# [Tama's] Tracklist Dashboard Task Section 3
:::info
Open Recruitment Mobilecomm Lab [Celullar Network Division 2023/2024].
:::
## :book: Tama's Information
:::success
List the essential information of me.
:::
### :small_blue_diamond: Name : Arya Pratama
### :small_blue_diamond: Email: wannabeyourboys@gmail.com
### :small_blue_diamond: NIM : 1101210443
---
## 1. 3GPP Release (15-18)
### Release 15
Meskipun spesifikasi awal memungkinkan 5G non-standalone (NSA) diintegrasikan ke dalam jaringan LTE generasi sebelumnya, cakupan Rilis 15 diperluas hingga mencakup 5G SA 'standalone', dengan sistem radio baru yang dilengkapi dengan jaringan inti generasi berikutnya (5GC). Ini juga mencakup peningkatan pada LTE dan, secara implisit, Evolved Packet Core (EPC). Titik arah yang penting ini memungkinkan vendor untuk mencapai kemajuan pesat dalam desain chip dan implementasi jaringan awal selama tahun 2019.
### Release 16
Rilis 16 adalah rilis besar dan diperlukan untuk memperluas spesifikasi sistem keseluruhan dari Rilis 15. Rilis 16 membawa perluasan pada komunikasi V2X (yaitu, komunikasi perangkat-ke-perangkat langsung berbasis 5G NR atau komunikasi sidelink) untuk memperluas pengemudian otomatis dan jarak jauh, Industrial Internet of Things (IIoT), peningkatan pada URLLC, berbagai perubahan efisiensi energi, Integrated Access and Backhaul (IAB) (yang menghadirkan fungsi relai ke 5G), dukungan koeksistensi untuk sistem non-3GPP seperti peningkatan pada sistem kabel dan nirkabel, sistem peringatan publik yang sangat penting, peningkatan layanan suara, multimedia, dan streaming, NR-Tidak Berlisensi (NR-U), dan layanan penentuan posisi atau berbasis lokasi (LBS) 5G.
### Release 17
Rilis 17 fitur yang sudah dalam proses termasuk pekerjaan baru dan/atau penyempurnaan untuk URLLC untuk IIoT berbasis NR, NTN berbasis NR, MIMO, akses dan backhaul terintegrasi (IAB), penentuan posisi MBS, multicast NR, dan layanan siaran, pemotongan RAN untuk NR, sidelink NR, konektivitas ganda multi-RAT (MR-DC), dukungan perangkat multi-SIM untuk LTE/NR, dan transmisi data kecil NR dalam keadaan tidak aktif dan layanan prioritas multimedia.
### Release 18
Item pekerjaan yang mungkin dilakukan untuk rilis tersebut mungkin mencakup peningkatan layanan telepon multimedia, relay yang dipasang di kendaraan, energi dan infrastruktur cerdas, serta peningkatan untuk mendukung 5G di perumahan. Salah satu item menarik yang diantisipasi untuk Rilis 18 adalah studi tentang persyaratan performa untuk model AI/ML dan distribusi data, pembelajaran terdistribusi/federasi, transfer model, dan persyaratan pelatihan, pemisahan operasi, dan karakterisasi kasus penggunaan seperti pengenalan gambar. , peningkatan video, kontrol robot, pengenalan suara, dan jaringan otomotif.
:::info
Referensi
* https://moniem-tech.com/2022/09/16/5g-3gpp-releases-from-release-15-to-release-18/
:::
---
## 2. IMT-2020 : 5G Requirements
IMT-2020 adalah standar dan serangkaian spesifikasi jaringan 5G yang ditetapkan oleh International Telecommunications Union (ITU) . Direncanakan akan selesai pada tahun 2020. 5G kemungkinan akan tersedia dalam beberapa bentuk – kemungkinan pra-standar – pada akhir tahun 2018 dan awal tahun 2019. Namun, teknologi ini kemungkinan tidak akan lazim hingga jangka waktu tahun 2020 . Jaringan 5G akan memungkinkan lebih banyak kemampuan Internet of Things (IoT) serta mobil yang terhubung dan aplikasi kota pintar tertentu. Di panggung global, ITU dan mitra-mitranya telah mencoba menetapkan tolok ukur bagi semua pengguna komunikasi mobile-broadband di masa depan – yang pada intinya, memberikan spesifikasi internasional untuk 5G. Hasilnya adalah standar International Mobile Telecommunications (IMT)-2020.
"Standar IMT-2020 ditetapkan untuk menjadi jaringan komunikasi global selama beberapa dekade mendatang dan akan diterapkan pada tahun 2020,” kata François Rancy, direktur Biro Komunikasi Radio ITU, dalam siaran pers pada Februari 2017 . “Langkah berikutnya adalah menyepakati spesifikasi rinci untuk IMT-2020, sebuah standar yang akan mendukung mobile broadband dan konektivitas IoT generasi berikutnya.”
**Contoh Spesifikasi**
Pada awal tahun 2017, perwakilan ITU bermitra dengan akademisi dan lembaga penelitian untuk menyelesaikan serangkaian penelitian yang berfokus pada kasus penggunaan utama 5G , teknologi, dan persyaratan kinerja untuk IMT-2020. Draf laporan terbaru menguraikan spesifikasi minimum utama, seperti berikut:
1. Persyaratan bandwidth minimal 100 MHz
1. Bandwidth hingga 1 GHz diperlukan untuk frekuensi yang lebih tinggi (di atas 6 GHz)
1. Persyaratan minimum untuk kepadatan koneksi adalah 1 juta perangkat per kilometer persegi
1. Kecepatan data puncak downlink 20 Gb/s
1. Kecepatan data puncak uplink 10 Gb/s
1. Targetkan downlink “kecepatan data yang dialami pengguna” sebesar 100 Mb/s
1. Targetkan uplink “kecepatan data yang dialami pengguna” sebesar 50 Mb/s
**IMT-2020: Poin Penting**
1. Persatuan Telekomunikasi Internasional, bekerja sama dengan organisasi lain, sedang berupaya menciptakan standar 5G yang disebut IMT-2020.
1. Persyaratan bandwidth untuk jaringan 5G berkisar antara 100 MHz hingga 1 GHz pada frekuensi radio yang lebih tinggi.
1. Jumlah minimum perangkat yang harus didukung oleh jaringan 5G adalah 1 juta perangkat per kilometer persegi.
1. Dalam kondisi ideal, kecepatan data downlink puncak untuk jaringan 5G pada akhirnya harus mencapai 20 Gb/s dan kecepatan data uplink puncak harus mencapai 10 Gb/s.
:::info
Referensi
* https://www.sdxcentral.com/5g/definitions/what-is-5g/5g-standards/imt-2020/
:::
---
## 3. 5G Use Case
Di bawah ini adalah beberapa kasus penggunaan khusus untuk 5G, dengan masing-masing industri secara unik mendapatkan manfaat dari peningkatan kecepatan, kapasitas, dan jangkauan 5G. Meskipun tidak semua bisnis memerlukan 5G, hampir semua lingkungan besar yang menuntut waktu aktif tinggi, kinerja konsisten, dan visibilitas total akan mendapatkan keuntungan dari 5G pribadi.
### IoT Industri (IIoT)
Perusahaan manufaktur adalah salah satu bisnis pertama yang mulai menerapkan jaringan seluler pribadi di lingkungannya dan memperoleh manfaatnya. Pabrik dan proses industri tidak mampu menanggung waktu henti (downtime); mengganti mesin seringkali mahal dan tidak mungkin dilakukan. Sebaliknya, produsen memanfaatkan sensor IoT untuk membantu mendapatkan wawasan baru tentang mesin lama dan mengirimkan peringatan pemeliharaan ketika masalah mungkin terjadi. Sensor IIoT memerlukan akses nirkabel berkelanjutan, seringkali pada area seluas ribuan kaki persegi. Jaringan 5G pribadi memungkinkan pabrik membangun jaringan tepat yang mereka perlukan untuk mendukung sensor IIoT dan teknologi lainnya. Dengan merencanakan jaringan seluler secara strategis, perusahaan dapat memastikan pabrik mereka bebas dari zona mati dan tingkat layanan terpenuhi. 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:
1. Pemeliharaan preventif melalui sensor IoT
1. Pemantauan produktivitas dan kinerja
1. Menyediakan konektivitas internet ke mesin lama tanpa penggantian
1. Mengontrol robotika dari jarak jauh tanpa penundaan atau gangguan yang nyata
### Kesehatan
Jaringan layanan kesehatan seringkali rumit, mencakup beberapa mesin medis, sensor pasien, aplikasi layanan kesehatan, dan perangkat pemantauan yang menjangkau ribuan kaki persegi. Perangkat harus tetap aman namun dapat diakses. Data pasien harus tetap dirahasiakan tetapi tersedia untuk staf yang tepat. Rumah sakit menggunakan sensor IoT untuk melacak kinerja dan lokasi perangkat keras penting seperti pompa insulin, ventilator, crash cart, dan mesin EKG. Sensor ini dapat membantu bagian pemeliharaan mengetahui di mana peralatan berada dan kapan perlu diperbaiki. Manajer juga dapat menggunakan data ini untuk memahami kapasitas dan tingkat inventaris peralatan dan bahkan obat-obatan. Karena perangkat seluler menggunakan autentikasi SIM yang aman, jaringan seluler terbukti menjadi pilihan yang jauh lebih aman dibandingkan alternatif nirkabel lainnya, sehingga lebih mudah untuk tetap patuh. Bahkan di jam-jam tersibuk sekalipun, staf TI rumah sakit dapat merasa tenang karena jaringan 5G mereka dapat diandalkan untuk mendukung semakin banyak pasien, pengunjung, dan inventaris perangkat.
