (SA & NSA) merujuk pada struktur atau kerangka kerja jaringan yang digunakan dalam implementasi jaringan seluler generasi kelima (5G). 5G memiliki dua mode operasi utama, yaitu Standalone (SA) dan Non-Standalone (NSA), yang masing-masing memiliki arsitektur jaringan yang berbeda.

Baik NSA maupun SA menggunakan antarmuka 5G New Radio ( 5G NR ), yang memungkinkan mereka menghadirkan fitur dan kemampuan berdasarkan standar yang ditentukan oleh Proyek Kemitraan Generasi ke-3 (3GPP). 5G NR menawarkan banyak sekali kasus penggunaan, namun salah satu fitur terpentingnya adalah menyediakan jalur dari 4G LTE ke 5G.

**Non-Standalone (NSA)**
NSA adalah jaringan akses radio (RAN) 5G yang beroperasi pada inti 4G LTE lama yang dikenal sebagai Evolved Packet Core ( EPC ) dan mengelola fungsi bidang kendali. NSA mencakup stasiun pangkalan 4G dan 5G, tetapi stasiun pangkalan 4G lebih diutamakan. Karena bidang kontrol NR berlabuh ke EPC, sinyal frekuensi radio diteruskan ke stasiun pangkalan 4G utama.

NSA 5G, juga dikenal sebagai Rilis 15 oleh 3GPP , dianggap sebagai tahap pertama 5G. Penerapan awal 5G menggunakan NSA karena MNO dapat menggunakan infrastruktur mereka saat ini untuk membangun jaringan 5G. Operator dengan jaringan 4G LTE dapat menerapkan RAN 5G di atas arsitektur yang sudah ada. NSA 5G dapat berfungsi sebagai batu loncatan bagi operator yang tidak siap melakukan investasi besar ketika mereka melakukan transisi dari jaringan 4G LTE lama ke jaringan 5G.

Namun kelemahan NSA 5G adalah ia tidak dapat memberikan kemampuan tertentu yang dapat diberikan oleh jaringan SA 5G yang murni dan tidak terkekang. Misalnya, NSA tidak mengaktifkan latensi rendah yang merupakan salah satu daya tarik terbesar bagi 5G. Kerugian lain dari NSA adalah memerlukan tingkat energi yang lebih tinggi untuk memberi daya pada jaringan 5G dengan infrastruktur 4G. 5G NR lebih hemat energi dibandingkan LTE, menurut laporan IEEE , namun penggunaan dua bentuk teknologi seluler yang berbeda secara besar-besaran meningkatkan konsumsi daya dalam suatu jaringan.

Manfaat NSA 5G:
* menghadirkan konektivitas berkecepatan tinggi kepada konsumen dengan perangkat berkemampuan 5G
* memanfaatkan investasi jaringan yang ada di bidang transportasi dan inti seluler

**Standalone (SA)**
Jaringan SA 5G mencakup 5G RAN dan inti 5G cloud-native, sesuatu yang tidak dimiliki jaringan NSA dan diganti dengan inti 4G. Karena jaringan SA memiliki inti 5G, jaringan tersebut dapat menjalankan fungsi-fungsi penting 5G dan menawarkan keuntungan seperti pengurangan latensi, peningkatan kinerja jaringan, dan kemampuan untuk mengontrol fungsi manajemen jaringan dengan pengontrol pusat.

SA mengharuskan MNO untuk mengkonfigurasi arsitektur yang benar-benar baru dan mempelajari cara mengelolanya. Ketika operator menunggu teknologi SA matang, sebagian besar memilih untuk mengkonfigurasi ulang jaringan 4G mereka untuk mendukung 5G, karena lebih murah dan nyaman.

Namun, penyedia baru tanpa jaringan inti 4G yang mapan tidak dapat mengikuti strategi tersebut. Karena mereka tidak dapat mengandalkan inti 4G, mereka perlu membangun infrastruktur 5G dari awal. SA akan segera menjadi yang terdepan di antara MNO, karena operator mulai menerapkannya untuk mengambil keuntungan dari peningkatan yang ditawarkan dibandingkan NSA.

Kerugian terbesar dari SA adalah penerapannya yang mahal dan memakan waktu bagi para profesional jaringan untuk mempelajari infrastruktur inti 5G yang baru. Terlepas dari itu, kemungkinan besar MNO pada akhirnya akan beralih ke SA karena, meskipun NSA dapat berfungsi sebagai langkah menuju jaringan 5G, NSA tidak dianggap sebagai 5G yang sebenarnya karena ketergantungannya pada 4G LTE.

Manfaat 5G SA:
* MNO dapat meluncurkan layanan 5G perusahaan baru seperti kota pintar, dan pabrik pintar
* Ini adalah arsitektur cloud-native (CNA) yang sepenuhnya tervirtualisasi, yang memperkenalkan cara-cara baru untuk mengembangkan, menerapkan, dan mengelola layanan
* Arsitekturnya memungkinkan pemotongan ujung ke ujung ke layanan yang terpisah secara logis
* Otomatisasi meningkatkan efisiensi sekaligus menurunkan biaya pengoperasian jaringan. 
* Dengan melakukan standarisasi pada pendekatan cloud-native, MNO juga dapat mengandalkan inovasi terbaik dari vendor dan komunitas sumber terbuka. 
* Dengan memilih arsitektur berbasis layanan mikro cloud-native, MNO juga dapat memutuskan berbagai model penerapan seperti private cloud di lokasi, cloud publik, atau hybrid untuk memenuhi tujuan bisnis mereka.

Sumber: 
https://www.techtarget.com/searchnetworking/feature/5G-NSA-vs-SA-How-does-each-deployment-mode-differ
https://www.affirmednetworks.com/sa-and-nsa-5g-architectures-the-path-to-profitability/


---

## 5. 5G Multiple Access
Multiple Access adalah teknik yang digunakan dalam jaringan seluler untuk memungkinkan beberapa pengguna atau perangkat untuk berbagi kapasitas transmisi yang terbatas pada saluran komunikasi yang sama. Dalam konteks 5G, ada beberapa teknik Multiple Access yang digunakan untuk memfasilitasi koneksi antara perangkat dan jaringan 5G. Berikut adalah beberapa teknik Multiple Access yang digunakan dalam jaringan 5G:
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sy-HLnRtT.png)

**Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA):**
OFDMA digunakan dalam downlink 5G, memungkinkan beberapa perangkat untuk berbagi saluran frekuensi yang sama secara bersamaan. OFDMA meningkatkan kinerja jaringan nirkabel dengan membangun subcarrier yang memodulasi secara independen dalam frekuensi. Pendekatan ini memungkinkan transmisi simultan ke dan dari banyak klien.

OFDMA memiliki perbedaan dengan OFDM, OFDM bukan merupakan teknik multiple access melainkan suatu teknik modulasi yang menciptakan banyak aliran data agar dapat digunakan oleh user yang berbeda, sedangkan OFDMA merupakan teknik multiple access yang memungkinkan banyak pengguna berbagi dalam bandwidth yang sama.  OFDMA sangat cocok untuk sistem komunikasi nirkabel yang mendukung banyak pengguna, seperti jaringan seluler.

**Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA):**
SC-FDMA digunakan dalam uplink 5G, memungkinkan pengguna untuk mentransmisikan data mereka ke jaringan dengan efisiensi daya yang lebih baik.
SC-FDMA merupakan pengembangan skema dari OFDM dan SC/FDE. Teknik akses jamak SC-FDMA mengirimkan beberapa sinyal secara bersamaan. Semua teknik pembagian frekuensi ortogonal menggunakan subcarrier ortogonal diskrit yang didistribusikan di seluruh bandwidth. Long Term Evolution menggunakan sistem komunikasi SC-FDMA pada sisi uplink yakni dari User Equipment (UE) ke Evolvod NodeB (eNodB).

SC-FDMA memiliki struktur dan performa yang hampir sama dengan OFDM, hanya pada teknik ini terdapat penambahan teknik DFT (Discrete Fourier Transform) pada sisi transmitter. Berbeda dengan OFDM, pada SCFDMA ini setiap simbol data disebar di beberapa subcarrier, sehingga bisa disebut DFT-spread OFDM.

**Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA):**
Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) adalah teknik akses jamak yang telah menjadi subjek penelitian intensif dalam konteks jaringan 5G dan potensial untuk diterapkan dalam evolusi lebih lanjut ke generasi selanjutnya. Meskipun belum secara luas diimplementasikan dalam standar 5G saat ini, konsep NOMA menarik perhatian sebagai alternatif yang menjanjikan untuk meningkatkan efisiensi spektrum, kapasitas jaringan, dan kualitas layanan.

Sebagai teknik 5G yang menjanjikan, NOMA telah terbukti kompatibel dengan teknik pendukung utama lainnya untuk komunikasi 5G. Misalnya, arsitektur jaringan heterogen akan memainkan peran penting dalam jaringan 5G, di mana stasiun pangkalan makro dan stasiun pangkalan sel kecil bekerja sama untuk berbagi spektrum. NOMA bermanfaat untuk jaringan heterogen, karena lebih banyak pengguna dapat dilayani dalam sel kecil dengan memanfaatkan prinsip NOMA. Pada saat yang sama, penerapan NOMA pada komunikasi mesin-ke-mesin (M2M), jaringan ultra-dense (UDN), dan komunikasi tipe mesin masif (mMTC) masing-masing sedang dipelajari, di mana penggunaan NOMA dapat secara efektif mendukung konektivitas masif dan fungsionalitas IoT 5G.

