Rilis 15, yang diselesaikan pada Juni 2018, membuka jalan bagi komersialisasi teknologi 5G (NR). R15 meletakkan dasar untuk jaringan 5G melalui arsitektur Standalone (SA) dan Non-Standalone (NSA), memperkenalkan jaringan inti virtual berbasis layanan dan teknologi lapisan fisik baru untuk meningkatkan kapasitas, mengurangi latensi, dan meningkatkan fleksibilitas. Selama periode ini, Grup Kerja Radio 3GPP RAN1-RAN5 memberikan kontribusi signifikan terhadap standarisasi teknologi 5G (NR). Pekerjaan dan poin teknis utama dari masing-masing grup adalah sebagai berikut:
I. RAN1 (Inovasi Lapisan Fisik) Area kerja utama meliputi bentuk gelombang, set parameter, akses ganda, MIMO, dan sinyal referensi:
1. Jarak subpembawa yang fleksibel dan struktur bingkai; Pengenalan jarak subpembawa yang dapat diskalakan:
Implementasi: Pemrosesan baseband secara dinamis menyesuaikan ukuran FFT dan awalan siklik sesuai dengan jarak subpembawa yang berbeda.
Kasus Aplikasi: Kontrol industri latensi rendah (30kHz) dan tautan eMBB gelombang milimeter pita lebar tinggi (120kHz).
2. MIMO Massal dan Pembentukan Sinar
Contoh: Array gNB 64T64R membentuk sinar dinamis khusus UE, meningkatkan efisiensi spektral dalam penyebaran padat.
3. Dupleksing Berbasis OFDM dan Alokasi Sumber Daya
Implementasi: Penjadwal gNB secara dinamis mendahului transmisi downlink yang sedang berlangsung untuk mendukung transmisi burst URLLC.
4. Sinyal Referensi dan Sinkronisasi：Pengenalan sinyal baru SS/PBCH, CSI-RS, PTRS, dan SRS.
5. Evolusi Pengkodean Saluran: Pengkodean LDPC digunakan untuk saluran data, menggantikan pengkodean Turbo untuk meningkatkan efisiensi throughput eMBB.
Skenario Aplikasi: Pensinyalan kontrol keandalan tinggi di lingkungan laju data variabel.
II. RAN2 (Antarmuka Radio) Protokol MAC, RLC, PDCP, dan RRC mendefinisikan arsitektur antarmuka radio, penjadwalan, status RRC, pembentukan pembawa, dan optimasi pensinyalan.
1. Konektivitas Ganda (DC) memperkenalkan arsitektur gNB master-slave, di mana UE dapat mendistribusikan lalu lintas antara LTE dan NR (mode NSA).
Skenario Aplikasi: Meningkatkan throughput pada fase awal penyebaran 5G sebelum jaringan inti 5G murni (EN-DC berdasarkan EPC).
2. Status RRC_INACTIVE: Memperkenalkan status UE baru untuk meminimalkan overhead pensinyalan sambil mempertahankan pemulihan latensi rendah.
Implementasi: UE menyimpan konteks RRC untuk mengaktifkan koneksi cepat untuk lalu lintas intermiten (kira-kira 10 milidetik).
Skenario Aplikasi: Sensor IoT dengan ledakan data kecil berkala.
3. Arsitektur Berbasis Aliran QoS: PDCP direkonstruksi menjadi ID aliran QoS, konsisten dengan arsitektur 5GC.
Implementasi: Setiap sesi PDU merutekan aliran QoS ke DRB melalui pemetaan SDAP.
Kasus Penggunaan: Aliran video dengan adaptasi laju bit dinamis.
4. Kompresi Header dan Keamanan: Optimasi RoHCv2 dan enkripsi yang ditingkatkan diadopsi untuk mengurangi overhead bidang kontrol.
5. Peningkatan Mobilitas dan Handover: Pensinyalan handover inter-RAT terpadu didefinisikan antara jaringan LTE-NR (NSA) dan NR-NR (SA).
III. RAN3 (Evolusi Antarmuka NG dan Konektivitas Ganda) teknologi meliputi: definisi antarmuka F1, Xn, dan NG, manajemen gNB-CU/DU, dan interoperabilitas.
