11月18日,经过激烈竞争,由中国公司主导推动的Polar码,在美国内华达州里诺召开的3GPP RAN1 87次会议上,被国际移动通信标准化组织3GPP采纳为5G eMBB场景控制信道编码的最终方案。连日来,一些媒体以“碾压高通”“战胜列强”等醒目的标题,对这一事件进行报道,对此,记者从华为方面获得的解释是:Polar码于2008年由土耳其比尔肯大学ErdalArikan教授首次提出,是学术界研究热点之一。因为认识到Polar码的潜力,包括华为在内的中国企业投入了大量研发力量,对其在5G应用方案进行了深入研究和评估优化,最终在传输性能上取得了突破。华为方面特意强调,编码只是5G标准的很小一部分,接下来还有物理层其他标准的确立,其它很多技术都非常核心,Polar码“中标”与“拿下5G时代”相距甚远。
Polar码与LDPC码之间的艰难角逐,并非“碾压高通”
信道编码技术方案,分为控制信道和数据信道,信道编解码,是无线通信领域的核心技术之一,被誉为通信技术的“皇冠”,体现着一个国家通信科学基础理论的整体实力,其性能的改进将直接提升网络覆盖及用户传输速率。
2016年11月14日至18日期间,3GPP RAN1 87次会议在美国Reno召开,本次会议其中一项内容是决定5G短码块的信道编码方案,其中,提出了三种短码编码方案:Turbo码、LDPC码和Polar码。
三种编码方案之争,已经是5G标准的第二次较量。在2016年10月14日葡萄牙里斯本举行的会议上,LDPC码战胜了Turbo码和Polar码,被采纳为5G eMBB场景的数据信道的长码块编码方案。
在这个背景下,这一次关于短码块编码方案的争论更为激烈。因为LDPC码已经拿下一局,一旦失利,主要由美国企业主导的LDPC码有可能一统5G天下,而华为等中国企业主导的Polar码将前功尽弃。而在上次会议失利之后,可以说Turbo码基本大势已去,本次5G编码之争最终演变为Polar码和LDPC码之间的角逐。
经过两次激战,在5G eMBB场景上,最终的结果是Polar码和LDPC码二分天下,前者为信令信道编码方案,后者为数据信道编码方案。Polar码和LDPC码一起历史性的走进蜂窝移动通信系统。
不是“拿下5G时代”
在5G eMBB场景上,Polar为信令信道编码方案,LDPC码为数据信道编码方案,因此“碾压高通”的说法有些夸大。此外,由于编码只是5G标准的很小一部分,因此可以说Polar码“中标”与“拿下5G时代”相距甚远。
其一,eMBB场景不过是5G应用的其中一个场景。3GPP定义了5G三大场景:eMBB,mMTC和URLLC,eMBB对应的是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务,mMTC对应的是大规模物联网业务,而URLLC对应的是如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务。
本次采纳的编码方案是针对其中eMBB场景,后续还将决定URLLC场景下的信道编码方案,最后再决定mMTC场景,估计这要在2017年第一季度才能见分晓。
其二,Polar码不是华为的,LDPC也不是高通的。LDPC码是由MIT的教授 Robert Gallager在1962年提出,这是最早提出的逼近香农极限的信道编码,不过,受限于当时环境,难以克服计算复杂性,随后被人遗忘。直到1996年才引起通信领域的关注。后来,LDPC码被WiFi标准采纳。
Polar码是由土耳其比尔肯大学教授E. Arikan在2007年提出,2009年开始引起通信领域的关注。
简而言之,信道编码是数学家们原创出理论,通信就是跟着数学家们跑。为什么有些公司力挺Polar码,有些公司力挺LDPC码?这就像下赌注,选中某种编码技术,开始对其研究,在此期间积累大量专利,有待未来“变现”。三流企业卖产品,二流企业卖品牌,一流企业卖标准,谁掌握了标准,谁能获取5G产业链的最大溢价。
当然, 不管是不是“拿下5G时代”,但华为等许多公司力挺的Polar码在5G标准中胜出,表明中国通信的国际地位明显提升,正从过去的“跟跑者”向“引领者”转变。
栏目主编:吴卫群 题图来源:视觉中国 图片编辑:苏唯 邮箱:wu-chen@163.com