8 Conclusions Editor's note: This clause will ca...

创建于:2025年11月25日

使用 GPT-5.1 回答 Chat01

问题

8 Conclusions
Editor's note: This clause will capture conclusions for the study.
Where there is consensus, interim agreements (e.g. solution principles descriptions) should be documented in the TR as soon as possible during a study.
These can be documented in the TR as "7.1.Y Agreed Principles for KI#Y" in the "Interim Agreements" clause. If the interim agreement has impacts on another clause in the TR and if there is consensus, that TR clause can be updated.
By consensus interim agreements can become part of the final conclusions of the study.
The Overall Evaluation clause previously used in TR skeletons should not be used.
There should be a Topics for further consideration clause per Key Issue. It is recommended that this is used e.g. to capture common issues that need to be resolved for multiple solutions.
翻译

回答

以下为该段内容的中文翻译(保持原意、结构清晰、专业术语准确):


8 结论

编辑注:
本条款将用于记录研究(study)的结论。
当达成共识时,临时协议(例如解决方案原则的描述)应尽早记录在技术报告(TR)中。
这些内容可以在 TR 的 “中期协议(Interim Agreements)” 条款下,以 “7.1.Y Key Issue #Y 的已达成原则(Agreed Principles for KI#Y)” 的形式记录。如果临时协议对 TR 中的其他条款有影响,并且已达成共识,则可以更新相应的 TR 条款。
通过共识,临时协议可成为研究最终结论的一部分。
先前 TR 模板中使用的 “总体评估(Overall Evaluation)” 条款不应再使用。
每个关键问题(Key Issue)应设置一个 “进一步考虑的话题(Topics for further consideration)” 条款。建议使用此条款来汇总需要在多个解决方案中共同解决的问题。


如果你希望,我也可以提供更本地化、更正式或更通顺的版本。

问题

3 Definitions of Terms and Abbreviations
3.1 Terms
For the purposes of the present document, the terms given in TR 21.905 [1] and the following apply. A term defined in the present document takes precedence over the definition of the same term, if any, in TR 21.905 [1].
Sensing Service Consumer: The entity that may consume the Sensing Result. The Sensing Service Consumer may also request the Sensing Result.
Sensing Entity: The Sensing Entity referring to a Sensing Transmitter and/or to a Sensing Receiver.
NOTE 1: In this release, the Sensing Entity is only referring to gNB.
Sensing Function: Indicating the logical function which is involved to support Sensing Service.
NOTE 2: The Sensing Function cannot be a Sensing Entity.
Sensing Service: Capability to collect and provide information about object and/or characteristics of the environment using radio signals.
gNB-based Sensing: it indicates gNB acting as Sensing Entity. This doesn't imply any assumptions for the location of the sensing result generation.
The terms defined in TS 22.137 [2] apply to this study:

  • Sensing assistance information.
  • Sensing contextual information.
  • Sensing result.
  • Target sensing service area.
  • Sensing receiver.
  • Sensing transmitter.
    Editor's note: The terminology will be further revised during the study work, if needed.
    翻译

回答

以下为该段内容的专业、准确中文翻译(保持原意与标准规范文档风格):


3 术语与缩略语的定义

3.1 术语

在本文件中,适用 TR 21.905 [1] 中给出的术语以及以下术语。若本文件中定义的术语与 TR 21.905 [1] 中的定义存在不一致,以本文件的定义为准。

Sensing Service Consumer(感知服务使用者)
可使用感知结果(Sensing Result)的实体。感知服务使用者也可以请求获取感知结果。

Sensing Entity(感知实体)
指感知发射端(Sensing Transmitter)和/或感知接收端(Sensing Receiver)。

注 1: 在本版本中,感知实体仅指 gNB。

Sensing Function(感知功能)
指用于支持感知服务的逻辑功能。

注 2: 感知功能不能作为感知实体。

Sensing Service(感知服务)
利用无线信号收集并提供有关对象以及/或环境特征信息的能力。

gNB-based Sensing(基于 gNB 的感知)
指 gNB 作为感知实体进行感知。这并不意味着对感知结果生成位置有任何假设。


TS 22.137 [2] 中的以下术语适用于本研究:

  • 感知辅助信息(Sensing assistance information)
  • 感知上下文信息(Sensing contextual information)
  • 感知结果(Sensing result)
  • 目标感知服务区域(Target sensing service area)
  • 感知接收端(Sensing receiver)
  • 感知发射端(Sensing transmitter)

编辑注:
术语将在后续研究工作中根据需要进一步修改。


如需,我也可以帮你整理为更正式的 3GPP 文体或提供双语对照格式。

问题

  • The architecture design is expected to only support gNB-based sensing operations for aerial object (e.g. drone) detection and tracking use case, as described in TS 22.137 [2].翻译

回答

以下为该句的专业中文翻译:


  • 架构设计预计仅支持基于 gNB 的感知操作,用于空中目标(例如无人机)检测与跟踪的用例,如 TS 22.137 [2] 所述。

如需调整为更正式的 3GPP 技术文风或提供双语对照,我也可以继续优化。

问题

3GPP网络中NRF的功能是?

回答

3GPP 5G 核心网(5GC) 中,NRF(Network Repository Function,网络功能注册库) 是一个关键的服务层控制功能,负责管理网络功能(NF)的注册、发现与状态信息。它在 SBA(Service-Based Architecture)架构中扮演“目录服务/注册中心”角色。

下面是 NRF 的主要功能:


🧩 NRF 的核心功能

1. NF 注册管理(NF Registration)

当一个网络功能(如 AMF、SMF、UPF、PCF、AUSF 等)启动时,它需要向 NRF 注册自身信息,包括:

  • NF 类型(如 AMF、SMF…)
  • 支持的服务
  • 实例 ID
  • 网络地址(IP/域名)
  • 可用性状态(Available / Suspended)
  • 优先级/容量等能力参数

NRF 存储这些信息并在 NF 生命周期中保持更新。


2. NF 发现(NF Discovery)

NRF 提供服务发现能力,允许一个 NF 查找另一个 NF 的服务:

  • AMF 查找 SMF
  • SMF 查找 UPF
  • PCF 查找 UDM
  • NEF 或其他 App 查找需要的服务

NRF 根据 NF 类型、地理区域、容量等条件返回合适的 NF 实例列表。

类似于服务注册中心(如微服务架构中的 Eureka/Consul)。


3. NF 状态管理(NF Status管理与订阅)

NRF 维护 NF 状态,例如:

  • Running
  • Unavailable
  • Deregistered

NF 可以**订阅(subscription)**某些 NF 的状态变化。例如:

  • AMF 可以订阅 SMF 的状态
  • 当 SMF 失效时,NRF 会通知 AMF 进行切换

4. NF Profile 的存储与更新

NRF 维护每个 NF 的 NF Profile,包括:

  • 服务能力(service capability)
  • 支持的 API
  • 实例级的运行状态

当 NF 发生变化(如 IP 变更、能力变更),它会向 NRF 调用 NFUpdate API。


5. 支持多实例与负载均衡

NRF 能根据 NF 的:

  • 负载信息
  • 能力
  • 实例状态

返回最佳的 NF 实例,从而支持负载分配、冗余和高可用性


📌 NRF 在 5G SBA 中的角色总结

功能说明
NF 注册存储 NF 实例信息与能力
NF 发现提供网络功能实例查询
NF 状态通知订阅并通知 NF 的状态变化
NF Profile 管理维护实例能力、地址、状态信息
支持 SBA 架构SBA 的中心化目录/路由服务

NRF 就像整个 5G 核心网的“服务黄页 + 注册中心”,使 SBA 中各 NF 能互相发现并通信。


如果你需要,我可以补充:

  • NRF 的架构图说明
  • NRF 相关的主要接口(Nnrf_* API)
  • NRF 在具体流程中的作用(如注册、发现示例流程)

问题

UDR是干嘛的?
在3GPP网络感知服务中,要发现感知功能SF,设备可以调用哪个区发现SF?

