感測不是定位的延伸

ISAC 感測架構與 NR 定位框架的同源與分野

從 TS 38.305／TS 23.273 定位體系對照 TR 23.700-14 感測架構

一、本週焦點

本週 3GPP SA2 並無新的 ISAC 文號釋出。核心網感測研究 TR 23.700-14 已於 2026 年 3 月的 SA#111 全會定版為 V20.0.0、研究階段結案 [1]；接力登場的是 Rel-20 5G-Advanced 的規範性工作，其 Stage 2 於 6 月抵達 80% 完成檢查點，目標 2026 年 9 月凍結，Stage 3 則以 2027 年 3 月為期 [6]。在這樣一個沒有即時決議的星期，正適合回頭把一個在產業討論中反覆被混淆的基礎問題講清楚：整合感測與通訊所談的感測，與 3GPP 行之有年的 NR 定位 (positioning) 到底是不是同一件事。

這個問題之所以重要，是因為許多工程與投資判斷都建立在對兩者關係的直覺假設之上。若把感測誤認為定位功能的效能加強版，就會低估它在目標型態、訊號路徑、量測量與核心網錨點上的根本差異，進而在架構選型、關鍵效能指標 (KPI) 設定與試驗規劃上做出錯誤預期。感測與定位確實共享大量無線與網路基礎設施，表面上都在回答物體在空間中的位置，但兩者的技術前提與標準化路徑分屬不同體系，這正是本篇要拆解的分野。

本專欄先前的故事線已多次觸及這條邊界。2026-04-19 的 SA2 架構與感測資料開放報導談過感測結果如何在核心網被收集與對外開放；2026-06-06 的 RAN-CN 介面報導則指出 SA2 傾向以 N2 介面延伸承載 RAN 與核心網之間的感測協作，並以新的感測功能 (Sensing Function, SF) 承接感測資料。本篇把那條線往源頭推一步：既然 5G 核心網早已有一套成熟的定位管理功能 (Location Management Function, LMF) 與定位服務 (Location Services, LCS) 框架，3GPP 為何不直接沿用它來做感測，而要另闢架構。

二、同源：兩套體系都在回答同一個空間問題

要理解分野，得先承認同源。NR 定位的 Stage 2 功能規範 TS 38.305 定義了 NG-RAN 中用於支援或協助計算使用者裝置 (UE) 地理位置的機制：由核心網的 LMF 依據 LCS 客戶端類型、所需服務品質、UE 與基地台的定位能力等因素，決定採用哪些定位方法，並在 UE、服務基地台或 ng-eNB 上調用這些方法 [2]。定位方法涵蓋 UE 為主 (UE-based)、UE 輔助／LMF 為主 (UE-assisted／LMF-based) 與 NG-RAN 節點輔助三大類，LMF 可將多方回報的量測合併，形成單一位置估計 [2]。

在其上，5G 系統定位服務的 Stage 2 規範 TS 23.273 以服務化架構 (Service-Based Architecture, SBA) 定義了對外提供定位的網路功能與程序，核心角色包含 LMF 與閘道行動定位中心 (Gateway Mobile Location Centre, GMLC)，並區分網路誘發定位請求 (NI-LR，例如緊急呼叫等法規服務) 與行動終端定位請求 (MT-LR，由 LCS 客戶端或應用功能發起) 等服務型態 [3][4]。LMF 與存取及行動管理功能 (AMF) 之間以 NL1 介面連接，該介面對定位程序透明，僅作為 LTE 定位協定 (LPP) 與 NR 定位協定 A (NRPPa) 的傳輸鏈路 [2]。

由此可見，定位體系是一套歷經 Rel-16 服務化改造、並在後續版本持續增強的成熟框架，它的產出正是空間中某個標的的位置估計。ISAC 感測的目標描述在字面上高度近似：偵測環境中的目標並估計其距離、角度、速度乃至軌跡。正因為兩者都在回答同一個空間問題，才使得同源的錯覺揮之不去。真正的差別，要進入目標、訊號、量測與錨點四個維度才會浮現。

