美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月17日，經(jīng)過(guò)3GPP RAN1 87次會(huì)議討論，中國(guó)華為公司主推的Polar Code（極化碼）方案，成為5G控制信道eMBB場(chǎng)景編碼方案。這標(biāo)著著中國(guó)通信廠商在5G時(shí)代有了更高的話語(yǔ)權(quán)，也體現(xiàn)出中國(guó)通信技術(shù)實(shí)力越發(fā)強(qiáng)大。

不過(guò)我們也應(yīng)該注意到，華為公司主推的Polar Code方案只是成為5G控制信道eMBB場(chǎng)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，5G中長(zhǎng)碼編碼也確認(rèn)為L(zhǎng)DPC方案，要在5G通信標(biāo)準(zhǔn)制定中，中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)要力壓美國(guó)通信產(chǎn)業(yè)還力有不逮。

　　什么是長(zhǎng)碼，短碼，編碼信道、控制信道？

目前，中國(guó)華為公司主推的Polar Code（極化碼）方案，成為5G控制信道eMBB場(chǎng)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。5G中長(zhǎng)碼編碼也確認(rèn)為L(zhǎng)DPC方案。那么，長(zhǎng)碼，短碼到底是什么意思呢？

優(yōu)化的編碼致力于用最短的二進(jìn)制位數(shù)表示一個(gè)指令，越短效率越高。在指令數(shù)量不變的情況下，越常用的指令當(dāng)然越短越好，但是指令不等長(zhǎng)將造成接收端沉重的處理負(fù)擔(dān)。然后用等長(zhǎng)的編碼顯然會(huì)導(dǎo)致無(wú)效數(shù)據(jù)的大量傳輸，浪費(fèi)帶寬。于是把指令編成兩個(gè)組（個(gè)別也有三個(gè)組的），常用的用相對(duì)短的二進(jìn)制位數(shù)表示，不常用的用相對(duì)長(zhǎng)的二進(jìn)制位數(shù)表示。短碼代表常用的指令，長(zhǎng)碼代表不常用的指令。

那么，華為力爭(zhēng)到的短碼控制信道和高通斬獲的編碼信道又是什么呢？

控制信道（CCH）是用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)的信息通道，主要用于傳輸指令操作下級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中由于受到外界干擾可能產(chǎn)生錯(cuò)誤，為了糾正這些錯(cuò)誤，以及不讓錯(cuò)誤信息進(jìn)一步積累，對(duì)要在信道中傳送的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的糾、檢錯(cuò)編碼就是信道編碼。隨著傳輸速度的提高和同時(shí)工作的傳輸協(xié)議的種類越來(lái)越多，數(shù)據(jù)信道的數(shù)量也隨之大幅增加，信道編碼的傳輸漸漸獨(dú)立出來(lái)，由專用的信道負(fù)責(zé)，也就是編碼信道，這可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)在信道中傳輸時(shí)抵御各種干擾的能力，提高系統(tǒng)的可靠性。

　　Polar Code有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

信息編碼是信息傳播的核心中的核心，有點(diǎn)類似于人類交流要借助語(yǔ)言編碼，而漢語(yǔ)、英語(yǔ)就是信息的載體，而根據(jù)香農(nóng)第二定理，只要信息傳輸速率小于信道容量，就存在一類編碼，可以使信息傳輸?shù)腻e(cuò)誤率任意小。根據(jù)這一定理，科研人員們相繼研發(fā)出RS碼、卷積碼、Turbo碼等技術(shù)。在中國(guó)以往主推的TDS、TD-LTE等標(biāo)準(zhǔn)中，TDS的部分專利源自西門子，而TD-LTE的核心長(zhǎng)碼編碼Turbo碼和短碼咬尾卷積碼，也不是中國(guó)原創(chuàng)的技術(shù)。本次Polar Code成為5G控制信道eMBB場(chǎng)景編碼方案，則是中國(guó)廠商技術(shù)實(shí)力和國(guó)家綜合實(shí)力的體現(xiàn)。本次華為主推的Polar Code在理論上證明了在二進(jìn)制輸入對(duì)稱離散無(wú)記憶信道下，極化碼可以“達(dá)到”香農(nóng)容量，并且有著低的編碼和譯碼復(fù)雜度。具體來(lái)說(shuō)Polar Code具有三大優(yōu)點(diǎn)：

一是Polar Code相對(duì)于Turbo有更高的增益。

二是Polar Code的可靠性相對(duì)于Turbo更高，在5G超高可靠性業(yè)務(wù)應(yīng)用中能實(shí)現(xiàn)99.999%的可靠性。

三是Polar Code譯碼復(fù)雜度較低，在相同負(fù)責(zé)度的情況下，對(duì)比Turbo功耗可以降低20多倍。

另外，華為主推的polar碼的主要優(yōu)點(diǎn)除了糾錯(cuò)能力強(qiáng)外，還有這是世界上唯一一種已知的能夠被嚴(yán)格證明達(dá)到信道容量的信道編碼方法，這對(duì)于高帶寬網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范管理具有重要的意義，而且還非常有潛力，專利壁壘也比較合適（太高的專利壁壘的技術(shù)在現(xiàn)在通信領(lǐng)域很難成為標(biāo)準(zhǔn)）。正是因?yàn)橛羞@些優(yōu)點(diǎn)，使得Polar Code誕生不足十年，但是通過(guò)信道編碼學(xué)者的不斷努力，當(dāng)前Polar碼所能達(dá)到的糾錯(cuò)性能超過(guò)目前廣泛使用的Turbo碼（法國(guó)主推的標(biāo)準(zhǔn)）、LDPC碼（美國(guó)主推）。

