苹果“虚标5G”了吗?
通信产业网|2023-09-14 10:03:50
作者:老解来源:通信产业网

【通信产业网讯】(文/老解)在苹果秋季发布会前夕,有专家指责苹果手机在没有5G网络情况下“虚标5G”,成了网络热搜。

那么,苹果究竟有没有虚标5G?为什么在没有5G网络的情况下手机角标会显示5G呢?这还是要从移动通信的基础原理开始进行科普。

手机必须要连接到通信网络上,才能使用通话和上网等功能,这是基本常识;但手机如何与网络建立连接,就需要一系列的通信专业的协议和标准来建立规范,要求通信网络的运营商、设备生产商与手机厂商共同遵守,按照统一的标准来研发、生产和部署,才能保证满足协议规范的手机在按照协议规范部署的网络上正常使用。

3GPP就是通信领域的国际标准化组织,其成员涵盖了中国移动、中国电信、中国联通等通信运营商、华为、爱立信、诺基亚等通信设备制造商和苹果、三星、小米等手机厂商,大家在一起讨论和制定通信标准和规范以确保手机与网络的互联互通,包括4G、5G在内的通信协议标准就是通信业的金科玉律,大家在规范出台后都必须遵照执行,不符合标准规范的产品无法在符合标准的网络中正常使用,首先就入不了网,入了网也不能正常使用,就会被市场淘汰。

所以,如果苹果的iPhone手机没有按照通信规范要求正常显示网络标识,那就不只是侵害消费者利益的事,而是应该被判定为非标产品不得继续销售,同时还要倒查非标产品当初是如何通过入网审查来追究相关责任的大事了。

那么,相关的通信标准到底如何规范手机和网络之间的连接方式呢?

按照3GPP的通信协议简单描述一下手机和网络建立起连接的主要过程:手机开机后会搜索网络信号,按照网络归属地、SIM卡中设定的网络优先顺序和信号强度的强弱顺序来选择要接入的网络进行登记,登记成功后再寻找所选网络的合适小区进行驻留。

在这一过程中,网络会向手机发送主信息块(MIB)以及一系列的系统信息块(SIB);其中主信息块(MIB)承载的是最基本的参数信息,手机先解码到MIB,再利用MIB中的参数去继续解码SIB信息;SIB则是一系列功能不同的系统信息,以5G通信协议为例,最主要的SIB1就包括了小区选择信息、小区标识信息、服务小区信息;SIB2 则提供同频、异频和异系统(如5G NR与4G LTE)小区重选相关的通用信息等,并且最重要的是,SIB2中还包括一条指令,叫“上层指示开关(upperLayerIndication)”,这条指令的重要性我们在下文再展开。

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于是,手机通过解读这些系统信息来选定网络中的合适小区,并调谐到该小区的控制频点,建立起连接并开始正常使用。同时,当网络信号发生变化或手机位置发生移动之后,手机和网络之间还会继续发生对话,手机会按照SIB的信息进行小区重选。

那么,手机接入网络后如何显示网络信号标识呢?

手机上显示的网络信号标识,由网络制式和运营商根据通信标准制定的显示规范来进行界定。

2G、3G、4G时代比较简单,手机连接到网络,网络发送给手机的SIB信息会告诉手机接入的是哪一种制式的网络,手机就会按照运营商设定的规范来直接显示哪个网络的制式信号,比如在2G时代,手机连接的是GSM网络,就会按规范显示“G”;如果使用数据业务连接的是EDGE网络,手机就会显示”E”;3G时代,除了显示“3G”,还会显示”H” (HSDPA)等等。

一句话,如何显示网络标识,手机没有发言权,要听网络制式和运营商的。

但进入5G时代,事情就变复杂了,因为5G出现了两种组网模式,一种是独立组网(SA),一种是非独立组网(NSA)。独立组网SA是直接新建一张包括新基站、回程链路以及核心网在内的5G网络;而非独立组网NSA是利用4G的核心网和4G锚点站与5G基站一起部署5G网络。

在NSA组网模式下,4G基站是主节点,是5G基站的控制锚点,5G手机的网络接入、连接建立、切换等控制信令都由4G基站来处理,于是就出现了新问题,4G基站和5G基站同时服务5G手机时,手机该如何显示图标呢?

