3GPP ISAC 整合感測與通訊

SA2 架構層的 Release 20 進展與感測資料開放議題

 

一、前言

整合感測與通訊 (Integrated Sensing and Communication, ISAC) 的標準化，自 3GPP Release 19 起由通道建模研究正式起步，並於 Release 20 進入物理層 (RAN) 與系統架構層 (SA) 並行推進的新階段。過去數週，本系列報導的重心主要落在物理層的效能驗證，包括 gNB 單站感測的端對端評估、以 CRLB 為基礎的感測極限分析，以及 ISAC 與非地面網路 (NTN) 的整合議題等範圍。這些物理層的研究雖然為 5G NR 訊號結構能否支撐感測功能提供了量化佐證，但若要真正讓 ISAC 從演算法驗證走向全網可商用的服務，關鍵仍在於系統架構層如何定義感測資料的流向、授權模型以及對外曝露介面。

本期報導將視角切換至負責 Stage 2 架構研究的 SA2 工作組，聚焦於 Release 20 ISAC 架構研究目前所揭露的工作任務 (Work Tasks, WT) 結構、感測網路功能 (Sensing Network Function, SeNF) 的候選設計、以及近期學術界針對感測資料開放與感測資料儲存所提出的架構增強提案。除了 2025 年 2 月 SA2#167 雅典會議流通的 Rel-20 ISAC 架構調解討論文件 v0.0.2 外，本期亦納入 2026 年 3 月 23 日 InterDigital Europe 研究人員 Jadoon 與 Robitzsch 於 ArXiv 發表的新論文 (2603.22488)，以及 2025 年 8 月 MultiX 專案的架構綜述論文 (2508.13736)。

 

二、版本時程表

SA2 Release 20 ISAC 架構研究屬 Stage 2 範疇，其主要里程碑與 3GPP 官方於 TSGs#111 (2026 年 3 月) 發布之 SP-260360 工作計畫相對齊。目前 SA2 的 ISAC 研究項目已自 2024 年第四季完成立項，並於 2025 年 2 月的 SA2#167 雅典會議中以調解討論文件的形式，將後續的工作任務結構正式納入規劃。依據該份文件與 3GPP 公告時程，Stage 2 架構研究預計於 2026 年 6 月達成 80% 完成度，並於 2026 年 9 月取得最終凍結；隨後 CT WG 將接續進行 Stage 3 協定細節的細化，預計於 2027 年 3 月凍結協定規格，最終 ASN.1/OpenAPI 則預定於 2027 年 6 月全面凍結，以銜接 Release 21 的 6G 規範化工作。

里程碑	預定時程	階段重點
SA2 Rel-20 ISAC SID 立項	2024 Q4	研究項目範疇確立
SA2#167 架構調解文件流通	2025 年 2 月 (已完成)	WT 結構與工作範疇化
Stage 2 80% 完成	2026 年 6 月 (預定)	主要架構方案收斂
Stage 2 最終凍結	2026 年 9 月 (預定)	SA2 架構規範正式凍結
Stage 3 協定凍結	2027 年 3 月 (預定)	CT WG 依 SA2 成果進行協定細化
ASN.1/OpenAPI 凍結	2027 年 6 月 (預定)	最終編碼完成，銜接 Rel-21

 

三、官方定位

從 SA2#167 調解討論文件可以歸納出 Release 20 ISAC 架構研究的三項核心原則，也構成本期報導理解後續技術走向的基本背景。首先是最大化重用原則，Rel-20 ISAC 架構應儘可能沿用既有 5G 系統的架構、介面與服務化操作，避免重新設計 5GC 核心介面，以縮短標準化週期並降低廠商的導入成本。此一原則直接影響了 SA2 對感測網路功能的定位選擇，也決定了感測結果的傳遞是否沿用既有的 N2 介面、或需要引入新的服務化介面 (SBI)。

其次是範圍收斂原則。SA2 工作目前聚焦於 WT#0 至 WT#5 的六項核心任務。其中 WT#0 聚焦於以 gNB 為基礎（gNB-based） 的架構與功能增強；WT#1 則專注於服務的授權與撤銷流程。至於感測結果的曝露機制，目前被歸類在 WT#4 進行研究。此外，SA2 將密切協同 SA3 處理隱私與安全議題，並與 SA5 討論計費架構，確保 ISAC 服務在 Rel-20 具備完整的商用化基礎。

