3GPP ISAC 同一座基地台兩張時刻表 (2026.09.19)
同一座基地台,兩張時刻表
環境物聯網的載波節點已有射頻最低要求與操作頻段,感測的發射行為仍未定型:從 Release 20 兩項新能力的規範落差看資源競合
一、本週焦點
2025 年 6 月 RAN 全會核准的 Release 20 5G-Advanced 無線套件,將整合感測與通訊(ISAC)與環境物聯網(Ambient IoT, A-IoT)並列於「5G 使用情境擴張」一類。感測以研究項目 RP-251861 進場,責任群組為 RAN1 與 RAN3;環境物聯網則同時開出研究項目 RP-251884 與規範性工作項目 RP-251885,後者涵蓋 RAN1、RAN2、RAN3 與 RAN4 [8]。同一次會議、同一個類別、同一批工作群組的工時預算,兩項能力分到的分工版圖並不相同。
環境物聯網在 Release 19 已產出一份基地台側射頻規範 TS 38.194,涵蓋基地台的發射與接收特性,以及一個新的網路側發射實體——載波節點(Carrier-Wave node, CW node)——的輸出功率、頻率誤差、相位雜訊與雜散發射最低要求 [2]。感測至今沒有對應文件。然而兩者面對高度相似的工程處境:
- 都要求網路側設備在既有雙工安排之外發射或接收;
- 都會在同一部設備上造成收發同站干擾;
- 都得從同一張載波切出時頻資源。
本刊 9 月初檢視官方跨工作群組進度清單時指出,RAN2 與 RAN4 未列於感測名單。Release 20 感測以基地台單站感測(gNB mono-static)為主體,感測訊號的發射、量測與接收都由無線接取網路完成 [8];終端側行為不受影響,這可以解釋 RAN2 的缺席,但解釋不了 RAN4——RAN4 同時負責基地台射頻。環境物聯網恰好提供一組對照樣本:它同樣是近兩個版本才新增的能力、同樣以基地台為中心,而它把 RAN2 與 RAN4 都帶了進來。把兩者的規範進度並排,可以看出射頻工作被寫出來的前提條件究竟是什麼。
二、同一份套件,兩種工作群組組合
兩條路線在核准當下就已分岔:
- 感測研究 RP-251861:RAN1 與 RAN3;Lin 的彙整註明該研究預期接續工作項目 [8]。
- 環境物聯網戶外主動裝置研究 RP-251884:RAN1 與 RAN4,目標九個月,屆時決定是否將戶外情境納入 Release 20 工作項目 [8]。
- 環境物聯網規範性工作項目 RP-251885:四個無線工作群組全數在列 [8]。
這層分工也留在文件紀錄上。環境物聯網的 Release 19 解決方案研究報告 TR 38.769,規格頁載明 RAN1 主責、RAN2/RAN3/RAN4 次責;該文件於 2024 年 12 月 16 日轉入變更控制,並於 RAN#111(2026 年 3 月)以 Release 20 版號 V20.0.0 納入兩件變更請求 [3]。感測的無線研究報告 TR 38.765,規格頁僅登錄 RAN1 主責、次責欄空白,2026 年 6 月 22 日轉入變更控制 [4];isac-arch 技術頁則將該研究列於 RAN1/RAN3 [5]。無論以哪份紀錄為準,RAN2 與 RAN4 皆不在其列。
分工差異源於工作範圍。環境物聯網要定義新的裝置類別、新的空中介面協定行為、新的基地台與核心網介面,以及新的射頻邊界,四個無線工作群組因而各有可標準化的產出。感測在 Release 20 的研究範圍則集中於效能指標與評估、量測,以及 RAN 與核心網之間的程序與訊令,因此只落在 RAN1 與 RAN3 兩格 [5]。
比較時有一項前提需要說明。環境物聯網的規範性工作啟動於 Release 19,射頻規範即該階段的產物 [2];感測在 Release 19 僅將感測情境與目標特性寫進通道模型 [8],規範性工作項目 RP-261566 要到 Release 20 才啟動 [5]。兩者的成熟度本就差了一個版本,落差有一部分來自時序而非取捨。真正值得追問的是:在同樣完成研究、同樣進入規範性工作之後,射頻與空中介面協定兩塊為何仍未在感測這一側出現。
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對照項目 |
整合感測與通訊 |
環境物聯網 |
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無線研究報告 |
TR 38.765(Release 20) |
TR 38.769(Release 19) |
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研究報告責任群組 |
規格頁:RAN1 主責、次責欄空白 [4];isac-arch:RAN1/RAN3 [5] |
RAN1 主責,RAN2/RAN3/RAN4 次責 [3] |
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無線規範性工作項目 |
RP-261566,RAN3 核心部分 [5] |
