極化碼同時滿足ITU三大應用需求

華為近日宣布繼今年4月份率先完成中國IMT-2020（5G）推進組第一階段的5G空口關鍵技術驗證和測試后，在5G信道編碼領域的極化碼（Polar Code）技術上再次取得最新突破。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，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。測試表明，利用極化碼（Polar Code）這種編碼技術可以同時滿足國際電信聯盟（ITU）定義的高速率、低時延和多連接的5G三大類應用需求。

5G要實現的10Gbps甚至20Gbps的峰值速率、千億的連接、1毫秒的時延能力，必須以革命性的基礎技術創新來提升了網絡性能。高效信道編碼技術以盡可能小的業務開銷增加信息傳輸的可靠性，信道編碼效率的提升將直接反映到頻譜效率的改善。構造可達到信道容量或者可逼近信道容量（Shannon限）的信道編碼方法，及可實用的線牲復雜度的譯碼算法一直是信道編碼技術研究的目標。

極化碼（Polar Code）作為目前唯一可理論證明達到香農極限，并且具有可實用的線性復雜度編譯碼能力的信道編碼技術，成為下一代通信系統5G中信道編碼方案的強力候選者。極化碼（Polar Code）構造的核心是通過“信道極化(channel polarization)”的處理，在編碼側，采用編碼的方法使各個子信道呈現出不同的可靠性，當碼長持續增加時，一部分信道將趨向于容量接近于1的完美信道（無誤碼），另一部分信道趨向于容量接近于0的純噪聲信道，選擇在容量接近于1的信道上直接傳輸信息以逼近信道容量。在譯碼側，極化后的信道可用簡單的逐次干擾抵消譯碼的方法，以較低的實現復雜度獲得與最大似然譯碼相近的性能。

華為在中國IMT-2020 (5G)推進組5G第一階段外場的信道編碼實際測試中，測試了極化碼（Polar Code）在靜止和移動場景下的性能，通過極化編碼的使用和譯碼算法的動態選擇，同時實現了短包（大連接物聯網場景）和長包（高速移動場景，如自動駕駛等低時延要求）場景中的穩定的性能增益，使現有的蜂窩網絡的頻譜效率有近10%的提升，還與毫米波結合達到27Gbps的速率，實測結果證明極化碼（Polar Code）可以同時滿足ITU的超高速率、低時延、大連接的移動互聯網和物聯網三大類應用場景。

新空口技術是5G區別于傳統通信技術最革命性的創新，華為通過多種新空口技術（F-OFDM，Polar Code，SCMA，Grant Free，Short TTI）的組合，總體可使5G空口提升3倍頻譜效率，為5G關鍵技術選型做好了充分的準備工作。