有人說(shuō)polar碼不是華為最早提出，所以是拾人牙慧，而且不掌握關(guān)鍵技術(shù)。但事實(shí)恰恰相反，正如CDMA也不是高通公司提出的，但這并不影響高通建立基于CDMA的通信霸權(quán)，同理，雖然polar碼不是華為最早提出的，但也無(wú)損于華為等國(guó)內(nèi)通信公司實(shí)質(zhì)掌握polar碼的商用核心科技，即便信道極化這種方法確實(shí)是由Arikan和Teleta兩位科學(xué)家提出來(lái)的。

當(dāng)然，我們也要看到華為取得的只是短碼中控制信道的eMBB場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)，并不是像一些媒體那樣宣傳的“華為碾壓高通，拿下5G時(shí)代”。

背后的博弈

通信標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)奪本質(zhì)上是大國(guó)之間的博弈，這就使一些雖然具有一定技術(shù)實(shí)力，但所在國(guó)家綜合國(guó)力不濟(jì)的通信企業(yè)很難成為主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的玩家，愛(ài)立信、諾基亞等在5G通信標(biāo)準(zhǔn)制定中只能選邊站隊(duì)，而不是主推標(biāo)準(zhǔn)。法國(guó)的實(shí)力也不能和中美相提并論，這使得法國(guó)主推的Turbo2.0近乎成為打醬油的角色，中國(guó)和美國(guó)的通信企業(yè)則成為本次通信標(biāo)準(zhǔn)爭(zhēng)奪的主角。

對(duì)于通信標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)各國(guó)通信廠商之間的火藥味異常濃烈，畢竟高通憑借CDMA專利收高通稅、反專利授權(quán)的場(chǎng)景和歷歷在目。在之前的長(zhǎng)碼之爭(zhēng)中，由于高通的方案其核心的必要專利都已經(jīng)過(guò)期了，因此獲得了三星等國(guó)力相對(duì)二流，技術(shù)實(shí)力也和一線廠商存在一定差距的中間派通信廠家的的支持，并在最終的對(duì)決中以微弱優(yōu)勢(shì)擊敗華為的方案。

本次華為獲得的是控制編碼，主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是美國(guó)主推的LDPC，和法國(guó)主推的Turbo2.0。雖然法國(guó)阿爾卡特先是和朗訊合并，又以3.2億美元接手加拿大北電的3G業(yè)務(wù)，近年更是與諾基亞合并，曾經(jīng)被媒體調(diào)侃為失敗者同盟，但畢竟匯集了西方多個(gè)通信強(qiáng)國(guó)的通信業(yè)務(wù)，實(shí)力不容小視?？上Х▏?guó)國(guó)力不濟(jì)，歐盟貌合神離，導(dǎo)致在國(guó)力博弈上輸給了中美。

可以說(shuō)，本次華為主推的Polar Code能夠成為5G控制信道eMBB場(chǎng)景編碼方案，很大程度上離不開(kāi)中國(guó)日益增強(qiáng)的綜合國(guó)力，以及國(guó)內(nèi)相關(guān)部門的溝通和協(xié)調(diào)——在最關(guān)鍵的投票中，華為在國(guó)內(nèi)的老對(duì)頭中興給予了很大的支持，中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、大唐電信也選擇支持華為。雖然華為海軍和粉絲與小米的粉絲和水軍在網(wǎng)上打得你死我活，但在現(xiàn)實(shí)中小米依然把選票投給了華為，在手機(jī)業(yè)務(wù)上和華為存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的vivo、oppo、聯(lián)想、酷派也選擇支持華為，中國(guó)臺(tái)灣的大學(xué)和通信廠商支持華為。甚至還有歐盟企業(yè)將票投給華為的——這不得不讓人感慨華為的公關(guān)聯(lián)絡(luò)能力。

　　結(jié)語(yǔ)

在幾十年前，本國(guó)通信設(shè)備市場(chǎng)基本被海外廠商占據(jù)，在通信標(biāo)準(zhǔn)制定上只能干瞪眼，在經(jīng)過(guò)TDS、TD-LTE的磨礪后，中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)實(shí)力越發(fā)強(qiáng)大，Polar Code成為5G控制信道eMBB場(chǎng)景編碼方案則是中國(guó)通信工程師們奮發(fā)努力的成就。

對(duì)于高通斬獲長(zhǎng)碼和短碼的數(shù)據(jù)編碼，國(guó)人不必過(guò)于介懷，畢竟在3G時(shí)代高通獨(dú)霸的陰影尚未消退，全球任何一家通信公司都不會(huì)允許再次出現(xiàn)一家獨(dú)大的情況，某種程度上講，本次華為、高通能夠有所斬獲，一方面在于自身的技術(shù)實(shí)力，更多的還是在于中美兩國(guó)的綜合國(guó)力和全球通信廠商的博弈。