智能電話省電功能的二三事

如果你有留意 iPhone 12 的特別功能，你或許有留意到有所謂「Smart Data Mode」的功能，即是說當電話認為數據使用量低，就不使用 5G 網絡，以節省電力。這招背後其實沒有甚麼秘技，單純是網絡指示電話搜尋 5G 訊號的時候，電話一直不回報自己找到甚麼 5G 訊號，裝作收不到 5G。這種技量很難取得專利，其他廠商很快就嘗試效法，Google 就宣佈旗下 5G 電話會在下一個版本加入類似功能。不過這種超出 3gpp 通訊協議的做法，其實對無線網絡規劃有一定影響。

3G 時代的電話省電故事

在繼續說最近的 5G Smart Data Mode 之前，我先說一個舊故事。電話廠商一直想辦法節省用電，其實已不是第一次這樣走通訊協議的灰色地帶。大約十年前，隨着 iPhone 引爆智能電話熱潮，那個一直放着沒有人用的 3G 網絡終於迎來流量增長。智能電話的使用模式與傳統 feature phone 差異很大，iOS 及一眾初代 Android 廠商都急需解決耗電量大的問題，他們希望當電話不需要使用數據的時候，能立刻把數據連接斷掉，減少電話 online 連接時間。但是在 3gpp 協議裏，電話等待多久沒有數據才斷開連接，是由網絡決定的，手機無法主動決定要因為省電而離線。

Sony 及 Apple 就想到一個方法：3gpp 協議中有一個稱為 SCRI 的流程，當核心網絡要求電話斷開通訊連接，電話要發出 SCRI 消息確認離線。Sony 及 Apple 就讓電話在認為自己沒有數據要接收或發送的時候，主動發出 SCRI 來中斷連接。因為電話其實沒有收到核心網的指示，所以嚴格而言這做法是違反通訊協議的。由於採用這種手法的是幾款非常流行的手機型號，電話廠商這個做法令不少網絡的斷線量突然升高，頻繁的「斷線連線斷線連線」甚至造成「訊令風暴」，網絡負荷暴升，衝擊網絡穩定性。Ericsson及Nokia等網絡設備廠家急於制定臨時解決方法，緩解網絡負荷，同時在 3gpp 組織層面推動一套使用 SCRI 的規範，要求電話廠商採用 3gpp 協議所設計的省電方法，及後稱為快速休眠（Fast Dormancy）。

再談 5G Smart Data Mode

回到文首的「5G Smart Data Mode」，這次電話廠商純粹是裝作沒有收到 5G 訊號，理論上不會對網絡負荷造成甚麼影響。但是這種做法其實對於無線網絡策略規劃仍有影響，而且對於電話用家而言亦不是最理想的解決辦法。

對無線網絡工程人員而言，電話經常故意裝作自己接收不到5G訊號，最直接的影響了系統統計數據，無法準確反映不同地區的5G覆蓋情況，降低了網絡鋪設規劃的效率。如果再深究一下技術流程，其實電話廠商這種做法亦無法應對所有5G網絡設計，某些特定情況是無法達到預期的省電效果，而且還可能導致電話與網絡之間的溝通出現問題。（詳細解說就涉及太多技術流程，而且涉及個別網絡商的策略，這裏暫且略過）

對電話用家而言，雖然電話故意不連接5G網絡是可以減低耗電量，但這其實絕對不是最好的省電方法。因為以現今的主流5G無線策略，當網絡認為電話收不到5G，就會週期性反覆要求電話尋找5G訊號。而這種5G訊號測量的工作，也需要耗費不少電力。我相信電話廠商的工程師必然了解這個問題，或許他們這個設計除了想盡快達到省電效果之外，其實同時也是一種抗議， 試圖逼使3gpp組織在通訊協議中加入讓電話主動停用5G的機制。

最終究竟誰怕誰？

電話廠商繼3G省電之後，在5G時代再次使用這種先斬後奏的手法，在電話系統上加入不符合通訊協議的設計，透過直接影響世界各地的網絡營運商來逼使3gpp正視電話廠商的需求。究竟這次在3gpp組織上誰怕誰？誰人的聲音可以左右通訊協議的方向？會否在下一個版本緊急加入相應的機制去滿足電話廠商的訴求？還要繼續觀察後續發展。

原文連結死火手記