淺析極化碼與5G技術(shù)

　　最近土耳其比爾肯大學(xué)的阿里坎教授造訪華為總部，受到了極為隆重的歡迎，不少媒體也給了跟蹤報道。不少人可能會有疑問，這位教授是何許人也，能得到如此厚待。阿里坎在通信界被尊稱為“極化碼之父”，他在2008年提出了“極化碼”，得到了華為大力支持，是5G通信的基礎(chǔ)技術(shù)?，F(xiàn)如今5G技術(shù)很火，幾大運營商也都展開了5G的測試工作，但實際5G的標(biāo)準仍沒有確定下來，負責(zé)5G通訊標(biāo)準技術(shù)的組織3GPP，3GPP由16個工作組組成，負責(zé)制定終端、基站和系統(tǒng)端到端技術(shù)的標(biāo)準規(guī)范。3GPP正在討論R16標(biāo)準的內(nèi)容，R16可以看作5G最終版本標(biāo)準，等到它完成并凍結(jié)之后，5G才將實現(xiàn)全面商用，預(yù)計時間是2020年3月，那個時候形成的5G標(biāo)準才是完整的5G標(biāo)準。從2G到4G標(biāo)準制定中，幾乎很少看到中國參與的身影，這使得中國的通訊企業(yè)不僅要繳納大量專利費，還因為技術(shù)不過硬，面臨艱難的市場競爭地位。隨著中國通信業(yè)的發(fā)展，漸漸掌握了一些核心技術(shù)，直到5G標(biāo)準的來臨，中國有了翻身機會?，F(xiàn)在，中國已經(jīng)有幾十家企業(yè)或機構(gòu)成為了3GPP的伙伴，包括設(shè)備商華為、中興、大唐、普天、芯片制造商海思、展訊等，手機廠商VIVO、OPPO、努比亞、酷派、小米，運營商中國移動、中國聯(lián)通、中國電信及中國信通院等。

　　極化碼正是華為一直在積極倡導(dǎo)的5G技術(shù)，在極化碼的技術(shù)研究上投入了數(shù)十億美元，技術(shù)上已處于領(lǐng)先地位，擁有大量專利，能夠基于現(xiàn)有技術(shù)很快推出商用產(chǎn)品，試想若是標(biāo)準落在別人手中，就需要按照人家的標(biāo)準來設(shè)計產(chǎn)品，自然慢人半拍，而且還需要交大量的專利使用費，在市場競爭中處于劣勢，難以翻身。其實，在3G的時代，我們也推出了TD-CDMA技術(shù)，可惜的是全球只有中國及少數(shù)幾個國家采用了這一3G技術(shù)，和歐美的3G技術(shù)在市場使用范圍上無法相比，這使得TD-CDMA技術(shù)也發(fā)展得不夠快，中移動的3G網(wǎng)絡(luò)沒有了在2G時代的大幅領(lǐng)先優(yōu)勢，現(xiàn)在中電信CDMA2000和中聯(lián)通WCDMA技術(shù)，獲得了不少原來移動的用戶。到了5G，這種情況應(yīng)該會有所改觀，中國的通信技術(shù)已經(jīng)不再局限于國內(nèi)，在國際通信舞臺上也有了自己的位置。華為已經(jīng)成為世界最大的移動通信設(shè)備制造商，中興是世界第五大移動通信設(shè)備制造商，在全球的移動通信市場上占據(jù)了半壁江山，它們的5G技術(shù)研究也走到了世界前沿，引領(lǐng)未來通信發(fā)展的方向。俗話說：“三流公司賣產(chǎn)品，二流公式賣方案，一流公司賣標(biāo)準”，非常符合市場現(xiàn)實，只有掌握了行業(yè)的標(biāo)準，才能獲得超過50%的市場份額和利潤，這樣的公司永遠在市場上富有競爭力，不會被拉入價格仗的隊列中。縱然。不少公司為了獲得訂單通過價格戰(zhàn)打得焦頭爛額，擁有技術(shù)標(biāo)準的公司則通過專利許可也可以大賺它一筆，就比如賣手機的，大部分賣手機的企業(yè)都需要向高通支付專利費，而且是按照臺數(shù)交的，賣的越多，需要繳納的專利費就越多。

　　通過前面的介紹大家知道了，極化碼是5G技術(shù)信道編碼技術(shù)之一，說是之一是因為還有Turbo碼和LDPC碼，三種編碼都有可能成為5G的技術(shù)標(biāo)準。Turbo碼是3G和4G時代使用的標(biāo)準，陣營代表是Orange和愛立信，由于4G最大速率不過1Gbps，Turbo碼還能應(yīng)付，但遇到更高速率5G時就遇到了瓶頸，所以在5G標(biāo)準上，Turbo碼獲得的支持很少，5G基本就成了LDPC碼和極化碼的戰(zhàn)爭。LDPC碼是傳統(tǒng)通信標(biāo)準巨頭高通提出來的，其實LDPC碼在1963年就被人提出了，一直未受到重視，直到1996年，在Turbo碼的基礎(chǔ)上對LDPC碼重新進行了研究，發(fā)現(xiàn)其具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能，并且具有譯碼復(fù)雜度低、可并行譯碼以及譯碼錯誤的可檢測性等特點，很快成為了信道編碼理論新的研究熱點。很快LDPC碼就在5G標(biāo)準的爭斗中占得先機，成為5G eMBB場景數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)信道編碼標(biāo)準，LDPC陣營代表是高通、諾基亞、英特爾和三星。極化碼也不甘示弱，很快在2016年11月，正式成為5G eMBB場景的控制信道編碼標(biāo)準，極化碼陣營代表就是華為。當(dāng)年這則消息著實讓國內(nèi)的媒體興奮一番。在5G eMBB場景中，高通和華為各拿一局，成為5G標(biāo)準的代表。根據(jù)陣營代表不難看出這其實是一場美、歐、中三方角力的通信標(biāo)準之爭，歐洲Turbo碼已經(jīng)走向沒落，美國LDPC仍是宇宙中技術(shù)最強一方，中國極化碼成為了挑戰(zhàn)者的角色。有人會有疑問，不是說5G標(biāo)準還沒出臺嗎，怎么就已確定了LDPC和極化碼為標(biāo)準。是因為eMBB只是5G的一個應(yīng)用場景，5G包括eMBB、mMTC和URLLC三個場景。eMBB對應(yīng)的是3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業(yè)務(wù)，mMTC對應(yīng)的是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，而URLLC對應(yīng)的是如無人駕駛、工業(yè)自動化等需要低時延高可靠連接的業(yè)務(wù)。極化碼只是成為了eMBB控制信道編碼標(biāo)準，還有兩大場景的5G標(biāo)準懸而未決。所以，極化碼能成為eMBB場景的控制信道標(biāo)準，此時就認為華為贏得了5G的戰(zhàn)爭還維持尚早，準確地說是只取得了5G標(biāo)準1/6的勝利，后面還有兩大場景標(biāo)準虛位以待，讓我們看極化碼能否取得更大的成功。

　　前段時間的中興事件讓人難以忘記，缺乏核心技術(shù)競爭力，就要被人牽著鼻子走，我國已經(jīng)到了必須解決缺芯問題的時候了。在通信領(lǐng)域也是一樣，我國再也不能僅作為一個制造者的身份出現(xiàn)，要在標(biāo)準領(lǐng)域博得頭籌，更有話語權(quán)。未來的國家戰(zhàn)爭就是技術(shù)的戰(zhàn)爭，誰擁有核心技術(shù)，誰就最可能贏得戰(zhàn)爭，成為真正的世界強國。