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華為終於拿下 5G 短碼意味著什麽?

2016-11-21知識

謝邀。

這的確是中國公司第一次進入到基礎通訊框架協定領域,不過 類似「中國標準戰勝了美國標準、中國拿下 5G 時代霸主之位」的說法,顯然有些誇大其詞。

在這之前,還有一個小插曲。在 10 月份召開的會議上,高通主導的 LDPC 碼戰勝了 Turbo 碼和 Polar 碼,被確定為 5G 中長碼編碼方案。 所以,這次的 5G 短碼塊之爭已經是 5G 標準的第二次較量。 在 LDPC 碼已經先贏一局的情況下,Polar 碼這次算是力挽狂瀾。

編碼和調變是無線通訊技術中最核心的部份,而通道編解碼在基礎通訊框架中位於實體層位元置,涉及到網路覆蓋和傳輸速率的提升。

這次 3GPP 確定了 華為主導的 Polar 碼作為控制通道的編碼方案,高通主導的 LDPC 碼作為數據通道的編碼方案。 壟斷 3G/4G 時代的 Turbo2.0 編碼由於支持者少,很可能會結束。

需要說明的是,3GPP 定義了 5G 的三大場景:增強型移動寬頻 eMBB、大連線物聯網 mMTC 和超可靠低時延通訊 uRLLC, Polar 碼暫時拿下的是 eMBB 場景。

不過根據華為的實際測試,Polar 碼可以同時滿足超高速率、低時延、大連線的場景需求,使現有蜂巢式網路的頻譜效率提升 10%,與公釐波結合達到 27Gbps 的速率。

(來源: Huawei Vision on 5G Radio Access Technologies )

聽起來很厲害,份量也不小 ,但是 Polar 碼只是 5G 標準的一部份,還不能稱為中國制定 5G 技術標準,接下來還有很多環節(例如幀結構、波形和多址等 ), 只能說華為主導的 Polar 碼成為 5G 標準的重要角色。

那麽,為什麽說 Polar 碼對於華為和中國來說很重要呢?

在通訊技術領域,誰掌握了標準技術就擁有了話語權。30 年前,高通把軍用的 CDMA 技術用在了民用通訊,推出 IS-95 標準,成為與歐洲的 GSM 競爭的第二代行動通訊系統,也就是我們常說的 2G 時代。

2G 時代 GSM 取得了勝利,但高通主導的 Viterbi 譯碼演算法讓業界相信 CDMA 代表了無線通訊技術的發展方向。到了 3G 時代,WCDMA、CDMA 2000 和 TD-SCDMA 都采用了 CDMA 技術。現在高通的絕大部份利潤也是來自基於 CDMA 的專利授權。

中國雖然自主研發了 TD-SCDMA,但是技術上還是不能和它相提並論。即便到了 4G 時代,中國 TD-LTE 有了一定突破,但是核心長碼編碼 Turbo 碼和短碼咬尾摺積碼都不是中國原創的技術,導致高通動不動就控告中國公司侵權,索取額外專利費。

高通向來不屑 3GPP,對 3GPP 的參與也很消極,當年自己組建 3GPP2 組織就是個很好的例證。所以高通提前部署 5G 和推動相關編碼,那時 3GPP 也幹涉不了,美國的營運商也已經早一步開始 5G 測試。

Verizon 今年初就宣布,年底前進入 5G 預商用化因素測試階段,爭取 2017 年實作商用化,編碼采用的就是高通主導的 LDPC 方案。

根據總體的部署,中國的 5G 基礎研發試驗在 2016 年- 2018 年進行,分為關鍵技術試驗、技術方案驗證和系統驗證三個階段,預計 2020 年啟動商用。在 5G 研發中卷入了多個企業、高校和科研院所,成立 IMT-2020 (5G) 推進組, 某種程度上不排除戰略上的制衡。

和 3G/4G 時代多個標準並存不同,5G 可能實作全球統一標準。標準中的話語權必然要爭,這就要看在各個環節參與的程度,而更多技術被 5G 標準使用,也會讓企業擁有更多的專利儲備,尤其是在手機方面。 一旦標準實施了,專利被侵權就可以主張收費。

最後普及一個小常識,LDPC 碼是由 MIT 的教授 Robert Gallager 在 1962 年提出,Polar 碼是由土耳其比爾肯大學教授 E. Arikan 在 2007 年提出。

by 郭曉峰 (關於5G還想和他聊聊?關註騰訊科技微信公眾號「qqtech」,回復「郭曉峰」即可獲取微信和信箱)