1. Arsitektur Terpisah gNB (CU/DU): Pemisahan logis antara unit terpusat (CU) dan unit terdistribusi (DU).
Implementasi: Antarmuka F1-C (kontrol) dan F1-U (pengguna) mengadopsi desain transmisi fronthaul yang fleksibel.
Skenario Aplikasi: Cloud-RAN dan interoperabilitas multi-vendor.
2. Antarmuka NG dan 5GC: Memperkenalkan antarmuka NG-C (bidang kontrol) dan NG-U (bidang pengguna), menggantikan antarmuka S1 di LTE. Mendukung fungsi jaringan inti 5G berbasis layanan melalui AMF/SMF.
3. Arsitektur EN-DC: Mendefinisikan pensinyalan Xn dan S1* untuk interoperabilitas antara eNB dan gNB. Mendukung pengoperasian titik jangkar LTE yang lancar pada tahap awal penyebaran 5G.
4. Kontinuitas Sesi dan Pengiris Jaringan: Mengintegrasikan mekanisme mobilitas antar-slice berbasis QoS.
Contoh Aplikasi: Handover mulus antara slice yang berbeda berdasarkan persyaratan latensi (eMBB→URLLC).
IV. RAN4 (Definisi Pita Radio dan Spektrum), Tingkat Daya, Agregasi Spektrum, dan Koeksistensi.
1. Rentang Pita Frekuensi Baru (FR1 dan FR2)
Implementasi: Desain modular dari front-end RF perangkat mendukung pengoperasian dual-band menggunakan rantai penguat kebisingan rendah (LNA) yang dapat dialihkan.
2. Bandwidth dan Agregasi Operator: Hingga 400MHz bandwidth saluran didefinisikan di FR2. Operator agregasi menggabungkan NR dan LTE untuk penyebaran hibrida.
3. Peringkat Daya dan Kalibrasi EIRP: Peringkat UE ditetapkan untuk perangkat gelombang milimeter; parameter EVM dan ACLR yang ketat diperkenalkan.
Kasus Aplikasi: Stasiun pangkalan sel kecil dan CPE menggunakan kontrol sinar untuk 5G FWA.
4. Koeksistensi dan Kontrol Transmit: Masker spektrum didefinisikan untuk memastikan koeksistensi di antara beberapa teknologi akses radio (RAT). Dukungan untuk berbagi spektrum NR dengan LTE atau NR-U di pita tanpa lisensi.
5. Kinerja RF dan Sensitivitas Referensi: Pemodelan sensitivitas yang ditingkatkan untuk stasiun pangkalan array MIMO masif. Memperkenalkan kontrol daya berbasis sinar untuk mengelola daya radiasi isotropik yang setara (EIRP) dari setiap sinar.
V. RAN5 (Pengujian Peralatan dan Kesesuaian): Kesesuaian, pensinyalan, dan prosedur pengujian kinerja UE.
1. Penyelarasan Spesifikasi Uji: Memperkenalkan TS 38.521/38.533/38.141 untuk pengujian kesesuaian RF dan protokol UE NR dan stasiun pangkalan.
2. Kerangka Uji OTA (Over-The-Air): Memperkenalkan model uji ruang anechoic peralatan gelombang milimeter, dengan mempertimbangkan kontrol sinar dan pola radiasi dinamis.
Contoh: Analisis karakteristik smartphone 5G dan verifikasi pengalihan sinar array bertahap.
3. Verifikasi Pensinyalan End-to-End: Memverifikasi interoperabilitas lapisan RRC/PDCP/PHY, yang sangat penting untuk integrasi NSA awal.
4. Penandaan Kinerja: Mendefinisikan indikator kinerja utama (KPI) untuk latensi, throughput, dan sensitivitas referensi di lingkungan propagasi dunia nyata.
Rilis 15 meletakkan dasar untuk fase pertama 5G, mendefinisikan lapisan fisik NR, protokol radio baru, arsitektur fleksibel, dan aspek RF/koherensi. Ini mendukung layanan 5G utama, termasuk eMBB, URLLC, dan mMTC, yang berjalan pada arsitektur terpadu sambil secara bersamaan mendukung mode NSA dan SA.