第三是跨工作組對齊原則。SA2 的 ISAC SID 與 RAN Rel-20 ISAC SID 是同步協調推進的，兩者對不同感測模式的 RAN 規範影響有明確的分工。依 SA2#167 文件的分析，gNB 單站感測對 RAN1 與 RAN2 的影響可能相當有限，主要透過既有 NR 訊號即可執行，但對 RAN3 會有能力回報、感測程序控制以及感測資料回報等方面的明確影響，RAN4 亦會涉及部分測試規範的調整。當感測模式擴展至 UE 參與的雙站 (gNB→UE 或 UE→gNB) 時，就會連動 RAN1 的感測訊號設計、感測量測與效能評估，以及 RAN2 的 UE 與 RAN 感測介面擴充。這層邊界對 SA2 而言至關重要，因為它決定了架構變動能否維持在最小範圍內。

需要補充的是，SA2#167 調解文件也指出若僅採 gNB 單站感測，感測覆蓋與品質將受限；若能納入 UE 輔助 (UE-assisted) 或 UE 基地 (UE-based) 情境，例如以 gNB 作為發射器、UE 作為反射訊號接收器的雙站架構，便可顯著提升感測覆蓋與品質。此一見解雖未進入 Rel-20 主體工作範疇，但已成為後續 UE 參與架構延伸的重要伏筆，預期將於 Rel-21 的 6G 規範化階段再行擴充。

 

四、物理層 (RAN)

從物理層的角度觀察，SA2 架構研究並非獨立運作，而是與 RAN 工作組的研究結果互為前提。本期雖以架構層為主軸，但仍應簡要說明物理層近期成果對架構設計提出的反向需求，因這些需求直接形塑了 SA2 對感測程序與資料流的設計考量。

首先，物理層近期於 UMa-AV 場景的端對端評估 (ArXiv 2604.02205) 顯示，gNB 單站感測可達成偵測率高於 70%、誤警率低於 5% 的效能水準。此數據不僅確認了現行 5G NR 訊號結構具備支撐 UAV 感測的可行性，也為 SA2 在設計感測結果回報頻率、資料量估算與 QoS 對應時，提供了可引用的量化基線。其次，以克拉美-羅下界 (CRLB) 為工具的感測極限分析 (ArXiv 2603.28318) 指出，若要達成 3GPP 所設定的感測精度目標，單一時槽的資訊量不足，必須採用多時槽聯合估測。此項發現意味著 SA2 感測程序在語意層面必須支援跨時槽的任務設定，而非將每個時槽視為獨立的感測事件。換言之，感測任務的資源配置與結果匯聚將以任務級為單位，而非時槽級。

在分工邊界上，不同感測模式對 RAN 各工作組的影響差異顯著。下表整理自 SA2#167 調解文件所揭示的邊界分析，此邊界的清晰界定是 SA2 得以維持最小架構變動原則的前提

感測模式	RAN1/RAN2 影響	RAN3 影響	SA2 架構影響
gNB 單站 (monostatic)	無 (使用既有 NR 訊號)	有：能力回報、程序控制、資料回報	較小：沿用 N2 介面承載
gNB→UE / UE→gNB 雙站	有：感測訊號、量測、效能評估	有：UE 與 RAN 感測介面擴充	較大：需定義 UE 感測能力曝露
多站 (multi-static)	有：多節點時序同步與協調	有：基站間 Xn 擴充	較大：需新增感測協調程序

依據此分工，SA2 的設計策略清晰呈現階段式走向。Rel-20 凍結前將以 WT#0 的 gNB 單站感測為主體，確保架構變動集中於可控範圍；而 UE 參與的雙站與多站感測所需的架構延伸，則預期於 Rel-21 納入重點。

 

五、架構層 (SA)

5.1 感測網路功能的定位爭議

SA2 Rel-20 ISAC 研究最具代表性的架構議題，在於是否引入一個獨立的感測網路功能 (Sensing Network Function, SeNF) 作為 5GC 內的專屬 NF。此命名在多份 3GPP 討論文件與相關學術提案中已出現，但目前仍屬暫定性質，其最終名稱與介面定義有待 SA2 後續會議正式決議。從目前揭露的設計構想來看，SeNF 的潛在職責大致涵蓋三個面向。

• 第一是感測任務管理，負責接收來自第三方應用或網路內部的感測請求，驗證授權並將高層次的感測需求轉換為 RAN 層可執行的量測任務。
• 第二是感測資料匯聚，從一個或多個 gNB 收取原始量測值 (raw measurements) 或處理後結果 (post-processed results)，並於必要時執行多站資料融合。
• 第三是結果曝露，透過 NEF (Network Exposure Function) 向授權的應用功能 (AF) 提供感測結果，並視應用需求支援一次性、週期性或事件觸發等回報模式。