回答

下面将分两部分回答你的问题:UDR 的作用以及在 3GPP 网络感知服务中如何发现 Sensing Function(SF)


一、UDR 是干嘛的?(UDR 的作用)

UDR(Unified Data Repository,统一数据存储库)是 3GPP 5G 核心网中用于存储订阅者数据与应用数据的统一数据库

它的主要功能包括:

1. 提供统一的数据存储(User + NF Data)

UDR 是 5GC 中的集中存储点,负责存储:

  • 用户订阅数据(如认证信息、会话数据)
  • 网络策略数据(Policy data)
  • 应用数据(Application data)
  • 暂存(Transient)数据
  • 结构化信息(UDM/PCF/NEF/AF 使用)

UDR 并不直接处理业务逻辑,而是为 UDM、PCF、NEF、AF 等提供数据支持。


2. 为 NF 提供标准化数据访问(通过 Nudr 接口)

许多网络功能通过 Nudr API 与 UDR 交互,例如:

NF作用
UDM存取用户订阅数据
AUSF获取用户认证数据
PCF存取策略规则数据
NEF应用层数据管理
AF应用数据读取/存储

UDR 相当于 5GC 中的数据中心 + 数据服务层


3. 具备数据分片、冗余、扩展性

UDR 采用 SBA 架构,可以:

  • 多实例部署
  • 数据分片(sharding)
  • 高可用(HA)
  • 自动扩展

二、在 3GPP 网络感知(Sensing)服务中,设备如何发现 Sensing Function(SF)?

在 3GPP 网络感知(Network Sensing)架构中,Sensing Function(SF) 是一个网络功能(NF)。
要让设备(或网络中其他 NF)发现 SF,必须通过 NRF(Network Repository Function)


答案:设备要调用 NRF 来发现 SF

在 5G SBA 架构中,所有 NF 的发现都使用:

🔍 Nnrf_NFDiscovery 服务接口(通过 NRF 发现 NF)

也就是说:

在网络感知服务中,设备或 NF 要发现 Sensing Function(SF),需要通过 NRF 的 NF Discovery 功能查找 SF 服务实例。


📘 流程简述

  1. SF(Sensing Function)启动后,向 NRF 进行 NF 注册(NF Registration)
    → 告诉 NRF:“我是 SF,我能提供 sensing service”

  2. 需要使用感知服务的实体(例如 AMF、AF、NEF 或 UE 代理功能)
    NRF 发起 NF Discovery 请求

  3. NRF 返回满足条件的 SF 实例列表
    → 包含 SF 的 IP、能力、支持的服务类型等

  4. 请求方与 SF 建立服务会话


📌 总结

UDR 的作用:

✔ 存储用户 & 网络数据
✔ 作为 UDM、PCF、NEF 等的数据后端
✔ 统一的、结构化的数据存储库

发现网络感知功能(SF):

通过 NRF(Nnrf_NFDiscovery)发现 SF
✔ 所有 5GC 服务发现都必须通过 NRF 完成
✔ SF 必须先向 NRF 注册才能被发现


如果你需要,我可以继续提供:

  • ★ Sensing Function 的 3GPP 架构图
  • ★ SF 与 gNB、AMF、UPF 的交互流程
  • ★ TS 22.137 / TS 23.287 / TR 38.858 中的相关内容总结
  • ★ 一个“如何通过 NRF 发现 SF” 的完整信令流程图

随时告诉我!

问题

但是NRF是分布式的么?那假设有个用户想获取感知服务,他首先要获得周围有那些SF,他必须通过NRF么?他怎么知道要联系NRF?怎么联系?

思考

Thought for 17s

回答

你问得非常到位,这里要把 “NRF 是否分布式”“谁去查 NRF、怎么查” 两件事分开看。下面按你的问题一步步捋清楚。


1. NRF 是分布式的吗?

标准上允许“多 NRF 实例 + 分区/分层部署”,但逻辑上仍然是一个“注册/发现目录服务”。
3GPP 在 NF Service Framework 里定义了 NRF set / 多实例 NRF 的概念,以及 Bootstrapping 机制 来让 NF 找到合适的 NRF。(ItecSpec)

工程上常见的两种形态:

  1. 每个区域/每个切片一个 local NRF
    NF 通常先查本地 NRF,低时延、就近发现。
  2. 分层 NRF(local → regional → centralized)
    本地查不到再向上层查,属于运营商实现策略。

所以:

NRF 可以是“分布式部署”,但对外提供的依然是统一的 NF 注册/发现能力。


2. “用户/设备想获取感知服务”——一定要自己去 NRF 查 SF 吗?

不需要,也通常做不到。

在 SBA 里,Nnrf_NFDiscovery 是给 NF(或 SCP)用的,不是给 UE 直接用的。(ItecSpec)
UE 并不知道“SF 在哪、NRF 在哪”,它只知道 怎么向网络发起业务/能力请求

换句话说:

发现 SF 的动作发生在网络侧,而不是 UE 侧。

典型路径是:

  • UE / 应用想用感知能力
    → 通过已知入口(如 AMF/NEF/AF 或 RAN 相关控制面)提出请求
  • 网络里某个 NF 作为 Sensing Service Consumer
    → 去 NRF 发现 SF
  • 选到 SF 后
    → 再与 SF 建立服务交互

(你之前的术语里也有 Sensing Service ConsumerSensing Function 这种 SBA 角色划分。)


3. 那“它怎么知道要联系 NRF?怎么联系?”

这里的主语应该换成 “网络里的 NF 怎么知道/怎么联系 NRF”,因为 UE 不直接查 NRF。

3.1 NF 怎么知道要联系 NRF?

因为 所有 NF 之间的服务发现都是 SBA 的规定动作
当 NF 需要另一个 NF(比如 SF)的服务时,先走 Nnrf_NFDiscovery。(ItecSpec)

这是 5GC 的“惯例流程”,不是业务特例。

3.2 NF 怎么知道“NRF 在哪”?

3GPP给了两种办法(通常两者可并存):

  1. 本地静态配置(locally configured)
    NF 在部署时就被配置好本地 NRF 的地址;用它来发现目标 NF 或更多 NRF。(ItecSpec)

  2. NRF Bootstrapping(引导发现)
    NF 先去一个“已配置的 Bootstrapping Service”地址,
    获得 NRF 实例列表及其端点(包含是否属于某个 NRF set)。(ItecSpec)

一句话:

NF 不是“凭空找 NRF”,而是 要么预配置,要么先 bootstrapping 再发现

3.3 NF 怎么联系 NRF?

联系手段就是 SBA 的 HTTP/2 REST API:

  • Nnrf_NFManagement:注册/更新/注销/心跳
  • Nnrf_NFDiscovery:发现别的 NF(比如 SF)(ItecSpec)

4. 把它落到“感知 SF 发现”这个场景

你假设的场景:
某 UE 用户想在当前位置获取感知服务并找“周围有哪些 SF”。

实际发生的是:

  1. UE 发起感知服务请求(走 NAS/应用层入口)
  2. 入口 NF(比如 NEF/AF/AMF 或 sensing 相关控制 NF)成为 Sensing Service Consumer
  3. 该 NF 调用 NRF:
    Nnrf_NFDiscovery (targetNFType=SF, area/slice/...)
  4. NRF 返回匹配的 SF 实例列表
  5. 入口 NF 选一个 SF 并转发/建立服务

UE 只看到“服务可用/返回结果”,不会也不需要知道 NRF/SF 的地址。


5. 关键结论

  • NRF 可分布式部署(多实例/分区/分层),但仍提供统一发现能力。
  • UE 不直接发现 SF,也不直接联系 NRF。
  • 发现 SF 是网络内部 NF 的职责,通过 NRF 的 Nnrf_NFDiscovery 完成。
  • NF 找 NRF 靠预配置或 Bootstrapping。

如果你愿意,我可以继续画一个简化信令/时序图(UE→入口NF→NRF→SF→返回结果),或者结合你们文档里的“gNB-based sensing + aerial object use case”把具体 NF 角色(可能是 NEF? AF? 或 RAN侧控制功能)对齐到流程里。

问题

ue为什么不直接是 Sensing Service Consumer?
另外,那就是UE发起感知服务请求,AMF/SMF会寻找NEF,然后NEF会找对应的SF,这样的流程?

回答

下面我把你的两个问题分开,并结合 3GPP 标准逻辑 + 5G SBA 架构 + 网络感知(sensing)研究趋势 给出最准确、最清晰的回答。


一、为什么 UE 不直接作为 Sensing Service Consumer?

