Arsitektur 5G: Komponen Utama
Jaringan seluler menyediakan konektivitas nirkabel ke perangkat yang sedang bergerak. Perangkat ini, yang dikenal sebagai User Equipment (UE), secara tradisional berhubungan dengan smartphone dan tablet, tetapi akan semakin banyak mencakup mobil, drone, mesin industri dan pertanian, robot, peralatan rumah tangga, perangkat medis, dan sebagainya.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6, jaringan seluler terdiri dari dua subsistem utama: Radio Access Network (RAN) dan Mobile Core. RAN mengelola spektrum radio, memastikannya digunakan secara efisien dan memenuhi persyaratan kualitas layanan setiap pengguna. Ini sesuai dengan koleksi BTS yang terdistribusi. Seperti disebutkan di atas, di 4G biasanya ini bernama eNodeB (atau eNB), yang merupakan kependekan dari evolved Node B. Dalam 5G mereka dikenal sebagai gNB. (G adalah singkatan dari "next Generation".)
Mobile Core adalah sekumpulan fungsionalitas (berlawanan dengan perangkat / device user) yang melayani beberapa tujuan.
- Menyediakan konektivitas Internet (IP) untuk layanan data dan suara.
- Memastikan konektivitas ini memenuhi persyaratan QoS yang dijanjikan.
- Melacak mobilitas pengguna untuk memastikan layanan tidak terganggu.
- Melacak penggunaan pelanggan untuk billing dan penagihan.
Perhatikan bahwa Mobile Core adalah contoh lain dari istilah umum. Di 4G ini disebut Evolved Packet Core (EPC) dan di 5G disebut Next Generation Core (NG-Core).
Meskipun kata "Core" ada dalam namanya, dari sudut pandang Internet, Mobile Core masih merupakan bagian dari jaringan akses, yang secara efektif menyediakan jembatan antara RAN di beberapa wilayah geografis dan Internet berbasis IP yang lebih besar. 3GPP memberikan fleksibilitas yang signifikan dalam cara Mobile Core diterapkan secara geografis, tetapi untuk tujuan kita, dengan asumsi setiap instantiasi Mobile Core melayani area metropolitan adalah model kerja yang baik. RAN yang sesuai kemudian akan menjangkau beberapa lusin (atau bahkan ratusan) menara seluler.
Melihat lebih dekat pada Gambar 6, kita melihat bahwa Jaringan Backhaul menghubungkan BTS yang mengimplementasikan RAN dengan Mobile Core. Jaringan ini biasanya menggunakan kabel, mungkin memiliki atau mungkin tidak memiliki topologi cincin yang ditunjukkan pada Gambar, dan sering dibangun dari komponen komoditas yang ditemukan di di Internet. Misalnya, Passive Optical Network (PON) yang mengimplementasikan Fiber-to-the-Home adalah kandidat utama untuk mengimplementasikan backhaul RAN. Jaringan backhaul jelas merupakan bagian penting dari RAN, tetapi merupakan pilihan implementasi dan tidak ditentukan oleh standar 3GPP.
Meskipun 3GPP menetapkan semua elemen yang mengimplementasikan RAN dan Mobile Core dalam standar terbuka—termasuk sub-layer yang belum diperkenalkan—operator jaringan secara historis membeli implementasi kepemilikan setiap subsistem dari satu vendor. Kurangnya implementasi open source ini berkontribusi pada "kekaburan" yang dirasakan dari jaringan seluler pada umumnya, dan RAN pada khususnya. Dan meskipun benar bahwa implementasi eNodeB memang mengandung algoritma yang canggih untuk menjadwalkan transmisi pada spektrum radio—algoritma yang dianggap sebagai kekayaan intelektual berharga dari vendor peralatan—ada peluang signifikan untuk membuka dan memisahkan RAN dan Mobile Core. Dua bagian berikut menjelaskan masing-masing, secara bergantian.
Sebelum sampai ke rincian tersebut, Gambar 7 menggambar ulang komponen dari Gambar 6 untuk menyoroti dua perbedaan penting, yaitu:
- Pertama, Base Station memiliki komponen analog (digambarkan oleh antena) dan komponen digital (digambarkan oleh pasangan prosesor).
- Kedua, Mobile Core dipartisi menjadi Control Plane dan User Plane, yang mirip dengan pemisahan bidang kontrol/data yang akan dikenali oleh seseorang yang akrab dengan Internet. 3GPP juga baru-baru ini memperkenalkan akronim yang sesuai—CUPS, Control and User Plane Separation—untuk menunjukkan gagasan ini. Pentingnya kedua perbedaan ini akan menjadi jelas dalam diskusi selanjutnya.
Fitur Arsitektur Control Plan dan User Plane di kenal CUPS: Control and User Plane Separation.