Dengan fitur-fiturnya yang berbeda, NOMA tetap menjadi kandidat terkuat untuk jaringan 5G masa depan. Namun demikian, masih ada beberapa tantangan dalam keberhasilan implementasi NOMA. Pertama-tama, dibutuhkan daya komputasi yang tinggi untuk menjalankan algoritma SIC terutama untuk jumlah pengguna yang banyak dengan kecepatan data yang tinggi. Kedua, optimasi alokasi daya masih menjadi masalah yang menantang, terutama ketika UE bergerak cepat dalam jaringan. Terakhir, penerima SIC sensitif terhadap kesalahan pembatalan yang dapat dengan mudah terjadi pada saluran yang memudar. Hal ini dapat diimplementasikan dengan beberapa teknik keragaman lainnya seperti multiple-input-multiple-output (MIMO) atau dengan skema pengkodean untuk meningkatkan keandalan dan mengurangi kesalahan decoding.


Sumber:
https://www.techplayon.com/explaining-noma-basic-concept-different-ofdma-applications-noma-5g/
https://www.techplayon.com/multiplex-access-technique-in-5g/
https://www.geeksforgeeks.org/difference-between-4g-and-5g/?ref=header_search
https://telcomaglobal.com/p/5g-multiple-access-techniques#:~:text=CP%2DOFDM%20is%20used%20as,120%20kHz%2C%20etc%20subcarrier%20separation.

---


## 6. 5G Frequency Spectrum
![image](https://hackmd.io/_uploads/BynJZuzja.png)
Jaringan 5G menggunakan beragam spektrum frekuensi untuk menyediakan konektivitas yang handal dan performa tinggi. Spektrum frekuensi yang digunakan dalam jaringan 5G dapat dibagi menjadi tiga kategori utama: low-band, mid-band, dan high-band (juga dikenal sebagai millimeter wave). Berikut adalah gambaran singkat tentang masing-masing:
**Low-Band Spectrum:**
Beroperasi antara 600-850 MHz . Hal ini mirip dengan apa yang digunakan jaringan 4G saat ini dan hanya sedikit lebih cepat dibandingkan 4G, antara 50-250 Mbps yang menawarkan area cakupan serupa untuk setiap menara seluler. Tidak semua operator kota dan regional menerapkan menara 5G pita rendah; beberapa memilih untuk memulai dengan menara mid-band. Meski begitu, perangkat 5G mungkin saja terhubung ke jaringan 5G pita rendah dan mencapai kecepatan serupa dengan 4G/LTE. 

**Mid-Band Spectrum:**
Beroperasi pada rentang 2,5 - 3,7 GHz dan memberikan kecepatan antara 100-900 Mbps. Meskipun menawarkan jangkauan yang lebih sedikit per menara seluler, jenis 5G ini akan menjadi implementasi jaringan 5G yang paling umum selama bertahun-tahun yang akan datang. Ini adalah kompromi yang masuk akal antara kecepatan dan jangkauan jaringan di wilayah perkotaan dengan kepadatan sedang dan wilayah pedesaan yang kurang padat. 

**High-Band (Millimeter Wave) Spectrum:**
Adalah pita yang paling sering dikaitkan dengan 5G. Beroperasi pada 25-39 GHz , ini dikenal sebagai spektrum “gelombang milimeter” dan memberikan kecepatan gigabit (beberapa pengujian menunjukkan kecepatan hingga 3 Gbps). Kerugiannya adalah pemancar gelombang milimeter memiliki jangkauan yang sangat terbatas dan memerlukan penempatan banyak pemancar kecil, sehingga hanya dapat digunakan di daerah perkotaan di mana pemancar dapat berada di dekat rumah dan bangunan yang berjarak dekat.

Sumber: 
https://www.nokia.com/thought-leadership/articles/spectrum-bands-5g-world/
https://www.cablefree.net/wirelesstechnology/4glte/5g-frequency-bands-lte/
https://5gstore.com/blog/2021/12/30/5g-frequency-band-information/

---

## 7. 5G Numerology
Numerologi mengacu pada karakteristik bentuk gelombang fisik dalam hal jarak subcarrier dan panjang domain waktu yang sesuai. Numerologi dapat kita uraikan dalam beberapa perspektif berbeda sebagai berikut.
* Jarak Subcarrier: Dalam 5G NR, jarak subcarrier dapat bervariasi dari 15 kHz hingga 960 kHz pada rilis 17. Jarak subcarrier yang lebih besar memungkinkan latensi yang lebih rendah dan mendukung pita frekuensi yang lebih tinggi, sedangkan jarak yang lebih kecil cocok untuk pita frekuensi yang lebih rendah dan ditingkatkan cakupan.
* Durasi Simbol: Durasi simbol dalam 5G NR berbanding terbalik dengan jarak subcarrier. Jarak subcarrier yang lebih besar menghasilkan durasi simbol yang lebih pendek, memungkinkan transmisi data lebih cepat dan latensi lebih rendah.
* Numerologi yang Dapat Diskalakan: Fleksibilitas dalam numerologi 5G memungkinkan sistem beradaptasi dengan berbagai skenario penerapan, pita frekuensi, dan kasus penggunaan, mulai dari bandwidth rendah, cakupan area luas hingga aplikasi bandwidth tinggi dan latensi rendah.

Numerologi 5G memberikan landasan bagi sifat 5G NR yang fleksibel dan adaptif, sehingga memungkinkannya mendukung berbagai kasus penggunaan dan skenario penerapan. Definisi Numerologi yang sangat sederhana berdasarkan penggunaan istilah dalam spesifikasi 3GPP adalah 'tipe spasi subcarrier', juga sering disebut SCS. Di LTE, kita tidak memerlukan terminologi khusus untuk menunjukkan jarak subcarrier karena hanya ada satu jarak subcarrier, tetapi di NR ada beberapa jenis jarak subcarrier yang berbeda.

Pada rilis 17, terdapat 7 numerologi (SCS: Subcarrier Spacing) seperti gambar di bawah ini.
![image](https://hackmd.io/_uploads/HyTE6uGip.png)
Struktur numerologi 5G dirancang untuk mendukung fitur-fitur kunci 5G seperti kecepatan tinggi, latensi rendah, kapasitas besar, dan fleksibilitas dalam mendukung berbagai macam layanan dan aplikasi.

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

---

## 8. 5G Service-based Architecture
![image](https://hackmd.io/_uploads/SJPgk9zsa.png)
Jaringan 5G tidak hanya membawa peningkatan kecepatan dan kapasitas, tetapi juga memperkenalkan pendekatan inovatif dalam arsitektur jaringan: 5G Service-based Architecture (SBA). Dalam representasi berbasis layanan atau titik referensi, interaksi antara operasi jaringan digambarkan. Berbasis layanan adalah bagaimana arsitektur 5G dijelaskan.

Salah satu bentuk kemampuan yang disediakan oleh NF (NF Service Producer) kepada NF (NF Service Consumers) resmi lainnya melalui antarmuka berbasis layanan adalah layanan fungsi jaringan. Salah satu bentuk kemampuan yang disediakan oleh NF (NF Service Producer) kepada NF (NF Service Consumers) resmi lainnya melalui antarmuka berbasis layanan adalah layanan fungsi jaringan.

