近日，华为主推的PolarCode（极化码）方案被国际无线标准化机构3GPP，确定为5G eMBB（增强移动宽带）场景的控制信道编码方案在业界引发热议。
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这是中国公司首次进入基础通信框架协议领域，对比以往2G、3G、4G时代来看，其最大意义在于加大了中国企业在全球通信领域的话语权。不过，类似“中国标准战胜了美国标准、中国拿下5G时代霸主之位”的说法，显然有些夸大其词。
一个编码为何会引起业界轰动？
编码和调制是无线通信技术中最核心最深奥的部分，被称为顶级的通信技术。信道编解码在基础通信框架中位于物理层位置，其性能的改进将直接提升网络覆盖及用户传输速率。
在此次3GPP的RAN1（无线物理层）87次会议上，确定了中国华为公司主导的Polar码作为控制信道的编码方案，美国高通公司主导的LDPC码作为数据信道的编码方案。
早在上月葡萄牙里斯本召开的会议上，LDPC方案被确定为5G中长码编码方案。自此，5G标准又一个关键环节取得突破性进展。曾经垄断3G和4G时代编码的Turbo2.0编码由于支持者少，未来很可能会退出。至于三者有何差别，这里不一一赘述，直白来讲，Polar码在速率、延时、吞吐量、稳定性等通信技术指标和场景上表现最佳。
有测试结果显示，通过Polar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Polar码可以同时满足超高速率、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。
一时间，有关“中国标准战胜了美国标准、中国拿下5G时代霸主之位”的说法铺天盖地而来，但显然有些夸大其词。
业内资深技术人士表示，3GPP将Polar码确定为5G eMBB场景控制信道的编码方案，只是5G标准的一部分，虽说份量不小，但并不能称之为中国制定5G技术标准，接下来还有很多环节。例如帧结构、波形和多址等，只能说华为主导Polar码成为5G标准的重要角色。
技术是第一生产力，通信技术相对复杂，但谁掌握了标准技术即拥有了话语权和制高点，自然受益匪浅。30年前，高通公司把军用的CDMA技术用于民用通信，推出了IS-95标准，成为与欧洲的GSM竞争的第二代移动通信系统，也就是我们常说的2G时代。
2G时代，GSM取得了胜利，但高通公司主导的Viterbi译码算法让产业界相信了CDMA代表了无线通信技术的发展方向，因此3G时代，WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA都采用了CDMA技术。如今，高通的绝大部分利润就来自于基于该技术标准的专利授权。
在3G时代，中国虽然自主研发了TD-SCDMA，但是技术上依然无法与其相提并论。即便到了4G时代，中国TD-LTE有了一定的突破，但是其核心长码编码Turbo码和短码咬尾卷积码，都不是中国原创的技术。这就导致美国高通动不动就控告中国公司侵权，索取额外专利费。
此次华为主导推动的Polar Code码被3GPP采纳为5GeMBB控制信道标准方案，是中国在5G移动通信技术研究和标准化上的重要进展。如此来看，也就明白一个Polar码为何会在业界引起轰动了。
高通依然是最强竞争对手
从国家战略来看，工信部今年2月份已透露，中国与国际同步启动5G研发工作，一是建立协同工作机制。目前，中国的多个企业、高校和科研院所共同成立了IMT-2020(5G)推进组，开展5G需求、技术、频谱、标准等研究工作。
但对比会发现，美国的运营商已早一步开始5G的有关测试、甚至进入5G试商用倒计时。Verizon在今年年初称，在年底前进入5G“预商用化因素测试”阶段，并争取在2017年实现商用化。而编码采用的则是高通主导的LDPC方案。
“高通向来不屑3GPP，所以对3GPP的参与也是消极的，高通当年自己组建3GPP2组织就是个很好的例证。所以提前部署5G和推动相关编码以扩大规模化引起全球效应，那时3GPP也干涉不了，其在5G的话语权可想而知。”上述人士说。
所以，中国在积极开展5G研发，这里面有很多的企业、大学投入了大量的资源，全面开展5G各领域的研发，某种程度上不排除战略上的制衡。
根据总体的部署，中国的5G基础研发试验在2016年-2018年进行，分为5G关键技术试验、5G技术方案验证和5G系统验证三个阶段进行。预计2020年中国启动5G商用。爱立信、诺基亚、华为、中兴、三星等企业已针对部分5G关键技术研制出概念样机。
从行业来看，2016年将成5G标准的元年，与3G、4G时代的多个标准并存不同的是，5G有望实现全球统一标准，但标准中的话语权必然要争，那就要看在各个环节参与的程度，而更多技术被5G标准使用和确认必然会让企业未来拥有更多的专利储备，如同高通的专利授权，未来也可以向高通专利授权收费。
