华为的5G技术，源于这种数学方法

克日，华为遭美国商业制裁后，任正非的亮相受到各大媒体存眷。任正非对华为的5G技能布满了信念：“华为的5G是绝对不会受影响，在5G技能方面，此外国度两三年内必定追不上华为。”

值得留意的是，任正非在接管采访时提到，华为在5G的成绩，离不开一位土耳其的科学家的孝顺：“5G尺度是源于十多年前土耳其的阿勒坎传授的一篇数学论文……”、“十年时刻，我们就把土耳其传授数学论文酿成技能和尺度。”

那么，这位土耳其科学家做了什么事变？这与华为的5G技能又有奈何的接洽？

1958年，埃达尔·阿勒坎（Erdal Arikan）出生在土耳其都城安卡拉，但他的修业生活多在美国渡过。1981年，阿勒坎在位于加州理工学院得到本科学位，随后他去了美国的另一所名校——麻省理工学院，于1985年获得电子信息工程专业的博士学位。值得一提的是，阿勒坎的博士生导师是美国人罗伯特·加拉格（Robert Gallager）传授。而加拉格的导师，也就是阿勒坎的师祖，则是台甫鼎鼎的信息论鼻祖香农。

从这个意义上来说，阿勒坎在学术上可谓师着王谢。而在博士结业、回到家园土耳其的毕尔肯大学后，阿勒坎研究出了开创性的技能。

在毕尔肯大学这所并不算闻名的大学，阿勒坎十年磨一剑，终于在2008年大功告成，颁发了首要用于5G通讯编码的极化码技能方案。

昔时他颁发的论文在2008年的IEEE期刊上，文章一共23页，但作者只有他一小我私人。

这篇文章颁发后，就被华为留意到了。

华为有许多科学家，研究手段一流，他们评估了阿勒坎的论文，意识到这篇论文至关重要，由于个中的技能可以用于5G编码。

任正非向阿勒坎颁奖，甚至敬其为人类通讯奇迹成长所作出的突出孝顺。

于是，华为与阿勒坎取得了接洽，在这项技能的基本上申请了一批专利，而且以阿勒坎的极化码为基本封闭了一批专利。科技企业的国际竞争，是专利之争，也是好处之争，必需先动手为强。

而极化码的数学道理是什么呢？各人可以看下图这篇文章，或许必要有一些通讯与编码的基本常识才可以看大白。虽然假如具备线性代数可能群论的常识，那么只必要花下时刻，必定可以看懂极化码的道理。

着实，极化码看起来很伟大，但本质上照旧一些矩阵的乘法，好比，假如要对4个比特的[u₁ u₂ u₃ u₄]用极化码编码，那会获得其它一个4比特的信号（码字）[x₁ x₂ x₃ x₄]

，这等价于以下的矩阵乘法：

华为在极化码的基本上开拓出5G通讯技能后，迎来了至关重要的5G尺度投票——若能取胜，就能把握5G通讯收集的话语权。

在客岁的5G尺度投票中，华为推许的极化码，受到了美国高通公司的阻击，高通推许的是低密度奇偶校验（LDPC）码。

而LDPC码的提出者，正是阿勒坎的导师加拉格。

以是，在这场5G通讯尺度之争的背后，是一对师徒的技能之争。虽然，外貌上是技能之争，背后也有国度好处之争。

以美国的高通为代表的通讯业巨头天然倾向于用美国人提出的编码要领，但华为为代表的通讯业新秀也但愿在这个国际尺度的拟定中占有先发上风。在5G尺度的拟定中，颠末伟大的博弈，最终形成了一个折衷方案：

LDPC码成为数据信道的编码方案；极化码成为节制信道的编码方案。

以是，这是一种实际的功效，华为固然没有完胜，但也没有完败。高通也一样，最后的功效就是各人一路成长5G，谁也别把谁踢走。

从技能层面来说，LDPC在1963就发现了，但受限于其时的硬件前提，同时由于缺乏可行的译码算法，以是从此30多年间根基被人们忽视。但跟着技能的前进，尤其是1993年贝鲁等人发明白Turbo码并用于3G与4G通讯后，受Turbo码开导，人们对LDPC码举办了改造。功效发明，LDPC码的机能比Turbo码更好。

以是，LDPC码被以为一种较量成熟的老牌编码方案，结果确实是不错的。但极化码的上风是计较劲小，用小局限的芯片就可以实现，较量顺应于5G的小基站，并且回收这种编码要领的硬件贸易化后装备本钱低，因此也极具竞争力。

上文提到，华为主推的极化码首要用于5G的节制信道编码，这是什么意思呢？

节制信道是用来传输指令和同步数据的，这就仿佛我们打开电脑时，电脑必要读取硬盘上的信息，这就必要给硬盘通电，这个通电进程就是由节制信号来转达的。

以是，简朴地说，华为的5G极化码方案争取到了“给电脑硬盘通电的牵制权”，而不是“传输硬盘上的影戏数据的权利”。

从数据量来说，节制信道的数据量要小许多，码块长度一样平常在20-300比特之间——这就仿佛你不是要传输高清的影戏数据，只是要把电脑打开，不必要那么大都据量来完成开机这个工作。而5G数据信道的码块长度要长得多，典范的数据量在3000~8000比特之间，并且码块很是多，其所传输的数据量比节制信道要高几个数目级。

（编辑：湖南网）

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