Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan teknologi seluler menghadirkan kebutuhan baru untuk penggunanya. Dengan berkembangnya evolusi teknologi seluler, diprediksikan kebutuhan-kebutuhan baru dari pengguna, seperti peningkatan volume pengguna, dan kecepatan jaringan yang diperlukan. Untuk mengatasi kebutuhan tersebut, International Mobile Communication (IMT) membentuk kerangka kerja untuk pengembangan 5G dengan target yang ambisius pada dokumen IMT-2020, dengan tiga kasus penggunaan yang dijadikan sorotan, yaitu enhanced mobile broadband (eMBB), ultra-reliable low latency communication (URLLC), serta massive machine type communication (mMTC). Dengan banyaknya kapabilitas yang ditawarkan oleh teknologi 5G, berbagai negara sudah mulai mengimplementasikan teknologi tersbut. Namun, peluncuran jaringan 5G mengalami berbagai tantangan signifikan, terutama terkait biaya infrastruktur yang tinggi, serta kurangnya transparansi teknologi sistem 5G yang dikembangkan oleh perusahaan-perusahaan telekomunikasi. Hal-hal tersebut menghambat masyarakat umum, khususnya di bidang akademik, termasuk di Institut Teknologi Bandung (ITB) dalam pengujian dan pemvalidasian kapabilitas 5G. Salah satu pendekatan untuk berbagai permasalahan tersebut adalah mengembangkan testbed jaringan 5G yang dapat merepresentasikan kondisi jaringan secara aktual. Tugas akhir ini mengembangkan dan menganalisis testbed jaringan 5G dengan arsitektur Standalone (SA) dengan memanfaatkan software berbasis open source serta software defined radio, khususnya pada bagian Radio Access Network (RAN). Objektif utama dari proyek ini adalah menyediakan sarana uji coba yang hemat biaya, mudah dioperasikan, dan cukup representatif untuk mengevaluasi kapabilitas jaringan 5G. Pengembangan testbed jaringan 5G SA di ITB ini mengadopsi software srsRAN sebagai 5G sebagai implementasi RAN dan Open5GS untuk mengimplementasikan jaringan inti atau core network. Pemanfaatan kedua perangkat lunak berbasis open source ini menawarkan fleksibilitas tinggi dan transparansi dalam sistemnya, yang esensial dalam konteks pembelajaran dan riset. Dari sisi perangkat keras, testbed ini menggunakan perangkat software-defined radio berupa USRP B205mini-i sebagai gNodeB atau base station 5G, dan smartphone Oppo Reno 8 5G sebagai user equipment (UE), yang menawarkan pengujian skenario yang merepresentasikan jaringan seluler di kehidupan sehari-hari. Pengujian testbed terdiri dari dua aspek utama, yaitu pengujian variasi pita frekuensi dan pengujian konektivitas end-to-end. Pengujian tersebut bertujuan untuk menilai performa testbed, serta melihat karakteristik testbed berdasarkan komponen-komponennya. Berdasarkan pengujian pita frekuensi, pita frekuensi n40 (2,3 GHz) dan pita frekuensi n78 (3,5 GHz) terbukti dapat membangun jaringan 5G dengan baik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pita frekuensi n40 (2,3 GHz) dan n78 (3,5 GHz) dapat digunakan secara efektif. Untuk pita n40, diperoleh throughput sebesar 60 Mbps (downlink) dan 41,3 Mbps (uplink), dengan latensi sekitar 11 ms. Sedangkan pada pita n78, throughput meningkat menjadi 114 Mbps (DL) dan 59,7 Mbps (UL), dengan latensi sebesar 9,5 ms. Hasil-hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem testbed dapat merepresentasikan performa jaringan 5G secara realistis, khususnya pada pita frekuensi n78 yang memiliki performa mendekati target spesifikasi minimum yang ditetapkan oleh IMT-2020. Seluruh hasil pengujian membuktikan bahwa dengan memanfaatkan perkembangan software implementasi jaringan 5G yang berbasis open source, serta pemanfaatan SDR sebagai penyedia antarmuka frekuensi radio, jaringan 5G dapat disimulasikan dengan kapabilitas yang merepresentasikan jaringan 5G pada industri telekomunikasi. Dengan dikembangkannya testbed ini, potensi eksperimen yang dapat dilakukan pengguna sangat luas, mulai dari pengembangan algoritma alokasi sumber daya radio yang lebih efisien, optimasi pengaturan jaringan, hingga pengukuran one-way-delay antar komponen pada testbed. Dengan demikian, tugas akhir ini mendukung upaya pengembangan ekosistem teknologi 5G yang terbuka dan dapat dijangkau oleh berbagai pihak.