三、分野：目標、訊號、量測、錨點四維對照

第一個維度是目標的協作性。NR 定位的標的始終是一個與網路連線的協作式 UE：它持有身分、能接收下行參考訊號或發送上行探測參考訊號，位置解算建立在標的自身收發的已知訊號之上 [2]。ISAC 感測的標的則常是不與網路連線的非協作物體，它們不發射任何蜂巢訊號，系統只能依靠標的對照射訊號的反射回波來推斷其存在與幾何；Rel-20 SA2 的架構假設更把範圍明確收斂到空中物體 (例如無人機) 的偵測與追蹤 [1]。感測要新增的核心能力，正是取得未與網路連線之物體及其周遭環境的空間資訊——這是既有通訊功能不涵蓋的一塊 [8]。

第二個維度是訊號路徑。定位以標的自身的訊號為觀測對象：UE 基地方法讓 UE 量測下行參考訊號，NG-RAN 輔助方法則量測 UE 上行的探測參考訊號，量測結果沿定位協定回報 [2]。Rel-20 的 RAN 側工作聚焦於基地台單站 (gNB monostatic) 感測，同一節點同時擔任發射與接收，處理的是自身照射訊號被環境反射後折返的回波 [8]；訊號在收發同站之間形成閉環，這也帶出自干擾消除等定位體系從未面對的工程課題——KOMSENS-6G 白皮書即把天線隔離、類比對消與數位對消列為單站感測必須處理的問題 [7]。感測功能雖沿用既有 5G 下行波形與參考訊號，卻是以雷達式的回波處理重新詮釋這些訊號 [8]。

第三個維度是量測量與效能語彙。定位輸出位置估計，其量測建立在到達時間、往返時間、參考訊號時間差、到達角等對已知訊號的量測之上，效能以定位精度為主軸 [2]。感測輸出的是對回波的時延、都卜勒與角度估計，且必須先回答目標存不存在，再回答它在哪、動多快，因此其效能語彙以漏檢率 (Missed Detection Probability)、誤警率 (False Alarm Probability)、感測解析度 (Sensing Resolution) 與信心水準 (Confidence Level) 為核心——這正是 TR 23.700-14 描述感測服務品質 (Sensing QoS) 時所列的參數，與定位精度是不同維度的指標 [1]。這也是為何 ISAC 的評估框架不能直接套用定位的既有量測體系。

第四個維度是核心網錨點。定位有 LMF 與 GMLC 這組專屬且成熟的網路功能承擔請求受理、方法選擇與結果彙整 [3]。Rel-20 感測則以既有核心網架構為起點：TR 23.700-14 的架構要求明文以 TS 23.501 的 5GC 架構為出發點，但多數解決方案並非把感測掛在既有功能之上，而是引入一個新的感測功能 (Sensing Function, SF)，由它承接感測服務請求、感測實體的發現與選擇，以及感測資料的收集；RAN 與核心網之間的承載方式仍有分歧，既有經 AMF 以 N2 (NGAP) 延伸的方案，也有 SF 與 NG-RAN 直接介面的方案 [1]。學術界另有更激進的設計，例如 KOMSENS-6G 專案提出獨立的感測管理功能 (Sensing Management Function, SeMF) 與感測融合機制，將多來源感測資料集中處理，惟此為學術提案，尚未經 3GPP 採納 [7]。

四、為何 3GPP 不直接把感測掛在 LMF 上

把四個維度合起來看，就能理解 3GPP 為何不把感測直接接到 LMF／LCS 之下。LMF 的整個方法選擇與量測合併邏輯，前提是存在一個會收發已知訊號的協作標的；一旦標的是不發射任何訊號的非協作物體，LMF 賴以運作的量測模型就失去輸入 [2][1]。定位服務的請求模型同樣以特定 UE 身分為中心，MT-LR 與 NI-LR 都指向某個可識別的終端 [3]；而感測請求通常針對一塊區域或空域、沒有目標身分可言，這使得訂閱與結果通知的介面設計必須另起爐灶，也正呼應 SA6 感測結果 API (SP-250875) 的獨立進程。

