今年7月26日，在深圳華為總部迎來了一場特別的頒獎儀式，華為創始人任正非親自給被譽為“Polar碼之父”的Erdal Arikan教授頒發榮譽獎牌，本次頒獎源于Erdal Arikan教授在Polar碼方面作出的開創性成績，以及他對通信行業發展所作出的巨大貢獻。

Polar碼成5G標準，華為多年投入終可期

Polar碼又被稱作極化碼，由來自土耳其的Erdal Arikan教授于2007年首次提出，Polar碼的現世開拓了信道編碼的新方向，是世界上第一類在理論上能夠達到香農極限的信道編碼方法。這種編碼方法能夠大大提升5G編碼的性能，同時減小通信設計的復雜度，有效確保業務質量，對通信行業有著極為深遠的意義。

在2016年11月14日至18日期間，由3GPP組織的一場5G標準探討會議在美國召開，在本次會議上Polar碼被正式欽定為5G在eMBB場景應用方面的控制信道編碼方案。在這場標準探討會議中，話題圍繞著3種短碼編碼方案開展：Turbo碼、LDPC碼和Polar碼，最終Polar碼成功戰勝了另外兩種編碼方案，成為本次會議的最終贏家。

3GPP共為5G定義了三大主要應用場景，分別為eMBB、mMTC和URLLC。其中，eMBB對應的是3D和超高清視頻等大流量移動寬帶業務;mMTC對應的則是大規模化物聯網業務;而URLLC對應的則是如無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠性連接的業務。三大應用場景均與我們的生活密切相關，潛藏的市場體量巨大。

Turbo碼由法國科學家C.Berrou和A.Glavieux于1993年首次提出，隨后被3G和4G標準采納，與我們當前的日常通信息息相關;LDPC碼是由MIT的教授Robert Gallager于1962年提出，這是最早提出的一種最為逼近香農極限的信道編碼。不過，由于受到當時技術條件的限制，這種編碼難以克服計算上的復雜性，便被長期擱置了起來。隨著技術的不斷演進，到了1996年，這種編碼方式又重新引起通信領域的關注，再后來，LDPC碼被WiFi標準所采納。Polar碼由土耳其的Erdal Arikan教授于2007年首次提出，說來湊巧，Erdal Arikan教授的論文導師正是LDPC碼的發明人Robert Gallager教授。

從2010年開始，華為一直致力于推動將Polar方案作為5G編碼方案，是推行這種編碼方式的主導企業。多年來，華為一直保持在Polar碼技術研發上投入大量資金。5G標準選擇了Polar碼，對華為來說有著非凡意義，其長期以來的投入終于有望結出豐碩成果。Erdal Arikan教授直言是華為的努力加速了Polar碼成為一項業界標準的進程。

Polar碼的意義與未來

對于5G的未來建設，LDPC碼和Polar碼均受到了極大關注。其實，不論是LDPC碼還是Polar碼都不是由高通和華為這些通信企業發明的，那么為什么它們會擁有如此多的相關專利?其實，高通和華為在LDPC碼和Polar碼方面的專利都是針對編碼具體設計而言的，包括編碼矩陣構造、IR版本設計和選擇等等。

那么對于日常通信而言，信道編碼技術存在的意義在哪里呢?原來，數據通過無線信號在手機和基站間相互傳送，由于會受到無線信號干擾、弱覆蓋等原因影響，手機發送的數據和基站接收到數據可能會不一致，比如，手機發送的是1 1 0 0 1，而基站接收到的卻是1 0 0 0 0，為了糾正錯誤信號，移動通信系統便引入了信道編碼技術。而Polar碼作為一種信道編碼被外界熟知，可以實現對稱二進制輸入離散無記憶信道的容量的代碼構造方法，具有可實用的線性復雜度編譯碼能力。

2016年10月，華為對外公布了在Polar碼方面取得的技術突破，在靜止和移動場景、短包和長包場景的外場測試增益穩定、性能優異，在與高頻毫米波頻段上的組合測試實現了高達27Gbps的業務速率。測試結果表明，使用Polar碼編碼技術可以同時滿足國際電信聯盟定義的高速率、低時延和多連接的5G三大類應用需求。

目前，Polar碼已經憑借著自身強大的性能優勢，贏得了業界的一致認可，5G的建設進程正在緊張推進中。隨著5G時代的到來，以及Polar相關技術的推進，Polar碼技術將會更為貼近我們的生活，為5G通信時代貢獻出更多力量。