美國當(dāng)?shù)貢r間11月17日凌晨0點45分，在剛剛結(jié)束的3GPPRAN1 87次會議的5G短碼方案討論中，中國華為公司主推的Polar Code（極化碼）方案，從美國主推LDPC，法國主推Turbo2.0兩大競爭對手中脫穎而出，成為5G控制信道eMBB場景編碼方案，而LDPC碼成為數(shù)據(jù)信道的上行和下行短碼方案。在此之前，5G中長碼編碼確認方案為LDPC。

這可以說是中國通信行業(yè)一次跨時代的突破與勝利?？梢哉f，中國技術(shù)首次真正意義上成為了通信標準的核心技術(shù)。此后無論全球何處只要部署5G便會用到中國的Polar Code編碼技術(shù)。

從標準到核心技術(shù)

在通信行業(yè)，占據(jù)通信行業(yè)金字塔頂尖的不是設(shè)備制造能力，商用能力，而是標準，一個國家在通信標準中有了話語權(quán)也就意味著這個國家在全球通信行業(yè)中擁有了話語權(quán)以及產(chǎn)業(yè)鏈先發(fā)優(yōu)勢。

我國的通信業(yè)發(fā)展就如同一個窮小子的逆襲史一般，從早期的2G甚至是3G時代，我國移動通信產(chǎn)業(yè)鏈十分薄弱，幾乎從零開始。而外國企業(yè)所建立的標準專利技術(shù)壁壘，也讓其掌握著市場的主動權(quán)。

想當(dāng)年，3G標準之爭以及商用進程的博弈給國人上了深刻的一課，國際市場WCDMA、CDMA2000的商用化加速，讓我國的TD-SCDMA遭遇到從產(chǎn)業(yè)鏈到市場的重重困難。

不過正是從那時起，國家的支持，通信行業(yè)的奮發(fā)圖強讓我國在移動通信標準方面成長起來，最終TD－LTE成為全球4G兩大標準之一。而此次，Polar Code（極化碼）方案成為5G控制信道eMBB場景編碼方案，更是中國通信業(yè)的一次重大勝利。

眾所周知，編碼與調(diào)制在被譽為通信技術(shù)的皇冠，其也是通信技術(shù)核心的核心，體現(xiàn)著一個國家通信科學(xué)基礎(chǔ)理論的整體實力。

Polar Code的前世今生

早在3GPP討論前，Polar Code（極化碼）便在中國IMT-2020 (5G)推進組5G第一階段外場測試中進行了測試，包括靜止和移動場景的性能。

測試結(jié)果顯示，通過極化編碼的使用和譯碼算法的動態(tài)選擇，同時實現(xiàn)了短包（大連接物聯(lián)網(wǎng)場景）和長包（高速移動場景，如自動駕駛等低時延要求）場景中穩(wěn)定的性能增益，使現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率提升10%，還與毫米波結(jié)合達到27Gbps的速率，實測結(jié)果證明極化碼可以同時滿足ITU的超高速率、低時延、大連接的移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)三大類應(yīng)用場景需求。

據(jù)了解，極化碼是由土耳其畢爾肯大學(xué)（bilkent）Erdal Arikan教授于2008年首次提出，其論文從理論上第一次嚴格證明了在二進制輸入對稱離散無記憶信道下，極化碼可以“達到”香農(nóng)容量，并且有著低的編碼和譯碼復(fù)雜度。

目前，極化碼是唯一可理論證明達到香農(nóng)極限，并且具有可實用的線性復(fù)雜度編譯碼能力的信道編碼技術(shù)。極化碼構(gòu)造的核心是通過“信道極化”的處理，在編碼側(cè)，采用編碼的方法使各個子信道呈現(xiàn)出不同的可靠性，當(dāng)碼長持續(xù)增加時，一部分信道將趨向于容量接近于1的完美信道（無誤碼），另一部分信道趨向于容量接近于0的純噪聲信道，選擇在容量接近于1的信道上直接傳輸信息以逼近信道容量。在譯碼側(cè)，極化后的信道可用簡單的逐次干擾抵消譯碼的方法，以較低的實現(xiàn)復(fù)雜度獲得與最大自然譯碼相近的性能。