关键点:在 3GPP SBA 架构中,UE 不是网络功能(NF),不能发起 NF 级服务调用(如 NRF 发现)。


📌 原因 1:UE 不是 NF,不具备使用 NRF 的能力与授权

NRF 的接口是 Nnrf_xxx,属于 NF service API,基于 HTTP/2 + JSON。
只有 NF(AMF、SMF、UPF、NEF、AF、PCF、UDM 等) 可以访问。

UE 属于接入侧(RAN → AMF),没有 NF 证书、没有 SBA 身份,所以:

UE 不可能直接访问 NRF,也不可能直接发现 SF。


📌 原因 2:感知服务属于网络内部能力,网络要做策略控制

网络必须控制:

  • 哪些 UE 有权限获取 sensing 数据
  • 信息粒度是否可暴露给 UE
  • 是否涉及隐私、位置、环境等敏感信息
  • 网络负载是否允许触发 sensing
  • sensing 是否由 gNB 或核心网功能执行

如果让 UE 直接调 SF,会:

  • 绕开网络安全策略
  • 绕开 QoS /切片/计费控制
  • 增加攻击面
  • 破坏 3GPP 服务架构

所以 3GPP 设计为:

UE 请求 → 网络决定是否允许 → 网络侧 NF 执行感知并返回结果。


📌 原因 3:很多感知处理逻辑是在 gNB 或核心网做的,不是 UE 能调用的

例如:

  • gNB-based sensing(你原文中的术语)
  • 网络侧环境感知
  • 多点联合感知
  • 大规模天线阵列做参数估计
  • 网络级融合感知(多 gNB、多 UPF 数据)

这些都属于 Network Sensing,本质上是网络提供的一种 服务,而非 UE 自己调用一个网元。

所以:
UE 不是 Sensing Service Consumer,网络侧 NF 才是。


二、那 UE 想发起感知服务请求,流程是不是:

UE → AMF/SMF → NEF → SF ?

你的思路接近,但需要更精确一点。

实际流程可能有两种(由部署方式决定):


流程 A(最常见):UE → AF/NEF → NRF → SF

1. UE 通过 NAS 或应用层请求感知服务

例如:

  • "我想获取附近无人机信息"
  • "我想获取环境感知信息"

2. 入口 NF(可能是 NEF 或 AF)成为 Sensing Service Consumer

因为 NEF/AF 是面向应用服务的入口(Northbound API)。

3. NEF/AF 去 NRF 查找 SF

调用:

Nnrf_NFDiscovery(targetNFType = SF, area = xxx ...)

4. NRF 返回候选 Sensing Function 列表

5. NEF/AF 与 SF 建立服务会话(Nsces 或专用 API)

6. SF → gNB / RAN / 核心网内部资源执行 sensing

7. NEF/AF 再把 sensing 结果返回给 UE


流程 B(RAN 主导):UE → RAN → SF(RAN 内部或经 NEF 转发)

在 gNB-based sensing 的场景中:

  1. UE 请求 sensing(可能是 RRC/NAS 扩展)
  2. RAN(gNB)决定是否需要触发 sensing
  3. 如涉及核心网的 SF,则:
    gNB → NEF/AF → NRF → SF
  4. 获取 sensing result
  5. RAN 或 NEF 再返回 UE

这种流程更偏 RAN 控制面,但仍然 不会由 UE 自己查 NRF


📍 到底哪一个 NF 会成为 Sensing Service Consumer?

取决于部署,但一般不会是 AMF/SMF。

  • AMF/SMF 是控制面管理类 NF,不负责应用服务。
  • 具有“能力公开/应用入口”的是:
    • NEF(Network Exposure Function)
    • AF(Application Function)

所以:

最常见的 Sensing Service Consumer 是 NEF 或 AF,而不是 AMF/SMF,更不是 UE。


🎯 最终关键结论(非常重要)

✔ UE 不会也不能直接通过 NRF 找 SF

因为 UE 不是 NF,不能访问 SBA API。

✔ UE 请求感知服务后,网络中的某个 NF(通常 NEF/AF)才是 Sensing Service Consumer

✔ Sensing Function (SF) 的发现必须通过 NRF

✔ 流程一般是:

UE → NEF/AF → NRF → SF → 返回结果给 UE

不是 UE 自己去找。


如果你需要,我还能继续提供:

  • 感知服务完整时序图(UE–NEF–NRF–SF–gNB)
  • 3GPP 23.287 / 23.501 / 38.858 中的相关条文出处
  • gNB-based sensing 的数据流程
  • 不同架构下的 SF 部署模式对比(核心网 vs RAN)

你要我画个流程图吗?

问题

22137-j10.docx

请问,根据这个word里面的内容,仔细分析一下,应该是上面的那种情况

思考

Understanding the trusted third-party role in 5G sensing

In 5G, the trusted third-party (or 3GPP system) consumes the sensing service, not the UE. It can be an AF, an application in UE, or one hosted in the cloud but accessed via the network. This seems to match with my process where the application or UE acts as a trusted third-party through network exposure.

Clarifying sensing service architecture

Stage1 doesn't mention SF or NEF directly, but we can infer NEF's role from the "network exposure" sections. According to TS22.137, the sensing service is a 5G capability, and results are exposed via network interactions to trusted third parties. The UE isn't a direct consumer; it's more about the AF using NEF.

Clarifying sensing service flow in TS22.137

Based on TS22.137, the sensing service doesn't have the UE directly as a consumer. Instead, the AF/NEF acts as the exposure point. The 3GPP system or trusted third-party is the consumer, not AMF/SMF actively searching for NEF. So, the process involves NEF/AF managing sensing, rather than direct UE requests.

Clarifying the architecture for sensing service

The sensing service flow is more like: "UE/3rd-party app →

Thought for 36s

回答

结论先说在前面:
根据你这份 TS 22.137 的内容来看,更像是我前面说的「流程 A:通过 NEF/AF 做网络暴露 + 网络内部 NF(含 SF)发现和编排」,而不是 UE 自己当 Sensing Service Consumer,更不是 UE→AMF/SMF→NEF→SF 这种“每跳都串一下”的流程。(22137-j10.docx)

下面我按文档内容一点点对上去帮你“翻译成架构”。


1. 先看文档里怎么描述“谁来用感知服务”

关键原文有几句(我用白话讲意思):

  1. “The 5G wireless sensing service could be consumed by either the 3GPP system or trusted third-party.”
    → 感知服务的“消费者”要么是 3GPP 系统内部的功能(某个 NF),要么是 受信任的第三方,而不是直接写“UE”。(22137-j10.docx)

  2. 5.2.3 Network exposure 里反复出现:

    • “the 5G network shall be able to provide secure means to report sensing result to a trusted third-party requesting information…”
    • “provide secure means for a trusted third-party to request 5G wireless sensing service based on specific parameters … and to receive the corresponding sensing results.”(22137-j10.docx)

    这些都是典型的 “通过 Network Exposure 把能力暴露给第三方” 的 Stage 1 话术 —— 对应到 5GC 里,就是 NEF + AF 的组合形态

所以从 Stage 1 的语气上:

  • “感知结果给第三方 / 第三方请求感知服务” → 很像 AF + NEF
  • “被 3GPP 系统消费” → 很像内部 NF(将来其中之一就是 SF 或含 SF 功能的 NF)

2. 文档里没有让 UE 直接当 Sensing Service Consumer 的迹象

TS 22.137 里虽然会提到 UE(比如 V2X UE、非 5G 覆盖下用 unlicensed spectrum 做 sensing 等),但它从来没有说:

“UE 作为 sensing service consumer,直接去发现/调用某个 network function。”

相反,它的模式是:

  • 5G system / 5G network 提供 sensing service;
  • trusted third-party / 3GPP system 消费这个 service;
  • 通过 network exposure 机制做能力暴露和结果回传。(22137-j10.docx)

这在 Stage 1 的话术里,基本已经把 UE 排除在 “Sensing Service Consumer” 的 NF 级角色之外了——UE 只是一端请求业务或承载相关应用,但 不是 SBA 里的 NF,也就 不会直接去接 NRF 或 SF

所以:

UE 不是 Sensing Service Consumer,这一点和我们前面讨论的结论是吻合的。


3. 那到底更像哪种架构流程?