尤其是在手机方面，获得主导权的一方必然会提升本土手机品牌的研发效率上，毕竟标准协同会更方便，甚至形成专利标准，从而提升终端不断创新。
目前，手机行业的专利竞争日益恶化且频率加大，从年初的苹果向华为交专利费、华为起诉三星专利侵权、高通诉魅族专利侵权以及近期的OPPO、vivo侵权杜比有关音频技术被告上法庭。所以，强调专利的作用同时， 更要强调专利写入标准，如果专利写入了标准，就成为标准必要专利，一旦标准实施了，专利被侵权，便可以主张收费权利了。
华为力挺的极化码被5G采纳意义有多大？
有关华为主推的Polar码（极化码）被确定为5G（第五代移动电话行动通信标准）短码信令标准，到底对中国通信行业意味着什么？
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11月19日，前华为工程师、通信专家杨学志在记者采访时称，客观地说，华为主推的Polar码首次入选5G短码信令标准是标志性意义的，这是首次有中国公司进入了基础通信框架协议领域，为自己争取到一定话语权。
但他同时强调，也不能过于夸大，在全球几大通信巨头围绕5G标准的博弈中，高通在这次编码领域的竞争中还是掌握了最大话语权。
在国际移动通信标准化组织3GPP两次编码会议，高通主推的LDPC码最终被确定为5G的中长码和短码数据信道的编码方案，因此说高通才是这次大赢家，华为只是获得了部分话语权。
当地时间11月18日，在美国内华达州里诺结束的3GPP的RAN1#87会议上，3GPP确定了Polar码作为5G eMBB（增强移动宽带）场景的控制信道编码方案。至此，5G eMBB（增强移动宽带）场景的信道编码技术方案完全确定，其中Polar码作为控制信道的编码方案，LDPC码（低密度奇偶校验码）作为数据信道的编码方案。
由于Polar码是华为等中国公司主推，其入选5G短码信令标准，受到广泛关注。不过，华为方面对此颇为低调。
华为的贡献
直到11月19日，华为才对外发布了不到500字的新闻稿，通报3GPP确定Polar码为5G控制信道编码方案一事。
谈及Polar方案胜出的意义，华为公司在新闻稿中称，LDPC码与Polar码都是第一次进入3GPP移动通信系统，全球多家公司在统一的比较准则下，详细评估了多种候选编码方案的性能、复杂度、编译码时延和功耗等，并最终达成共识。LDPC码和Polar码的决策是5G标准的一个里程碑，进一步推进了3GPP全球5G统一标准的产业进程，并坚定了电信运营商、设备商、芯片和终端厂商各方共同合作的信念和决心。
至于自身在此中的贡献，华为在新闻稿中称，该公司作为中国IMT-2020 （5G）推进组的成员，参与了Polar码的研究与创新，后续也将和推进组全体成员持续加大5G的研究投入，同时与全球产业伙伴开放合作，通过充分整合全球优秀的创新资源共同推动标准化工作的协同，为形成全球统一的5G标准、提升5G标准竞争力做出重要贡献。
华为的Polar码方案主要贡献者之一万蕾博士在自己的朋友圈这样评价：“这两天的自媒体报道普天盖地，但是华为公司从来没有对3GPP的常规标准活动和进展有过报道。大家对5G标准的期待非常理解，但还是要克制不当言论，以免伤害3GPP的团结氛围。”
她还说道： "参与其中，深刻理解这只是3GPP作为国际标准化组织为电信产业贡献的又一个5G特性，这里是业界众多公司的共同贡献。技术是没有国界的，3GPP之所以成功，就是归功于它的国际化，它的罗马论坛式的技术辩论是推动技术优化趋于完善的核心机制。NR信道编码机制LDPC+Polar的决策是5G标准的一个里程碑，进一步巩固了3GPP全球5G统一标准的地位，夯实了产业运营商 网络厂商 芯片和终端厂商各方共同合作的决心。衷心祝愿3GPP的全球化的民主精神源远流长…"
“华为对Polar的介入比别人晚两年”
通信技术如此高速发展归功于现代信息论的奠基人香农，他在1948年发表了《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。
此后围绕香农理论科学家发明出很多编码。比如，在2G/3G时代使用的Turbo码，以及这次5G标准确定的LDPC码与Polar码。
高通这次主推的LDPC很早就发明了。1963年，美国人Robert G.Gallager博士提出的一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码，不仅有逼近香农的良好性能，而且译码复杂度较低，结构灵活。
LDPC发明后，限于当时的电子技术条件，缺乏可行的译码算法，此后30多年基本被人们忽视。