RP-251885,RAN1/RAN2/RAN3/RAN4 [8] |
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射頻最低要求文件 |
未見於 RP-261566 所開規範 [5] |
TS 38.194,基地台與載波節點 [2] |
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指定操作頻段 |
未指定 |
FR1 之 n5、n8、n28,皆為分頻雙工 [2] |
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跨系統共存評估 |
尚未公布 |
RAN4 評估 36 組干擾案例 [1] |
三、載波節點:一個被寫進射頻規範的新發射實體
載波節點的存在理由,來自被動裝置的工作原理。Release 19 的環境物聯網裝置一型峰值功耗約 1 μW,接收端為包絡檢波器,本身不產生射頻載波;裝置往讀取器方向的傳輸,靠調變並反射外部提供的載波完成 [1]。這個外部載波必須由某個網路側節點發出,3GPP 因此為它定名並訂出射頻要求。TS 38.194 第 8 章專章處理載波節點的發射特性,涵蓋輸出功率、頻率誤差、發射關閉功率、相位雜訊、操作頻帶無用發射與發射機雜散發射 [2]。
具體數值顯示這些要求寫到了什麼程度 [2]:
- 輸出功率:標稱總輸出功率不得超過 +33 dBm;最大輸出功率在正常條件下須維持於標稱值 ±2 dB,極端條件下放寬至 ±2.5 dB。
- 頻率誤差:1 ms 觀測期內準確至 ±0.1 ppm。
- 相位雜訊:適用於距中心頻率 ±7.5 kHz 與 ±120 kHz 的頻率偏移。
- 波形:單音未調變正弦波。
這些都是可量測、可驗證、可判定合格與否的條文。
最能說明資源競合如何被處理的,是第 8.1 節的一則註記:載波發射與環境物聯網基地台的下行資料發射不同時進行;在分頻雙工頻段,載波於上行操作頻段內發射 [2]。這兩句話同時寫定了時間與頻率兩個維度的佔用規則。由此可以推知,一個發射行為要能寫成這樣的條文,其波形、頻段與時序至少必須先行確定。
感測目前缺的正是這個前提。Release 20 的基地台單站感測沿用既有下行波形與參考訊號,由無線接取網路負責感測訊號的發射、量測與接收,核心網負責感測資料處理與結果對外開放 [8]。沿用既有訊號固然降低了射頻新增工作的急迫性,但同一部基地台要在發射的同時接收自身回波,這種收發安排並不在既有基地台(無論時分或分頻雙工)「收發分時或分頻」的射頻假設之內。要為它訂出最低要求,得先知道感測發射佔用哪些時頻資源、持續多久,以及接收端必須容忍多大的自干擾。
四、頻寬需求相反,資源池相同
兩項能力對頻寬的需求方向相反。TS 38.194 為環境物聯網指定了三個 FR1 分頻雙工操作頻段 [2]:
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頻段 |
上行(裝置→讀取器/載波) |
下行(讀取器→裝置) |
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n5 |
824–849 MHz |
869–894 MHz |
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n8 |
880–915 MHz |
925–960 MHz |
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n28 |
703–748 MHz |
758–803 MHz |
讀取器往裝置方向的通道頻寬為 200、400、600 或 800 kHz,子載波間隔 15 kHz,對應傳輸頻寬配置僅 1 至 4 個資源區塊 [2]。整條讀取器下行鏈路的佔用頻寬,只有數十 MHz 級 NR 載波的百分之一量級。
感測的需求恰好朝反方向。距離解析度與佔用頻寬成反比(ΔR = c/2B):800 kHz 對應約 187.5 m,100 MHz 才落在約 1.5 m。偵測與追蹤無人機這類目標,需要的是大頻寬與足夠長的相干處理區間,而非幾個資源區塊。兩項能力都從同一批授權頻譜與同一座基地台的發射鏈取用資源,取用方式則截然不同,排程器面對的取捨也因此不同。
資源分配的難題最終落在時序層。環境物聯網已用一則規範註記處理它與下行資料發射的互斥關係 [2];感測的對應規則則未見於目前公開的感測規範文件。核心網側架構規範 TS 23.137 已於 2026 年 9 月以 V1.0.0 提交 TSG SA#113(僅供參考),規格頁狀態欄仍為 Draft [7];其內容處理感測服務的請求與結果回報(V1.0.0 本文 §4.1、§5.4,SP-260754),不涉及基地台如何在時頻資源上安排感測發射。RP-261566 開出的 Ns 規範族,處理的則是無線接取網路與核心網之間的網路介面 [5]。在無線側規範寫出之前,這段留白只能由實作填補,兩項能力同時部署時的優先序也就難有跨廠商一致性。