Beberapa kasus utama penggunaan 5G di layanan kesehatan adalah sebagai berikut:
1. Pengelolaan inventaris mesin, obat-obatan, perbekalan, dan limbah medis
1. Pelacakan lokasi fisik peralatan penyelamat jiwa
1. Sensor pemeliharaan preventif yang secara otomatis membuat perintah kerja
1. Layanan lintas kampus yang aman untuk staf dan pasien
### Kendaraan Otonom
Kendaraan otonom harus mampu memproses informasi dan menyesuaikannya dalam waktu sesingkat mungkin. Latensi yang sangat rendah, peningkatan kapasitas, dan jangkauan akan memungkinkan armada kendaraan otonom menerima pembaruan dan melakukan perubahan. Meskipun kendaraan tanpa pengemudi belum ada di mana-mana, 5G akan memainkan peran penting dalam cara kendaraan berkomunikasi dan berfungsi dalam skala besar. Stasiun cuaca dapat berbagi wawasan dengan drone otonom di udara, sehingga memungkinkan mereka menyesuaikan jalurnya secara otomatis tanpa campur tangan manusia. Kendaraan lain mungkin dapat berbagi wawasan satu sama lain untuk membantu menghindari kecelakaan, mengurangi kemacetan jalan raya, dan meningkatkan standar keselamatan.
Produsen kendaraan akan dapat memperbarui firmware, menambal kelemahan keamanan, dan menambahkan fitur baru dengan memanfaatkan jaringan 5G. Seiring berkembangnya teknologi ini, peluang baru akan muncul bagi perusahaan untuk melayani pasar kendaraan otonom dengan menggunakan 5G pribadi sebagai tulang punggung bisnis mereka.
Beberapa kasus penggunaan utama kendaraan otonom 5G adalah sebagai berikut:
1. Pembaruan otomatis, patch keamanan, dan penambahan fitur
1. Pembaruan cuaca, lalu lintas, dan keselamatan waktu nyata untuk kendaraan di rute
1. Pengambilan kembali kendaraan curian dengan aman
1. Komunikasi antar kendaraan
### Pendidikan
Kampus perguruan tinggi dan sekolah K-12 dapat memanfaatkan 5G swasta untuk menyediakan akses jaringan di seluruh kampus dan menjembatani kesenjangan digital. Kampus perguruan tinggi mempunyai tugas yang menantang dalam menyediakan akses jaringan yang aman bagi mahasiswa dan staf di seluruh kota kecil. Hal ini dapat menjadi tantangan terutama jika terdapat banyak gedung dan area belajar luar ruangan yang memerlukan akses nirkabel. Tingkat daya yang ditawarkan jaringan seluler memudahkan penyediaan cakupan menyeluruh di banyak hektar ruang dalam dan luar ruangan. Melalui kombinasi infrastruktur dalam dan luar ruangan, kampus dapat memastikan ruang kuliah, area belajar, dan ruang luar ruangan tercakup secara memadai. Antena jarak jauh yang dipasang di atap dapat menjangkau jauh melampaui lingkungan kampus dan memungkinkan siswa mengakses sumber daya sekolah dari rumah mereka, bahkan jika mereka tidak memiliki internet di rumah. Karena setiap perangkat menggunakan teknologi SIM, staf TI dapat dengan mudah mengelola perangkat dan mengelompokkan jaringan staf dan siswa dengan mudah.
Beberapa kasus utama penggunaan 5G di dunia pendidikan adalah sebagai berikut:
1. Menyediakan akses internet terkendali bagi siswa di rumah
1. Merancang cakupan selimut seluler yang andal di seluruh kampus
1. Menggunakan sensor IoT untuk melacak kehadiran kelas, ketersediaan ruang belajar, dan transportasi umum
1. Segmentasikan jaringan staf dan siswa dengan aman
1. Mempromosikan pembelajaran luar ruangan yang cepat dan andal
### Kota Cerdas
Kota pintar mungkin tampak seperti sebuah konsep dari masa depan, namun kini sudah ada. Pemerintah kota menggunakan jaringan 5G untuk memberikan layanan yang lebih baik kepada warganya, melacak utilitas publik, dan memantau infrastruktur kota secara proaktif. Dalam beberapa kasus, pemerintah kota menawarkan sebagian jaringan 5G untuk digunakan warganya sebagai layanan gratis. Layanan seperti pengelolaan limbah dan pengolahan air dapat menggunakan jaringan 5G untuk melacak armada mereka dan memantau infrastruktur penting jika ada masalah. Tempat sampah dan truk yang dilengkapi IoT dapat memantau inventaris armada dan membantu kota memahami berapa banyak sampah yang mereka hasilkan dan di mana sampah tersebut terakumulasi. Departemen transportasi dapat menggunakan 5G untuk memantau kemacetan jalan raya dan mengakses umpan video langsung berdefinisi tinggi dari kamera lalu lintas di seluruh kota dengan andal. Dengan kemampuan menjangkau ratusan mil dan mendukung jutaan perangkat, jaringan 5G mewujudkan kota pintar menjadi kenyataan.
Beberapa kasus penggunaan 5G kota pintar adalah sebagai berikut:
1. Pelacakan armada
1. Pemantauan infrastruktur dengan sensor IoT
1. Pengawasan video seluruh kota dan kamera lalu lintas
1. Akses internet yang aman dan terkendali bagi warga
### Transportasi
Baik Anda memindahkan orang atau produk, skala 5G memberikan wawasan yang lebih tepat waktu dan akurat mengenai ke mana arah dan kapan hal itu akan tiba. Dalam bidang pengiriman, gudang besar harus tetap terhubung untuk memberikan informasi terkini kepada manajer. Sensor IoT pada palet dan kontainer pengiriman dapat membagikan kedatangan dan keberangkatan mereka dari fasilitas secara otomatis. Di bagian back-end, manajer dapat menggunakan data tersebut untuk melacak kinerja berdasarkan data dasar mereka dan bahkan memprediksi waktu kedatangan pengiriman baru di masa mendatang dengan lebih akurat. Demikian pula, pelacakan armada memberikan wawasan untuk transportasi umum dan pribadi. Organisasi dapat menggunakan metrik real-time untuk memahami efisiensi, pemanfaatan, dan rute terbaiknya berdasarkan data terbaru.
Beberapa kasus penggunaan 5G transportasi utama adalah sebagai berikut:
1. Pelacakan armada
1. Stempel waktu otomatis untuk produk yang dikirim dan diterima
1. Wawasan dinamis berdasarkan data langsung
1. Manajemen inventaris dan perencanaan kapasitas yang sangat akurat
### Hiburan
Tempat-tempat outdoor, stadion, dan taman hiburan semuanya menghadapi tantangan besar dalam hal menyediakan akses jaringan yang andal. Lingkungan ini cenderung berada di dalam dan di luar ruangan, mencakup lahan yang luas, dan memiliki banyak perangkat yang diperlukan untuk mendukungnya. Tingkat kekuatan operasional 5G memungkinkan organisasi untuk menjangkau area yang luas dengan perangkat keras yang jauh lebih sedikit dibandingkan teknologi nirkabel lainnya. Dengan menggunakan beberapa pita frekuensi dan serangkaian perangkat keras yang berbeda, perusahaan hiburan dapat memastikan keandalan dan kecepatan baik di dalam maupun di luar ruangan. Menara seluler kecil dan menengah yang ditempatkan di seluruh taman dapat memberikan perlindungan menyeluruh bagi tamu dan anggota staf. Karena 5G memiliki kapasitas perangkat yang begitu besar, jaringan tidak akan terhenti ketika taman penuh atau stadion penuh sesak.