* NRF (Fungsi Repositori Jaringan): Semua fungsi jaringan 5G (NF) di jaringan operator disimpan secara terpusat di Fungsi Repositori Jaringan (NRF). NRF menyediakan API berbasis standar yang memungkinkan 5G NF untuk mendaftar dan menemukan satu sama lain. Elemen penting yang diperlukan untuk menjalankan arsitektur berbasis layanan (SBA) baru dalam inti 5G adalah NRF.
* PCF (Fungsi Kontrol Kebijakan): Fungsi Kontrol Kebijakan memudahkan pengembangan dan penerapan kebijakan dalam jaringan 5G. PCF akan membantu Anda memonetisasi dan memperoleh manfaat dari 5G karena PCF dibuat dan dirancang menggunakan prinsip cloud-native untuk memenuhi kebutuhan layanan 5G.
* NSSF (Network Slicing Selection Function): Dalam lingkungan 5G, di mana berbagai layanan ditawarkan, sistem NSSF (Network Slicing Selection Function) adalah solusi untuk memilih potongan jaringan terbaik yang tersedia untuk layanan yang diminta oleh pengguna.
* UDM (Manajemen Data Terpadu) & UDR (Repositori Data Pengguna): UDM bersifat cloud-native dan dibuat untuk 5G, mirip dengan Home Subscriber Server (HSS) di LTE. Ini bertanggung jawab untuk membuat kredensial yang diperlukan untuk otentikasi, memberikan akses tergantung pada langganan pengguna, dan mengirimkan kredensial tersebut ke fungsi jaringan lainnya. Ini mengambil kredensial dari Repositori Data Pengguna (UDR). Berbagai fitur utama 5G didukung oleh fungsi jaringan UDM. Untuk menyelesaikan proses otentikasi, ini membuat kredensial otentikasi. Berdasarkan langganan pengguna, ia menyetujui akses jaringan dan roaming.
* NEF (Network Exposure Function) memfasilitasi akses yang aman, kuat, dan ramah pengembang ke layanan jaringan. Fungsi ini menyediakan sarana untuk secara aman mengekspos layanan dan kemampuan yang disediakan oleh fungsi jaringan 3GPP.
* AUSF (Fungsi Server Otentikasi): Otentikasi 5G dan metode Perjanjian Kunci 5G AKA dilakukan melalui fungsi server otentikasi. Untuk mengelola pengidentifikasi langganan yang tersembunyi atau dilindungi privasi, AUSF juga menyediakan fungsionalitas tambahan. Selama proses registrasi, AMF (Fungsi Akses dan Mobilitas) bertugas memilih Fungsi Server Otentikasi (AUSF) yang tepat.
* AMF (Access and Mobility Management Function) Fungsi Manajemen Akses dan Mobilitas inti 5G menerima semua informasi terkait kontrol dan sesi dari peralatan pengguna. Ia bertanggung jawab untuk menangani tugas-tugas yang berhubungan dengan koneksi dan mobilitas. Terhubung ke SMF dengan antarmuka N11. Jaringan seluler terdiri dari banyak instans AMF dan setiap AMF diidentifikasi secara unik oleh GUAMI (Pengidentifikasi AMF unik global). Ini mengimplementasikan algoritma Ciphering dan perlindungan integritas NAS (Non-Access Stratum). Ini bertanggung jawab atas intersepsi yang sah, Otentikasi Akses, dan Otorisasi. Ia juga melakukan manajemen konteks Keamanan.
* SMF (Session Management Function) Ini adalah elemen mendasar dari arsitektur jaringan inti 5G yang bertanggung jawab untuk berinteraksi dengan bidang data yang dipisahkan, membuat, memperbarui, dan menghapus PDU (Unit data protokol). Ia mengelola konteks sesi dengan fungsi bidang Pengguna. Fungsi yang dilakukan oleh SMF meliputi alokasi dan manajemen alamat IP UE, penghentian antarmuka, pemberitahuan data downlink, pengumpulan data pengisian daya, intersepsi yang sah, fungsi roaming, dll.
* AF (Application Function) Ini meminta kebijakan dinamis dan/atau kontrol penagihan. Ia melakukan operasi seperti mengakses Fungsi Eksposur Jaringan untuk mengambil berbagai sumber daya. Ia berinteraksi dengan PCF untuk kontrol kebijakan, perutean lalu lintas aplikasi, memaparkan layanan kepada pengguna akhir, dll. AF memaparkan lapisan Aplikasi untuk berinteraksi dengan sumber daya jaringan 5G. 
* UPF (User Plane Function) Ini adalah komponen mendasar dari Arsitektur Inti 3GPP 5G. Ini mewakili evolusi bidang data dari pemisahan bidang kontrol dan pengguna (CUPS). Fungsi UPF meliputi penanganan QoS untuk bidang pengguna, perutean dan penerusan paket, inspeksi paket, intersepsi yang sah untuk bidang pengguna, penghitungan dan pelaporan lalu lintas, dll. 
* DN (Data Networks) adalah jaringan data yang terkait dengan Arsitektur 3GPP 5G. Bisa berupa layanan operator, akses internet, atau layanan lainnya. 

Sumber:
https://www.geeksforgeeks.org/5g-network-architecture/?ref=header_search
https://sharetechnote.com/html/5G/5G_NetworkArchitecture.html

---

## 9. mmWave
![image](https://hackmd.io/_uploads/SJW8Du7sp.png)
Dalam teknologi 5G, ada dua jenis pita frekuensi yang diklasifikasikan. Pertama adalah pita Sub-6 GHz dimana frekuensi yang ditransmisikan dari menara telepon seluler kurang dari frekuensi 6GHz. Ini sangat mirip dengan 4G, dimana frekuensi yang ditransmisikan dari menara telepon seluler berada di bawah 6GHz. 

Di sisi lain, kecepatan lebih tinggi yang benar-benar membedakan 5G dari varian 4G LTE mana pun memerlukan pita frekuensi tinggi mmWave (gelombang milimeter, di atas 24GHz). Frekuensi tinggi ini memiliki bandwidth yang sangat besar, sehingga ideal untuk menjaga semua orang tetap terhubung di lingkungan sibuk seperti stadion. 

Jadi di 5G, kedua jenis rentang frekuensi ini didefinisikan sebagai: 
* Rentang Frekuensi-1 (Sub-6 GHz, kurang dari 6GHz)
* Rentang Frekuensi-2 (mmWave, di atas 24GHz)

Gelombang millimeter (mmWave), juga dikenal sebagai pita millimeter, adalah rentang frekuensi elektromagnetik antara gelombang mikro dan infra merah. Spektrum frekuensinya digunakan untuk komunikasi nirkabel berkecepatan tinggi. Sesuai dengan namanya, gelombang milimeter merupakan gelombang elektro magnet yang panjang gelombangnya berada dalam skala milimeter. Biasanya mengacu pada panjang gelombang 10 ~ 1 mm. Jika mengubah panjang gelombang menjadi frekuensi : 1 mm sama dengan 300 Ghz dan 10 mm sama dengan 30 Ghz. Namun, seperti banyak konsep lainnya, kisaran pasti 'Gelombang Milimeter' tidak didefinisikan dengan jelas. Ada yang menyebutnya gelombang milimeter jika lebih tinggi dari 20 Ghz dan ada yang punya definisi jangkauan lain.

Dalam spektrum gelombang milimeter, ada beberapa pita yang umum digunakan. Beberapa band yang umum digunakan adalah:
* Pita Ka : 26,5 ~ 40 Ghz
* Pita Q : 33 ~ 50 Ghz
* Pita V : 50 ~ 70 Ghz
* Pita W : 75 ~ 110 Ghz
* Pita D : 110 ~ 170 Ghz

Saat ini, frekuensi mmWave suah digunakan untuk mengakses aplikasi seperti streaming video dengan high-resolution di dalam ruang. Dengan menggunakan cara tradisional, frekuensi tinggi tidak cukup kuat untuk mengakses broadband aplikasi di dalam gedung karena dipengaruhi dinding yang cukup tebal maupun cuaca yang kurang baik. Dengan mmWave, semua nya bisa diatasi. Namun, tidak cocok untuk digunakan sebagai mobile broadband.

Frekuensi tinggi berarti panjang gelombang yang sempit, dan mmWaves berada di kisaran 10 milimeter sampai 1 milimeter. Kekuatan dari mmWave ini sendiri dapat berkurang karena rentan terhadap gas, hujan dan kelembaban. Itu sebabnya, mmWave jangkauannya hanya beberapa kilometer saja.

Sumber:
https://spectrum.ieee.org/everything-you-need-to-know-about-5g
https://www.techplayon.com/what-is-sub-6-ghz-mmwave-in-5g-and-why-mmwave-bands-are-required/
https://www.geeksforgeeks.org/5g-technology-and-its-significance/?ref=header_search
https://sharetechnote.com/html/RF_Handbook_MillimeterWave.html
https://www.techtarget.com/searchnetworking/definition/millimeter-wave-MM-wave

---

## 10. Massive MIMO
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkEOxqQsT.png)
MIMO adalah teknologi komunikasi radio dan merupakan singkatan dari Multiple Input Multiple Output. Sebagai kerangka dasar MIMO adalah memiliki banyak antena pada pemancar dan penerima. MIMO memastikan komunikasi yang andal pada kecepatan data tinggi karena memanfaatkan banyak jalur yang ada antara berbagai pemancar dan penerima.

Untuk teknologi lama, satu sel hanya dapat memiliki hingga sepuluh antena, tetapi untuk 5G, sel tersebut dapat memiliki hingga seratus antena. Artinya, satu sel dapat melayani lebih banyak pengguna pada saat yang sama dan dengan efisiensi serta kecepatan yang lebih tinggi. Namun segala sesuatunya harus dibayar mahal, artinya MIMO yang masif memiliki komplikasinya sendiri; Antena menyiarkan informasi ke segala arah secara bersamaan, hal ini dapat menyebabkan interferensi yang sangat besar. Masalah ini dapat diatasi dengan menggunakan teknik 5G lain yang disebut beamforming.

Sesuai dengan namanya, Massive MIMO merupakan sistem susunan antena yang menggunakan Antena dalam Jumlah Besar. Ini juga disebut MIMO Skala Besar.Teknik MIMO yang lebih canggih menggunakan banyak antena untuk mengirim dan menerima data. Saat ini tidak ada definisi pasti tentang berapa banyak antena yang harus dimiliki suatu sistem untuk dianggap sebagai Massive MIMO, namun sistem dengan antena lebih besar dari 8×8 umumnya dianggap sebagai sistem Massive MIMO. Angka 8×8 mengacu pada 8 antena pemancar dan 8 antena penerima.

Sistem MIMO masif, meskipun sangat sulit untuk diterapkan secara praktis, menawarkan keunggulan yang signifikan dibandingkan sistem MIMO non-massif. Dengan memanfaatkan prinsip MIMO, teknologi ini memungkinkan kapasitas jaringan ditingkatkan secara signifikan tanpa memerlukan lebih banyak spektrum nirkabel.