结合 TS 22.137 的几个关键信息:

  • sensing 可以被 3GPP system 消费 → 内部 NF / 系统内部功能当消费者;(22137-j10.docx)
  • sensing 可以被 trusted third-party 消费 → 典型 NEF/AF 场景;
  • 有专门一节叫 “Network exposure”,强调:
    • 第三方向 5G 网络请求 sensing 服务;
    • 网络按参数(位置、KPI、刷新率等)提供结果;
    • 网络可以告诉第三方“某区域这个 sensing service 有没有、质量如何”等。(22137-j10.docx)

这些拼起来,逻辑最顺的是:

流程 A:

  • UE 或第三方应用(云/企业平台)提出“我要某种 sensing 服务”的业务诉求;
  • 这个诉求落在 AF / NEF 这一侧(trusted third-party + network exposure 对应的就是这俩);
  • NEF/AF 作为 Sensing Service Consumer(在 3GPP 架构层面),在 5GC 内部通过 SBA 调用一系列 NF,包括将来定义的 Sensing Function(SF)
  • SF 再去协调 gNB / RAN / 其他资源做实际 sensing,最后结果通过 SF→NEF/AF→应用/UE 这条链路返回。

而你说的那条:

“UE 发起感知服务请求,AMF/SMF 去找 NEF,然后 NEF 再找 SF”

从 Stage 1 文本看,并没有被暗示为“必须”的标准流程,而且从 5GC 架构分工看也有点“绕远路”:

  • AMF/SMF 更关注接入、移动性、会话管理、策略执行,不是业务 API 的网关;
  • 面向第三方能力暴露的主体一直是 NEF/AF,不是 AMF/SMF。

所以,更合理的理解是:

  • AMF/SMF 负责把 UE 接入、会话、策略准备好;
  • 真正发起“sensing 能力请求”的,是 AF/NEF(或其他上层 NF),由它们再去发现 SF(通过 NRF)并调用。

而不是 UE → AMF/SMF → NEF → SF 这种“AMF/SMF 带着业务跑全程”的模式。


4. 用一句话总结成你想要的结论

结合你给的 TS 22.137 内容和 5GC 一般架构习惯,可以这样下结论:

**根据 TS 22.137,这个规范更偏向于:

  • UE/第三方通过业务/API 方式请求感知服务;
  • 由网络侧的 NEF/AF 或其他 3GPP 系统内部 NF 充当 Sensing Service Consumer;
  • 再通过 NRF 在 5GC 内部发现和编排 Sensing Function(SF)等相关功能;
  • 最后把 sensing result 通过 network exposure 返回给第三方或 UE。
    而不是 UE 自己做 Sensing Service Consumer,更不是 AMF/SMF 主动“带路去找 NEF 再找 SF”的那种流程。**

如果你接下来有 23 系列(比如将来 23.287/23.5xx)或者 TR 关于 sensing 架构,我也可以帮你把 Stage 1 的这些“service consumer / network exposure”文字,映射到更具体的 NF 交互和时序上,一起画出“准官方”的 call flow。

问题

那这样的话,算是应用层,不属于3GPP网络范畴了吧?

回答

下面结合你给的 TS 22.137 Stage-1 文本(我已通读)来回答你现在的问题:

🎯你的问题

“那这样的话,算是应用层,不属于 3GPP 网络范畴了吧?”

⭐结论(非常关键)

不,5G sensing 明确属于 3GPP 网络范畴,是 5G 系统内部的原生能力;
但 “服务消费接口” 可能通过 Network Exposure 暴露给应用层。

换句话说:

  • 感知本身(数据采集、处理、调度、授权、资源管理、隐私、安全)属于 3GPP 网络能力,是网络内部的工作。
  • 外部应用(第三方、APP、行业系统)可以通过 NEF/Exposure “使用”感知服务,因此呈现出应用层调用的形态。

这就类似:

  • Network slicing → 3GPP 网络能力,但可暴露给外部应用
  • QoS/位置服务 → 网络能力,但可通过 NEF 暴露
  • Sensing → 同样是网络能力,通过 NEF 暴露

📌 让我们用 TS 22.137 的内容来证明它属于 3GPP 网络能力

下面这些原文(我引用段落编号)直接表明 sensing 是 5G 系统功能


① 5G sensing 是 5G 系统内功能(网络侧功能)

“5G wireless sensing service includes the collection of 3GPP sensing data, secure delivery, and secure exposure of the sensing result…”
(22137-j10.docx)

注意:“exposure” 本身就是网络功能(NEF)才能做的事情。


② sensing 操作依赖 RAN/UE 的 NR 信号,是通信网络本身的扩展

“5G wireless sensing… uses NR radio frequency signals… and uses 5G entities to sense objects and environment”
(22137-j10.docx)

这句话说明 sensing 是:

  • 跟 NR PHY/MAC/调度深度绑定
  • 用 RAN 的波束、CSI、反射、散射、角度估计
    → 这是 3GPP 网络框架内部的能力,而不是应用层能力。

③ Stage-1 定义:“5G system shall be able to …”

所有 sensing 要求都是:

  • “the 5G system shall be able to…”
  • “the 5G network shall provide…”
  • “subject to operator policy, 5G system may …”

例如:

“The 5G system shall be able to provide 5G wireless sensing service…”
(22137-j10.docx)

“The 5G network shall be able to activate/configure sensing transmitters/receivers…”
(22137-j10.docx)

这些措辞 只有 3GPP 三级要求(网络内部能力)才会这么写,不是应用层要求。


④ “trusted third-party” 只能通过暴露接口请求 sensing

“The 5G network shall provide secure means for a trusted third-party to request 5G wireless sensing service…”
(22137-j10.docx)

→ 典型 NEF/Exposure 场景
→ 网络内部 NF(包括未来的 SF)处理 sensing
→ 外部应用经过 NEF 才能消费

这类措辞说明:

  • sensing 的本体是网络内部能力
  • 第三方只是“使用者”,不是“提供者”

这与 LCS(定位服务)结构几乎一模一样。


📘 那为什么你会觉得它“像应用层”?

因为 Stage-1 在 5.2.3 Network Exposure 专章里规定了:

  • 第三方可以“请求 sensing service”
  • 第三方可以“获得 sensing result”
  • 第三方可以“提供 sensing assistance information”

这些“第三方请求、网络提供”看起来像接口是给应用层(类似 REST API),但这只是:

网络能力通过 NEF 对应用层的受控暴露
不是
应用层实现 sensing

这和:

  • API 暴露 network slicing
  • API 暴露 QoS 控制
  • API 暴露位置数据

是完全同一个模式。


🔍 关键区分(非常重要)

内容属于谁?依据
sensing 数据采集(RAN,反射、散射)3GPP 网络内部4.2 sensing operation (22137-j10.docx)
sensing result 处理网络内部(SF、gNB 或 CN 功能)5.1 & 5.2.1 (22137-j10.docx)
sensing 配置、授权网络内部5.2.2 (22137-j10.docx)
sensing 安全性、隐私网络内部5.2.4 (22137-j10.docx)
sensing 结果暴露给第三方NEF 暴露机制,属于网络向应用层提供能力5.2.3 (22137-j10.docx)
第三方调用 & 应用层服务业务层(但使用的是网络提供的 sensing 能力)5.2.3 章节

所以:

sensing 是 3GPP 系统能力;第三方只是通过“暴露接口”使用这项能力。

绝不是应用层自己搞 sensing。


🧩 那 UE 是不是应用层调用 sensing?

并不是。

TS 22.137 里根本没写:

  • UE 能自己调用 sensing NF
  • UE 是 Sensing Service Consumer
  • UE 可以通过 NRF 发起发现

只写了:

  • sensing transmitter 可以是 UE(即 UE 可发射影响 sensing 的信号)
  • sensing receiver 可以是 UE
  • sensing 数据可能来自 UE
  • sensing result 是网络端生成

但 UE 是 service consumer(和你我前面讨论一致)。

UE 最多是:

  • sensing 的参与者(Tx/Rx)
  • sensing 的受益者(服务返回结果)

但不是 SBA 的 NF,也不会调用 NRF 或 SF。


🎯最终回答(精简版)

5G sensing 是 3GPP 网络内部能力,不是应用层能力。
应用层只是在 NEF 公开的业务 API 上“请求”这项网络能力。

这跟 Location Service、QoS、Edge Slice 暴露是同一个模式。

所以:

  • sensing 本体=RAN + CN + SF(3GPP 网络范畴)
  • exposure 部分=让应用层使用网络能力
  • 但 sensing 的控制、资源、数据、隐私全部属于 3GPP 系统

如果你愿意,我还能进一步提供:

✔ sensing 架构草图:SF、NEF、AF、NRF、RAN 的位置
✔ Stage-1 → Stage-2(23.x 系列)可能会长出的 NF
✔ UE 参与 sensing 的角色边界
✔ 与 positioning 架构(LCS)类比进行更清晰理解

随时告诉我!

问题

根据这个word里面,感知服务消费者想要获得感知服务,必须给SF发送感知请求,那他俩之间应该是要完成认证的。那他俩之间完成认证所需要的密钥参数应该是谁发的?

回答

下面我给你一个基于 TS 22.137(Stage-1)内容推导、并与 3GPP 安全体系(TS 33.xxx)对齐的权威答案
结论非常清晰:SF 与感知服务消费者之间的认证密钥不可能由 SF 自己产生,必然由 5G 核心网安全功能(AUSF/UDM/SEPP/NEF 所在域)来提供。

下面分步骤解释。


🎯 你的关键问题:

根据文档,感知服务消费者(Sensing Service Consumer)要获得感知服务必须向 SF 发送 sensing request。
SF 与消费者之间的认证需要的密钥,由谁发?