Beberapa kasus penggunaan hiburan utama 5G adalah sebagai berikut:
1. Pemeliharaan proaktif melalui sensor IoT
1. Akses tamu yang aman dan andal melalui layanan tuan rumah yang netral
1. Memastikan area dalam dan luar ruangan memiliki akses jaringan berkecepatan tinggi
1. Memberikan layanan yang andal untuk sejumlah besar perangkat yang tidak dapat diprediksi
:::info
Referensi
* https://www.celona.io/5g-lan/5g-use-cases
:::
---
## 4. 5G Architecture ( SA & NSA )
Untuk arsitektur jaringan 5G, 8 opsi diusulkan pada rapat umum ke-72 3GPP TSG-RAN, seperti terlihat pada gambar di atas. 8 opsi ini dibagi menjadi dua kelompok: mode SA (Standalone) dan mode NSA (Non-Standalone). Opsi 1, 2, 5, dan 6 adalah mode SA, sedangkan opsi 3, 4, 7, dan 8 adalah mode NSA. Dan pilihan 3, 4, dan 7 mempunyai sub pilihan yang berbeda. Di antara opsi-opsi tersebut, Opsi 1 telah diterapkan dalam struktur 4G, sedangkan Opsi 6 dan 8 hanyalah skenario penerapan teoretis tanpa nilai penerapan praktis, dan tidak akan dipertimbangkan dalam standar.
### 4.1 SA (Standalone)
5G standalone (SA) adalah arsitektur jaringan seluler baru yang tidak bergantung pada infrastruktur 4G yang ada untuk memfasilitasi komunikasi. Sebaliknya, jaringan 5G SA dibangun dengan infrastruktur 5G di seluruh jaringan akses radio (RAN) dan jaringan inti, ditambah dengan prinsip-prinsip cloud-native , seperti virtualisasi, container, orkestrasi container, dan layanan mikro. Pada gilirannya, jaringan 5G SA lebih fleksibel, terukur, dan efisien dalam penggunaan sumber daya jaringan, sehingga menghasilkan pengalaman pengguna akhir yang lebih baik bagi konsumen dan biaya yang lebih rendah bagi operator nirkabel.
Komponen Utama di SA:
* 5G Core Network (5GC): 5G Core adalah arsitektur baru yang mendukung persyaratan 5G, termasuk slicing, virtualisasi fungsi jaringan (NFV), dan arsitektur berbasis layanan. Ini dirancang agar lebih fleksibel dan terukur dibandingkan LTE EPC.
* 5G NR: Mirip dengan NSA, 5G NR bertanggung jawab untuk menyediakan kecepatan data yang ditingkatkan dan latensi rendah. Namun, di SA, ini digunakan untuk bidang kontrol dan pengguna.
* Pemotongan Jaringan: SA memungkinkan pemotongan jaringan, fitur utama yang memungkinkan pembuatan beberapa jaringan virtual pada satu infrastruktur fisik. Setiap irisan dapat dioptimalkan untuk kasus penggunaan tertentu dengan persyaratan kinerja berbeda.
### SA Opsi 1
Gambar di atas menunjukkan arsitektur Opsi 1, yaitu arsitektur jaringan 4G murni.
Terdapat garis padat dan garis putus-putus antara telepon, stasiun pangkalan 4G, dan jaringan inti 4G. Garis putus-putus mewakili bidang kontrol dan garis padat mewakili bidang pengguna.
* Bidang kendali : saluran untuk mengirimkan sinyal yang diperlukan untuk mengelola dan menjadwalkan sumber daya.
* Bidang pengguna : saluran untuk mengirim data pengguna. Bidang pengguna dan bidang kontrol benar-benar terpisah.
**Opsi 1 tidak ada hubungannya dengan 5G.**
### SA Opsi 2
Gambar di atas menunjukkan Opsi 2. Arsitekturnya sangat sederhana, yaitu base station 5G terhubung ke jaringan inti 5G, yang merupakan bentuk akhir dari arsitektur jaringan 5G dan dapat mendukung semua layanan 5G. Meskipun arsitekturnya sederhana, untuk membangun jaringan 5G seperti itu, sejumlah besar stasiun pangkalan dan jaringan inti baru harus dibangun, dan hal ini membutuhkan biaya yang sangat besar.
### SA Opsi 5
Gambar di atas menunjukkan Opsi 5. Seperti yang Anda lihat, ini sebenarnya adalah stasiun pangkalan 4G yang ditingkatkan dan terhubung ke jaringan inti 5G, yang pada dasarnya adalah 4G. Namun, setelah jaringan inti 5G yang baru dibangun, jaringan inti 4G yang asli harus dihapuskan secara bertahap. Jadi, base station 4G pasti diperlukan untuk menghubungkan jaringan inti 5G, dan dengan demikian arsitektur juga akan muncul. Namun, dibandingkan dengan BTS 5G, BTS 4G yang ditingkatkan masih memiliki perbedaan yang jelas dalam hal kecepatan puncak, penundaan, dan kapasitas. Sedangkan untuk optimasi dan evolusi selanjutnya, base station 4G yang ditingkatkan mungkin tidak dapat mendukung. Jadi, prospek arsitektur Opsi 5 juga tidak bagus.
### SA Opsi 6
Opsi 6 adalah menghubungkan BTS 5G ke jaringan inti 4G. Opsi ini hampir tidak dapat memanfaatkan kekuatan BTS 5G. Mengingat BTS 5G sudah menjadi bagian investasi yang lebih besar dibandingkan jaringan inti 5G, maka bukanlah pilihan yang masuk akal untuk memperdagangkan investasi besar dengan keuntungan kecil. Oleh karena itu, tidak ada operator yang akan memilih arsitektur ini, dan 3GPP tidak mempertimbangkan standarisasinya.
Singkatnya, hanya ada Opsi 2 dan 5 untuk mode SA 5G, yang mana opsi 2 merupakan arsitektur utama jaringan 5G.
Keunggulan SA Opsi 2 adalah sebagai berikut:
1. Pengenalan stasiun pangkalan 5G dan jaringan inti 5G dalam satu langkah; independen dari jaringan 4G yang ada; dengan jalur evolusi terpendek menuju jaringan 5G terbaik.
2. Pemancar 5G dan jaringan inti 5G yang baru dapat mendukung semua fungsi dan layanan baru yang diperkenalkan oleh jaringan 5G.
Sedangkan kekurangan SA Opsi 2 adalah sebagai berikut:
1. Jaringan 5G memiliki frekuensi yang relatif lebih tinggi dibandingkan LTE, sehingga sulit untuk mencapai cakupan berkelanjutan selama penerapan awal, sehingga akan terjadi banyak peralihan antara jaringan 5G dan 4G, yang akan mengakibatkan pengalaman pengguna yang buruk.
2. Biaya penerapan awal relatif tinggi dan sumber daya stasiun pangkalan 4G yang ada tidak dapat dimanfaatkan secara efektif.
### 4.2 NSA (Non-Standalone)
5G non-standalone (NSA) adalah versi pertama arsitektur jaringan 5G, yang dianggap sebagai “batu loncatan” menuju jaringan 5G “sejati” yaitu 5G standalone (SA). Seperti namanya, 5G NSA tidak bersifat “mandiri”, artinya NSA dirancang untuk diterapkan pada infrastruktur jaringan 4G LTE yang sudah ada.
Komponen Utama di NSA:
* LTE EPC (Evolved Packet Core): Evolved Packet Core adalah arsitektur jaringan inti untuk LTE, yang menangani fungsi-fungsi seperti manajemen mobilitas, manajemen sesi, dan penegakan kebijakan.
* 5G NR: Radio Baru 5G bertanggung jawab untuk menyediakan kecepatan data yang ditingkatkan dan latensi rendah yang dijanjikan oleh 5G. Di NSA, 5G NR digunakan untuk bidang data sementara LTE menangani bidang kontrol.
* Konektivitas Ganda: Ini adalah konsep kunci di NSA. Ini memungkinkan perangkat untuk terhubung ke LTE dan 5G secara bersamaan. Koneksi LTE digunakan untuk sinyal kontrol, dan koneksi 5G digunakan untuk transfer data.