**Karakteristik teknologi utama dari Massive MIMO adalah:**
* Pemrosesan sepenuhnya digital, setiap antena memiliki RF dan rantai baseband digitalnya sendiri. Sinyal dari semua antena di setiap stasiun pangkalan diproses bersama-sama secara koheren. Keuntungan inti dari pemrosesan digital sepenuhnya mencakup penghindaran asumsi spesifik pada saluran propagasi, kemungkinan untuk mengukur respon saluran secara lengkap pada uplink dan merespon dengan cepat terhadap perubahan saluran. Menariknya, penilaian baru-baru ini menunjukkan bahwa pemrosesan digital penuh tidak hanya menawarkan kinerja yang unggul namun juga efisiensi energi yang lebih baik, sebuah tren yang mungkin diperkuat oleh pengembangan berkelanjutan dari sirkuit berdaya rendah yang disesuaikan.
* Ketergantungan pada timbal balik propagasi dan operasi TDD, memungkinkan saluran downlink diperkirakan dari percontohan uplink, dan meniadakan kebutuhan akan pengetahuan sebelumnya atau struktural tentang saluran propagasi.
* Algoritma precoding/decoding yang murah secara komputasi, berbentuk rasio maksimum (dikenal juga sebagai conjugate beamforming) atau pemrosesan zero-forcing. MIMO masif berfungsi sama baiknya dengan transmisi pembawa tunggal dan OFDM. Khususnya, beamforming konjugasi dengan OFDM setara dengan pembalikan waktu dalam sistem pembawa tunggal.
* Penguatan array, pada prinsipnya menghasilkan peningkatan anggaran tautan loop tertutup yang sebanding dengan jumlah antena stasiun pangkalan.
* Pengerasan saluran, yang secara efektif menghilangkan efek pemudaran cepat. Secara operasional, setiap tautan terminal-stasiun pangkalan menjadi saluran skalar yang penguatannya stabil pada konstanta deterministik dan tidak bergantung pada frekuensi. Hal ini sangat menyederhanakan masalah alokasi sumber daya.
* Penyediaan kualitas layanan yang baik secara seragam ke seluruh terminal dalam sel difasilitasi oleh peningkatan link budget yang ditawarkan oleh penguatan array, dan kemampuan penekanan interferensi yang ditawarkan oleh resolusi spasial array. Algoritme kontrol daya dasar yang umum mencapai keadilan maksimal-min di antara terminal.
* Pengoperasian stasiun pangkalan secara otonom , tanpa berbagi data muatan atau informasi status saluran dengan sel lain, dan tidak memerlukan sinkronisasi waktu yang akurat.
* Kemungkinan untuk mengurangi akurasi dan resolusi frontend transceiver, serta pemrosesan digital dan representasi angka dalam komputasi.

**Ada banyak keuntungan menggunakan teknologi Massive MIMO:**
* Peningkatan kapasitas : Peningkatan jumlah antena memungkinkan kapasitas sel yang lebih besar dari penggunaan multiplexing spasial agresif.
* Meningkatkan Kecepatan Data: Karena semakin banyak antena, semakin banyak aliran data independen yang dapat dikirim dan karenanya tingkat data yang akan ditransfer jauh lebih besar dalam waktu tertentu.
* Meningkatkan rasio sinyal terhadap noise tautan dasar: Salah satu keuntungan dasar penggunaan sistem MIMO adalah dapat digunakan untuk meningkatkan rasio sinyal terhadap noise dari sistem secara keseluruhan.
* Pada PA yang mahal dan berdaya rendah : Dengan MIMO yang masif, amplifier daya yang mahal dan berdaya tinggi (50W) yang digunakan dalam sistem konvensional digantikan oleh ratusan amplifier berbiaya rendah dengan daya dalam kisaran miliwatt. MIMO besar-besaran mengurangi kendala pada linearitas dan akurasi amplifier individu dan rantai RF.
* Peningkatan efisiensi energi dan lebih sedikit gangguan: Dengan MIMO yang masif, stasiun pangkalan dapat memfokuskan energi yang dipancarkannya ke arah spasial di mana ia mengetahui lokasi terminalnya. Dan stasiun pangkalan dapat dengan sengaja menghindari transmisi ke arah di mana penyebaran interferensi akan membahayakan, sehingga mengurangi interferensi ke sistem lain. MIMO besar-besaran mengurangi kendala pada linearitas dan akurasi amplifier individu dan rantai RF.

Sumber: 
https://www.geeksforgeeks.org/challenges-for-5g/?ref=header_search
https://futurenetworks.ieee.org/topics/massive-mimo
https://futurenetworks.ieee.org/tech-focus/march-2017/massive-mimo-for-5g
https://www.techplayon.com/intro-to-massive-mimo/
https://sharetechnote.com/html/5G/5G_MassiveMIMO_Definition.html
___

## 11. Beamforming - Beamsweeping
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hy2JHiQjp.png)
### 11.1 Beamforming
Beamforming adalah teknik MIMO di mana pemancar atau antena memfokuskan berkas sinyal sempit ke arah penerima. Sinyal dapat dikontrol dengan memodifikasi besaran dan fase sehingga antena dapat fokus pada pengguna tertentu. Hal ini mengharuskan pemancar mengetahui saluran nirkabel. Beberapa antena ditempatkan berdekatan, menyiarkan sinyal pada waktu yang sedikit bervariasi dikerahkan dalam kerja beamforming. Gelombang yang tumpang tindih akan menghasilkan interferensi konstruktif atau destruktif yang masing-masing akan membuat sinyal menjadi kuat atau lemah. Jika ini dijalankan dengan benar, beamforming memfokuskan sinyal ke jalurnya. Titik akses membentuk berkas sempit yang mempunyai penguatan tinggi pada arah tertentu, bukan pada sudut lebar. Sinar ini menunjuk ke pelanggan dari mana ia harus menerima data, berpotongan dengan sinar pelanggan dan menerima datanya. Keterbatasannya meliputi sumber daya komputasi yang diperlukan karena memerlukan waktu dan tenaga yang lebih besar. Beamforming secara komputasi adalah kombinasi linier dari keluaran elemen yang dapat digunakan untuk menghitung sinar.

**Mengapa kita membutuhkan BeamForming?**
![image](https://hackmd.io/_uploads/r1CV457iT.png)
Mari kita lihat dua ilustrasi seperti gambar di atas ini. Ada dua sistem antena dan mari kita asumsikan kedua antena tersebut memancarkan jumlah energi total yang persis sama.

Dalam kasus 1, sistem antena memancarkan energi dalam jumlah yang hampir sama ke segala arah. Ketiga UE di sekitar antena akan menerima jumlah energi yang hampir sama tetapi sebagian besar energi yang tidak diarahkan ke UE tersebut akan terbuang.

Dalam kasus 2, kekuatan sinyal dari pola radiasi ('pancaran') secara khusus 'dibentuk' sedemikian rupa sehingga energi yang terpancar ke arah UE jauh lebih kuat dibandingkan bagian lain yang tidak diarahkan ke UE.

**Teknologi untuk BeamForming**
Ada beberapa cara berbeda untuk mengimplementasikan beamforming. Berikut adalah beberapa teknik yang paling umum digunakan.
1. Switched Array Antenna : Ini adalah teknik yang mengubah pola pancaran (bentuk radiasi) dengan menyalakan/mematikan antena secara selektif dari susunan sistem antena.
2. Manipulasi Fase Berbasis DSP : Ini adalah teknik mengubah pola pancaran (bentuk radiasi) dengan mengubah fase sinyal yang melalui setiap antena. Dengan menggunakan DSP, Anda dapat mengubah fase sinyal untuk setiap port antena secara berbeda untuk membentuk pola pancaran tertentu yang paling sesuai untuk satu atau beberapa UE tertentu.
3. Beamforming by Precoding : Ini adalah teknik mengubah pola pancaran (bentuk radiasi) dengan menerapkan matriks precoding tertentu. Ini adalah teknik yang digunakan dalam LTE. Di LTE, mode transmisi berikut menerapkan 'BeamForming' secara implisit atau eksplisit.
* TM 6 - Multiplexing spasial loop tertutup menggunakan lapisan transmisi tunggal.
* TM 7 - Beamforming (Port antena 5)
* TM 8 - Beamforming Lapisan Ganda (port Antena 7 dan 8)

### 11.2 Beamsweeping
Beamsweeping merupakan pengembangan dari beamforming yang secara dinamis mengarahkan beam sinyal ke berbagai arah untuk mencari perangkat pengguna dengan sinyal terlemah. Hal ini memastikan semua perangkat mendapatkan koneksi optimal secara berkelanjutan. Beamsweeping digunakan pada saat akses awal oleh UE untuk memilih berkas terbaik. gNB mentransmisikan sinar ke segala arah dalam suatu ledakan pada interval tertentu yang teratur. Setiap kali UE melakukan sinkronisasi dengan jaringan, ia membaca synchronization signal block (SSB) dan mengekstraksi sinyal.

Beamsweeping menggunakan teknik pemindaian untuk secara berurutan mengarahkan beam sinyal ke berbagai sudut. Ketika beam menemukan perangkat pengguna dengan sinyal lemah, beam tersebut akan difokuskan pada perangkat tersebut untuk meningkatkan kualitas koneksi. Beamforming dan beamsweeping merupakan teknologi inovatif yang memainkan peran penting dalam menghadirkan konektivitas 5G yang lebih cepat, andal, dan efisien. Teknologi ini membantu meningkatkan jangkauan, kekuatan sinyal, dan efisiensi spektrum, memungkinkan pengguna untuk menikmati pengalaman konektivitas yang lebih baik di berbagai situasi.