⭐最终结论(先给你结论)

密钥由 3GPP 核心网的安全锚(AUSF/UDM)产生,
并通过 SBA 体系(NEF/AF/SEPP/NSSF 等)协助分发。

绝不会由 SF 或 sensing consumer 自己生成。


第一部分:TS 22.137 是 Stage-1 —— 它不会定义安全细节

你上传的 TS 22.137 明确写了 sensing 的安全要求:

“The 5G system shall support encryption, integrity protection…”
“The 5G system shall protect sensing data…”
“The 5G network shall limit exposure only to trusted third-party…” (22137-j10.docx)

但注意:

Stage-1 永远不定义:

  • 用什么密钥
  • 密钥如何分发
  • 哪个网元负责认证
  • SBA 鉴权的步骤

这些都属于 Stage-2 (TS 23.xxx)Stage-3 (TS 33.xxx) 的内容。
所以我们要结合 5GC 安全体系推导。


第二部分:感知服务实际属于“网络能力暴露”(Network Exposure)

TS 22.137 的 5.2.3 明确规定:

  • 第三方可以“请求 sensing 服务”
  • 网络以“secure means”暴露 sensing 结果
  • 这是一个典型的 NEF 暴露网络能力 的场景

也就是说:

真正向 SF 发起请求的,不是 UE,不是第三方,而是 NEF/AF(作为 Sensing Service Consumer)。


第三部分:那 “SF ⇆ Sensing Service Consumer” 之间如何建立安全?

SF 是一个 5GC NF,AF/NEF 也是 5GC NF。
NF 之间通信遵循:

SBA 通信安全机制(TS 33.501)

SBA 的 NF 之间通过 OAUTH2 + TLS + NF Service Authorization 来互相认证。

也就是说:

认证密钥来自 3GPP AUSF/UDM,而非 SF。

  • UDM:负责长期密钥(anchor key)管理
  • AUSF:负责 5GC SBA NF 的认证
  • SEPP:负责跨 PLMN 的 SBA 安全(如果有第三方跨网接口)
  • NEF:在向第三方暴露能力时,负责对外部应用的 API 密钥验证、授权

所有 SBA NF(包括 SF)都会有 NF certificate。
它们在互相访问时使用:

  • TLS
  • OAuth token
  • NF service authorization

所以:

SF 与 sensing consumer(NEF/AF)之间的 mutual authentication 是由 5GC 安全框架提供的,而不是 SF 自己搞的。


第四部分:关键问题 —— 密钥是谁发的?

密钥来源:UDM / AUSF

1. UDM 存储并生成 NF 鉴权根密钥

2. AUSF 负责 NF 鉴权流程

3. NRF 负责 NF profile,包括安全属性(证书、OAuth、授权范围)

4. NF(包括 SF)在部署时由运营商 CA 统一签发证书

因此 SF 与 NEF/AF 建立安全连接所需的密钥(证书/OAuth token)都是:

由 运营商 CA + UDM/AUSF 安全框架提供,
而不是 SF 产生,更不是感知消费者产生。


第五部分:数据流场景图(简化)

text
Trusted 3rd party / UE app │ API调用(含应用层token) NEF / AF ←→ AUSF(应用层鉴权) │ Nnrf_NFDiscovery(发现 SF) SF ←→ AUSF/UDM(NF 级鉴权 + OAuth + TLS) RAN sensing / gNB sensing

整个过程里密钥都由 AUSF/UDM/运营商 CA 负责,不可能由 SF 发放。


🔑最关键的逻辑总结:

✔ Stage-1(TS 22.137)只要求“secure means”

——并未规定具体机制

✔ 但根据 5GC SBA 架构,NF 之间必须按 TS 33.501 使用:

  • TLS
  • OAuth
  • NF certificates
  • AUSF/UDM 鉴权

✔ 因此:

SF 与 sensing service consumer 之间认证所需密钥
是由 AUSF/UDM / 运营商 CA 提供的,
而不是由 SF 自己产生。


如果你愿意,我还可以给你:

  • SF 在 Stage-2(TS 23.287/23.203)预计将出现的安全流程
  • “第三方请求感知服务”——对应的 OAuth2 流程图
  • “NF mutual authentication” 的标准 SBA 流程
  • SF 将如何被 NRF 注册、发现,并绑定安全上下文

只要你说一声,我可以画图或逐段解析。

问题

5.1 Key Issue #1: Security of sensing service authorization and sensing result exposure
5.1.1 Key issue details
In TR 23.700-14 [2], architecture for sensing services is studied to enable the 3GPP network to support sensing service invocation and revocation from the service consumer, and sensing result exposure to the service consumer.
Solutions addressing the KI#2 in TR 23.700-14 [2] of authorization and revocation for particular sensing services are developed, which focus on service request authorization or revocation based on the information of the service level agreement. Security aspects need to be discussed for the above mentioned procedures.
NOTE: Security aspects of sensing service revocation triggered by sensing service consumer is addressed in this key issue.
In addition, KI#5 in TR 23.700-14 [2] addresses the type of sensing result to be exposed and the method for the network to expose the sensing result to the service consumer. Security aspect of the exposure procedure also needs to be investigated.
This key issue is related to KI#2 and KI#5 of TR 23.700-14 [2] and addresses the security aspects for sensing service invocation, revocation, and sensing result exposure procedures between the network and sensing service consumer.
5.1.2 Security threats
Without proper authentication and authorization for sensing service, unauthorized party may be able to access to sensing service.
If the connection between sensing service consumer and NEF/SF is not protected, the attacker can tamper, inject, sniff or replay messages related to sensing service invocation, revocation and sensing result exposure.
5.1.3 Potential security requirements
The 5G system shall be able to support mutual authentication between sensing service consumer and NEF/SF.
The 5G system shall be able to support integrity protection, confidentiality protection and replay protection for the communication between sensing service consumer and NEF/SF.
The 5G system shall be able to authorize sensing service request from a sensing service consumer.
5.2 Key Issue #2: Security protection for sensing service operations
5.2.1 Key issue details
According to TR 23.700-14 [2], after the sensing service request from the service consumer is authorized by the network, sensing service operations will be triggered and performed by the relevant network functions, which communicate with each other to obtain the sensing result.
In TR 23.700-14 [2], there are multiple solutions proposing sensing service operation procedures supported by sensing entities and different sensing related network functions (e.g. NEF, SF, sensing management function, sensing control function, sensing processing function). The NEF needs to discover and select the SF to trigger sensing service operation. The SF needs to select proper sensing entity to collect sensing data in a specific sensing mode. When any of the service conditions of a sensing service is no longer met, an ongoing sensing service can be revoked by the network. The security aspects of all these sensing operations and procedures are to be addressed in this key issue.
NOTE 1: Security aspects of service operation revocation triggered by sensing functions is addressed in this key issue, as it can be viewed as one type of sensing service operations.
5.2.2 Security threats
As the sensing service operations are performed among sensing function(s) and sensing entities, if the 5GC does not support sensing service operation authorization, the sensing service operation can be abused.
If the connection between sensing functions is not securely established, an attacker is able to tamper or inject or replay sensing operation messages and the sensing result to be exposed, or sniff the sensing result.
If the connection between sensing entity and sensing function is not securely established, an attacker is able to tamper or inject or replay sensing control messages and sensing data, or sniff the collected sensing data.
5.2.3 Potential security requirements
The 5G system shall be able to support mutual authentication between SFs.
The 5G system shall be able to support authorization for sensing service operations.
The 5G system shall be able to support integrity protection, confidentiality protection and replay protection for the connection between sensing entity and SF.
The 5G system shall be able to support integrity protection, confidentiality protection and replay protection for the connection between SFs.
NOTE 2: If there is no interaction between SFs based on architecture defined in SA2, the security requirements between SFs are not needed.
翻译一下

回答

下面是你提供的 5.1 与 5.2(来自 TR 23.700-14) 内容的完整、专业中文翻译,按段落精确对应,并保持 3GPP 技术文体风格。
我也在结尾附上引用:(22137-j10.docx)


🔵 5.1 关键问题 #1:感知服务授权与感知结果暴露的安全性

5.1.1 关键问题细节

在 TR 23.700-14 [2] 中,研究了支持 3GPP 网络向服务消费者提供感知服务调用与撤销、以及向服务消费者暴露感知结果的架构。

在 TR 23.700-14 [2] 中针对 KI#2 所开发的解决方案,重点关注基于服务级协议(SLA)信息来执行的感知服务请求授权或撤销。
然而,这些过程的安全性方面仍需要进一步讨论。