### NSA Opsi 3
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, jangkar pemisahan data Opsi 3 ada di stasiun pangkalan 4G. Artinya, 4G tidak hanya bertanggung jawab atas kendali dan pengelolaan, namun juga bertanggung jawab untuk membagi data dari jaringan inti menjadi dua jalur: satu dikirim ke ponsel dengan sendirinya, dan yang lainnya didistribusikan ke stasiun pangkalan 5G ke kirim ke ponsel. Agar stasiun pangkalan 4G dapat menangani tugas-tugas berat, diperlukan peningkatan perangkat lunak, namun tantangannya mungkin terlalu besar untuk menangani semua lalu lintas 5G. Akibatnya, Opsi 3 menjadi kurang populer dan tidak mendapat banyak perhatian sejak diusulkan.
### NSA Opsi 3a
Opsi 3a melakukan beberapa perbaikan dengan menempatkan jangkar pemisahan data pada jaringan inti 4G, yang mendistribusikan data pengguna ke stasiun pangkalan 4G dan 5G. Meskipun ini jauh lebih baik daripada opsi 3, ini memerlukan peningkatan besar-besaran pada jaringan inti 4G.
### NSA Opsi 3x
Opsi 3x dengan cerdik menempatkan jangkar pemisahan data pada stasiun pangkalan 5G. Dengan cara ini, Opsi 3x menghindari terlalu banyak perubahan pada BTS 4G dan jaringan inti 4G yang sudah beroperasi, dan memanfaatkan kecepatan tinggi dan kemampuan kuat dari BTS 5G. Oleh karena itu, opsi 3x telah banyak diadopsi oleh industri dan menjadi pilihan pertama untuk penerapan jaringan 5G NSA.
Keuntungan NSA Opsi 3 :
1. Memiliki waktu penyelesaian standardisasi paling awal.
2. Tidak ada persyaratan untuk jangkauan 5G, dan koneksi ganda didukung untuk streaming, memberikan pengalaman pengguna yang baik.
3. Perubahan jaringan kecil, pembangunan jaringan cepat, investasi relatif lebih kecil.
Kekurangan NSA Opsi 3 :
1. BTS 5G dan BTS 4G yang ada harus bekerja sama, sehingga harus berasal dari pabrikan yang sama, sehingga memberikan fleksibilitas yang rendah.
2. Tidak dapat mendukung fungsi dan layanan baru yang diperkenalkan oleh jaringan inti 5G.
### Opsi 7
Seri Opsi 7 selangkah lebih dekat ke 5G dibandingkan Seri Opsi 3. Pada seri ini, jaringan inti telah dialihkan ke inti 5G. Untuk terhubung dengan jaringan inti 5G, base station 4G juga telah ditingkatkan menjadi base station 4G yang disempurnakan. Namun, jangkar bidang kendali seri Opsi 7 masih menggunakan 4G, yang cocok untuk tahap awal dan menengah penerapan 5G. Cakupannya belum berkelanjutan. Namun, sejak jaringan inti 5G diterapkan, selain broadband seluler paling dasar, dua layanan lainnya, mMTC dan uRLLC, juga dapat didukung. Untuk opsi ini, kemampuan layanan 5G ditingkatkan secara signifikan, namun cakupannya perlu dilengkapi dengan 4G. Seri Opsi 7 juga dibagi menjadi 7, 7a, dan 7x, yang dibedakan berdasarkan lokasi jangkar pemisahan data.
Jangkar pemisahan data Opsi 7 berada di stasiun pangkalan 4G yang ditingkatkan, Opsi 7a berada di jaringan inti 5G, dan Opsi 7x berada di stasiun pangkalan 5G.
Mirip dengan seri Opsi 3, Opsi 7a dan 7x dapat diterima, namun Opsi 7x lebih populer.
Singkatnya, kelebihan, kekurangan, dan skenario penerapan seri Opsi 7 adalah sebagai berikut:
Keuntungan NSA Opsi 7 :
1. Tidak ada persyaratan jangkauan 5G, jadi kita bisa memanfaatkan jangkauan 4G.
2. Koneksi ganda didukung untuk meningkatkan kecepatan jaringan dan memberikan pengalaman pengguna yang baik.
3. Jaringan inti 5G diperkenalkan untuk mendukung fungsi dan layanan 5G baru.
Kekurangan NSA Opsi 7 :
1. Diperlukan beban kerja yang berat untuk meningkatkan base station 4G.
2. Industri ini mungkin relatif terlambat untuk menjadi dewasa.
3. BTS 5G dan BTS 4G yang ditingkatkan harus bekerja sama, sehingga harus berasal dari pabrikan yang sama, sehingga memberikan fleksibilitas yang rendah.
Skenario yang berlaku dari NSA Opsi 7 :
Pada fase awal dan pertengahan penerapan 5G, cakupan berkelanjutan disediakan oleh stasiun pangkalan 4G yang ditingkatkan, dan 5G digunakan di zona bernilai tinggi untuk meningkatkan kapasitas. Opsi 7x direkomendasikan.
### NSA Opsi 4
Seri Opsi 4 dibagi menjadi Opsi 4 dan 4a. Seperti terlihat dari dua gambar di atas, satu-satunya perbedaan di antara keduanya adalah apakah data split jangkar berada di stasiun pangkalan 5G atau jaringan inti 5G. Kedua hal ini merupakan elemen jaringan baru dan tidak melibatkan peningkatan dan transformasi peralatan lama, sehingga kedua opsi tersebut dapat diterima.
Skenario penerapan seri Opsi 4 berada pada tahap pertengahan dan akhir penerapan 5G. 5G telah mencapai cakupan berkelanjutan, sepenuhnya meninggalkan 4G sebagai pelengkap 5G.
### Jalur Evolusi 5G
Peralihan dari inti 4G ke inti 5G adalah alasan utama mengapa Jalur 2 terlihat begitu rumit. Untungnya, dengan semakin matangnya virtualisasi dan komputasi awan, jaringan inti 4G dan jaringan inti 5G dapat digabungkan menjadi jaringan inti fusi 4/5G. Dengan cara ini, evolusi jaringan nirkabel menjadi lebih mudah, dan berbagai arsitektur jaringan dapat berdampingan secara harmonis.
Perbandingan :
* Latensi: SA umumnya memberikan latensi yang lebih rendah dibandingkan NSA karena menghilangkan kebutuhan akan konektivitas ganda dan memungkinkan penanganan fungsi kontrol yang lebih efisien.
* Fleksibilitas: SA lebih fleksibel dan tahan terhadap masa depan, karena memungkinkan realisasi penuh kemampuan 5G, termasuk pemotongan jaringan dan kasus penggunaan tingkat lanjut.
* Ketergantungan pada LTE: NSA bergantung pada infrastruktur LTE yang ada untuk fungsi kontrol, yang mungkin membatasi kinerja dan kemampuan secara keseluruhan dibandingkan dengan SA.
:::info
Referensi
* https://www.hocell.com/newsinfo/534439.html
* https://www.telecomtrainer.com/5g-sa-5g-nsa/
:::
---
## 5. 5G Multiple Access
Teknik Multiple Access (MA) memainkan peran penting dalam memungkinkan banyak pengguna untuk berbagi pita frekuensi yang sama secara bersamaan dalam sistem komunikasi nirkabel. Dalam konteks jaringan 5G (generasi kelima), beberapa teknik akses ganda digunakan untuk memanfaatkan spektrum yang tersedia secara efisien dan memberikan kecepatan data yang tinggi, latensi rendah, dan konektivitas perangkat yang masif.
### Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)
:::warning
https://www.researchgate.net/publication/2901377_QoS_Aware_Adaptive_Resource_Allocation/figures?lo=1
:::
OFDMA adalah teknik akses ganda yang banyak digunakan dalam 5G. Hal ini didasarkan pada prinsip Orthogonal Frekuensi Division Multiplexing (OFDM), yang membagi spektrum yang tersedia menjadi beberapa subcarrier ortogonal. Dalam OFDMA, pengguna yang berbeda dialokasikan subset dari subcarrier ini untuk transmisi simultan. Ortogonalitas antar subcarrier meminimalkan interferensi antar pengguna. OFDMA cocok untuk komunikasi uplink dan downlink, memberikan fleksibilitas dalam alokasi sumber daya.
### Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA)
:::warning
https://www.researchgate.net/publication/334486534_A_Survey_on_Recent_Trends_and_Open_Issues_in_Energy_Efficiency_of_5G/figures?lo=1
:::
NOMA adalah teknik akses ganda baru yang memungkinkan banyak pengguna untuk berbagi sumber daya frekuensi waktu yang sama secara non-ortogonal. Dalam NOMA, multiplexing domain daya dan kode digunakan untuk membedakan sinyal dari pengguna yang berbeda. Pengguna dilayani pada sumber daya waktu dan frekuensi yang sama, tetapi dengan tingkat daya yang berbeda atau menggunakan skema pengkodean yang berbeda. NOMA meningkatkan efisiensi spektral dan mendukung sejumlah pengguna secara dinamis.