**Technical Aspects dari Beam Sweeping:**
* Pengaturan Sinar Awal: Ketika UE membuat koneksi dengan gNB, pengaturan beamforming awal terjadi. Selama fase ini, gNB mengidentifikasi arah pancaran 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 sinar (sweeping) diperlukan.
* Penyesuaian Dinamis: Berdasarkan umpan balik yang diterima dari UE dan parameter jaringan lainnya, gNB secara dinamis menyesuaikan arah pancaran. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa UE menerima sinyal sekuat mungkin dan memelihara koneksi yang andal.
* Pola Penyapuan Sinar: Penyapuan sinar dapat melibatkan penyapuan melalui pola yang telah ditentukan atau secara dinamis menyesuaikan arah sinar berdasarkan umpan balik waktu nyata. Polanya bisa sempit atau lebar, bergantung pada lingkungan dan kebutuhan spesifik.
* Pertimbangan Mobilitas: Penyapuan sinar menjadi sangat penting ketika UE sedang bergerak. Saat UE bergerak, arah pancaran optimal dapat berubah karena faktor-faktor seperti pergeseran Doppler, propagasi multipath, dan interferensi. Penyapuan sinar dinamis memastikan optimalisasi koneksi secara berkelanjutan.

**Manfaat Beamsweeping:**
* Peningkatan Kualitas Sinyal: Dengan menyesuaikan arah pancaran secara dinamis, sapuan pancaran memastikan bahwa UE menerima sinyal yang kuat dan andal, bahkan di lingkungan yang menantang.
* Peningkatan Kapasitas: Penyapuan sinar memungkinkan gNB melayani beberapa UE secara bersamaan dengan mengarahkan energi RF secara efisien.
* Dukungan Mobilitas yang Ditingkatkan: Untuk UE yang sedang bergerak, sapuan sinar memastikan konektivitas tanpa batas dengan terus menyesuaikan arah sinar untuk mempertahankan kekuatan sinyal yang optimal.

Sumber: 
https://www.geeksforgeeks.org/challenges-for-5g/?ref=header_search
https://sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_BeamForming.html#Technology_for_BeamForming
https://spectrum.ieee.org/everything-you-need-to-know-about-5g
https://www.telecomtrainer.com/beam-sweeping-5g-nr/
https://www.mathworks.com/content/dam/mathworks/mathworks-dot-com/images/responsive/supporting/campaigns/offers/5g-beam-management-white-paper/5g-beam-management-white-paper.pdf
___

## 12. Open RAN Movement
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJut767ia.png)
Open Radio Access Network (O-RAN) adalah pendekatan terpilah untuk menerapkan jaringan fronthaul dan midhaul seluler yang dibangun sepenuhnya berdasarkan prinsip cloud native. O-RAN menggarisbawahi tujuan kinerja 5G RAN yang disederhanakan melalui atribut umum yaitu efisiensi, kecerdasan, dan keserbagunaan. Open RAN yang diterapkan di tepi jaringan akan menguntungkan aplikasi 5G seperti kendaraan otonom dan IoT, mendukung kasus penggunaan network slicing secara efektif, dan memungkinkan peningkatan firmware over-the-air yang aman dan efisien.

O-RAN adalah evolusi dari arsitektur Next Generation RAN (NG-RAN), yang pertama kali diperkenalkan oleh 3GPP GSMA dalam spesifikasi teknis rilis 15 (5G versi 1) TS 38.401. Aliansi O-RAN dibentuk untuk memajukan filosofi NG-RAN, memperluas cakupan dari apa yang awalnya digariskan oleh 3GPP. Terdiri dari lebih dari 1601 perusahaan anggota, aliansi O-RAN mengeluarkan spesifikasi dan merilis perangkat lunak sumber terbuka di bawah naungan Linux Foundation.

### 12.1 Arsitektur Referensi O-RAN
![image](https://hackmd.io/_uploads/H1yQIa7ip.png)
**1. Orchestration/NMS layer with  Non Real Time RAN Intelligent Controller**
Fungsionalitas kontrol non-RT (> 1 detik) dan fungsi kontrol mendekati Waktu Nyata (dekat-RT) (<1 detik) dipisahkan dalam RIC. Fungsi non-RT mencakup manajemen layanan dan kebijakan, analisis RAN, dan pelatihan model untuk fungsionalitas RAN yang mendekati RT. Model terlatih dan fungsi kontrol real-time yang dihasilkan di RIC non-RT didistribusikan ke RIC dekat-RT untuk eksekusi runtime.
* Spesifikasi O-RAN mendefinisikan antarmuka A1 antara lapisan Orchestration/NMS dengan RIC non-RT dan eNB/gNB yang berisi RIC near-RT.
* Aplikasi manajemen jaringan di RIC non-RT menerima dan bertindak berdasarkan data yang sangat andal dari Unit Kontrol (CU) modular dan Unit Terdistribusi (DU) dalam format standar melalui Antarmuka A1.
* Kebijakan yang mendukung AI dan model berbasis ML menghasilkan pesan di RIC non-RT dan disampaikan ke RIC dekat-RT.
* Algoritme inti RIC non-RT dimiliki dan diterapkan oleh operator jaringan
* Algoritme ini memberikan kemampuan untuk mengubah perilaku RAN berdasarkan penerapan model berbeda yang dioptimalkan untuk kebijakan masing-masing operator dan tujuan pengoptimalan

**2. RAN Intelligent Controller (RIC) near-Real Time function layer**
Arsitektur referensi O-RAN memberikan RRM generasi berikutnya dengan kecerdasan tertanam, sekaligus secara opsional mengakomodasi RRM lama. Ini berada di dalam lapisan fungsi RIC Near RT. RIC near-RT sepenuhnya kompatibel dengan RRM lama dan desainnya dimulai untuk meningkatkan fungsi operasional yang menantang seperti penyeimbangan beban yang dikontrol per-UE, manajemen RB, deteksi interferensi, dan mitigasi.

Lapisan ini memiliki fungsi sebagai berikut
* Ini menyediakan fungsi-fungsi baru yang memanfaatkan kecerdasan tertanam, seperti manajemen QoS, manajemen konektivitas, dan kontrol serah terima yang mulus.
* RIC near-RT menghadirkan platform yang kuat, aman, dan terukur yang memungkinkan penerapan aplikasi kontrol pihak ketiga secara fleksibel.
* Fungsi RIC near-RT memanfaatkan database yang disebut Radio-Network Information Base (R-NIB) yang menangkap keadaan hampir real-time dari jaringan yang mendasarinya
* Ini menyalurkan berbagai data pengukuran RAN ke RIC dekat RT untuk memfasilitasi pengelolaan sumber daya radio
* Ini juga menyediakan perintah konfigurasi awal ke CU/DU.
* RIC dekat-RT dapat disediakan oleh TEM tradisional atau pemain pihak ketiga
* RIC near-RT menerima model AI dari RIC non-RT dan menjalankannya untuk mengubah perilaku fungsional jaringan

Titik Referensi Antarmuka (A1 & E2)
* A1, seperti dijelaskan di atas, adalah antarmuka antara RIC non-RT dan CU modular yang berisi RIC dekat-RT.
* E2 adalah antarmuka standar antara RIC dekat-RT dan CU/DU dalam konteks arsitektur O-RAN.

**3. Multi-RAT CU protocol stack Function**
* Fungsi tumpukan protokol Multi-RAT mendukung 4G, 5G dan pemrosesan protokol lainnya.
* Fungsi dasar dari tumpukan protokol diimplementasikan sesuai dengan perintah kontrol yang dikeluarkan oleh modul RIC dekat-RT misalnya handover
* Fungsi Multi-RAT CU akan diterapkan pada platform virtualisasi
* Virtualisasi ini menyediakan lingkungan eksekusi yang sangat efisien untuk CU dan RIC dekat-RT, dengan kemampuan untuk mendistribusikan kapasitas di beberapa elemen jaringan dengan isolasi keamanan, alokasi sumber daya virtual, enkapsulasi sumber daya akselerator, dll.
* Arsitektur saat ini menggunakan definisi antarmuka yang ada untuk F1/E1/X2/Xn yang disediakan oleh 3GPP
* Antarmuka ini dapat ditingkatkan untuk mendukung operasi antar multi-vendor dan CU yang disediakan oleh TEM menawarkan CP regional dan UP jangkar untuk DU.

**4. DU and RRU Function**
* Fungsi DU dan RRU mencakup fungsi L2 waktu nyata, pemrosesan pita dasar, dan pemrosesan frekuensi radio
* Antarmuka antara DU dan RRU menyediakan segmentasi fungsi standar, termasuk antarmuka pemisahan lapisan bawah DU-RRU (Antarmuka jarak depan terbuka), dan antarmuka pemisahan lapisan atas CU-DU (F1), yang menjamin inter-operabilitas antara berbagai TEM

### 12.2 O-RAN 5G Architecture
5G NR sehubungan dengan 3GPP Rilis 15 dan yang lebih baru, spesifikasinya mengharuskan RAN menjadi pengelompokan elemen fungsional yang terpilah. GNB yang merupakan stasiun pangkalan 5G, terdiri dari unit fungsional berikut:
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sk-tu6msa.png)
**1. Open Radio Unit (O-RU) :** Open Radio Unit (O-RU) yang terdiri dari rantai RF, untuk mengirim atau menerima sinyal over-the-air dan memberikan transformasi yang sesuai dari sinyal radio analog dan sinyal digital. Ini terhubung melalui fronthaul ke Open Distributed Unit (O-DU).
**2. Open Distributed Unit (O-DU)**: Open Distributed Unit (O-DU) yang menangani pemrosesan lapisan bawah baseband melalui lapisan PDCP dari tumpukan protokol. Dalam sistem RAN lama, ini berjalan pada perangkat keras milik vendor, namun perangkat lunak saat ini mampu berjalan pada perangkat keras COTS, sehingga fungsi ini dapat divirtualisasikan. Karena divirtualisasikan, hal ini memberikan fleksibilitas dalam hal menempatkan proses di lokasi berbeda yang mungkin mencakup situs seluler, lokasi tepi jauh dan/atau lokasi terpusat. Pemisahan lapisan fungsional ini ditentukan dalam spesifikasi 3GPP dan penempatannya dipilih berdasarkan jenis jaringan transportasi (serat, gelombang mikro, dll.) yang tersedia di lokasi sel. Detail tentang arsitektur referensi untuk O-DU tersedia di sini .
**3. Open Centralized Unit (O-CU):** Open Centralized Unit (O-CU) menangani semua fungsi lapisan yang lebih tinggi dari tumpukan protokol dari PDCP dan fungsi seperti fungsi RRC, PDCP, SDAP, X2-U, F1-U, NG -U, S1-U, X2AP (X2-C), F1AP (F1-C), NGAP (NG-C), S1AP (S1-C) dan OAM. Perangkat lunak O-CU harus mampu dijalankan pada prosesor X86/ARM.


