業(yè)內(nèi)人士解密：5G為何采納華為的Polar碼？

　　Polar碼被采納為5G eMBB場(chǎng)景的控制信道編碼，這兩天連續(xù)被這條消息刷屏，連吃瓜群眾都直呼好爽。

　　然而，隨著媒體報(bào)道的持續(xù)發(fā)酵，真相在口口相傳中變了形，不乏夸大不實(shí)之嫌，小編終于坐不住了，也想吐露點(diǎn)心里話，希望盡可能站在客觀的角度，在這個(gè)浮躁的世界里發(fā)出一點(diǎn)微不足道的聲音，一個(gè)通信工程師的聲音。

　　事件經(jīng)過(guò)我們?cè)倩厮菀槐?hellip;

　　2016年11月14日至18日期間，3GPP RAN1 #87會(huì)議在美國(guó)Reno召開，本次會(huì)議其中一項(xiàng)內(nèi)容是決定5G短碼塊的信道編碼方案，其中，提出了三種短碼編碼方案：Turbo碼、LDPC碼和Polar碼。

　　關(guān)于這三種編碼方案之爭(zhēng)，這已經(jīng)是5G標(biāo)準(zhǔn)的第二次較量。在2016年10月14日葡萄牙里斯本舉行的會(huì)議上，LDPC碼戰(zhàn)勝了Turbo碼和Polar碼，被采納為5G eMBB場(chǎng)景的數(shù)據(jù)信道的長(zhǎng)碼塊編碼方案。

　　在這個(gè)背景下，這一次關(guān)于短碼塊編碼方案的爭(zhēng)論更為激烈。因?yàn)長(zhǎng)DPC碼已經(jīng)拿下一局，出于實(shí)施復(fù)雜性考慮，整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)采用單一的編碼方案更利于5G部署，比如，3G和4G采用的是Turbo碼，估計(jì)會(huì)有更多人支持LDPC碼。

　　這樣一來(lái)，主要由美國(guó)企業(yè)主導(dǎo)的LDPC碼有可能一統(tǒng)5G天下，而華為等中國(guó)企業(yè)主導(dǎo)的Polar碼將前功盡棄。

　　由于拋棄Turbo碼的呼聲較大，在上次會(huì)議失利之后，可以說(shuō)Turbo碼基本大勢(shì)已去，本次5G編碼之爭(zhēng)最終演變?yōu)镻olar碼和LDPC碼之間的拳擊爭(zhēng)霸賽，一場(chǎng)中美拳擊爭(zhēng)霸賽。

　　最終，經(jīng)過(guò)連續(xù)熬夜的激戰(zhàn)后，Polar碼終于在5G核心標(biāo)準(zhǔn)上扳回一局，成為5G eMBB場(chǎng)景的控制信道編碼方案。

　　自此，經(jīng)過(guò)兩次激戰(zhàn)，在5G eMBB場(chǎng)景上，Polar碼和LDPC碼二分天下，前者為信令信道編碼方案，后者為數(shù)據(jù)信道編碼方案。Polar碼和LDPC碼一起歷史性的走進(jìn)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，而在3G和4G時(shí)代陪伴我們多年的Turbo碼再輸一局，留下了落魄而孤寂的背影。

　　這確實(shí)是一個(gè)令人振奮的消息，如果說(shuō)用力挽狂瀾來(lái)形容，我覺(jué)得并不為過(guò)。

　　這對(duì)于主導(dǎo)Polar碼的華為和中國(guó)企業(yè)絕對(duì)利好，畢竟，多年在Polar碼上研發(fā)投入終于有了盼頭。

　　但是，我們看到有些媒體的報(bào)道，恕我直言，太過(guò)浮夸。

　　1、不是“拿下5G時(shí)代”

　　在5G eMBB場(chǎng)景上，Polar為信令信道編碼方案，LDPC碼為數(shù)據(jù)信道編碼方案，最多叫平分秋色。同時(shí)，后面還有很多路要走。

　　我們?cè)谇拔闹刑岬降膃MBB場(chǎng)景不過(guò)是5G應(yīng)用的其中一個(gè)場(chǎng)景。3GPP定義了5G三大場(chǎng)景：eMBB，mMTC和URLLC，eMBB對(duì)應(yīng)的是3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，mMTC對(duì)應(yīng)的是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，而URLLC對(duì)應(yīng)的是如無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延高可靠連接的業(yè)務(wù)。

　　本次采納的編碼方案是針對(duì)其中eMBB場(chǎng)景，后續(xù)還將決定URLLC場(chǎng)景下的信道編碼方案，最后再?zèng)Q定mMTC場(chǎng)景(估計(jì)在2017年第一季度)。盡管此次采納Polar碼為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但革命還未成功，同志仍需努力。

　　2、Polar碼不是華為的，LDPC也不是高通的

　　這要從信道編碼的歷史說(shuō)起。

　　Turbo碼是由法國(guó)科學(xué)家C.Berrou和A.Glavieux發(fā)明。從1993年開始，通信領(lǐng)域開始對(duì)其研究。隨后，Turbo碼被3G和4G標(biāo)準(zhǔn)采納。

　　LDPC碼是由MIT的教授 Robert Gallager在1962年提出，這是最早提出的逼近香農(nóng)極限的信道編碼，不過(guò)，受限于當(dāng)時(shí)環(huán)境，難以克服計(jì)算復(fù)雜性，隨后被人遺忘。直到1996年才引起通信領(lǐng)域的關(guān)注。后來(lái)，LDPC碼被WiFi標(biāo)準(zhǔn)采納。

　　Polar碼是由土耳其比爾肯大學(xué)教授E. Arikan在2007年提出，2009年開始引起通信領(lǐng)域的關(guān)注。

　　簡(jiǎn)而言之，信道編碼是數(shù)學(xué)家們?cè)瓌?chuàng)出理論，通信就是跟著數(shù)學(xué)家們跑，在他們的理論基礎(chǔ)上不斷研究試驗(yàn)，使之落地于實(shí)際應(yīng)用。

　　為什么有些公司力挺Polar碼，有些公司力挺LDPC碼?這就像下賭注，看中了某種編碼技術(shù)，就開始對(duì)其研究，一旦賭贏了，那么我的研究成果就能快速落地應(yīng)用，一旦輸了，只能從頭再來(lái)。比如，華為選擇了Polar碼，5G也選擇了Polar碼，這就意味著華為在5G領(lǐng)域更具影響力。當(dāng)然，在研究中，一定也積累了不少專利。

　　所以，盡管這次Polar碼贏了，但個(gè)人以為，媒體們不能因?yàn)樘^(guò)興奮而忽略了數(shù)學(xué)家們的貢獻(xiàn)，更不能張冠李戴，有些東西是沒(méi)有國(guó)界的。