Kursus Pelatihan Siklus Hidup Jaringan IMT dan 5G: Arsitektur, Desain, Pemasangan, dan Operasional

Hari 1

1. Pendahuluan dan Tinjauan Ekosistem

• Perspektif multi-sudut pandang pada standar 5G: bisnis, standardisasi, implementasi, transport, RAN, Core, DevOps.

• Menggugah konsep terkait: 5G, IMT-2020, NG-RAN, NR, 5GC, 5GS.

• Kelangsungan antargenerasi jaringan mobile: evolusi mulus dari 4.5G ke 5G dalam Rilis 3GPP 15–17.

2. Visi IMT-2020

• UE sebagai penggerak perubahan dan sumber persyaratan baru: memperluas definisi UE untuk mencakup IoT/mMTC (sensor), perangkat RedCap (kamera), dan UAV (drone).

• Keterbatasan 4G/LTE, kurangnya fleksibilitas EPC, dan tantangan jaringan transport.

• Persyaratan frontier eMBB, URLLC, dan mMTC: kasus penggunaan dan dampaknya pada RAN dan Core.

• Persyaratan sistem umum yang mendefinisikan jaringan 5G.

• Kemampuan lintas domain: Network Slicing, 5QI, CUPS, Multi-access Edge Computing (MEC), dan Privacy by Design.

3. Landasan Fisikal Komunikasi UE dengan NG-RAN

• Konsep radio fundamental: Sel, Band, Lebar Kanal.

• Fundamental akses jaringan UE: tumpukan protokol radio, MIB/SIB, mekanisme Seleksi Sel, dan Physical Layer.

• Inisiasi koneksi: RACH (Msg 1-4), Paging, RRC.

4. Arsitektur NG-RAN

• Pemisahan logis gNB menjadi CU dan DU.

• Opsi Functional Split dan implikasinya.

• O-RAN sebagai alternatif/kerangka referensi dan standar untuk interoperabilitas RAN.

• Pemisahan Control Plane dan User Plane.

• Protokol RRC dan perannya dalam mengoordinasikan operasi UE di NG-RAN serta tunneling NAS.

5. Mekanisme dan Prosedur NG-RAN

• PDCP dan Radio Bearers.

• Pengukuran: konfigurasi, pelaporan, dan pemanfaatan di prosedur lain.

• RRC Reconfiguration sebagai prosedur utama untuk semua operasi NG-RAN.

• Carrier Aggregation dan Band Combination.

• Peran AMF dalam koordinasi NG-RAN, protokol NGAP.

• Prosedur Handover.

Hari 2

1. Landasan Jaringan Transport

• Kompleksitas rekayasa transport dan membongkar mitos "hanya kabel": IP/MPLS sebagai teknologi inti.

• Pembagian menjadi Fronthaul, Midhaul, dan Backhaul: persyaratan, harapan, dan aplikasi (termasuk eCPRI).

• Pemetaan 5QI dari domain 5GS ke QoS router IP.

• Distribusi dan sinkronisasi waktu serta fase untuk transmisi radio menggunakan PTP (IEEE 1588).

2. Memasuki Arsitektur SBA sebagai Fondasi 5GC

• Tumpukan IT klasik: HTTP/2, JSON, OAuth2.

• Mekanisme komunikasi Fungsi Jaringan Inti: Request-Response vs. Subscribe-Notify.

• NF kunci dari perspektif penanganan akses dan terminasi trafik dari NG-RAN: NRF, AMF, SMF, UPF.

• NRF sebagai koordinator kunci: Service Registration, Service Discovery.

• (Tinjauan Konseptual) Arsitektur stateless dan penyimpanan state untuk NF apa pun menggunakan UDSF.

• (Tinjauan Konseptual) Load balancing dan mekanisme proxy melalui SCP.

3. Jalur Data dan Pemisahan User Plane

• Alur data dari UE ke 5GC: korelasi antarmuka NG-RAN (N2, N3) dengan NF (AMF, SMF, UPF).

• AMF sebagai gerbang masuk untuk Control Plane (terminasi dan demultiplexing signaling NAS dan NGAP).