### 12.3 Manfaat O-RAN
* Penghematan biaya : OpenRAN dapat mengurangi biaya pembangunan dan pemeliharaan jaringan nirkabel, karena memungkinkan operator menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak dari beberapa vendor, sehingga dapat meningkatkan persaingan dan menurunkan harga.
* Peningkatan inovasi : Dengan mengizinkan vendor berbeda menyediakan komponen untuk jaringan, OpenRAN dapat mendorong inovasi dan teknologi baru di industri.
* Fleksibilitas yang lebih besar : OpenRAN memungkinkan operator untuk menyesuaikan jaringan mereka dan beradaptasi terhadap perubahan teknologi dan permintaan pengguna dengan lebih mudah.
* Keamanan yang lebih baik : OpenRAN berpotensi meningkatkan keamanan dengan memungkinkan operator memilih teknologi keamanan terbaik dari vendor yang berbeda dan mengintegrasikannya ke dalam jaringan mereka.
* Mengurangi vendor lock-in : Dalam penerapan RAN tradisional, operator sering kali dikunci dalam menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak dari satu vendor. Hal ini dapat mempersulit peralihan vendor atau melakukan perubahan pada jaringan. OpenRAN, di sisi lain, memungkinkan operator untuk menggunakan komponen dari vendor yang berbeda, sehingga dapat mengurangi risiko vendor lock-in.
* Meningkatnya persaingan : OpenRAN dapat meningkatkan persaingan dalam industri dengan memungkinkan vendor baru memasuki pasar dan menawarkan solusi inovatif. Hal ini dapat memberikan lebih banyak pilihan bagi operator dan berpotensi menurunkan harga bagi konsumen.
* Dukungan untuk teknologi baru : OpenRAN dapat membantu mendukung teknologi dan standar baru, seperti 5G dan virtualisasi. Dengan memungkinkan operator untuk memadupadankan komponen dari vendor yang berbeda, OpenRAN dapat memfasilitasi penerapan teknologi baru ini dan mempercepat penerapannya.
* Dukungan untuk daerah pedesaan dan terpencil : OpenRAN dapat bermanfaat khususnya bagi operator yang melayani daerah pedesaan dan terpencil. Dengan menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak berstandar dan berbiaya rendah, OpenRAN dapat memungkinkan operator untuk menyebarkan jaringan nirkabel di area di mana solusi RAN tradisional mungkin terlalu mahal atau sulit untuk diterapkan.
* Standar terbuka : OpenRAN didasarkan pada standar terbuka, yang dapat membantu memastikan interoperabilitas antar komponen yang berbeda dan mengurangi risiko vendor lock-in. Hal ini dapat mendorong ekosistem yang lebih beragam dan kompetitif untuk jaringan nirkabel.
* Peningkatan efisiensi jaringan : OpenRAN berpotensi meningkatkan efisiensi jaringan dengan memungkinkan operator mengoptimalkan jaringan mereka menggunakan komponen terbaik dari vendor yang berbeda. Hal ini dapat menghasilkan penggunaan sumber daya jaringan yang lebih efisien, peningkatan kinerja jaringan, dan kualitas layanan yang lebih baik bagi pengguna.
* Manajemen jaringan yang disederhanakan : OpenRAN dapat menyederhanakan manajemen jaringan dengan menyediakan antarmuka terpadu dan terstandar untuk berbagai komponen jaringan. Hal ini dapat memudahkan operator dalam mengelola jaringannya dan mengurangi kompleksitas operasionalnya.
* Skalabilitas : OpenRAN dapat dengan mudah ditingkatkan atau diturunkan untuk memenuhi permintaan jaringan yang terus berubah. Dengan menggunakan komponen perangkat keras dan perangkat lunak standar, OpenRAN dapat memberikan solusi yang fleksibel dan terukur yang dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan berbagai operator.
* Peningkatan kolaborasi : OpenRAN dapat mendorong kolaborasi antara berbagai pemain di industri, termasuk operator, vendor, dan pengembang perangkat lunak. Dengan mengedepankan standar terbuka dan interoperabilitas, OpenRAN dapat menciptakan ekosistem yang lebih kolaboratif untuk jaringan nirkabel, sehingga dapat menghasilkan inovasi yang lebih besar dan solusi yang lebih baik bagi pengguna.
* Manfaat lingkungan : OpenRAN berpotensi memberikan manfaat lingkungan dengan mengurangi jumlah limbah elektronik yang dihasilkan oleh penerapan RAN tradisional. Dengan menggunakan komponen perangkat keras terstandar yang dapat dengan mudah ditingkatkan atau diganti, OpenRAN dapat mengurangi kebutuhan akan peningkatan perangkat keras yang mahal dan merusak lingkungan.

### 12.4 Tantangan O-RAN
Meskipun solusi OpenRAN berkembang pesat dan semakin mendapat perhatian, ada beberapa tantangan untuk OpenRAN.
* Masalah Kinerja : Setiap kali Anda mencoba membicarakan implementasi OpenRAN, salah satu tantangan paling umum yang akan Anda dapatkan adalah masalah kinerja. Namun bergantung pada kasus penggunaan dan jenis penerapan tertentu, Anda dapat mengatakan 'kami tidak memiliki masalah kinerja lagi' atau Anda harus mengatakan 'kami masih memiliki cara untuk melakukannya sebelum sistem openRAN memenuhi persyaratan kinerja'.
Jaringan OpenRAN mungkin tidak dapat menandingi kinerja atau keandalan penerapan RAN tradisional. Misalnya, penggunaan komponen berbasis perangkat lunak dapat menimbulkan masalah latensi atau kinerja lainnya, yang mungkin perlu diatasi melalui desain dan pengujian yang cermat.
Pada akhir tahun 2021, tampaknya kinerja OpenRAN sudah mencapai titik untuk mendukung jaringan LTE dengan jumlah dukungan frekuensi yang relatif kecil dan tidak banyak memerlukan kepadatan seperti daerah pedesaan, dan kita bahkan melihat contoh kerja seperti Rakuten. Namun hal ini belum memenuhi persyaratan kinerja yang diperlukan untuk agregasi multi operator, kemampuan Massive MIMO (misalnya, 5G).
* Kurangnya Standar Umum : Menurut saya spesifikasi Open RAN sudah sangat matang, namun menurut saya spesifikasi ini belum matang atau disepakati di industri seperti 3GPP.
Pengembangan standar-standar ini dapat menjadi rumit dan memakan waktu, dan mungkin terdapat perbedaan pendapat antara berbagai pemangku kepentingan mengenai arah dan ruang lingkup standar-standar tersebut.
Pada akhir tahun 2021, menurut saya spesifikasi OpenRAN dari O-RAN Allience akan berada di posisi terdepan dalam hal spesifikasi, tetapi saya tidak yakin apakah itu satu-satunya spesifikasi yang diikuti oleh setiap pemain seperti 3GPP. Untuk spesifikasi Fronthaual, sepertinya sebagian besar pemain OpenRAN mencoba mendukung spesifikasi aliansi O-RAN (split 7,2x). Saya rasa sebagian besar pemain kemungkinan besar akan menyetujui spesifikasi aliansi O-RAN pada definisi dan antarmuka CU/DU karena spesifikasi yang sama diadopsi oleh aliansi O-RAN dan 3GPP. Namun saya tidak yakin bagaimana pendapat sebagian besar pelaku industri tentang komponen lain dari arsitektur OpenRAN.
* Interoperabilitas : OpenRAN memerlukan interoperabilitas antar komponen dari vendor yang berbeda, yang mungkin sulit untuk dicapai. Terdapat risiko bahwa vendor yang berbeda dapat menafsirkan standar secara berbeda, sehingga menyebabkan masalah kompatibilitas dan penundaan penerapan.
* Integrasi: OpenRAN memerlukan integrasi antara berbagai komponen jaringan, termasuk RAN, jaringan inti, dan sistem manajemen. Mengintegrasikan komponen-komponen yang berbeda ini bisa menjadi rumit dan memakan waktu, terutama ketika bekerja dengan komponen dari vendor yang berbeda. Terkadang disarankan untuk mempekerjakan pihak ketiga untuk melakukan pekerjaan ini. Ini mungkin ide yang bagus, namun pendekatan ini akan menimbulkan biaya tambahan.
* Keamanan: OpenRAN menimbulkan risiko keamanan baru, karena melibatkan penggunaan komponen dari beberapa vendor, beberapa di antaranya mungkin memiliki protokol atau standar keamanan yang berbeda. Memastikan keamanan penerapan OpenRAN memerlukan perencanaan dan koordinasi yang cermat antara vendor dan operator.
* Biaya: Meskipun OpenRAN berpotensi mengurangi biaya dalam jangka panjang, mungkin ada biaya tambahan yang terkait dengan penerapan dan pengintegrasian komponen dari vendor yang berbeda. Mungkin juga ada biaya tambahan yang terkait dengan pelatihan personel tentang cara mengoperasikan dan memelihara jaringan OpenRAN.
****Ini mungkin terdengar agak berlawanan dengan intuisi karena 'Pengurangan Biaya' telah disebutkan sebagai salah satu motivasi terkuat untuk OpenRAN. Namun pada kenyataannya, openRAN mungkin tidak seefektif yang diharapkan dari segi biaya, setidaknya untuk periode awal penerapannya.
* Ketidakdewasaan: OpenRAN adalah teknologi yang relatif baru dan masih dalam tahap awal pengembangan. Ada risiko bahwa beberapa komponen mungkin belum sepenuhnya matang atau tidak memenuhi standar yang disyaratkan, sehingga menyebabkan penundaan dalam penerapan atau masalah pada kinerja jaringan.
* Dukungan vendor: Agar OpenRAN berhasil, diperlukan dukungan ekosistem vendor yang luas, termasuk penyedia perangkat keras, pengembang perangkat lunak, dan integrator sistem. Jika vendor tidak bersedia berinvestasi dalam pengembangan solusi OpenRAN atau jika mereka tidak melihat alasan bisnis yang layak untuk hal tersebut, penerapannya mungkin akan lambat.
* Lingkungan peraturan: Lingkungan peraturan dapat menimbulkan tantangan terhadap penerapan OpenRAN, khususnya di negara-negara yang memiliki peraturan ketat seputar keamanan jaringan atau pemilihan vendor. Untuk mengatasi masalah peraturan ini mungkin memerlukan kolaborasi antara vendor, operator, dan pembuat kebijakan.
* Sistem lama: Banyak operator memiliki penerapan RAN yang mungkin tidak kompatibel dengan OpenRAN. Mengintegrasikan sistem lama ini dengan OpenRAN mungkin merupakan sebuah tantangan, dan mungkin memerlukan investasi tambahan untuk meningkatkan atau mengganti infrastruktur yang ada.

