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发布日期:2019-05-29 14:55 来源: 《新华日报》2019年5月29日第14版

  日前,任正非在公开采访中对华为的5G技术充满信心:“华为的5G是绝对不会受影响,在5G技术方面,别的国家两三年内肯定追不上华为。”

值得注意的是,任正非在接受采访时提到,华为在5G的成就,离不开一位土耳其的科学家的贡献:“5G标准是源于十多年前土耳其的阿勒坎教授的一篇数学论文……”“十年时间,我们就把土耳其教授数学论文变成技术和标准。”

  1958年,埃达尔·阿勒坎(Erdal Arikan)出生在土耳其首都安卡拉,但他的求学生涯多在美国度过。在毕尔肯大学这所并不算著名的大学,阿勒坎十年磨一剑,终于在2008年大功告成,发表了主要用于5G通信编码的极化码技术方案。当年他发表的论文在2008年的IEEE期刊上,文章一共23页,但作者只有他一个人。

  这篇文章发表后,就被华为注意到了。华为有很多科学家,研究能力一流,他们评估了阿勒坎的论文,意识到这篇论文至关重要,因为其中的技术可以用于5G编码。于是,华为与阿勒坎取得了联系,在这项技术的基础上申请了一批专利,并且以阿勒坎的极化码为基础封锁了一批专利。

  在去年的5G标准投票中,华为推崇的极化码,受到了美国高通公司的阻击,高通推崇的是低密度奇偶校验(LDPC)码。而LDPC码的提出者,正是阿勒坎的导师加拉格。在5G标准的制定中,经过复杂的博弈,最终形成了一个折中方案:LDPC码成为数据信道的编码方案;极化码成为控制信道的编码方案。大家一起发展5G,谁也别把谁踢走。

  从技术层面来说,LDPC在1963年就发明了,但受限于当时的硬件条件,此后30多年间基本被人们忽视。但随着技术的进步,人们对LDPC码进行了改进。结果发现,LDPC码的性能比Turbo码更好。

  所以,LDPC码被认为是一种比较成熟的老牌编码方案,效果确实是不错的。但极化码的优势是计算量小,用小规模的芯片就可以实现,比较适应于5G的小基站,而且采用这种编码方法的硬件商业化后设备成本低,因此也极具竞争力。

  华为主推的极化码主要用于5G的控制信道编码,这又是什么意思呢?控制信道是用来传输指令和同步数据的,这就好像我们打开电脑时,电脑需要读取硬盘上的信息,这就需要给硬盘通电,这个通电过程就是由控制信号来传递的。所以,简单地说,华为的5G极化码方案争取到了“给电脑硬盘通电的管制权”,而不是“传输硬盘上的电影数据的权力”。

  从数据量来说,控制信道的数据量要小很多,码块长度一般在20-300比特之间。而5G数据信道的码块长度要长得多,典型的数据量在3000-8000比特之间,而且码块非常多,其所传输的数据量比控制信道要高几个数量级。

  所以,从数据量大小来说,LDPC码取得的胜利更大一些,但这也不表示极化码失败了。毕竟,极化码是一个新秀,还没有在实践上经过千锤百炼,所以只能等5G大规模商用以后,我们再来评估极化码的优越性到底是不是真的好。

  对于极化码来说,长度为N的数据块,其编码的复杂度是O(N log N)。所以,华为看好极化码的未来,因为它极富理论优势。而且华为已经在5G产业化上走得很远了,因此,我们不难理解华为的底气:因为掌握了技术,所以有胜利的信心。

                                                         (来源:“环球科学”     张 华撰文 )