進一步來看，增量路線並不代表兩套體系毫無交集。感測在架構上大量重用了定位所依賴的同一批基礎設施：服務化架構、以 AMF 為錨的 RAN－核心網連結、以及透過網路開放功能與通用 API 框架對外開放結果的機制 [1]。換言之，Rel-20 借用的是定位所鋪好的管線，而不是定位的網路功能本身：RAN 負責感測訊號的發送、量測與接收，核心網負責處理感測資料並對第三方應用開放結果 [8]。新功能與舊管線並存，正是 3GPP 漸進式標準化的一貫作法。

至於這套架構的最終形態，答案很可能留待 6G。Rel-20 綜述指出，5G-Advanced 階段的感測以基地台單站感測、無人機用例為範疇，屬於在既有系統上疊加的能力；6G 無線的感測研究則已納入波形、參考訊號與量測回報的實體層設計，目標是讓感測成為空中介面的原生能力，而首套 6G 規範要到 Rel-21 才會產出 [5][8]。屆時感測功能在核心網的定位——是沿用 Rel-20 的 SF，還是重新定義專屬的管理功能與服務化介面——將是架構層最值得追蹤的判斷點。學術界提出的 SeMF、以及 ETSI 預標準化的感測控制與分析功能，都在為這個可能的專屬功能提供設計參照，但最終是否被 3GPP 採納仍未定案 [7]。

五、展望與追蹤

官方下一個節點清晰：TR 23.700-14 結案之後，接力的是 Rel-20 5G-Advanced 的 ISAC 規範性工作，Stage 2 目標 2026 年 9 月凍結，Stage 3 以 2027 年 3 月為期 [6]。定位與感測的職責邊界如何在規範文本中被界定，將決定兩套體系是各行其道、還是在資料模型與介面層面出現明確的重用點。後續可關注的方向包括：

• ISAC 規範性工作的 Stage 2 凍結版本是否明確界定感測功能 (SF) 與既有 LMF／LCS 定位框架的職責邊界，並指出可重用的服務化基礎設施範圍。

• Rel-21 6G 系統架構研究是否為感測定義專屬管理功能與服務化介面，對照學術 SeMF 與 ETSI SCF／SAF 等預標準化提案。

• SA6 感測結果 API (SP-250875) 的請求與通知模型，是否借用或明確區隔 LCS 的 MT-LR／NI-LR 框架，以處理感測無目標身分的特性。

資料來源

[1]  3GPP TR 23.700-14《Study on Integrated Sensing and Communication; Stage 2》(SA2，Rel-20；V20.0.0，2026-03 結案)  https://www.3gpp.org/DynaReport/23700-14.htm

[2]  3GPP TS 38.305《NG-RAN；Stage 2 functional specification of UE positioning in NG-RAN》  https://www.3gpp.org/DynaReport/38305.htm

[3]  3GPP TS 23.273《5G System (5GS) Location Services (LCS)；Stage 2》  https://www.3gpp.org/DynaReport/23273.htm

[4]  3GPP 官方技術頁面《Location and positioning》  https://www.3gpp.org/technologies/location-and-positioning

[5]  3GPP 官方新聞《Rel-20 Planning and Progress in TSG SA》(Rel-20 雙軌規劃；6G 於 Rel-21 展開)  https://www.3gpp.org/news-events/3gpp-news/sa-rel20

[6]  3GPP 官方頁面《Release 20》(Rel-20 範疇；Stage 2／Stage 3 時程)  https://www.3gpp.org/specifications-technologies/releases/release-20

[7]  P. Gersing, M. Doll, J. Huschke, J. Plachy, S. Köpsell，《Architecture Proposal for 6G Systems Integrating Sensing and Communication》(KOMSENS-6G，提出 SeMF；學術提案，尚未經 3GPP 採納)  https://arxiv.org/abs/2411.10138

[8]  X. Lin，《A Tale of Two Mobile Generations: 5G-Advanced and 6G in 3GPP Release 20》(Rel-20 範疇綜述；IEEE Communications Standards Magazine, 2025)  https://arxiv.org/abs/2506.11828