본 논문은 5G 기반 측위를 위해 5G Non Stand Alone (NSA) 모드 및 5G Stand Alone (SA) 모드로 수집한 데이터를 분석한 결과를 소개하며, 5G 기반 측위기술에 요구되는 5G NCI 데이터를 수집하는 방안 및 실환경 테스트 결과를 소개한다. 5G 통신망은 NSA 및 SA 두가지 동작 모드를 가진다. 5G NSA 모드에서는 GPS 데이터를 비롯하여 PCI, CID, Band, ARFCN, RSRP, RSRQ, RSSI와 같은 측위에 필요한 데 이터 가 수집된다. 5G NSA 모드는 셀 유형(type)이 LTE로 동작하기 때문에 5G 기지국의 고유한 정보인 NR Cell Identity (NCI) 데이터가 얻어지지 않는다. NCI는 5G의 각 셀에 할당되어 5G 망에서 셀을 구별하 는 고 유한 정보로 사용된다. 따라서 5G 기반 측위에서 NCI는 해당 기지국의 위치를 찾는데 필요한 고유정보이므로, NCI를 수집하는 것은 매우 중요하다. 5G 기반 측위에서 요구되는 NCI는 [0, 68719476735]의 범 위를 가지는 36 비트의 ID이며 28 비트의 PCI를 포함한다. NCI는 5G 통신망이 SA 모드로 동작할 때 서빙 셀에 대해서만 수집되며, 네이버링 셀은 NCI가 수집되지 않는다. 우리나라는 5G SA 망을 운용하는 통 신사는 KT가 유일하므로, KT 망에 등록된 KT향 5G 수신단말 및 수신모듈을 탑재한 5G 데이터 수집장치를 이용하여 5G NCI를 수집할 수 있다. 현재 국내에서 KT만 5G SA 모드 망을 운용하므로, KT향 5G 수신 단말 및 수신모듈을 탑재한 데이터 수집장치를 사용하여, 5G NCI가 수집되는 것을 확인하였다.

5G NSA and SA Mode Data Gathering and Analysis for 5G Based Positioning

JaeHwui Bae*, Jihyun Lee, Youngsu Cho

We present the 5G NSA and SA mode data gathering and their analysis for 5G based positioning. Also we present the 5G NCI gathering method and the verification results. The positioning technology based on 4G LTE has been developed to provide location information within a horizontal accuracy of 50 meters and a vertical accuracy of 3 meters. However, as wireless communication networks evolve from 4G LTE to 5G NR, it has become necessary to enhance positioning performance by applying additional options such as higher carrier frequencies and wider bandwidths. The 5G communication network operates in two modes: NSA and SA. In 5G NSA mode, data necessary for positioning—such as GPS data, PCI, CID, Band, ARFCN, RSRP, RSRQ, and RSSI—is collected. However, since 5G NSA operates with LTE cell types, the NCI, which is unique to 5G base stations, is not obtained. The NCI required for 5G-based positioning is a 36-bit ID in the range of [0, 68,719,476,735], and it includes a 28-bit PCI. It is assigned to each cell in 5G and is used as unique information to distinguish cells in the network. Therefore, in 5G-based positioning, collecting the NCI is very important as it is essential to locate the base station. We tried to collect 5G NCI using a Diagnostic Monitoring (DM) tool, Netimizer PRO, in 5G NSA mode. However, even with DM tools, it was not possible to collect 5G NCI in 5G NSA mode. In 5G SA mode, the cell type operates as 5G, and positioning data such as GPS, NCI, PCI, CID, Band, ARFCN, RSRP, and RSRQ is collected except RSSI. NCI is collected only for the serving cell when the 5G network is operating in SA mode; NCI is not collected for neighboring cells. In South Korea, KT is the only mobile network operator who has a 5G SA network, and it is possible to collect 5G NCI using 5G data collection devices equipped with KT- compatible 5G receiving terminals and receiver modules. Using the CellScanner equipped with a KT-compatible 5G receiving terminal, the Netimizer PRO DM tool, and the data collection device equipped with a KT-compatible 5G receiver module, it was confirmed through real-environment testing at ETRI that 5G NCI data was successfully collected.

Keywords: 5G NR, NSA, SA, NCI

Speaker 배재휘* 한국전자통신연구원