华为主推的极化码成为5G短码方案
首页 > 观测 > 数码科技    作者:剧毒术士马文   2016年11月19日 22:04 星期六   热度:735°   0条评论    
时间:2016-11-19 22:04   热度:735° 
中国的移动通信事业一直在突飞猛进,从3G时代的落后,到4G时代的平起平坐,再到5G时代的领先,中国企业在众多提议的技术方案上功不可没。昨天凌晨时分,在美国召开的3GPP RAN1会议中宣布,来自中国华为主导的Polar Code(极化码)技术成为5G eMBB(增强移动带宽)场景控制信道编码方案,而美国主导的LDPC(低密度奇偶校验码)则成为数据信道方案。再一次证明中国创造的实力,首次有技术方案入选国际通信领域的核心标准。

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编码与调制一直都是通信领域中两只“拦路虎”,也是核心技术的重中之重,如果自家的技术方案被国际通信标准组织采纳,不仅是彰显了自家强大的技术研发实力,也体现了一个国家在基础领域中重视程度。因此3GPP RAN1(无线接口物理层)会议中讨论得最激烈就是短码的编码方案,主要是中国主推Polar Code、美国主推LDPC、法国主推Turbo2.0三者之间的较量。最终还是性能优越、编码效率接近香农极限的Polar Code入选5G短码核心标准。

何为Polar Code(极化码)?

香农第二定理指出,在有扰信道中,只要信息传输速率低于信道容量,既可以实现任意可靠信息传输。基于此定理,Polar码、LDPC、Turbo码三者都能够逼近香农容量极限,而且Turbo码以及LDPC码已经被广泛用于第四代移动通信网络以及卫星网络中,技术上成熟度、商业化程度十分高。但是LDPC码高信噪比下会不可避免地出现了错误平层现象(指信噪比与误码率曲线趋于平坦);Turbo码因为高复杂性导致有着较高的编、解码时延。

而土耳其Erdal Arikan教授最先通过研究信道极化现象提出了Polar Code极化码,这是首个能从数学上被严格证明达到信道容量极限的信源编码方案,而且比起Turbo码以及LDPC码,有着更优越的误比特率、更低复杂度(可线性译码),也是一种高性能纠错编码技术。而其后华为公司持续深入地对极化码进行多方面改进、研究,已经达到实用状态,极化码相比以往的编码提升了3倍的频谱效率,从而高效地使用日益紧张的频谱资源。

但是Polar Code极化码依然有其缺点,在中长码字译码时,与LDPC、RS码这些传统编码相比,其译码性能不佳,因此极化码才会入选5G短码的控制信道编码方案,而LDPC(低密度奇偶校验码)则成为数据信道方案,同时5G网络的中长码编码方案仍是LDPC码天下,以期满足5G高速率、低延时、高可靠性的需求。


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