業(yè)內人士解密：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，這兩天連續被這條消息刷屏，連吃瓜群眾都直呼好爽。

　　然而，隨著(zhù)媒體報道的持續發(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(huà)，希望盡可能站在客觀(guān)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)我們再回溯一遍…

　　2016年11月14日至18日期間，3GPP RAN1 #87會(huì )議在美國Reno召開(kāi)，本次會(huì )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(guān)于這三種編碼方案之爭，這已經(jīng)是5G標準的第二次較量。在2016年10月14日葡萄牙里斯本舉行的會(huì )議上，LDPC碼戰勝了Turbo碼和Polar碼，被采納為5G eMBB場(chǎng)景的數據信道的長(cháng)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論更為激烈。因為L(cháng)DPC碼已經(jīng)拿下一局，出于實(shí)施復雜性考慮，整個(gè)移動(dòng)通信系統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，估計會(huì )有更多人支持LDPC碼。

　　這樣一來(lái)，主要由美國企業(yè)主導的LDPC碼有可能一統5G天下，而華為等中國企業(yè)主導的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碼基本大勢已去，本次5G編碼之爭最終演變?yōu)镻olar碼和LDPC碼之間的拳擊爭霸賽，一場(chǎng)中美拳擊爭霸賽。

　　最終，經(jīng)過(guò)連續熬夜的激戰后，Polar碼終于在5G核心標準上扳回一局，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，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，后者為數據信道編碼方案。Polar碼和LDPC碼一起歷史性的走進(jìn)蜂窩移動(dòng)通信系統，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)。

　　這對于主導Polar碼的華為和中國企業(yè)絕對利好，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碼為數據信道編碼方案，最多叫平分秋色。同時(shí)，后面還有很多路要走。

　　我們在前文中提到的eMBB場(chǎng)景不過(guò)是5G應用的其中一個(gè)場(chǎng)景。3GPP定義了5G三大場(chǎng)景：eMBB，mMTC和URLLC，eMBB對應的是3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，mMTC對應的是大規模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，而URLLC對應的是如無(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其中eMBB場(chǎng)景，后續還將決定URLLC場(chǎng)景下的信道編碼方案，最后再決定mMTC場(chǎng)景(估計在2017年第一季度)。盡管此次采納Polar碼為后續標準話(huà)語(yǔ)權打下了堅實(shí)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(shuō)起。

　　Turbo碼是由法國科學(xué)家C.Berrou和A.Glavieux發(fā)明。從1993年開(kāi)始，通信領(lǐng)域開(kāi)始對其研究。隨后，Turbo碼被3G和4G標準采納。

　　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極限的信道編碼，不過(guò)，受限于當時(shí)環(huán)境，難以克服計算復雜性，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標準采納。

　　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(kāi)始引起通信領(lǐng)域的關(guān)注。

　　簡(jiǎn)而言之，信道編碼是數學(xué)家們原創(chuàng )出理論，通信就是跟著(zhù)數學(xué)家們跑，在他們的理論基礎上不斷研究試驗，使之落地于實(shí)際應用。

　　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(kāi)始對其研究，一旦賭贏(yíng)了，那么我的研究成果就能快速落地應用，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(zhù)華為在5G領(lǐng)域更具影響力。當然，在研究中，一定也積累了不少專(zhuān)利。

　　所以，盡管這次Polar碼贏(yíng)了，但個(gè)人以為，媒體們不能因為太過(guò)興奮而忽略了數學(xué)家們的貢獻，更不能張冠李戴，有些東西是沒(méi)有國界的。