除了 SA2 討論中的 SeNF 單一 NF 路線外，學術界也提出了分離式的功能切分方案。2025 年 8 月由 Robitzsch 等人發表於 ArXiv 的綜述論文 (2508.13736) 來自歐盟 MultiX 專案，該文進一步將感測相關功能分拆為三個候選網路功能，分別為負責跨節點協調的感測協調功能 (Sensing Coordination Function, SCF)、負責感測結果處理與融合的感測處理功能 (Sensing Processing Function, SPF)、以及負責對外曝露的感測曝露功能 (Sensing Exposure Function, SEF)。此切分方案屬於學術性建議，並非 SA2 已採用之名詞，但其對功能責任邊界的細緻劃分，可能成為 Rel-21 架構深化時的參考框架。Rel-20 是否採取分離式 NF 設計仍有待 SA2 後續會議決定，但普遍預期 Rel-20 會收斂於較為精簡的單一 NF 設計，以符合最大化重用原則。

5.2 感測資料開放流程的學術提案

感測結果如何被授權的第三方應用取用，是 SA2 WT#4 的核心議題，也直接對應 TR 22.837 所歸納的四大功能需求之一，亦即網路曝露。目前 SA2 尚未公開完整的感測開放介面規格，但學術界已有初步提案可供參考。ArXiv 2405.01742 一文中，描繪了一套完整的 API 交互模型：當第三方應用向網路發出感測請求時，NEF 先進行身分驗證與授權，通過後再以較低層級的 API 將請求轉送至感測控制功能 (該文中以 SCF 稱之)，該 API 在論文中命名為 JCAS_API_REQ；感測流程完成或發生失敗時，SCF 則以 ISAC_API_RESP 回傳處理狀態至 NEF，再由 NEF 將最終結果加密後回覆第三方應用。該論文亦指出此介面在安全面向潛在的威脅，例如針對 JCAS _API_REQ 的服務拒絕攻擊 (DoS)，或攻擊者透過大量虛假請求使 SCF 與 NEF 資源耗盡的洪水式攻擊等。

必須特別說明的是，上述 API 命名為學術論文提案，而非 3GPP 已採用的正式介面名稱。SA2 對於感測開放介面的最終設計，仍有待 WT#4 於 2026 年 Q2 會議中提出關鍵議題清單 (Key Issues List) 後才會浮現輪廓。不過，此學術提案的價值在於其已將感測資料流中的授權、命令轉送、結果回傳、以及攻擊面等四個階段清楚切開，為 SA2 後續的介面設計提供可比對的參考框架。

5.3 感測資料儲存功能的新提案

在感測資料的生命週期中，除了即時性的結果回傳之外，如何儲存與再利用歷史感測資料，是目前 3GPP 與 ETSI 架構提案均未明確處理的缺口。2026 年 3 月 23 日，InterDigital Europe 的 Jadoon 與 Robitzsch 於 ArXiv 發表新論文 (2603.22488)，首度就此議題提出架構層面的增強提案。該論文指出，現行 ETSI 與 3GPP 對 ISAC 的架構設計中，並未納入專屬的感測資料儲存庫；這導致歷史感測資料無法被用於 AI 模型訓練，亦難以與即時感測資料進行融合，而這兩者都是未來提升感測效率與精確度的重要途徑。

為了填補此一缺口，該論文提出感測資料儲存功能 (Sensing Data Storage Function, SDSF) 的設計，定位為專門儲存歷史感測資料與感測結果的網路功能，並能與網路中其他 NF 協同運作以支援歷史與即時資料融合。作者以 車載交通路口為驗證情境進行量測模型分析，結果顯示在結合歷史與即時資料融合後，偵測率與誤警率均有可量化改善。此提案對 Rel-20 SA2 有兩項具體意涵：其一，SDSF 與 SeNF 的職責切分必須於 WT#0 進一步釐清，特別是歷史資料的存取權限、資料保留期限以及匿名化策略；其二，SDSF 介面的設計將連動 SA3 的安全議題與 GDPR 合規議題，這也意味 Rel-20 若要採納 SDSF，將需要 SA2 與 SA3 在設計初期密切對齊。

