2018通信领域简报第13期：5G的三种编码

5G三种编码背后代表的各企业利益：

• LDPC，包括高通在内的一些美国企业主推；
• Polar，包括华为在内的一些中国企业主推；
• Turbo，包括法国在内的一些欧洲国家的企业主推。




5G数据信道和控制信道的编码方案将是LDPC和Polar的双雄竞争，从技术角度而言，二者难分伯仲，而市场、专利、产业链成熟度将成为重要砝码。




LDPC码提出时间早，其相关的专利已纷纷到期或接近到期，而Polar码最为年轻，专利年限相对较长；LDPC已得到广泛应用，产业成熟度非常高，而Polar码相对年轻。2016年11月18日，在美国内华达州里诺刚刚结束的3GPP RAN1#87次会议上，3GPP最终确定了5G eMBB（增强移动宽带）场景的信道编码技术方案，其中，Polar码作为控制信道的编码方案；LDPC码作为数据信道的编码方案。




LDPC码：即低密度奇偶校验码，1963年由MIT的Gallager博士提出，是一种具有稀疏校验矩阵的线性分组码，算法较成熟。




Polar码：即极化码，2008年由土耳其教授Erdal Arikan提出。Polar码基于信道极化理论，在解码时将信道分为无噪信道和全噪信道，将有用的信息分到无噪信道，将垃圾信息分到全噪信道。在理论速度上，Polar码可以拥有无限逼近香农极限的速率，相比LDPC码，Polar码在网络性能上更有优势，并且编码和驿码复杂度较低。




Turbo码：由Berrou，Glavieux和Thitimajshima在1993年提出，是一种并行级联卷积码。Turbo码将分量码和随机交织器巧妙结合起来，采用并行级联的结构，实现了随机编码的思想，采用软输入软输出的迭代译码方法，达到了接近香农限的性能。