注:
由感知服务消费者触发的感知服务撤销,其安全性方面包含在本关键问题中。

此外,TR 23.700-14 [2] 的 KI#5 涉及要暴露的感知结果类型,以及网络向服务消费者暴露这些感知结果的方式。其暴露过程的安全性也需要研究。

本关键问题与 TR 23.700-14 [2] 中的 KI#2 与 KI#5 相关,关注网络与感知服务消费者之间,关于感知服务调用、撤销以及感知结果暴露流程的安全性方面。


5.1.2 安全威胁

若没有对感知服务进行适当的认证与授权,未授权实体可能访问感知服务。

若感知服务消费者与 NEF/SF 之间的连接未受到保护,攻击者能够篡改、注入、嗅探或重放与感知服务调用、撤销以及感知结果暴露相关的消息。


5.1.3 潜在安全需求

  • 5G 系统应能够支持感知服务消费者与 NEF/SF 之间的双向认证。

  • 5G 系统应能够支持感知服务消费者与 NEF/SF 之间通信的完整性保护、机密性保护以及重放保护。

  • 5G 系统应能够对来自感知服务消费者的感知服务请求执行授权。


🔵 5.2 关键问题 #2:感知服务操作的安全防护

5.2.1 关键问题细节

根据 TR 23.700-14 [2],当来自服务消费者的感知服务请求被网络授权后,相关的网络功能将被触发并执行感知服务操作,这些网络功能之间会相互通信以获取感知结果。

TR 23.700-14 [2] 中提出了多种解决方案,这些方案涉及由感知实体以及不同的感知相关网络功能(例如 NEF、SF、感知管理功能、感知控制功能、感知处理功能)支持的感知服务操作流程。

  • NEF 需要发现并选择 SF,以触发感知服务操作。
  • SF 需要选择合适的感知实体,以在特定的感知模式下收集感知数据。

当感知服务的任一服务条件不再满足时,网络可以撤销正在进行的感知服务。本关键问题需解决上述所有感知操作与流程当中的安全性。

注 1:
由感知功能触发的服务操作撤销的安全性属于本关键问题范围,因为它可视为一种感知服务操作。


5.2.2 安全威胁

  • 如果 5GC 不支持感知服务操作的授权,则感知服务操作可能被滥用。

  • 如果感知功能之间的连接未安全建立,攻击者可能篡改、注入或重放与感知操作及其暴露相关的消息,或嗅探感知结果。

  • 如果感知实体与感知功能之间的连接未安全建立,攻击者可能篡改、注入或重放感知控制消息和感知数据,或嗅探收集到的感知数据。


5.2.3 潜在安全需求

  • 5G 系统应能够支持 SF 之间的双向认证。

  • 5G 系统应能够支持感知服务操作的授权。

  • 5G 系统应能够支持感知实体与 SF 之间连接的完整性保护、机密性保护以及重放保护。

  • 5G 系统应能够支持 SF 之间连接的完整性保护、机密性保护以及重放保护。

注 2:
如果基于 SA2 定义的架构不存在 SF 之间的交互,则不需要 SF 之间的安全要求。


如果你愿意,我还可以继续帮你:

✔ 逐段讲解这些安全需求在未来 SA3(TS 33 系列)中会对应什么机制
✔ 解释 “NEF/SF/Sensing Entity 之间如何做鉴权”
✔ 根据这一节内容推导:密钥由谁分发?谁负责认证?(你上一问的核心)

随时告诉我!

问题

我现在的思路是,有一个实体SMC负责注册感知服务等,然后UE可以从这个实体获取到一些公私钥参数。然后,RAN侧有ESS,UE可以通过ESS获取感知服务(通过前面的公私钥参数)完成相互认证与密钥协商。但是审稿人说我这个和3GPP网络架构部兼容,我要怎么改

思考

Explaining the design incompatibilities with 3GPP

The current design doesn’t align with 3GPP specifications due to the inclusion of new entities like SMC and ESS, which are not part of required standards (TR 23.700-14 or TS 22.137). It also conflicts with 5G network security practices regarding key management and trust relationships between network functions and the UE.

Refactoring SMC and ESS roles

Option A: Rework SMC as an AF/NEF-facing application server, with the 3GPP network managing NF authentication and keys. The UE then authenticates through standard 5G security, followed by app-level TLS. Mutual authentication occurs between AF and NEF/SF via the 5GC security framework.
Option B: Redefine ESS as a logical SF or part of the RAN. The UE doesn’t handle SF-level authentication directly; sensing requests are sent via standard interfaces to AF/NEF, with ESS/SF authorized by NEF. The UE interacts solely with the AF’s API.

Refining text suggestions for clarity and accuracy

For clarity, change “SMC distributes public/private keys to UE” to something like: “The 5G system performs mutual authentication according to TS 33.5xx; secure associations are established between the sensing service consumer and NEF/SF using operator-controlled credentials. The UE uses 5G AKA and, if needed, application-layer TLS, with no key distribution from SMC.”

Further, the paper should align with security standards by stating: "Security associations are established according to 5GC SBA security framework. Keys are derived from the operator’s PKI or the 5GC key hierarchy, avoiding direct network key distribution to the UE.”

Thought for 1m 0s

回答

先直接说结论:
你现在设计的“SMC 给 UE 下发公私钥、UE 再跟 RAN 侧 ESS 直接做认证和密钥协商”这一套,确实跟 3GPP 定的 5GC/SBA 安全框架不兼容。
想要“听起来像 3GPP 架构”,核心改动有两点:

  1. 把“谁跟谁做认证”从“UE ↔ ESS”改成“感知服务消费者(一般是 NEF/AF 这类 NF)↔ NEF/SF”。
  2. 把“谁发密钥”从“SMC 发给 UE”改成“5G 系统(AUSF/UDM/运营商 PKI)按 SBA 统一做密钥与证书管理”。

下面我帮你拆开看,并给你具体“论文怎么改”的建议。


一、先看 3GPP 文本到底怎么说

你贴的那段“Key Issue #1/#2”里面,安全需求写得非常清楚:

“The 5G system shall be able to support mutual authentication between sensing service consumer and NEF/SF.”
“The 5G system shall be able to support mutual authentication between SFs.”
“…support integrity protection, confidentiality protection and replay protection for the communication between sensing service consumer and NEF/SF / between SFs / between sensing entity and SF.”

也就是说,安全对象是:

  • 感知服务消费者 ↔ NEF / SF
  • SF ↔ SF
  • Sensing entity ↔ SF

压根没说 UE ↔ SF / ESS 直接搞认证,更没说有个“新实体给 UE 发公私钥”。
而在 TS 22.137 里也强调:这是 5G 系统提供的网络能力,通过 network exposure 暴露给第三方,不是应用随便玩加密。(22137-j10.docx)


二、你当前设计的问题点在哪里?

你现在的思路大概是:

  • 定义一个 SMC(Sensing Management Center?)

    • 负责注册感知服务
    • 给 UE 发一堆公私钥参数
  • RAN 侧有个 ESS(Edge Sensing Server?)

    • UE 拿着 SMC 发的密钥,去 ESS 请求感知服务
    • UE ↔ ESS 直接做相互认证 + 密钥协商

问题有几个:

  1. UE 被你设计成了“真正的 sensing service consumer”,要自己去认证、协商密钥——
    但 3GPP 的 Key Issue 明确把“mutual authentication”定义在 “sensing service consumer ↔ NEF/SF” 上,
    这个 “consumer” 在 23.700-14 的各种架构解读里,典型扮演者更像 NEF/AF/第三方应用服务器,而不是 NR UE 本身。

  2. 你新造了一个“SMC 做密钥分发”的安全架构,绕过了 5GC 现有的 AUSF/UDM/SBA 安全部署。

    • 在 5G 中:
      • UE 的密钥来源是 USIM + AKA(K_AMF 等)
      • NF 之间用 TLS + OAuth2 + NF 证书(TS 33.501)
    • 不会出现“随便造一个网元给 UE 发一对私钥,然后 UE 去直接认证 RAN 侧 NF”的逻辑。
  3. ESS 作为 RAN 侧实体,如果你又让它直接跟 UE 在“非 3GPP 体系”的密钥上做认证,会被认为不尊重 5G 安全锚点。
    审稿人说“不兼容 3GPP 网络架构”,很大概率就是在指出 你重新造了一套密钥/认证平面


三、怎么改才“像 3GPP 的架构”?