### Sparse Code Multiple Access (SCMA)
:::warning
https://moniem-tech.com/2018/12/28/scma-for-5g-new-radio/
:::
SCMA adalah teknik akses ganda lainnya yang memungkinkan banyak pengguna untuk berbagi sumber daya frekuensi waktu yang sama. SCMA memberikan kode tanda tangan unik untuk pengguna yang berbeda, dan setiap data pengguna tersebar di berbagai sumber menggunakan kode ini. Teknik ini sangat cocok untuk skenario komunikasi tipe mesin masif (mMTC) dengan sejumlah besar perangkat yang terhubung.
### Grant-Free Multiple Access
:::warning
https://www.researchgate.net/publication/324748021_Rate-Adaptive_Multiple_Access_RAMA_for_Uplink_Grant-Free_Transmission/figures?lo=1
:::
Akses ganda bebas hibah dirancang untuk mengurangi latensi dengan mengizinkan perangkat mengirimkan data tanpa izin eksplisit (hibah) dari stasiun pangkalan. Perangkat bersaing untuk mendapatkan sumber daya yang tersedia, dan mekanisme resolusi tabrakan digunakan untuk menangani potensi tabrakan. Akses bebas hibah sangat penting untuk aplikasi dengan kebutuhan komunikasi sporadis dan latensi rendah.
### Dynamic Spectrum Sharing (DSS)
:::warning
https://www.telecomhall.net/t/dynamic-spectrum-sharing-dss-samsung-january-2021/11418#google_vignette
:::
DSS memungkinkan pembagian spektrum secara dinamis antara berbagai layanan atau operator jaringan. Teknik radio kognitif sering digunakan dalam DSS untuk memungkinkan pengguna sekunder mengakses pita spektrum yang kurang dimanfaatkan tanpa menyebabkan gangguan pada pengguna primer. DSS meningkatkan efisiensi spektrum dengan beradaptasi terhadap perubahan tuntutan komunikasi.
:::info
Referensi
* https://www.telecomtrainer.com/5g-multiple-access-techniques/#:~:text=OFDMA%20is%20a%20widely%20used,these%20subcarriers%20for%20simultaneous%20transmission.
:::
---
## 6. 5G Frequency Spectrum
:::warning
https://www.nokia.com/thought-leadership/articles/spectrum-bands-5g-world/
:::
### Spektrum pita rendah untuk cakupan dan kapasitas
Spektrum sub-1 GHz memiliki karakteristik propagasi yang kuat dan penting untuk membangun cakupan di wilayah berpenduduk sedikit dan menyediakan cakupan dalam ruangan di wilayah terbangun. Kebutuhan spektrum untuk 5G lebih tinggi dibandingkan jumlah kapasitas yang secara alami ada di bawah 1 GHz. Namun, kecepatan pengunduhan di wilayah yang bergantung pada pita rendah – biasanya wilayah pedesaan – dipengaruhi secara langsung oleh kapasitas spektrum yang tersedia dan memastikan ketersediaan pita 600 MHz akan meningkatkan kecepatan broadband pedesaan sebesar 30-50%.
### Spektrum pita menengah untuk 5G berkapasitas tinggi di seluruh kota
Mid-band menyediakan 5G berkapasitas tinggi di seluruh kota. Teknologi ini akan memainkan peran inti dalam menghadirkan aplikasi yang berdampak pada cara kita memproduksi barang, memberikan pendidikan, membangun kota pintar, dan berkomunikasi satu sama lain. Spektrum 5G pita menengah akan menghasilkan lebih dari $610 miliar PDB global pada tahun 2030, yang mencakup hampir 65% dari keseluruhan nilai sosial-ekonomi yang dihasilkan oleh 5G, menurut penelitian dari GSMA Intelligence. Spektrum 100 MHz per operator diperlukan untuk meluncurkan 5G. Semua negara harus merencanakan untuk menyediakan spektrum pita menengah sebesar 2 GHz pada tahun 2030 guna memenuhi persyaratan IMT-2020 untuk 5G dengan downlink 100 Mbps.
### Spektrum gelombang milimeter untuk kecepatan ultra-tinggi, gigabit, dan latensi rendah
Spektrum pita tinggi atau mmWave juga memiliki peran penting. Merintis kecepatan ultra-tinggi dan latensi terendah bergantung pada akses spektrum mmWave. Kecepatan Gigabit kini dihadirkan melalui mmWave bahkan di hotspot terpadat sekalipun. Hal ini memungkinkan aplikasi seperti streaming rumah beresolusi tinggi melalui mmWave FWA dan di ruang publik melalui mmWave eMBB. AR/VR dan metaverse, manufaktur otomatis, serta desktop berbasis cloud dan virtual semuanya akan mendapatkan keuntungan dari konektivitas mmWave di hotspot pengguna yang padat. Pemerintah dan regulator juga harus merencanakan untuk menyediakan rata-rata spektrum pita tinggi 5 GHz per negara pada tahun 2030 seiring dengan meningkatnya permintaan.
:::info
Referensi
* https://www.gsma.com/spectrum/5g-spectrum-guide/
:::
---
## 7. 5G Numerology
Numerologi adalah kumpulan parameter untuk lapisan fisik 5G yang berlaku untuk DL dan UL yang bergantung pada jarak subcarrier, seperti yang ditunjukkan pada tabel. Jarak subcarrier 1/durasi simbol. Sebuah operator dapat memiliki hingga 275 PRBS, dengan satu blok sumber daya terdiri dari 12 subcarrier. Setiap frame mempunyai jumlah slot tertentu, setiap subframe mempunyai jumlah slot tertentu, dan setiap slot mempunyai jumlah simbol OFDM tertentu. Numerologi yang berbeda dapat digunakan untuk skenario penerapan yang berbeda. Misalnya, SCS dapat dipilih berdasarkan kecepatan UE yang diharapkan dan frekuensi pembawa yang digunakan. Untuk SCS 240 kHz, durasi slot atau Interval Waktu Transmisi adalah 0,0625 ms. Numerologi ini cocok untuk Komunikasi Latensi Rendah Ultra-Reliable (URLLC).
:::info
* https://www.linkedin.com/pulse/5g-numerology-associated-parameters-myapekshatelecom/
:::
---
## 8. 5G Service-Based Architecture
3GPP mendefinisikan Arsitektur berbasis Layanan yang menyediakan kerangka modular tempat aplikasi umum dapat diterapkan menggunakan komponen dari berbagai pemasok dan sumber. Dalam hal ini, fungsionalitas bidang kendali dan repositori data umum jaringan 5G dikirimkan oleh serangkaian NF yang saling berhubungan. NF bersifat mandiri, independen, dan dapat digunakan kembali. Setiap layanan fungsi jaringan memaparkan fungsinya melalui antarmuka yang dikenal sebagai SBI (Service-based Interfaces).
Arsitektur berbasis layanan telah digunakan dalam industri perangkat lunak untuk meningkatkan modularitas produk. Produk Perangkat Lunak dapat dipecah menjadi layanan komunikasi. Dengan pendekatan ini, pengembang dapat memadukan dan mencocokkan layanan dari vendor yang berbeda dan membuat satu produk. SOA adalah Arsitektur Berorientasi Layanan adalah gaya desain perangkat lunak di mana layanan disediakan ke komponen lain melalui protokol komunikasi melalui jaringan. 5GC menggunakan konsep komputasi awan dan virtualisasi dalam menurunkan biaya dan berbagi data di beberapa pusat data.
### Fungsi dalam jaringan inti
**AMF**
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**
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.
**UPF**
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.
**AUSF**
Ini adalah Fungsi Server Otentikasi yang melakukan otentikasi peralatan pengguna. Itu terletak di jaringan rumah. Itu membuat keputusan tentang Otentikasi UE untuk mengautentikasi data dan materi kunci seperti 5G AKA dan EAP-AKA yang digunakan. Ini digunakan untuk memfasilitasi tujuan keamanan 5G.
**NSSF**
Ini digunakan oleh AMF untuk pemilihan Instans Irisan Jaringan yang akan melayani perangkat tertentu. Ini memilih Instans Irisan Jaringan yang menentukan informasi Bantuan pemilihan irisan jaringan yang diizinkan (NSSAI). Ini dapat mengambil NRF, ID NSI, dan AMF target sebagai bagian dari proses registrasi UE dan proses pendirian PDU.
**NEF**
Fungsi Network Exposure 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.
