業內人士解密:5G為何採納華為的Polar碼?

　　Polar碼被採納為5G eMBB場景的控制信道編碼，這兩天連續被這條消息刷屏，連吃瓜群眾都直呼好爽。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/340566.htm

　　然而，隨著媒體報導的持續發酵，真相在口口相傳中變了形，不乏誇大不實之嫌，小編終於坐不住了，也想吐露點心裡話，希望儘可能站在客觀的角度，在這個浮躁的世界裡發出一點微不足道的聲音，一個通信工程師的聲音。

　　事件經過我們再回溯一遍…

　　2016年11月14日至18日期間，3GPP RAN1 #87會議在美國Reno召開，本次會議其中一項內容是決定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。

　　關於這三種編碼方案之爭，這已經是5G標準的第二次較量。在2016年10月14日葡萄牙裡斯本舉行的會議上，LDPC碼戰勝了Turbo碼和Polar碼，被採納為5G eMBB場景的數據信道的長碼塊編碼方案。

　　在這個背景下，這一次關於短碼塊編碼方案的爭論更為激烈。因為LDPC碼已經拿下一局，出於實施複雜性考慮，整個移動通信系統採用單一的編碼方案更利於5G部署，比如，3G和4G採用的是Turbo碼，估計會有更多人支持LDPC碼。

　　這樣一來，主要由美國企業主導的LDPC碼有可能一統5G天下，而華為等中國企業主導的Polar碼將前功盡棄。

　　由於拋棄Turbo碼的呼聲較大，在上次會議失利之後，可以說Turbo碼基本大勢已去，本次5G編碼之爭最終演變為Polar碼和LDPC碼之間的拳擊爭霸賽，一場中美拳擊爭霸賽。

　　最終，經過連續熬夜的激戰後，Polar碼終於在5G核心標準上扳回一局，成為5G eMBB場景的控制信道編碼方案。

　　

 

　　自此，經過兩次激戰，在5G eMBB場景上，Polar碼和LDPC碼二分天下，前者為信令信道編碼方案，後者為數據信道編碼方案。Polar碼和LDPC碼一起歷史性的走進蜂窩移動通信系統，而在3G和4G時代陪伴我們多年的Turbo碼再輸一局，留下了落魄而孤寂的背影。

　　這確實是一個令人振奮的消息，如果說用力挽狂瀾來形容，我覺得並不為過。

　　這對於主導Polar碼的華為和中國企業絕對利好，畢竟，多年在Polar碼上研發投入終於有了盼頭。

　　但是，我們看到有些媒體的報導，恕我直言，太過浮誇。

　　1、不是「拿下5G時代」

　　在5G eMBB場景上，Polar為信令信道編碼方案，LDPC碼為數據信道編碼方案，最多叫平分秋色。同時，後面還有很多路要走。

　　我們在前文中提到的eMBB場景不過是5G應用的其中一個場景。3GPP定義了5G三大場景：eMBB，mMTC和URLLC，eMBB對應的是3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業務，mMTC對應的是大規模物聯網業務，而URLLC對應的是如無人駕駛、工業自動化等需要低時延高可靠連接的業務。

　　本次採納的編碼方案是針對其中eMBB場景，後續還將決定URLLC場景下的信道編碼方案，最後再決定mMTC場景(估計在2017年第一季度)。儘管此次採納Polar碼為後續標準話語權打下了堅實的基礎，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起。

　　Turbo碼是由法國科學家C.Berrou和A.Glavieux發明。從1993年開始，通信領域開始對其研究。隨後，Turbo碼被3G和4G標準採納。

　　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極限的信道編碼，不過，受限於當時環境，難以克服計算複雜性，隨後被人遺忘。直到1996年才引起通信領域的關注。後來，LDPC碼被WiFi標準採納。

　　Polar碼是由土耳其比爾肯大學教授E. Arikan在2007年提出，2009年開始引起通信領域的關注。

　　簡而言之，信道編碼是數學家們原創出理論，通信就是跟著數學家們跑，在他們的理論基礎上不斷研究試驗，使之落地於實際應用。

　　為什麼有些公司力挺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，就開始對其研究，一旦賭贏了，那麼我的研究成果就能快速落地應用，一旦輸了，只能從頭再來。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領域更具影響力。當然，在研究中，一定也積累了不少專利。

　　所以，儘管這次Polar碼贏了，但個人以為，媒體們不能因為太過興奮而忽略了數學家們的貢獻，更不能張冠李戴，有些東西是沒有國界的。