值得注意的是，InterDigital 是 3GPP 中長期活躍的標準貢獻成員，其研究人員所發表的架構提案，往往會於後續會議中以 TDoc 的形式提交 SA2 討論。SDSF 提案是否會在 2026 年 Q2 後的 SA2 會議中實際進入 Rel-20 TR 正文，將是接下來觀察 ISAC 架構發展的重要指標之一。

5.4 架構研究的收斂方向

綜合 SA2#167 調解文件與上述兩篇學術材料，SA2 Rel-20 ISAC 架構研究的最終產出，預期將落於兩端之間的某個設計點。一端是感測作為服務 (Sensing-as-a-Service) 的最簡模型，亦即僅引入單一的 SeNF 並擴充 NEF 介面，歷史資料、多站協調、UE 參與等議題暫不涵蓋。此路線與最大化重用原則最為契合，有助於 Rel-20 如期凍結。另一端則是感測原生網路 (Sensing-Native Network) 的深度整合模型，除了 SeNF 之外，還納入 SDSF、獨立的感測策略控制、以及 UE 多站感測能力的完整曝露。此模型雖具長期價值，但會顯著延長 Rel-20 的標準化週期。依目前 SA2 的節奏與優先順序判斷，Rel-20 傾向收斂於接近前者的精簡模型，而後者的各項擴充則會逐步落實於 Rel-21 的 6G 規範化階段。

 

六、展望

SA2 Rel-20 ISAC 架構研究目前正處於確立最小可行架構、並為後續擴充保留介面的關鍵窗口。依 SA2#167 文件所揭示的節奏，2026 年第二季 SA2 下一次重要會議將重點審議 WT#0 與 WT#1 的關鍵議題清單，此為 Stage 2 80% 里程碑前的決定性節點。本報導後續將持續追蹤四項觀察重點：

• SA2 WT#0 是否正式採用 SeNF 名稱，以及其服務化介面 (SBI) 的具體定義；
• InterDigital 所提出的 SDSF 是否以 TDoc 形式進入 Rel-20 TR 正文，或僅停留於學術提案階段；
• UE 參與的雙站感測架構如何規劃銜接至 Rel-21 Day 1；
• ETSI ISC 與 3GPP SA2 在架構術語上的對齊進度，ETSI 已於 2025 年 8 月發布 GR ISC 002 v1.1.1。

2025 年 6 月 RAN #108 已將 ISAC 正式列為 6G Day 1 功能，因此 SA2 於 Rel-20 凍結的架構設計，將直接決定 Rel-21 6G 初始版本感測能力的開放面向。本期 SDSF 新論文的出現提示一項趨勢，即使 Rel-20 以最簡 NF 模型收斂，資料層的架構設計競爭將於 Rel-21 全面展開。對長期觀察 ISAC 發展的讀者而言，SA2 下一次會議所發布的關鍵議題清單，將是判讀此一競爭走向的第一個關鍵指標。

 

資料來源

[1]  3GPP SA2, Moderated discussion for Rel-20 Integrated Sensing and Communication v0.0.2, TSGS2#167 Athens (Feb 2025).  https://www.3gpp.org/ftp/tsg_sa/wg2_arch/TSGS2_167_Athens_2025-02/INBOX/DRAFTS/Rel-20%20ISAC/Moderated_discussion_for_Rel-20_Integrated_Sensing_and_Communication-v0.0.2.pdf

[2]  3GPP, Release 20 官方頁面.  https://www.3gpp.org/specifications-technologies/releases/release-20

[3]  3GPP, TR 22.837, Study on Integrated Sensing and Communication (Rel-19 完成).  https://www.3gpp.org/dynareport/22837.htm

[4]  3GPP, Rel-20 Planning and Progress in TSG SA.  https://www.3gpp.org/news-events/3gpp-news/sa-rel20

[5]  Jadoon M. A. and Robitzsch S. (InterDigital Europe), Architectural Enhancements for Efficient Sensing Data Utilization in 6G ISAC, ArXiv 2603.22488, 23 Mar 2026.  https://arxiv.org/abs/2603.22488

[6]  Robitzsch S. et al. (MultiX), Architecture Considerations for ISAC in 6G, ArXiv 2508.13736, 19 Aug 2025.  https://arxiv.org/abs/2508.13736

[7]  Jadoon et al., Addressing Privacy Concerns in Joint Communication and Sensing for 6G Networks, ArXiv 2405.01742.  https://arxiv.org/abs/2405.01742

[8]  InterDigital, Paving the Path to 6G: Key Takeaways for 3GPP Release 20.  https://www.interdigital.com/post/paving-the-path-to-6g-key-takeaways-for-3gpp-release-20