華為的Polar碼到底是什么 又有什么值得驕傲的？

　　ICCSZ訊  最近兩天，一則新聞突破了林丹出軌、馮小剛手撕萬(wàn)達等各類(lèi)強勁對手的圍攻，在微博和朋友圈竟然占有一席之地，但是新聞的內容完全看不懂，什么 Polar、LDPC，滿(mǎn)屏幕字我只讀懂了一個(gè)關(guān)鍵句“華為為國爭光，在世界通信行業(yè)有話(huà)語(yǔ)權了”。好嘛，無(wú)腦轉了先。

　　回過(guò)神來(lái)，我們是不是得弄清楚華為這次主推的這個(gè) Polar 碼到底是個(gè)什么，又怎么重要的。我們通俗易懂不過(guò)分糾結具體細節地講一下。

　　我們平時(shí)看到的視頻、圖片、音頻的編碼都不同，將所有的數據轉換成 0101 這類(lèi)的形式，但他們的編碼方式是不同的。調制可以把我們接收到的信息變個(gè)模樣，便于傳輸，在接收端解調可以恢復成原來(lái)的樣子。信道編碼技術(shù)可以防止發(fā)送接收到的數據有出入，糾錯用的。很好的編碼方式就可以提高傳輸的效率和可靠性。Polar 碼的優(yōu)勢就是時(shí)延短，可靠性高。

　　你用手機肯定知道 2G、3G、4G 網(wǎng)絡(luò )，然后不同的運營(yíng)商比如 3G 中分不同的網(wǎng)絡(luò )制式，中國移動(dòng)是 TD-SCDMA，中國聯(lián)通是 WCDMA。國際上各家又有各自的標準。同樣的，5G 時(shí)代也是如此，國際上主要陣營(yíng)分三撥，分別支持 Polar、LDPC、Turbo 2.0。但是曾經(jīng)壟斷 3G、4G 時(shí)代的 Turbo 支持的人在這次 5G 爭霸賽中特別少，所以基本上變成了 Polar 和 LDPC 的競爭。

　　為何都要支持不同的標準呢?首先，編碼和調制是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中最核心最深奧的部分，被譽(yù)為通信技術(shù)的皇冠，體現著(zhù)一個(gè)國家通信科學(xué)基礎理論的整體實(shí)力。3G、4G 時(shí)代最底層最核心的編碼方案和中國都沒(méi)啥關(guān)系;其次，比如某公司看重了這個(gè) Polar (并不是華為發(fā)明的也不是華為首次提出方案的只是負責落地和牽頭，所以大家不要如此激動(dòng))，先研究，如果成為統一標準就能先落地應用。如果標準成了別的什么，那就意味著(zhù)我們得從頭再來(lái)了;最后，畢竟研究這個(gè)編碼的過(guò)程中還是會(huì )積累一些專(zhuān)利的，要知道一旦成為標準，靠專(zhuān)利吃飯也是非?？膳碌?，具體可以參考下高通。

　　簡(jiǎn)單說(shuō)，高通主導 LDPC (帶上英特爾，三星，諾基亞和 Verizon )，華為主導 Polar(中興，Vivo，OPPO，小米，阿里巴巴，聯(lián)想，大唐電信等等)。

　　此時(shí)的巨頭公司愛(ài)立信是糾結于 LDPC 和 Turbo。大唐電信則是在 Turbo 和 Polar 間糾結。這兩個(gè)會(huì )影響到最后的局勢，但因為 Turbo 絕對失勢，愛(ài)立信只能選 LDPC，大唐就選了 Polar。反正期間經(jīng)歷了很多場(chǎng)會(huì )議討論各種對峙和站隊，最終有了今天我們看到的結果：

　　美國時(shí)間 2016 年 11 月 17 日凌晨 0 點(diǎn) 45 分，在 3GPP RAN1 87 次會(huì )議的 5G 短碼方案討論中，華為公司的 Polar Code(極化碼)方案，最終戰勝列強，成為 5G 控制信道 eMBB(增強移動(dòng)寬帶)場(chǎng)景編碼最終方案。

　　參與競爭的，還有美國的 LDPC(低密度奇偶校驗碼)方案，法國的Turbo2.0方案。最終，支持華為提案的公司達到了 59 個(gè)，Polar code 最終成為控制信道的編碼方案。

　　很多人就覺(jué)得這是中國終于站起來(lái)了，把高通踩在了腳下…這種人一看就是高考閱讀理解扣分嚴重的同學(xué)。技術(shù)是沒(méi)有國界的，這個(gè)是土耳其科學(xué)家發(fā)現的，原始方案也不是華為提的，CRC-aided 等等方法也都不是華為首提。只是說(shuō)華為主推還是靠了大部分公司的認可才通過(guò)，再加上 Polar 碼作為控制信道的編碼方案，美國高通公司主導的 LDPC 碼作為數據信道的編碼方案，就是說(shuō)數據信道的上行和下行短碼方案仍然歸屬 LDPC 碼。

　　和控制信道相比，數據信道才是真正的大頭，之所以在數據信道編碼的競爭中輸給高通的 LDPC 碼，也就是因為業(yè)界還是覺(jué)得這種技術(shù)還不夠成熟(十年都沒(méi)有根本算不上成熟)，和 LDPC 和 Turbo 這樣沉淀了五十年以上的在成熟度上確實(shí)不能比。

　　各種技術(shù)理論此處不解釋?zhuān)忉屢幌聻楹卧?5G 時(shí)代國際上大家怎么就想采用一套統一標準了?

　　如果 5G 也采用 LDPC 或 Polar 碼，這就意味著(zhù)手機要采用兩套硬件設計，而譯碼器是整個(gè)基帶處理器的重要組成部分，占據了近 72% 的基帶處理硬件資源和功耗，這可能會(huì )導致 5G 終端成本稍高一點(diǎn)，也可能會(huì )稍微拉長(cháng)一點(diǎn) 5G 商用化的時(shí)間。

　　——《5G為何采納華為力挺的Polar碼?一個(gè)通信工程師的大實(shí)話(huà)》

　　就這么簡(jiǎn)單。你們可能覺(jué)得華為如何如何，中國如何如何，但是隨著(zhù)全球化的深入，這種合作的加深，對華為這樣的公司，去國家標簽化或許更為合適。

　　最后用華為的polar碼相關(guān)工作萬(wàn)蕾博士的一句話(huà)結尾：

　　這兩天的自媒體報道普天蓋地，但是華為公司從來(lái)沒(méi)有對 3GPP 的常規標準活動(dòng)和進(jìn)展有過(guò)報道。大家對 5G 標準的期待非常理解，但是還是要克制不當言論，以免傷害 3GPP 的團結氛圍。”她剛才的微信說(shuō)到: “參與其中，深刻理解這只是 3GPP 作為國際標準化組織為電信產(chǎn)業(yè)貢獻的又一個(gè) 5G 特性，這里是業(yè)界眾多公司的共同貢獻。技術(shù)是沒(méi)有國界的，3GPP 之所以成功，就是歸功于它的國際化，它的羅馬論壇式的技術(shù)辯論是推動(dòng)技術(shù)優(yōu)化趨于完善的核心機制。NR信道編碼機制 LDPC+Polar 的決策是 5G 標準的一個(gè)里程碑，進(jìn)一步鞏固了 3GPP 全球 5G 統一標準的地位，夯實(shí)了產(chǎn)業(yè)運營(yíng)商 網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商 芯片和終端廠(chǎng)商各方共同合作的決心。衷心祝愿 3GPP 的全球化的民主精神源遠流長(cháng)…”

　　來(lái)源/PingWest  翔神