一场来之不易的胜利！华为拿下5G短码标准

　　5G标准将会在2019年发布，中国2020年进入商用

　　前些天，在为期四天的“国际电信联盟(ITU)2016年世界电信展”14日在泰国曼谷拉开帷幕。“中国军团”是由中国电信、中国联通和中国移动构成的三大运营商阵营;而除了国家参展，独立参展或赞助的国际企业还有华为、中兴、Cisco、Intel、Nokia、Ericsson、NTT Group等。

　　ITU世界电信展于1971年由国际电信联盟创办，至今已成功举办了16届，据介绍，这是全球规格最高、规模最大的信息通信展览会之一，也因其权威性、大规模和广泛代表性而被内业喻为信息、通信和技术(ICT)领域的奥运会。

　　在本届展会上，来自世界各地的很多中小企业都带来了与5G有关的模拟产品。据央广网，国际电信联盟秘书长赵厚麟透露，在电信市场上，3G、4G、5G，所有的这些先进的通讯标准都是由国际电联统一制定的。3G的标准是2002年制定发布的，4G的标准是2012年发布的。虽然中国官方已经发布，5G在中国商用是在2020年，但是世界范围5G的标准，将会在2019年发布。

　　赵厚麟介绍说：“现在5G大的路子已经基本上定下来，希望为将来5G提供技术服务和产品设备的主要厂商进行测试，能够让标准化组织觉得这个标准将来能够在市场上站住脚，大家都能够接受。在这种情况下，大概还需要一定时间。我们现在还在请各个主要厂商继续提供这方面的产品技术要求，希望他们提供一些测试的验证报告，让大家互相之间有比较统一的认识。”

　　赵厚麟在接受采访时称，过去和国际上其他的通信展一样，他们的主要精力也仅仅集中在前沿技术之上，但2014年开始，他们将重点有所偏移，今年他们希望能够关注全球中小企业在电信市场上面所发挥的作用。赵厚麟说：“为了中小企业能有更好的创新发展，为中小企业更好的在电信产业界发挥作用，也为中小企业，为当地经济和社会的发展提供更好的发展机遇，所以我们想把现在的平台从以往的，只为国际上面的大小设备制造商和运营商提供舞台，转为为中小企业获得联系或在这个市场上能有更好发展的沟通平台。”

　　除了5G，本届展会上另一个亮点则与中国的一带一路战略有关，很多国家都在本届展会上带来了他们与通讯有关的前沿技术产品——VR、云计算、物联网等。而这些技术产品大多都是基于互联网而产生的。

　　三大编码候选技术

　　由于移动通信存在干扰和衰落，在信号传输过程中将出现差错，故对数字信号必须采用纠、检错技术，即纠、检错编码技术，以增强数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高系统的可靠性。对要在信道中传送的数字信号进行的纠、检错编码就是信道编码。

　　1948年，现代信息论的奠基人香农发表了《通信的数学理论》，标志着信息与编码理论这一学科的创立。根据香农定理，要想在一个带宽确定而存在噪声的信道里可靠地传送信号，无非有两种途径：加大信噪比或在信号编码中加入附加的纠错码。

　　而Turbo码是Claude.Berrou等人在1993年首次提出的一种级联码。基本原理是编码器通过交织器把两个分量编码器进行并行级联，两个分量编码器分别输出相应的校验位比特;译码器在两个分量译码器之间进行迭代译码，分量译码器之间传递去掉正反馈的外信息，这样整个译码过程类似涡轮(Turbo)工作。因此，这个编码方法又被形象地称为Turbo码。Turbo码具有卓越的纠错性能，性能接近香农极限，而且编译码的复杂度不高。

　　图：Turbo编码器结构

　　LDPC码即低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code，LDPC)，它是由RobertG.Gallager博士于1963年提出的一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码，不仅有逼近香农极限的良好性能，而且译码复杂度较低、结构灵活，是近年信道编码领域的研究热点，目前已广泛应用于深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域。LDPC码已成为无线通信系统强有力的竞争者，而基于LDPC码的编码方案已经被下一代卫星数字视频广播标准DVB-S2所采纳。

　　极化码是由土耳其毕尔肯大学(bilkent)Erdal Arikan教授于2008年首次提出，其论文从理论上第一次严格证明了在二进制输入对称离散无记忆信道下，极化码可以“达到”香农容量，并且有着低的编码和译码复杂度。

　　目前，极化码是唯一可理论证明达到香农极限，并且具有可实用的线性复杂度编译码能力的信道编码技术。极化码构造的核心是通过“信道极化”的处理，在编码侧，采用编码的方法使各个子信道呈现出不同的可靠性，当码长持续增加时，一部分信道将趋向于容量接近于1的完美信道(无误码)，另一部分信道趋向于容量接近于0的纯噪声信道，选择在容量接近于1的信道上直接传输信息以逼近信道容量。在译码侧，极化后的信道可用简单的逐次干扰抵消译码的方法，以较低的实现复杂度获得与最大自然译码相近的性能。

　　早在3GPP讨论前，Polar Code(极化码)便在中国IMT-2020 (5G)推进组5G第一阶段外场测试中进行了测试，包括静止和移动场景的性能。

　　测试结果显示，通过极化编码的使用和译码算法的动态选择，同时实现了短包(大连接物联网场景)和长包(高速移动场景，如自动驾驶等低时延要求)场景中稳定的性能增益，使现有的蜂窝网络的频谱效率提升10%，还与毫米波结合达到27Gbps的速率，实测结果证明极化码可以同时满足ITU的超高速率、低时延、大连接的移动互联网和物联网三大类应用场景需求。