Sumber: 
https://www.5g-networks.net/5g-technology/openran-o-ran-for-5g-explained/
https://standards.ieee.org/beyond-standards/how-open-radio-access-network-open-ran-will-innovate-mobile-networks/
https://sharetechnote.com/html/OpenRAN/OR_WhatIsIt.html
https://www.techplayon.com/open-ran-o-ran-reference-architecture/
https://www.techplayon.com/5g-open-ran-network-architecture-components/
___

## 13. Telecom Infra Project (TIP)
![image](https://hackmd.io/_uploads/ryHrl0mj6.png)
Telecom Infra Project (TIP) adalah komunitas perusahaan dan organisasi global yang mendorong solusi infrastruktur untuk memajukan konektivitas global. Separuh populasi dunia masih belum terhubung ke internet, dan bagi mereka yang sudah terhubung, konektivitas seringkali tidak mencukupi. Hal ini membatasi akses terhadap berbagai manfaat konsumen dan komersial yang disediakan oleh internet, sehingga berdampak pada pertumbuhan PDB secara global. Namun, kurangnya fleksibilitas dalam solusi yang ada saat ini – diperburuk oleh terbatasnya pilihan penyedia teknologi – menyulitkan operator untuk membangun dan meningkatkan jaringan secara efisien.

Didirikan pada tahun 2016, TIP adalah komunitas dengan anggota beragam yang mencakup ratusan perusahaan – mulai dari penyedia layanan dan mitra teknologi, hingga integrator sistem dan pemangku kepentingan konektivitas lainnya. Kami bekerja sama untuk mengembangkan, menguji, dan menerapkan solusi terbuka, terpilah, dan berbasis standar yang memberikan konektivitas berkualitas tinggi yang dibutuhkan dunia – saat ini dan dalam beberapa dekade mendatang.
![Screenshot 2024-02-09 232246](https://hackmd.io/_uploads/ByZOZRXsa.png)

**Misi:**
* Untuk mendorong pengembangan dan penerapan solusi teknologi terbuka, terdisagregasi, dan berbasis standar di industri telekomunikasi.
* Untuk memelihara kolaborasi di antara berbagai pemangku kepentingan termasuk operator, vendor, integrator sistem, dan pemain industri lainnya.
* Untuk mempercepat pengembangan dan penerapan teknologi baru, seperti 5G, komputasi tepi, dan infrastruktur cloud-native.

**Kegiatan:**
* TIP bekerja melalui Grup Proyek yang fokus pada tantangan teknis dan operasional spesifik di area seperti perangkat keras, perangkat lunak, dan solusi jaringan end-to-end.
* Grup proyek mengembangkan spesifikasi open-source dan implementasi referensi yang dirancang untuk interoperable dan vendor-neutral.
* TIP juga menyelenggarakan acara pengujian dan validasi untuk memastikan bahwa solusi yang dikembangkan memenuhi persyaratan kinerja teknis dan interoperability.


**Manfaat:**
* Inovasi yang lebih cepat: Solusi terbuka dan terdisagregasi mendorong kolaborasi dan persaingan, yang mengarah ke pengembangan teknologi baru yang lebih cepat.
* Biaya yang lebih rendah: Dengan memungkinkan operator untuk memilih dari berbagai vendor, solusi terbuka dapat membantu mengurangi biaya penerapan dan pengoperasian jaringan.
* Fleksibilitas yang lebih tinggi: Solusi terbuka dan terdisagregasi memberi operator lebih banyak fleksibilitas untuk menyesuaikan jaringan mereka dengan kebutuhan spesifik mereka.
* Keamanan yang ditingkatkan: Standar terbuka dan pengujian independen dapat membantu meningkatkan keamanan jaringan telekomunikasi.

**Proyek Saat Ini:**
* OpenRAN: Mengembangkan antarmuka terbuka untuk Radio Access Network (RAN) untuk mendorong persaingan dan inovasi.
* OpenRAN Fronthaul: Mendefinisikan antarmuka terbuka untuk jaringan fronthaul, yang menghubungkan base station ke sel radio.
* Open Edge Computing: Mengembangkan spesifikasi terbuka untuk platform komputasi tepi yang dapat digunakan untuk menyebarkan aplikasi cloud-native di tepi jaringan.
* Open Optical Network: Membakukan antarmuka terbuka untuk jaringan optical transport, yang membawa data antara berbagai bagian jaringan.

**Dampak:**
TIP telah memainkan peran penting dalam mempercepat pengembangan dan penerapan solusi terbuka dan terdisagregasi untuk industri telekomunikasi. Pekerjaan mereka membantu membuat jaringan lebih terjangkau, fleksibel, dan aman.

**Telecom Infra Project (TIP) Project Groups**
1. Fixed Broadband
Grup Proyek Fixed Broadband sedang mengembangkan teknologi generasi baru yang terbuka dan terpilah yang membantu operator meningkatkan ketersediaan layanan broadband yang cepat dan andal di seluruh dunia. Tujuan keseluruhan dari kelompok proyek adalah:
* Untuk mempromosikan penerapan teknologi modern dan aman berdasarkan antarmuka terbuka dan terstandarisasi
* Untuk meningkatkan keragaman rantai pasokan, membuka peluang bisnis baru bagi pemasok dan meningkatkan pilihan bagi operator

2. Metaverse Ready Networks
Grup Proyek Jaringan Siap Metaverse adalah titik fokus aktivitas TIP untuk memungkinkan jaringan siap metaverse. Bagi penyedia layanan konektivitas dan teknologi, serta industri yang lebih luas, metaverse akan menciptakan peluang untuk memberikan pengalaman baru yang mencakup semua sektor termasuk pendidikan, layanan kesehatan, pekerjaan jarak jauh, dan banyak lagi. Ketika kasus penggunaan ini mulai muncul, kinerja dan fungsionalitas jaringan perlu berkembang. Seiring dengan perkembangannya dalam dekade berikutnya, layanan imersif di masa depan akan memerlukan lebih banyak kemampuan jaringan untuk mendukung kelincahan, kemampuan program, kinerja, dan keandalan yang lebih baik.

3. Neutral-Host NaaS
Grup Proyek TIP yang berfokus pada kebutuhan operator host netral yang bergerak, tetap, dan dalam gedung serta berdedikasi pada inovasi model bisnis dan mengkatalisasi uji coba dan penerapan di seluruh dunia. Didirikan pada tahun 2020 untuk menyediakan forum guna mempromosikan penemuan dan diskusi kolaboratif dalam ekosistem yang luas.
Netral Host Network-as-a-service (NaaS) adalah model bisnis dan pada akhirnya merupakan entitas operasi yang terdiri dari host netral pihak ketiga yang membangun, memiliki, dan mengoperasikan jaringan grosir khusus yang digunakan oleh penyedia layanan melalui perjanjian komersial.
NaaSCos beroperasi di segmen seluler, tetap, dan dalam gedung serta memanfaatkan ekonomi berbagi jaringan untuk memperluas penerapan di perkotaan, pedesaan, atau dalam ruangan sekaligus memungkinkan persaingan berbasis layanan.