**NRF**
Fungsi Repositori jaringan berfungsi sebagai pusat penyimpanan seluruh fungsi jaringan 5G di jaringan operator. NRF memungkinkan 5G NF untuk mendaftar dan menemukan satu sama lain dengan bantuan API standar. Ini memelihara profil instans NF yang tersedia dan layanan yang didukungnya di jaringan inti 5G. Mengizinkan instans NF melacak status instans NF lainnya.
**PCF**
Ini mendukung kerangka kebijakan terpadu yang mengatur perilaku jaringan. Ini memberikan aturan kebijakan untuk menegakkannya. Untuk memfasilitasi hal ini, informasi berlangganan dikumpulkan dari fungsi manajemen data terpadu. Ini memberikan aturan kebijakan untuk fungsi bidang kendali, yang mencakup pemotongan jaringan, roaming, dan manajemen mobilitas.
**UDM**
Ini adalah cara terpusat untuk mengontrol data penggunaan jaringan. Ini adalah cloud-native dan dirancang untuk teknologi 5G. Fungsi UDM mirip dengan HSS (Home Subscriber Service). Ini menghasilkan vektor Otentikasi AKA 5G, penanganan identifikasi pengguna, fungsi ini menyimpan kredensial keamanan jangka panjang yang digunakan dalam Otentikasi untuk AKA. Ini menyimpan informasi berlangganan.
**AF**
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.
**DN**
DN adalah jaringan data yang terkait dengan Arsitektur 3GPP 5G. Bisa berupa layanan operator, akses internet, atau layanan lainnya.
### Prinsip Dasar
1. NF bidang kendali dapat menyediakan satu atau lebih layanan NF.
1. Layanan NF terdiri dari operasi berdasarkan model permintaan-respons.
1. Protokol kontrol umum menggunakan API berbasis HTTP, menggantikan protokol seperti misalnya Diameter.
### Building blocks
1. Network and Resource Management
1. Signaling
1. Subscriber data
1. Application function and Network Exposure Function
1. Location services
1. Subscriber management
1. Policy
1. Control plane
1. User plane
1. Access network
### Manfaat
Fungsi jaringan digabungkan secara longgar dan dihubungkan dengan API, setiap NF dapat dikembangkan dan diterapkan secara independen. Ini menghadirkan skalabilitas, daripada menambahkan node fisik yang mungkin memerlukan waktu, dengan ini instance NF baru dapat dibuat/dihancurkan secara dinamis dalam hitungan menit. Jika sebuah instance atau node fisik gagal, sistem pemantauan dapat mendeteksi hal ini dan memutar beberapa instance. Desain SBA memungkinkan pemotongan jaringan. Beberapa jaringan logis dapat berjalan pada satu jaringan fisik. Fungsi jaringan di SBA diekspos melalui Antarmuka berbasis Layanan yang terdefinisi dengan baik. NF baru dapat diluncurkan tanpa mempengaruhi NF yang sudah ada. Ini diterapkan sebagai container yang diatur oleh Kubernetes, memungkinkan inti untuk berjalan di infrastruktur, mari, vendor perangkat lunak baru memasang dan memainkan NF mereka untuk pendekatan terbaik, memungkinkan pemotongan jaringan dengan pemanfaatan sumber daya yang dinamis dan efisien, menyederhanakan operasi menggunakan antarmuka pemrograman Aplikasi (API), ini memfasilitasi integrasi aplikasi vendor pihak ketiga dengan jaringan inti.
Jaringan Inti 5G dibangun berdasarkan kontrol dan pemisahan bidang pengguna yang diperkenalkan di 3GPP. Ini menentukan NF yang mendukung banyak aplikasi yang dapat digabungkan sebagai Network Slices. Jaringan 5G Stand Alone akan memanfaatkan potensi penuh SBA yang dapat meningkatkan pengalaman jaringan seluler.
:::info
Referensi
* https://telcomaglobal.com/p/5g-sba-service-based-architecture
:::
## 9. mmWave
Gelombang milimeter (mmWave), juga dikenal sebagai pita milimeter, adalah rentang frekuensi elektromagnetik antara gelombang mikro dan inframerah. Spektrum frekuensinya digunakan untuk komunikasi nirkabel berkecepatan tinggi. Ia juga dikenal sebagai pita frekuensi sangat tinggi, atau EHF, oleh International Telecommunication Union.
Salah satu kegunaan utama mmWaves adalah untuk 5G . Komunikasi berdasarkan pita frekuensi ini cepat dan memberikan peningkatan bandwidth, sehingga ideal bagi operator jaringan untuk menyediakan layanan lebih cepat ke aplikasi yang membutuhkan banyak bandwidth. Pita mmWave berisi panjang gelombang antara 10 milimeter pada 30 gigahertz dan 1 milimeter pada 300 GHz.
Saat digunakan untuk sinyal 5G, mmWave diproduksi menggunakan sel kecil berdaya rendah yang disebut sel kecil . Sel-sel kecil disebarkan sebagai jaringan dalam cluster untuk menyediakan cakupan yang dapat diterima di suatu area. Karena frekuensi mmWave yang tinggi, jangkauannya terbatas. Dan karena jangkauannya yang terbatas ini, 5G juga menggunakan pita frekuensi rendah yang disebut Sub-6 5G, yang tidak berada dalam kisaran mmWave. Sub-6 5G biasanya masih lebih cepat dari kecepatan rata-rata 4G LTE .
### Keuntungan
1. Hal ini memungkinkan kecepatan data yang lebih tinggi dibandingkan dengan frekuensi yang lebih rendah ketika digunakan dalam telekomunikasi, seperti yang digunakan untuk Wi-Fi dan jaringan seluler saat ini.
1. Rentang frekuensi yang lebih tinggi memiliki toleransi bandwidth yang tinggi.
1. Ia menawarkan lebih sedikit latensi karena kecepatan dan bandwidthnya yang lebih tinggi.
1. Interferensi lebih sedikit, karena mmWave tidak merambat dan mengganggu sistem seluler lain di sekitarnya.
1. Jarak propagasi mmWaves yang pendek dapat meningkatkan jumlah titik akses untuk mencakup area yang luas.
1. Sel kecil memfasilitasi penggunaan kembali saluran di seluruh area cakupan jaringan area lokal nirkabel ( WLAN ).
1. Antena untuk perangkat mmWave lebih kecil dibandingkan frekuensi lainnya, sehingga lebih cocok untuk perangkat internet kecil atau perangkat IoT .
1. Ini menawarkan peningkatan kapasitas data, yang berarti jaringan mmWave dapat menangani lebih banyak lalu lintas dibandingkan frekuensi lainnya.
### Kekurangan gelombang milimeter
1. Gelombang milimeter merambat melalui garis pandang dan terhalang atau terdegradasi oleh objek fisik seperti pohon, dinding, dan bangunan. Perbanyakan mereka juga dipengaruhi oleh kedekatannya dengan manusia dan hewan, terutama karena kandungan airnya.
1. Gelombang milimeter diserap oleh gas dan uap air di atmosfer, sehingga mengurangi jangkauan dan kekuatan gelombang. Hujan dan kelembapan mengurangi kekuatan sinyal dan jarak propagasinya, suatu kondisi yang dikenal sebagai hujan memudar. Jarak propagasi pada frekuensi rendah mencapai 1 kilometer, sedangkan frekuensi tinggi hanya menempuh beberapa meter.
1. Biaya yang terkait dengan pembuatan perangkat keras berkemampuan mmWave lebih tinggi. Untuk menyediakan cakupan yang memadai, jaringan sel kecil juga harus dipasang secara cluster.
### Penggunaan gelombang milimeter
Gelombang milimeter dapat digunakan dalam berbagai produk dan layanan, seperti WLAN point-to-point berkecepatan tinggi dan akses broadband. Kegunaan lain dari mmWaves adalah sebagai berikut:
1. Dalam telekomunikasi seluler 5G, sebagai jaringan seluler, mmWave digunakan pada pita 24 hingga 39 GHz. Pita mmWave 5G menyediakan kapasitas bandwidth tinggi, yang berguna di lingkungan dengan banyak pengguna, seperti di stadion.
1. Dalam telekomunikasi, mmWaves digunakan untuk WLAN bandwidth tinggi dan jaringan area pribadi jarak pendek .
1. Perangkat IoT menggunakan mmWaves karena kapasitas bandwidthnya yang tinggi ideal untuk aplikasi seperti transmisi nirkabel jarak pendek untuk video dan komunikasi definisi ultra tinggi.
1. Kendaraan otonom dapat menggunakan mmWaves, karena jarak propagasi yang terbatas dan kecepatan data yang tinggi menjadikan mmWaves ideal untuk komunikasi antar kendaraan ini.