環境物聯網另外提供了共存工作的規模參照。Release 19 階段,RAN4 先界定部署情境為室外巨集基地台搭配室內環境物聯網系統,再依頻譜使用方式與干擾條件,評估環境物聯網與 NR 之間共 36 組干擾案例;結論為兩者共存可行,部分案例干擾可忽略,部分案例則需要緩解機制 [1]。感測若要走到同一步,得先確定被評估的發射行為是什麼;在波形與參考訊號路線收斂之前,共存模擬缺少可輸入的假設。
五、展望
Release 20 官方頁面所載時程(該段文字標註為 2025 年 12 月)為:Stage 2 凍結目標 2026 年 9 月、Stage 3 目標 2027 年 3 月、ASN.1/OpenAPI 最終凍結 2027 年 6 月 [6]。SA#113 已於 9 月中旬召開,但 TS 23.137 在該次全會仍為 V1.0.0 [7],感測架構是否按原定節點凍結,仍待全會結論公布後確認。感測的無線側規範性工作目前集中於 RAN3 主導的 Ns 規範族 [5];環境物聯網 Phase 2 的規範性工作則涵蓋室內情境的主動裝置類型,以及由中繼終端擔任讀取器的第二種拓樸 [8]。
後續可關注的方向:
- 射頻要求:RAN4 是否比照 TS 38.194 的體例,訂出基地台在發射同時接收自身回波時的自干擾容忍度與雜散限制,並為感測指定可用的操作頻段。
- 時序規則:感測發射與既有下行資料發射之間,是否出現類似載波節點互斥註記的規則,以及該規則最終寫入無線規範或留給實作。
- 協定樣板:環境物聯網 Phase 2 把中繼終端納入讀取器角色後,RAN2 為其新增的空中介面行為,是否成為終端參與感測時可借用的樣板。
- 6G 銜接:6G 無線研究已把感測的射頻、共存與可測試性列入範圍 [8],其與 5G-Advanced 階段尚未完成的射頻工作如何銜接。
- 工時分配:兩項能力在同一批無線工作群組的工時預算下的先後順序,是否隨 Release 20 RAN 核心部分完成後的資源釋出而改變。
資料來源
[1] 3GPP 官方技術頁:Release 19 Ambient IoT,由 RAN1 環境物聯網報告人 Xiaodong Shen(CMCC)與 Matthew Webb(Huawei)撰文。 https://www.3gpp.org/technologies/rel19-aiot
[2] ETSI TS 138 194 V19.2.0(2026-04),對應 3GPP TS 38.194:NR;Ambient IoT 基地台與載波節點無線電發射與接收(Release 19),含表 5.2-1、表 5.3.1.2-1、第 8 章。 https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/138100_138199/138194/19.02.00_60/ts_138194v190200p.pdf
[3] 3GPP 規範資料庫 TR 38.769 規格頁:RAN1 主責,RAN2/RAN3/RAN4 次責,2024-12-16 轉入變更控制,V20.0.0 於 RAN#111。 https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4285
[4] 3GPP 規範資料庫 TR 38.765 規格頁:FS_Sensing_NR_bis(1080070),RAN1 主責、次責欄空白,2026-06-22 轉入變更控制。 https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4446
[5] 3GPP 官方技術頁:ISAC Architecture Progress in 3GPP(2026-08-18)。 https://www.3gpp.org/technologies/isac-arch
[6] 3GPP Release 20 官方頁面(時程段落標註「Text from December 2025」)。 https://www.3gpp.org/specifications-technologies/releases/release-20
[7] 3GPP 規範資料庫 TS 23.137 規格頁:Sensing-ARC(1110021),V1.0.0 於 2026-09-07 掛 SA#113(SP-260754),狀態 Draft。 https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=5516
[8] Xingqin Lin(NVIDIA),A Tale of Two Mobile Generations: 5G-Advanced and 6G in 3GPP Release 20,arXiv:2506.11828(業界撰文,非 3GPP 規範),表 1 彙整 RP-251853 所列 Release 20 RAN 套件。 https://arxiv.org/abs/2506.11828