4.  Non-Terrestrial Connectivity Solutions (NTCS)
Adalah untuk mendorong munculnya vendor dan ekosistem perangkat keras dan perangkat lunak sumber terbuka yang mendukung standar baru yang memungkinkan 5G digunakan secara asli pada satelit atau platform non-terestrial lainnya, seperti HAPS. Dampak yang diharapkan dari hasil NTCS adalah menurunkan total biaya kepemilikan dan hambatan masuk sistem non-terestrial (terutama satelit dan konektivitas direct-to-handset) secara signifikan dengan menyelaraskan nilai dan rantai pasokan dengan jaringan seluler global yang jauh lebih besar.
Grup Proyek NTCS berupaya mencapai dua tujuan spesifik;
* Mempercepat operator yang mengadopsi solusi 5G NR berbasis satelit atau HAPS.
* Izinkan operator NTCS memanfaatkan elemen jaringan inti 5G untuk pengelolaan dan pengendalian jaringan satelit, termasuk jaringan yang tidak menggunakan bentuk gelombang 5G NR.

5. Open Optical & Packet Transport
Adalah grup proyek dalam Telecom Infra Project yang bekerja pada definisi teknologi terbuka, arsitektur dan antarmuka dalam Jaringan Optik dan IP.
Proyek ini merupakan upaya yang berfokus pada teknik yang dipimpin oleh operator besar, vendor teknologi, dan lembaga penelitian. Ini berkonsentrasi pada berbagai bagian arsitektur jaringan Transport, termasuk transponder optik, sistem jalur, perangkat akses IP, API terbuka, serta alat simulasi dan perencanaan jaringan.

6. Open AFC
Open AFC Software Group adalah komunitas sumber terbuka khusus untuk desain, pengembangan, pengujian, dan kemungkinan sertifikasi perangkat lunak AFC untuk layanan tidak berlisensi (misalnya Wi-Fi) pada pita 6 GHz. 
Kelompok proyek perangkat lunak Open AFC akan fokus pada pengembangan berulang, validasi, dan kontribusi perangkat lunak terbuka untuk layanan dan perangkat AFC berbasis cloud, dengan hasil umum adalah
* Source Code, perangkat lunak pendukung termasuk perangkat lunak pengujian, skrip, dan kode sumber validasi sistem
* Dokumen persyaratan, dokumen desain, konfigurasi, dan dokumentasi proses pengujian

7. OpenLAN
Grup proyek perangkat lunak OpenLAN sedang mengembangkan solusi konektivitas terkonvergensi untuk Wi-Fi, SmallCells & PoE Switching, mengerjakan definisi, desain, pengembangan, dan pengujian sistem sumber terbuka yang mencakup perangkat keras white-box, perangkat lunak tertanam dengan fitur perusahaan/operator, pengontrol asli cloud.
Kegiatan kelompok meliputi:
* Mendefinisikan dan menyumbangkan persyaratan, artefak desain, arsitektur, API, model data, dan alur kerja
* Kode sumber untuk mendukung desain, pengembangan dan pengujian
* Menggunakan kembali standar industri yang ada dan komponen yang tersedia sesuai untuk mendukung persyaratan
* Mengembangkan, membuat prototipe, membangun, dan menguji sistem perangkat lunak dan perangkat keras
* Memvalidasi sistem melalui keterlibatan langsung, uji coba laboratorium dan lapangan yang diselenggarakan di Lab Komunitas TIP dan laboratorium yang disetujui TIP (Penyedia Layanan, OEM, ODM, dll.)
* Mendukung ekosistem platform perangkat lunak/perangkat keras yang dikembangkan TIP

8. Open RAN
Misi OpenRAN adalah untuk mempercepat inovasi dan komersialisasi dalam domain RAN dengan produk dan solusi yang dapat dioperasikan multi-vendor yang mudah diintegrasikan dalam jaringan operator dan diverifikasi untuk berbagai skenario penerapan. Program OpenRAN TIP mendukung pengembangan solusi Jaringan Akses Radio (RAN) 2G/3G/4G/5G NR yang terpilah dan dapat dioperasikan berdasarkan kebutuhan penyedia layanan.


Sumber: 
https://telecominfraproject.com/
https://telecominfraproject.com/who-we-are/
https://telecominfraproject.com/exchange/project-groups/
__

## 14. O-RAN Alliance
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJWMFRmoa.png)
O-RAN ALLIANCE didirikan pada Februari 2018 oleh AT&T, China Mobile, Deutsche Telekom, NTT DOCOMO, dan Orange. O-RAN ALLIANCE telah didirikan sebagai entitas Jerman pada Agustus 2018. Sejak itu, O-RAN ALLIANCE telah menjadi komunitas operator jaringan seluler, vendor, dan lembaga penelitian & akademik di seluruh dunia yang beroperasi di industri Jaringan Akses Radio (RAN). ‍ Misi O-RANspesifikasi memungkinkan ekosistem pemasok RAN yang lebih kompetitif dan dinamis dengan inovasi yang lebih cepat untuk meningkatkan pengalaman pengguna. O-RANjaringan seluler berbasis meningkatkan efisiensi penerapan RAN serta pengoperasian oleh operator seluler. O-RAN ALLIANCE beroperasi sesuai dengan prinsip-prinsip WTO untuk pengembangan standar, panduan dan rekomendasi internasional: transparansi, keterbukaan, ketidakberpihakan dan konsensus, efektivitas dan relevansi, koherensi, dan mengatasi kekhawatiran negara-negara berkembang.

**Operator Members**
![Screenshot 2024-02-10 001527](https://hackmd.io/_uploads/SJ1kAC7oa.png)

**Contributors And Academic Contributors**
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJcB0CXsT.png)


**Kelompok Kerja Teknis O-RAN**
Pekerjaan spesifikasi O-RAN telah dibagi menjadi Technical Work Groups (WG) yang seluruhnya berada di bawah pengawasan Technical Steering Committee. Masing-masing WG mencakup sebagian dariO-RANArsitektur. Semua WG terbuka untuk semua Anggota dan Kontributor.
1. Use Cases and Overall Architecture Work Group
Memiliki tanggung jawab keseluruhan untukO-RANArsitektur dan Kasus Penggunaan. WG 1 mengidentifikasi tugas-tugas yang harus diselesaikan dalam lingkup Arsitektur dan Kasus Penggunaan dan menugaskan pimpinan Kelompok Tugas untuk mendorong tugas-tugas ini hingga selesai sambil bekerja di seluruh tugas lainnya.O-RANKelompok Kerja.
2. The Non-Real-Time RAN Intelligent Controller and A1 Interface Work Group
Tujuan utama RIC Non-RT adalah untuk mendukung manajemen sumber daya radio cerdas Non-Real-Time, optimalisasi prosedur lapisan yang lebih tinggi, optimalisasi kebijakan dalam RAN, dan menyediakan model AI/ML ke RIC Near-RT.
3. The Near-Real-Time RIC and E2 Interface Work Group
Untuk mendefinisikan arsitektur berdasarkan Pengontrol Cerdas Radio Near-Real-Time (Near-RT RIC), yang memungkinkan kontrol hampir real-time dan optimalisasi elemen dan sumber daya RAN melalui pengumpulan dan tindakan data yang terperinci. melalui antarmuka E2.
4. The Open Fronthaul Interfaces Work Group
untuk menghadirkan antarmuka fronthaul yang benar-benar terbuka, sehingga interoperabilitas DU-RRU multi-vendor dapat diwujudkan.
5. The Open F1/W1/E1/X2/Xn Interface Work Group
untuk menyediakan spesifikasi profil multi-vendor yang dapat dioperasikan sepenuhnya (yang harus sesuai dengan spesifikasi 3GPP) untuk antarmuka F1/W1/E1/X2/Xn dan dalam beberapa kasus akan mengusulkan peningkatan spesifikasi 3GPP.
6. The Cloudification and Orchestration Work Group
Berupaya mendorong pemisahan perangkat lunak RAN dari platform perangkat keras yang mendasarinya dan untuk menghasilkan desain teknologi dan referensi yang memungkinkan platform perangkat keras komoditas dimanfaatkan untuk seluruh bagian penerapan RAN termasuk CU dan DU.
7. The White-box Hardware Work Group
Tujuan dari Kelompok Kerja ini adalah untuk menentukan dan merilis desain referensi lengkap untuk mengembangkan platform perangkat lunak dan perangkat keras yang dipisahkan.
8. Stack Reference Design Work Group
Untuk mengembangkan arsitektur perangkat lunak, desain, dan rencana rilis untukO-RANUnit Pusat (O-CU) danO-RANUnit Terdistribusi (O-DU) berdasarkan spesifikasi O-RAN dan 3GPP untuk tumpukan protokol NR.
9. Open X-haul Transport Work Group
Berfokus pada domain transport, yang terdiri dari peralatan transport, media fisik dan protokol kontrol/manajemen yang terkait dengan jaringan transport.
10. OAM Work Group 
Bertanggung jawab atas persyaratan OAM, arsitektur OAM, dan antarmuka O1.
11. Security Work Group
Berfokus pada aspek keamanan ekosistem RAN terbuka.

**Kelompok Fokus dan Kelompok Penelitian O-RAN**
Kelompok Fokus menangani topik-topik yang mencakup Kelompok Kerja teknis atau relevan untuk keseluruhan organisasi.
1. SDFG: Kelompok Fokus Pengembangan Standar
2. SDFG: Kelompok Fokus Pengembangan Standar
3. OSFG: Grup Fokus Sumber Terbuka
4. TIFG: Kelompok Fokus Pengujian dan Integrasi
5. SuFG: Kelompok Fokus Keberlanjutan
6. nGRG: Kelompok Riset Generasi Selanjutnya

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