这当然要由通信运营商来决定,于是在另一个通信业的国际组织GSMA的协调下,全球通信运营商针对5G NSA组网模式下手机如何显示网络标识,制定了如下一套规范交给手机厂商来采用:

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可以看到,在这套规范中,Config D最为激进,只要手机占用NSA组网下的4G LTE小区,即使此时没有检测到5G NR信号覆盖,也可以显示5G图标。

在5G网络建设初期,5G网络覆盖不连续的情况下,运营商出于5G市场宣传的需要制定的这个激进规范,确实值得商榷,但既然是统一的标准,运营商之间也相安无事,不会互相攻击。

那么,手机在实际的网络连接过程中又如何来执行这套规范呢?

这就用到了上文分析过的网络向手机下发的SIB2信息中所定义的“上层指示开关(upperLayerIndication)”这个指令了。

3GPP在TS36.331协议6.3.1项下给出的定义是:“上层指示开关”是向上层网络发出的一条手机已进入提供5G功能的覆盖区域的指示(upperLayerIndication is an indication to upper layers that the UE has entered a coverage area that offers 5G capabilities)。

简单理解, “上层指示开关”的作用就相当于网络下发给手机的“5G状态指示器”,当网络设置为True(或“1”),手机收到的指令就是显示5G信号标识,让用户在空闲态下知道其所处的位置有5G服务可用。

比如中国移动在2022年发布的最新版《中国移动5G手机产品白皮书》中就明确规定:若终端工作在 EN-DC (Non-Standalone)下,在空闲态下,如果检测到 LTE 小区广播的 EN-DC 指示(SIB2 消息中UpperLayerIndication 字段为 1),信号状态栏需显示“5G”。

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《中国联通5G手机产品白皮书》中对于在NSA模式下,5G网络标识显示的要求与中国移动别无二致,因为大家遵守的都是GSMA和3GPP的统一规范。

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所以,当你看到手机显示的是5G信号,但占用的明明是4G小区时,这并不是谁在“造假”, 这是手机遵从GSMA和3GPP制定的标准和运营商的具体要求,按照网络指令,显示5G NSA组网特性而已。

确实,中国的5G网络是世界上最先进的也是最大的5G SA网络,在全球居于遥遥领先的位置,但正因为领先太多了,也出现了一些麻烦。

由于国外绝大多数运营商的5G网络还没有升级到SA还停留在NSA阶段,当这些国家运营商的5G用户来中国旅行,漫游到中国5G网络的时候,就会发现无法使用5G服务。从下表《5G网络国际漫游场景分析》的具体分析可知,由于作为拜访地的中国是SA网络,只要外来的5G手机的归属地是NSA网络,不论是否NSA/SA多模终端,均不能接入我国的5G网络使用5G服务。

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在国际交往的日益扩大的大背景下,让国外漫游用户也能在中国使用5G服务其实也是非常重要的一件事,毕竟我国的三大运营商也不想丢掉5G国际漫游的业务收入,更重要的是,我们一直宣传中国的5G网络遥遥领先,可外国5G用户到中国却无法使用5G服务,恐怕这才是“影响中国5G网络声誉“,可能让大量外国用户对中国5G存在负面评价的大事啊!

所以,我国的三大运营商一直在努力解决这个问题,在很多重点城市的重要场合,包括机场、酒店、地铁等外国用户较集中区域的5G网络,又采取了NSA的组网方式来方便国外5G用户享受5G服务。比如在成都召开大运会期间,就有很多用户发现成都市区一直都有NSA;杭州亚运会召开在即,估计为了让国外参赛运动员也能在杭州使用5G网络,杭州当地的运营商也一定会部署NSA的5G组网。

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最后,有人还会辩驳,既然如何显示网络标识取决于网络和运营商,手机没有发言权,那为什么在同一时间和地点,iPhone显示5G标识的时候,华为手机却很“诚实“地只显示4G标识呢?

具体情况要具体分析,有一种情况可能是iPhone手机是SA/NSA双模终端,而华为手机因为主要在国内销售,仅支持SA,所以在NSA的场景下不会显示5G标识。毕竟,《中国移动5G手机产品白皮书》也具体规定了“在进网许可的前提下,2000元及一下的5G手机可仅支持SA”。

当然,在10号线地铁线上发现的“虚标5G”问题,恐怕还是要进行严格的验证测试才能揭晓,包括网络情况和手机情况都要进行多种交叉测试才能下结论。(原文标题《是苹果“虚标5G”,还是专家业余》,有删减。)


责任编辑:崔亮亮

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