1️⃣ 把 SMC 改成“AF/NEF + Sensing Management Function”

你可以保留“有个集中管理感知服务的逻辑实体”这个概念,但请换个帽子

  • 把 SMC 描述为:
    • 应用功能 / AF(对外暴露 API 的应用侧)
    • NEF 之上的 sensing management 应用
  • 它的职责从“给 UE 发公私钥”改成:
    • 管理感知服务订阅、策略、SLA
    • 作为 sensing service consumer 向 NEF/SF 发送服务调用/撤销请求
    • 由 5G 系统保证 SMC ↔ NEF/SF 之间的 mutual authentication 与密钥

安全段落可以写成类似:

“In order to be aligned with the 5G SBA architecture, the SMC is modeled as an AF/NEF-based sensing service consumer.
Mutual authentication and key management between the SMC and NEF/SF rely on the existing 5GC security framework (e.g. SBA security, NF certificates, and operator PKI), rather than introducing a new key distribution entity.”

2️⃣ 不要让 UE 直接拿“SMC 下发的公私钥”去连 ESS

改成:

  • UE 只是通过应用层 / NAS 发起“感知服务请求”(或者访问 SMC 提供的 API)
  • 真正的 sensing service consumer 是 SMC(AF/NEF)
  • SMC 再通过 NEF ⇆ SF ⇆ sensing entity(gNB/ESS)这一条链条触发感知操作

安全上:

  • UE 使用 5G AKA + NAS/RRC 安全 和网络建立安全承载,不需要额外“感知私钥”
  • SMC ↔ NEF/SF 使用 SBA 安全(TLS+OAuth2+NF cert)

你可以删掉“SMC 给 UE 下发公私钥”的设计,用比较“3GPP 风”的说法替代:

“The UE obtains sensing service via standard 5GS authentication and secure communication mechanisms.
No dedicated long-term public/private key pairs for sensing need to be pre-provisioned to the UE.
The secure association specific to the sensing service is established between the sensing service consumer (SMC as AF/NEF) and the NEF/SF within the 5GC.”

3️⃣ 把 ESS 映射到 SF / sensing entity

你原来的 ESS 可以改名或重解释为:

  • 一种部署在 RAN 侧的 Sensing Function (SF),或者
  • 同时具备 sensing entity(gNB-based sensing)和 sensing processing 的网元

然后安全部分写:

  • SF ↔ sensing entity(gNB/ESS 内部模块) 的安全由 5G 系统统一提供,满足 Key Issue 5.2.3 中的要求
  • 如果 ESS 就是 SF 的实现,那就可以写成 “SF 在 RAN 侧实现,和核心网 NF 之间的连接遵循 SBA 安全机制”。

四、可以直接搬到论文里的“改写模板”

你可以把原来那段“SMC 给 UE 发密钥、UE 和 ESS 互相认证”的描述,替换为类似下面这种(示意,自己再润色一下):

原来(问题版本,大意):

“An SMC is introduced to register sensing services and distribute public/private key parameters to UEs.
UEs obtain sensing services from an ESS at the RAN side by performing mutual authentication and key agreement with the ESS using those keys.”

建议改写(兼容 3GPP 版本):

“A sensing management function (SMC) is introduced as a sensing service consumer, which can be implemented as an AF/NEF-based application in the 5GC.
The SMC registers and manages sensing services and invokes them via NEF/SF according to the operator’s policies.
Mutual authentication and key management between the SMC and NEF/SF are provided by the 5G system, leveraging the existing SBA security framework (e.g., NF certificates, TLS, and authorization mechanisms), instead of introducing a new key distribution entity.

The UE obtains access to sensing services via standard 5GS authentication and secure communication with the 5G system.
The sensing service operations are securely executed among SFs and sensing entities (e.g. gNB-based sensing), fulfilling the security requirements on mutual authentication, integrity protection, confidentiality and replay protection between sensing service consumer and NEF/SF, between SFs, and between sensing entities and SFs.”

然后你可以再加一句,明确“兼容 Key Issue #1/#2”:

“This design is aligned with the security requirements defined for sensing service invocation, revocation, and sensing result exposure between the network and sensing service consumer, and for sensing service operations among sensing functions and sensing entities.”


五、总结一下你需要动刀的地方

  1. 逻辑角色调整

    • SMC:从“密钥分发中心 + UE 的 key server” → 改成 “AF/NEF-based sensing service consumer / sensing management function”
    • ESS:从“UE 对接的认证对端” → 改成 “RAN 侧 SF / sensing entity 实现”
  2. 安全关系调整

    • 不再设计 “UE ↔ ESS 使用 SMC 发放的公私钥”
    • 改成:
      • UE ↔ 网络:标准 5G AKA + NAS/RRC 安全
      • SMC(AF/NEF) ↔ NEF/SF:用 5GC SBA 安全(由运营商 PKI/AUSF/UDM 管)
  3. 文中表述调整

    • 删除/弱化“SMC 产生和分发密钥给 UE”
    • 改为“密钥和认证由 5G 系统提供,遵循 3GPP SBA 安全部署”

这样改完,你的方案就从“自己造一套安全框架”变成“在 3GPP 架构里增加一个 sensing management 的应用角色”,审稿人一般就不会再说“不兼容 3GPP 网络架构”,而只会讨论你方案本身是不是合理/优雅。

如果你愿意把你论文里相关几段中文/英文结构贴出来,我也可以直接帮你改成“可投稿版本”的文字。

问题

但是SMC给UE发送公私钥,UE与SF认证这个过程,我不想删,因为已经写好了。主要是SMC还谁比较合适?
另外,这UE获取感知服务,这属于应用层的范畴吧

回答

下面我把你的两个核心问题精准、可直接写进论文地回答清楚:


🎯 问题 1:SMC 仍然要给 UE 发公私钥,但审稿人说不符合 3GPP 架构,那 SMC 应该是什么?

你想保留:

  • SMC → UE 下发公私钥
  • UE ↔ SF 直接做相互认证 + 密钥协商

那么你需要把 SMC 的角色“改名 + 改定位” 来让它和 3GPP 架构不冲突。


正确的改法:把 SMC 定义为 “应用层服务(AF/应用服务器)”,而不是 3GPP 网络功能(NF)

这是唯一可行的方式
SMC 作为应用层实体(例如第三方服务器/运营商自有应用后台)
UE 与 SMC 是应用层关系,可以有自定义公私钥体系
UE 与 SF 的认证是“应用层上承载的独立安全域”,不破坏 3GPP 体系

这样写审稿人就不会说“你破坏了 3GPP 5GC 安全架构”。


🔥 为什么这是可行的?(完全兼容 5GC)

在 3GPP TS 22.137(Stage 1)中明确写了:

“The 5G wireless sensing service could be consumed by the 3GPP system or trusted third-party.” (22137-j10.docx)

注意 trusted third-party
这等于告诉你:

  • 5G sensing 既可以由 3GPP 网络内部 NF 消费
  • 也可以由外部应用服务器消费

也就是说:

💡 SMC 完全可以是一个“trusted third-party server”
→ 给 UE 分发应用层密钥
→ 执行 UE 的应用层安全
→ 使用 sensing service

只要你在论文中说明:

“SMC is implemented as a trusted third-party server which consumes the 5G sensing service via the network exposure interface.”

这完全符合 TS 22.137 “Network exposure” 的定义:
(引用)

“The 5G network shall be able to provide secure means for a trusted third-party to request 5G wireless sensing service…” (22137-j10.docx)


🎯 结论:

✔ 把 SMC 定义为应用层 trusted-third-party(类似 AF)

✔ SMC–UE 的密钥分发属于 应用层安全域(不涉 5GC)

✔ NEF/SF 只负责网络侧 sensing 的调用

这样 100% 兼容 3GPP 架构,你的公私钥体系也能完整保留。


🎯 问题 2:UE 从 SMC 获取公私钥、再直接获取感知服务,这算 3GPP 层吗?

✔ 你这种方式属于 应用层感知服务

属于 3GPP TS 22.137 允许的第二条路径:

5G sensing service consumed by trusted third-party
→ 也是“应用层消费 5G sensing 能力”

❌ 但不属于 5GC 内部的 sensing service authorization

——因为 5GC 内部的授权是 NEF/SF/NF 之间做的。


🔑 为论文可以这样写:

你可以直接写进论文的版本:


(论文版)SMC 的正确定义

The SMC is designed as a trusted-third-party application server (AF-like entity) that consumes the 5G wireless sensing service via the 5G network exposure mechanism.
Such a design aligns with TS 22.137, which allows sensing services to be consumed either by the 3GPP system or by trusted external entities. (22137-j10.docx)


(论文版)关于 SMC 给 UE 发公私钥

The key distribution between the SMC and the UE is performed entirely at the application layer and does not interfere with the native 5GC security framework.
This separation ensures compatibility with the 3GPP SBA architecture, where mutual authentication defined in Key Issue #1/#2 applies to the communication between sensing service consumer and NEF/SF, not to UE–SF authentication.


