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(dá)等各類強(qiáng)勁對(duì)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(nèi)容完全看不懂，什么 Polar、LDPC，滿屏幕字我只讀懂了一個(gè)關(guān)鍵句“華為為國(guó)爭(zhēng)光，在世界通信行業(yè)有話語(yǔ)權(quán)了”。好嘛，無(wú)腦轉(zhuǎn)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(jié)具體細(xì)節(jié)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 0101 這類的形式，但他們的編碼方式是不同的。調(diào)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(diào)可以恢復(fù)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(shù)據(jù)有出入，糾錯(cuò)用的。很好的編碼方式就可以提高傳輸?shù)男屎涂煽啃浴olar 碼的優(yōu)勢(shì)就是時(shí)延短，可靠性高。

　　你用手機(jī)肯定知道 2G、3G、4G 網(wǎng)絡(luò)，然后不同的運(yùn)營(yíng)商比如 3G 中分不同的網(wǎng)絡(luò)制式，中國(guó)移動(dòng)是 TD-SCDMA，中國(guó)聯(lián)通是 WCDMA。國(guó)際上各家又有各自的標(biāo)準(zhǔn)。同樣的，5G 時(shí)代也是如此，國(guó)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(zhēng)霸賽中特別少，所以基本上變成了 Polar 和 LDPC 的競(jìng)爭(zhēng)。

　　為何都要支持不同的標(biāo)準(zhǔn)呢?首先，編碼和調(diào)制是無(wú)線通信技術(shù)中最核心最深?yuàn)W的部分，被譽(yù)為通信技術(shù)的皇冠，體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家通信科學(xué)基礎(chǔ)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(guó)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(fù)責(zé)落地和牽頭，所以大家不要如此激動(dòng))，先研究，如果成為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)就能先落地應(yīng)用。如果標(biāo)準(zhǔn)成了別的什么，那就意味著我們得從頭再來(lái)了;最后，畢竟研究這個(gè)編碼的過(guò)程中還是會(huì)積累一些專利的，要知道一旦成為標(biāo)準(zhǔn)，靠專利吃飯也是非常可怕的，具體可以參考下高通。

　　簡(jiǎn)單說(shuō)，高通主導(dǎo) LDPC (帶上英特爾，三星，諾基亞和 Verizon )，華為主導(dǎo) 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(jié)于 LDPC 和 Turbo。大唐電信則是在 Turbo 和 Polar 間糾結(jié)。這兩個(gè)會(huì)影響到最后的局勢(shì)，但因?yàn)?Turbo 絕對(duì)失勢(shì)，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(duì)峙和站隊(duì)，最終有了今天我們看到的結(jié)果：

　　美國(guó)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(zhàn)勝列強(qiáng)，成為 5G 控制信道 eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)場(chǎng)景編碼最終方案。

　　參與競(jìng)爭(zhēng)的，還有美國(guó)的 LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼)方案，法國(guó)的Turbo2.0方案。最終，支持華為提案的公司達(dá)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(guó)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(yán)重的同學(xué)。技術(shù)是沒(méi)有國(guó)界的，這個(gè)是土耳其科學(xué)家發(fā)現(xiàn)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(rèn)可才通過(guò)，再加上 Polar 碼作為控制信道的編碼方案，美國(guó)高通公司主導(dǎo)的 LDPC 碼作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案，就是說(shuō)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信道才是真正的大頭，之所以在數(shù)據(jù)信道編碼的競(jìng)爭(zhēng)中輸給高通的 LDPC 碼，也就是因?yàn)闃I(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，解釋一下為何在 5G 時(shí)代國(guó)際上大家怎么就想采用一套統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)了?

　　如果 5G 也采用 LDPC 或 Polar 碼，這就意味著手機(jī)要采用兩套硬件設(shè)計(jì)，而譯碼器是整個(gè)基帶處理器的重要組成部分，占據(jù)了近 72% 的基帶處理硬件資源和功耗，這可能會(huì)導(dǎo)致 5G 終端成本稍高一點(diǎn)，也可能會(huì)稍微拉長(zhǎng)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》

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

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

　　這兩天的自媒體報(bào)道普天蓋地，但是華為公司從來(lái)沒(méi)有對(duì) 3GPP 的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)和進(jìn)展有過(guò)報(bào)道。大家對(duì) 5G 標(biāo)準(zhǔn)的期待非常理解，但是還是要克制不當(dāng)言論，以免傷害 3GPP 的團(tuán)結(jié)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為電信產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)的又一個(gè) 5G 特性，這里是業(yè)界眾多公司的共同貢獻(xiàn)。技術(shù)是沒(méi)有國(guó)界的，3GPP 之所以成功，就是歸功于它的國(guó)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(jī)制。NR信道編碼機(jī)制 LDPC+Polar 的決策是 5G 標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)里程碑，進(jìn)一步鞏固了 3GPP 全球 5G 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的地位，夯實(shí)了產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)商 網(wǎng)絡(luò)廠商 芯片和終端廠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(yuǎn)流長(zhǎng)…”

　　來(lái)源/PingWest  翔神