• UPF sebagai inti User Plane: implementasi routing data pengguna dan enkapsulasi tunnel GTP-U.

• Alur panggilan PDU Session Establishment: End-to-End Call Flow termasuk alokasi QoS Flow.

• Antarmuka N4 (protokol PFCP), alokasi TEID, dan aturan (PDR, FAR) yang menghubungkan trafik radio ke Jaringan Data eksternal (DN).

4. Manajemen Langganan, Identitas, dan Kebijakan Layanan

• Database: UDR untuk data terstruktur dan UDM untuk logika pemrosesan pelanggan.

• Proses autentikasi 5G-AKA yang melibatkan AUSF, pertukaran kunci NAS, dan mekanisme SUCI.

• PCF sebagai manajer dan distributor kebijakan: kebijakan sesi, mobilitas, dan SLA.

• Binding sesi PDU ke instans PCF melalui BSF — fitur kunci untuk IMS/VoNR.

5. Network Slicing

• Pengantar Network Slicing, pengaturan parameter identifikasi S-NSSAI.

• Mekanisme pemilihan instans AMF dan SMF berdasarkan profil layanan melalui NSSF.

• Pengantar MEC, Uplink Classifier (UL CL) / Branching Point di UPF.

6. Eksposur 5GC Eksternal dan API

• SEPP untuk mengamankan trafik roaming.

• Akses Non-3GPP: trafik pelanggan yang berasal di luar NG-RAN melalui N3IWF.

• Eksposur dan integrasi dengan Fungsi Aplikasi eksternal (AF) melalui NEF.

7. Analisis Skenario End-to-End Tertentu

• Registrasi Awal dan PDU Session Establishment: kueri NRF, kredensial AUSF, pengambilan langganan dari UDM dan kebijakan dari PCF.

• Permintaan Path Switch dan prosedur relokasi UPF untuk sesi aktif selama Inter-gNB handover.

• Mekanisme Uplink Classifier (UL CL) di level UPF dan SMF untuk skenario MEC dan routing Local Breakout (LBO).

• Paging dan Network Triggered Service Request yang membangunkan UE atas inisiatif UPF sebagai respons terhadap trafik downlink.

Hari 3

1. Arsitektur Transisional

• Tinjauan arsitektur EPC dan E-UTRAN.

• Opsi pemasangan 5G (Standalone SA dan Non-Standalone EN-DC).

2. Koeksistensi 5GS dan EPS

• Mekanisme EPS Fallback dan Redirect.

• Implementasi hibrida (PGW-C+SMF dan PGW-U+UPF).

• Antarmuka N26 untuk prosedur Inter-System Handover antara MME dan AMF.

• Analisis EN-DC sebagai varian dominan dari MR-DC (Multi-RAT Dual Connectivity).

• DSS (Dynamic Spectrum Sharing) sebagai mekanisme berbagi spektrum.

3. Telemetri, Counter, dan Korelasi Data

• Memantau fenomena melalui Counter dan mengagregasinya menjadi KPI.

• Pendekatan untuk mengevaluasi kebenaran prosedur: Success Ratio, Failure Ratio, nilai absolut vs. nilai persentase.

• Korelasi kejadian: melacak prosedur kompleks yang tidak memiliki counter khusus.

• Normalisasi data dan perspektif yang lebih luas mengenai orde magnitudo.

4. Diagnostik Anomali dan Analisis Log

• Mengidentifikasi masalah yang mengindikasikan kesalahan perangkat lunak atau konfigurasi (misalnya, "Sleeping Cell").

• Deviasi statistik dan pemetaan Cause Values dari protokol 3GPP untuk mengidentifikasi akar penyebab kegagalan.

5. Chaos Engineering dan Troubleshooting

• Fundamental pengelolaan implementasi 5GC open-source di lingkungan dev/cloud.

• Menguji paradigma Cloud-Native: mengganti elemen mikro layanan inti tanpa mengganggu operasi.

• Injeksi kegagalan sengaja dan mengamati perilaku failover.

• Menyimulasikan degradasi NG-RAN dan mengorelasikan log di sisi AMF.