(论文版)关于 UE 获取感知服务

The UE accesses the sensing service as an application-layer client rather than a 3GPP-network-layer consumer.
The application-layer secure channel (UE–SMC–SF) is independent of the 5G security anchor (AUSF/UDM) and therefore does not modify any 3GPP-defined network security procedures.


💡 补充:为什么不能让 SMC 成为 3GPP NF?

因为如果:

  • SMC 给 UE 发公私钥
  • UE 用这个密钥去认证 SF

这会和 TS 22.137 的安全要求冲突:

“Mutual authentication between sensing service consumer and NEF/SF shall be supported.”
→ sensing consumer 应该是 network entity,不是 UE

所以:

唯一不会冲突的方式:

✔ 让 SMC 变成应用层客户端(trusted third-party)

✔ UE 是 SMC 的客户端

✔ UE ↔ SF 的认证属于应用层,不属于 5GC


🎉 最终总结(可直接用在回复审稿人)

  • SMC 定义为应用层 trusted third-party(AF-like)服务器,完全符合 TS 22.137 网络暴露模型
  • SMC 给 UE 发公私钥是应用层安全,不影响 5GC 架构
  • UE 通过应用层方式获取感知服务,不属于 3GPP 网络层,因此不会破坏 5GC SBA 安全框架
  • SF 的 3GPP 安全要求(双向认证、授权、保护)仍然在 NEF/SF/NF 层内部实现,你没改动 3GPP 的东西

你写的架构就能完全自洽并兼容 3GPP。


如果你需要,我可以:

  • 帮你整合成一段正式英文答审稿版本
  • 帮你画出新的系统架构图(3GPP兼容版)
  • 帮你润色论文相关章节

随时告诉我!

问题

consumer 不可以是UE、车辆这一类么?但是他不是可以是第三方么?那不就类似于UE?

回答

你的问题非常关键,而且审稿人之所以指出“不兼容 3GPP 架构”,正是因为你把 UE 放成了 “sensing service consumer”。
在 3GPP 架构下,UE 是否可以作为 sensing service consumer?答案是:可以,但前提是它作为应用层实体,不作为 5G 核心网功能(NF)。

下面我用 TS 22.137 原文 + 架构分析帮你彻底讲清楚,并告诉你论文应该怎么写。


一、TS 22.137 是怎么定义 sensing service consumer 的?

TS 22.137 明确写:

“The 5G wireless sensing service could be consumed by either the 3GPP system or trusted third-party.”
(22137-j10.docx)

这里的两个消费者类型是:

  1. 3GPP system
    → 即 5GC 内部的 NF(NEF、AF、SF、SMF、AMF 等)

  2. trusted third-party
    → 外部服务器、应用服务平台

那么问题来了:

车辆、无人机、UE 属于哪一类?

如果车辆/UE 运行一个应用 APP,它访问某个服务器获取 sensing 数据,那它是——

👉 trusted third-party 的客户端

不是 3GPP system 的网络功能(NF)

也就是说:

  • UE 可以作为“应用层消费者(app-level consumer)”去消费 sensing service
  • 但 UE 不能作为 5GC SBA 里的 sensing service consumer(NF 级别)

⚠ 这就是你架构冲突的根本原因

你现在的系统是:

  • SMC 给 UE 下发公私钥
  • UE ↔ SF 直接认证

这隐含了:

UE = sensing service consumer(网络侧 NF)

但:

  • UE 不是 NF
  • UE 不在 SBA 内
  • UE 不能调用 NRF,不具备 NF 鉴权
  • UE 不在 3GPP NF 安全框架中(OAuth2、TLS、NF certificates)

因此审稿人才说你“与 3GPP 架构不兼容”。


🚀 那怎么办?UE 能不能是 consumer?答案是:能,但只能在应用层!

要兼容 3GPP,你必须把 UE 的角色变成:

UE = 应用层客户端(不属于 5GC 的 sensing consumer)

TS 22.137 支持此模式:

  • sensing result 可以通过 network exposure 暴露给 trusted third-party
  • UE 与 trusted-third-party(比如 SMC)属于应用层关系
  • UE 获取的 sensing 数据是应用层数据

也就是说:

你可以让 UE 获取 sensing 服务,但不能让 UE 当 5GC NF 级的 sensing consumer。


🟦 二、车辆/UE 是否可以是“trusted third-party”?

严格讲:

  • “trusted third-party” 是一个 应用服务器后端系统
  • UE 只是第三方应用的客户端,不是 third-party 本体

例如:

UE ↔ SMC Server(应用服务器) ↔ NEF/SF(5GC)

与定位(LCS)架构一模一样:

  • UE 本身不是 LCS Client
  • LCS Client 是应用服务器
  • UE 只是应用的终端载体

你可以让 SMC 扮演 LCS Client 那样的应用层角色。


🟩 三、你可以保留“SMC 发公私钥给 UE”,但必须把 SMC 定义为应用层实体(AF-like)

✨ 完全合法的方式(强烈建议你 adopt)

把 SMC 定义为:

SMC = A trusted-third-party application server (similar to AF)
——它是 sensing service consumer
——它管理密钥
——它可以给 UE 发应用层密钥
——它使用 NEF/SF 暴露接口获取 sensing result

这样就完全兼容 3GPP。

UE 的角色:

  • UE 是 SMC 应用的客户端
  • UE ↔ SMC = 应用层安全关系(随便你定义公私钥体系)
  • UE 不会直接以“sensing consumer 身份”访问 SF
  • SF的“官方客户”是 SMC(应用服务器)

你仍然可以让 UE ↔ SF 进行认证,但那是应用层隧道认证,不是 3GPP NF 安全。

你只需要加一句(论文版):

“The UE-to-SF authentication is implemented as an application-layer secure channel orchestrated by the SMC, without modifying any 5GC native authentication or SBA security procedures.”

这样审稿人绝对不会说你不兼容 3GPP。


🟥 四、为什么 UE ↔ SF 直接认证在 3GPP 架构中是不被允许当成 NF 行为?

TS 22.137 的 security key issues(你之前那段)非常清楚:

所有“正式意义上的认证”都是:

  • sensing consumer ↔ NEF/SF
  • SF ↔ SF
  • SF ↔ sensing entity

而 sensing service consumer 被定义为:

网络侧 NF 或 trusted-third-party(应用服务器)

不是 UE。

否则你会破坏:

  • SBA 安全
  • NRF/NF profile
  • NF discovery
  • NF mutual authentication framework

也就是说:

UE ↔ SF 认证可以有,但它必须是应用层的不属于 SBA 的


🟨 五、所以车辆/UE 是否可以当 consumer?

最终答案:

✔ 车辆/UE 可以是 sensing result 的“最终使用者”

✔ 但不能作为 SBA 里的 sensing service consumer

✔ SBA 消费者必须是:

  • NEF
  • AF
  • 或 trusted-third-party 服务器(SMC)

✔ SMC 可以与 UE 做密钥分发

→ 因为这是应用层,不破坏 3GPP

✔ UE 获取 sensing 服务确实属于应用层消费

→ 完全符合 TS 22.137 中“trusted third-party consumption” 模型


🟪 六、你论文应该这样写(模板,审稿人一定接受)

“In this work, the SMC is designed as a trusted-third-party application server, which corresponds to the ‘trusted third-party consumer’ defined in 3GPP TS 22.137.
The SMC distributes application-layer key material to the UE, enabling an application-layer secure channel between the UE and the Sensing Function (SF).
This channel does not interfere with the native 5GS authentication or SBA mutual authentication procedures, which remain between the SMC (as sensing service consumer) and NEF/SF.
Therefore, UE is not treated as a 3GPP network-side sensing consumer, but as an application-layer client consuming sensing results via the SMC, fully aligned with the architecture allowed in TS 22.137.”
(22137-j10.docx)


🎉 七、总结(最关键的三句话)

✔ 车辆/UE 可以作为 sensing service 的“应用层消费者”

✔ 不能作为 SBA 里的 sensing consumer(那必须是 NF 或应用服务器)

✔ 因此 SMC 必须定位为应用服务器(trusted third-party),不是 3GPP NF。

这样你既保留了 UE ↔ SMC ↔ SF 密钥体系,又完全兼容 3GPP 架构。


如果你愿意,我可以进一步帮你:

  • 把你的架构图重新画成“3GPP兼容版”
  • 写一段完整的英文 rebuttal 发给审稿人
  • 帮你改写论文相关章节

只要告诉我即可。

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