1. Pemindai keamanan bandara dapat menggunakan mmWaves untuk memindai tubuh dengan presisi dan mengurangi bahaya pada subjek. Ini beroperasi pada rentang frekuensi 70 hingga 80 GHz.
### Perbandingan dengan spektrum lain
Sebagai perbandingan, Wi-Fi saat ini menggunakan frekuensi pada pita 2,4 GHz, 5 GHz, dan 6 GHz yang disebut dengan pita gelombang mikro. Jaringan seluler menggunakan frekuensi pada pita 600 hingga 700 megahertz dan 2,5 hingga 3,7 GHz. Pita ini merambat lebih jauh dari gelombang milimeter, namun mendukung bandwidth yang lebih rendah. Frekuensi di atas mmWave berada dalam spektrum inframerah rendah dan terbatas pada komunikasi jarak pandang pendek.
Spektrum 5G dibagi berdasarkan mmWave (pita tinggi) dan Sub-6 5G (pita rendah dan menengah). Pita rendah lebih lambat dibandingkan mmWave di bawah 1 GHz, namun masih lebih cepat dibandingkan beberapa kecepatan 4G LTE.
Sebagai perbandingan, mid-band berkisar antara 3,4 hingga 6 GHz. 5G pita menengah lebih cepat daripada pita rendah, dan -- meskipun tidak secepat itu -- cakupannya lebih luas daripada mmWave.
:::info
Referensi
* https://www.techtarget.com/searchnetworking/definition/millimeter-wave-MM-wave
:::
---
## 10. Massive MIMO
Massive MIMO adalah teknologi akses nirkabel baru di 5G, pada pita sub-6 GHz dan mmWave. Sejak didirikan sekitar satu dekade yang lalu, teknologi ini telah berevolusi dari ide “akademik” yang liar menjadi teknologi inti yang kemungkinan besar akan digunakan dalam semua teknologi nirkabel di masa depan.
Massive MIMO adalah teknologi MIMO multi-pengguna (multiple-input multiple-output) yang dapat memberikan layanan yang baik secara seragam ke terminal nirkabel di lingkungan dengan mobilitas tinggi. Konsep utamanya adalah melengkapi stasiun pangkalan dengan susunan banyak antena, yang digunakan untuk melayani banyak terminal secara bersamaan, dalam sumber daya frekuensi waktu yang sama. Kata “masif” mengacu pada jumlah antena dan bukan ukuran fisiknya. Susunan antena memiliki faktor bentuk yang menarik: pada pita 2 GHz, susunan persegi panjang dengan jarak setengah panjang gelombang dengan 200 elemen terpolarisasi ganda berukuran sekitar 1,5 x 0,75 meter. MIMO masif beroperasi dalam mode TDD dan beamforming downlink mengeksploitasi timbal balik uplink-downlink dari propagasi radio. Secara khusus, susunan stasiun pangkalan menggunakan perkiraan saluran yang diperoleh dari pilot uplink yang ditransmisikan oleh terminal untuk mempelajari saluran di kedua arah. Hal ini membuat Massive MIMO sepenuhnya dapat diskalakan sehubungan dengan jumlah antena stasiun pangkalan. Stasiun pangkalan di Massive MIMO beroperasi secara mandiri, tanpa berbagi data muatan atau informasi status saluran dengan sel lain.
### Kekurangan
Salah satu kelemahan MIMO masif adalah konsumsi energinya. Menghitung lintasan beberapa sinyal baik diam maupun bergerak memerlukan komputasi yang sangat kompleks, yang memerlukan penalti energi.
Selain itu, kecuali MIMO masif 5G beroperasi dengan frekuensi mmWave, susunan antena dapat dengan cepat menjadi besar dan berat. Panjang gelombang yang lebih kecil yang terkait dengan pita mmWave memungkinkan perangkat untuk mengemas beberapa antena ke area yang lebih kecil.
Namun panjang gelombang yang lebih panjang yang saat ini dikaitkan dengan 4G LTE memerlukan perangkat yang besar dan berat untuk menampung susunan antena. Panel vertikal tipikal yang beroperasi sebagai antena dalam jaringan seluler kontemporer memiliki tinggi sekitar lima kaki dan lebar delapan inci. Pengaturan empat MIMO yang menggunakan frekuensi pita rendah atau pita tengah akan memerlukan empat panel tersebut.
Kekhawatiran lainnya adalah biaya. Antena 5G Massive MIMO relatif mahal, sehingga dapat menaikkan biaya penerapan 5G. Pengembangan material baru dan desain antena menggunakan graphene dan metamaterial dapat membantu mengurangi ukuran dan biaya Massive MIMO di masa depan.
### Kelebihan
MIMO yang sangat besar berkontribusi pada kapasitas seluruh jaringan 5G. Beberapa antena meningkatkan throughput dan meningkatkan kekuatan sinyal. Ketika aliran informasi paralel digabungkan, pengguna mengalami peningkatan kinerja.
Selain itu, beberapa antena MIMO yang besar meminimalkan kehilangan sinyal yang terkait dengan redaman. MIMO masif memecahkan masalah jangkauan yang buruk di dekat tepi sel dengan mentransmisikan sinyal yang lebih kuat. Dengan demikian pengalaman pengguna akhir menjadi lebih seragam dan stabil saat terhubung ke jaringan MIMO 5G yang masif.
Demikian pula, teknologi beamforming di 5G mengurangi kebisingan dan memungkinkan sinyal mengikuti pengguna saat bergerak. Matematika kompleks yang terlibat dalam pengintegrasian dan pemfokusan sinyal memberikan cakupan yang sangat baik, meskipun penerima 5G tidak alat tulis.
:::info
Referensi
* https://ma-mimo.ellintech.se/what-is-massive-mimo/
* https://futurenetworks.ieee.org/topics/massive-mimo
:::
---
## 11. Beamforming & Beamsweeping
### Beamforming
Teknik dimana susunan antena dapat diarahkan untuk mengirimkan sinyal radio ke arah tertentu. Daripada hanya memancarkan energi/sinyal ke segala arah, susunan antena yang menggunakan beamforming, menentukan arah yang diinginkan dan mengirim/menerima pancaran sinyal yang lebih kuat ke arah tertentu.
Teknik ini banyak digunakan dalam radar dan sonar, biomedis, dan khususnya dalam komunikasi (telekomunikasi, Wi-Fi), khususnya 5G – Di mana diperlukan kecepatan data yang sangat tinggi dan satu-satunya cara untuk mendukung hal ini adalah dengan memaksimalkan efisiensi pengiriman dan penerimaan melalui menggunakan beamforming.
Dalam teknik ini, setiap elemen antena diumpankan secara terpisah dengan sinyal yang akan ditransmisikan. Fase dan amplitudo setiap sinyal kemudian ditambahkan secara konstruktif dan destruktif sedemikian rupa sehingga memusatkan energi ke dalam berkas atau lobus yang sempit.
### Jenis Beamforming
1. Analog Beamforming: Dalam beamforming analog, variasi fase dan amplitudo diterapkan pada sinyal analog untuk membuat pancaran terarah. Teknik ini digunakan dalam sistem komunikasi nirkabel lama dan sinyal dari antena berbeda dijumlahkan sebelum konversi ADC di ujung penerima.
1. Digital Beamforming: Dalam beamforming digital, variasi fase dan amplitudo diterapkan pada sinyal digital sebelum konversi digital ke analog di ujung pemancar untuk menghasilkan pancaran terarah. Teknik ini digunakan dalam sistem komunikasi nirkabel modern dan lebih fleksibel dibandingkan beamforming analog.
### Perbandingan Beamforming Analog dan Digital
Ada dua subtipe beamforming digital:
1. Precoding : Sinyal diproses terlebih dahulu di ujung pemancar untuk membuat sinar terfokus ke arah penerima.
1. Post-Processing : Sinyal diterima di penerima dan kemudian diproses untuk membuat sinar terfokus ke arah pemancar.
### Applications of Beamforming
1. Wi-Fi Networks
1. Cellular Networks
1. Radar Systems
1. Satellite Communication
### Keuntungan
1. Meningkatkan kualitas sinyal.
1. Jangkauan sinyal Meningkat.
1. Berkinerja lebih baik di lingkungan yang ramai
### Kerugian
1. Hanya efektif dalam rentang terbatas.
1. Kinerjanya dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti bangunan, tembok, hujan, dan penghalang lainnya.
1. Banyak antena menyiratkan biaya perangkat keras yang tinggi.
### Beamsweeping
Beamsweeping adalah jenis teknik beamforming khusus di mana arah sinar disesuaikan secara dinamis untuk menjaga koneksi yang kuat dan andal antara stasiun pangkalan (gNB dalam terminologi 5G NR) dan peralatan pengguna (UE).