但后来信息技术进步了，尤其是1993年Berrou等人发现了Turbo码。受Turbo码的启发，人们又对LDPC码进行了再发明，发现了LDPC在性能上比Turbo还要好。
1995年前后，MacKay和Neal等人对LDPC码重新进行了研究，提出了可行的译码算法，从而进一步发现了LDPC码所具有的良好性能，迅速引起强烈反响和极大关注。经过十几年来的研究和发展，研究人员在各方面都取得了突破性的进展。
2G/3G时代无线通信的核心专利一直被高通所掌控，进入4G时代高通的专利被拉到同一水平线上，这次再次依靠LDPC先掌握了5G时代话语权。
那么这次华为为何选择Polar码作为主推方案？
Polar码是于2008年由土耳其毕尔肯大学Erdal Arikan教授首次提出，是编码界的新星。但Polar首次推出后，也在学术界引发了广泛关注。各通信巨头都对Polar进行了研究，这里面也包括华为。
中国官方5G推进组的定调是，“中国公司对Polar码的潜力有共识，并投入了大量研发力量对其在5G应用方案进行深入研究、评估和优化，在传输性能上取得突破。”
通信专家杨学志接受澎湃新闻记者采访时称，Polar方案是第一次从理论上验证香农理论的极限值。“Turbo和LDPC码都是科学家认为这样做会更好，结果也确实还不错，但是无法从理论上进行验证。Polar码的优势是计算量小，小规模的芯片就可以实现，商业化后设备成本较低。”
杨学志称，华为对Polar码的研究比别人起步晚，当时由华为5G首席科学家童文加盟华为带来Polar码的信息。“之前华为还没有注意到，其他公司早就开始研究了，因此说华为对Polar的介入比别人晚两年。”
杨学志称，大公司为了防止意外对各种技术都会研究，但最终要选择一种技术方案进行主推，那理由是之前对这种技术方案已经大量的专利储备，一旦这种方案被确定为标准，那么你就大量的专利，你就有最高话语权，别人就得向你交专利费。
“目前Polar方案华为到底掌握了多少专利还不明朗，如果Erdal Arikan教授商业头脑发达的话，可能已经申请了大量的专利在自己手里，但华为肯定是之前进行过调查研究的。”杨学志称，如果Polar核心专利掌握在土耳其这位教授手里，那华为就为别人做嫁衣裳了。
华为是胜了还是败了？
这次5G编码之争，外界看到了以华为为代表中国企业在话语权领域的突破，也看到那个雄心勃勃的高通又来了。
LDPC主导了5G中长编码以及短码的数据传输编码，应该是高通如愿以偿。华为只得到了Polar短码信令控制，虽然也是突破但未必满意。
杨学志称，从这个意义上来说，华为这是一场败仗，华为对5G研发的投入是高于很多巨头的，但实际上获得并不多。
今年早些时候，童文接受记者采访时披露，华为在2009年启动了5G早期研究，此后与哈佛大学、剑桥大学、加州大学等开展了大量合作。2012年华为开始做样机验证，2013年完成了室内样机，2015年开始大规模进入外场试验。童文还称，华为在2013年曾宣布将在5G研究和标准两个阶段投入6亿美元，其中并不包含产品开发阶段的投资。目前华为在全球有超过500名科学家在全职研究5G。
“Polar码用在长信号以及数据传输上更能体现出优势，香农理论的验证也是Polar在长码上实现的，短码实现不了。但这次是在短码上，而且是信令控制上。未来争夺是数据传输的争夺，信令虽然也重要，但是传输的信息量很小。”杨学志称，从结果上看来，这次华为得到与自己全球第一大设备商的地位不匹配。
不过，也有分析认为，华为用Polar来应战并非仅仅为了专利，而是争夺话语权，摆脱一直以来跟随者形象。这次编码之争实质是一场话语权之争，华为虽然只获得5G短码的信令控制编码，但是也不失为很好的话语权争夺演练。
“编码是通信标系统最核心的专利之一，类似盖房子的骨架，可供选择的材料很少，这次就是骨架用什么材料决定了，以后怎么做就是各家大显身手，但其实很多这些巨头公司专利早就埋伏好了，比如华为花了很多钱对Polar中长码的研发，就全打水漂了。虽然华为对LDPC也有很多积累，但是高通作为LDPC的推动者赢得了话语权，为后续的专利谈判和诉讼赢得主动地位。”杨学志称，华为作为中国公司首次参与这样的基础框架协议，从这个意义上讲是一个很大的突破，是有意义的。
不过，这次Polar方案只取得短码信令控制也不能全怪华为。Polar作为一个新方案，在3GPP里大家争议还是比较大，实际应用环节还不太成熟。
“3GPP先给你一席之地，给你练练兵。”杨学志称，在3GPP领域没有国家概念，都是企业与企业搏杀，从这个意义上来讲，即便同一个国家的两家企业也可能因为站队而互掐。
不过，这次中国军团还是体现出团结精神，在华为力推下，中兴通讯、阿里巴巴、小米、OPPO、vivo等企业都支持Polar方案。
杨学志称，创新是全世界都面临的难题，整个5G都没有很高的技术突破，但是从结果来说，整个产业面临一个重新洗牌，这次美国在最核心的编码领域赢了一场大胜仗。