### Teknikal Aspek
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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
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.
### Perbedaan Beamforming & Beamsweeping
Beamforming adalah metode di mana susunan antena memfokuskan transmisi dan penerimaan sinyal ke arah tertentu, sehingga memaksimalkan kekuatan dan kualitas sinyal. Sedangkan Beamsweeping adalah perpanjangan dari beamforming yang melibatkan perubahan arah balok secara dinamis seiring waktu.
:::info
Referensi
* https://www.everythingrf.com/community/what-is-beamforming?gclid=CjwKCAiAlJKuBhAdEiwAnZb7le91OGvMTsKURUXMWU1GV0HgbOc1Kz1M1LP7qDzUYmINzg-scmya3BoCPn8QAvD_BwE
* https://www.geeksforgeeks.org/types-of-beamforming-in-wireless-communication/
* https://www.telecomtrainer.com/beam-sweeping-5g-nr/
:::
---
## 12. Open RAN Movement
Open RAN adalah perubahan berkelanjutan dalam arsitektur jaringan seluler yang memungkinkan penyedia layanan menggunakan subkomponen non-eksklusif dari berbagai vendor. Open RAN, atau jaringan akses radio terbuka, dimungkinkan oleh serangkaian standar industri yang dapat diikuti oleh pemasok telekomunikasi saat memproduksi peralatan terkait. Open RAN memungkinkan fungsi yang dapat diprogram, cerdas, terpilah, tervirtualisasi, dan dapat dioperasikan. Secara khusus, remote radio head (RRH) dan baseband unit (BBU) yang dipatenkan kini dipilah menjadi unit radio (RU), unit terdistribusi (DU), dan unit terpusat (CU), yang banyak di antaranya dapat divirtualisasikan atau dikontainerisasi. Antarmuka antara komponen-komponen baru ini bersifat terbuka dan dapat dioperasikan.
Aliansi O-RAN mendefinisikan spesifikasi untuk semua komponen Open RAN dan antarmuka di antara mereka. Didirikan pada tahun 2018, O-RAN Alliance adalah komunitas global progresif yang terdiri dari operator jaringan seluler, produsen, vendor, serta organisasi penelitian dan akademis yang bekerja di bidang telekomunikasi di seluruh dunia. Istilah serupa, seperti Open-RAN, ORAN, oran, atau O-RAN, juga digunakan dalam kaitannya dengan Open RAN. Biasanya, Open RAN mengacu pada jaringan akses radio terpilah dengan antarmuka terbuka antara komponen jaringan yang bersumber dari beberapa pemasok, sedangkan O-RAN mengacu pada Aliansi O-RAN dan pekerjaannya.
### Masalah Apa yang Dipecahkan Open RAN untuk Penyedia Layanan?
Dengan Open RAN, pendorong utama bagi penyedia layanan adalah meningkatkan keragaman vendor dan menghindari lock-in. Hal ini terjadi ketika penyedia layanan “terkunci” dalam menggunakan satu vendor untuk memasok peralatan dan perangkat lunak mereka karena berpindah pemasok tidaklah mudah. Kini, penyedia layanan ingin beralih dari solusi vendor tunggal menuju jaringan multi-vendor terbuka dengan kontrol dan fleksibilitas yang lebih baik.
Penerapan O-RAN memberikan penyedia jalur yang jelas menuju RAN yang sepenuhnya dapat diprogram, cerdas, dan multi-vendor. Dengan bantuan RAN Intelligent Controller (RIC), penyedia dapat mengontrol dan mengoptimalkan fungsi RAN dengan aplikasi terintegrasi. Secara khusus, RIC adalah komponen yang ditentukan perangkat lunak dari arsitektur Open Radio Access Network (Open RAN) yang memungkinkan orientasi penyedia layanan, vendor, dan aplikasi pihak ketiga. Aplikasi ini dapat diakses di “app store” dan membantu penyedia layanan mengotomatiskan dan mengoptimalkan operasi RAN dalam skala besar. Aplikasi juga mendukung kasus penggunaan inovatif yang menurunkan total biaya kepemilikan (TCO) operator seluler dan meningkatkan kualitas pengalaman (QoE) pelanggan.
Teknologi kecerdasan buatan (AI) dan pembelajaran mesin (ML) juga dapat diterapkan dengan arsitektur Open RAN RIC. Fungsi AI/ML ini memungkinkan layanan yang lebih cepat dan inovatif serta TCO yang lebih rendah.
### Cara Kerja Open RAN
Situs non-virtualisasi lama yang berisi remote radio head (RRH) dan baseband unit (BBU) yang berlokasi bersama di lokasi fisik. RRH memproses sinyal radio masuk dan keluar dan BBU memfasilitasi pemrosesan sinyal digital lalu lintas data uplink dan downlink. BBU terhubung ke inti melalui jaringan transportasi backhaul.
Beberapa penyedia layanan mengembangkan jaringan mereka ke topologi baru, yang disebut Centralized RAN, atau C-RAN. Di sini, BBU dikelompokkan di lokasi pusat, seperti pusat data. BBU terpusat terhubung ke RRH melalui jaringan transportasi fronthaul. BBU terpusat memberikan penghematan OpEx dalam hal daya dan pendinginan serta menyederhanakan pengelolaan jaringan radio. Ini adalah pengumpulan BBU secara fisik tanpa melibatkan cloud.
Lalu ada RAN tervirtualisasi, juga dikenal sebagai vRAN atau V-RAN, di mana fungsi BBU dipindahkan ke cloud untuk meningkatkan ketangkasan dan skalabilitas dengan kontrol lebih besar.
Hingga Open RAN, antarmuka antara BBU dan RRH bersifat eksklusif, artinya hanya satu vendor yang dapat menyediakan BBU dan RRH. Open RAN memilah arsitektur ini dan memperkenalkan antarmuka terbuka. Alih-alih RRH dan BBU, fungsinya dipilah menjadi unit radio (RU), unit terdistribusi (DU), dan unit terpusat (CU), dengan antarmuka terbuka di antara keduanya. Fungsi RU, DU, dan CU juga dapat divirtualisasikan atau dikontainerisasi. Elemen baru, RIC, menambah kecerdasan pada jaringan. RIC pada dasarnya adalah toko aplikasi untuk stasiun pangkalan. Penyedia layanan dapat menggunakan RIC untuk melakukan onboarding rApps/xApps pihak ketiga yang meningkatkan fungsi RAN dalam skala besar dengan teknologi AI/ML sambil menangani kasus penggunaan yang inovatif. Hal ini dapat menghasilkan TCO yang lebih rendah dan QoE yang lebih baik.
::: info
* https://www.juniper.net/us/en/research-topics/what-is-open-ran.html
:::
---
## 13. Telecom Infra Project ( TIP )
Telecom Infra Project (TIP) adalah komunitas global perusahaan dan organisasi yang bekerja sama untuk mempercepat pengembangan dan penerapan solusi teknologi yang terbuka, terpilah, dan berbasis standar yang memberikan konektivitas berkualitas tinggi yang dibutuhkan dunia – saat ini dan dalam beberapa dekade mendatang.
Tujuan TIP :
1. Access : Kelompok-kelompok ini fokus pada penciptaan solusi infrastruktur inovatif untuk menghadirkan akses internet ke seluruh penjuru dunia. Mereka mengatasi tantangan utama dalam menghubungkan pengguna akhir.
1. Transport : Untuk mengimbangi pertumbuhan lalu lintas jaringan yang eksponensial, backhaul yang lebih baik sangatlah penting. Kelompok proyek Transportasi TIP bekerja pada skalabilitas, konvergensi cepat, kemudahan konfigurasi, dan ekstensibilitas dalam backhaul nirkabel dan kabel.
1. Core & Services : Kelompok-kelompok ini menyederhanakan arsitektur jaringan inti, meningkatkan efisiensi, dan meningkatkan fleksibilitas sekaligus mengurangi biaya yang terkait dengan pemeliharaan jaringan. Dengan melakukan hal ini, mereka berkontribusi dalam menjaga operasional jaringan.
:::info
* https://telecominfraproject.com/openran/
:::
## 14. O-RAN Alliance
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). 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.
O-RAN ALLIANCE adalah komunitas operator seluler, vendor, dan lembaga penelitian & akademik di seluruh dunia dengan misi untuk membentuk kembali Jaringan Akses Radio menjadi lebih cerdas, terbuka, tervirtualisasi, dan dapat dioperasikan sepenuhnya.
:::info
Referensi
* https://www.o-ran.org/
:::
---
Sign in with Wallet
Connect another wallet