華爲徐直軍:5G極化碼,一場70年的接力賽

2018年7月26日,華為在深圳總部舉辦隆重頒獎儀式,為5G極化碼(Polar碼)發現者、土耳其Erdal Arikan教授頒發特別獎項。華為輪值董事長徐直軍致頒獎辭,他表示,5G標準的誕生是一個新的開始,我們將繼續努力,讓包括Polar碼在內的所有5G技術更快、更好地為社會創造價值。

發言全文如下:

尊敬的Arikan教授、各位同事、專家、領導:

非常榮幸與大家一起參加今天這個活動。

讓我們向以Arikan教授為代表的探索者們致敬!

我想,今天這個相聚的邀請函,可以說是在2008年7月24日就發出了,因為這是我們最早看到Arikan的polar碼論文的日子。

我們知道,2018年6月14日11:18,3GPP全會批准了5G NR獨立組網功能凍結,標誌著5G的首個標準R15正式誕生。加之去年12月完成的非獨立組網NR標準,5G已經完成第一階段全功能標準化工作。也就是說,Polar碼作為5G標準的重要組成部分,已經於2017年12月確定了。

全球第一個符合3GPP標準的、支持Polar碼的5G系統於2018年2月22日在西班牙巴塞羅那向全球發佈,是由華為公司攜手Vodafone共同完成的。

從Polar碼的論文到標準的距離大約是10年,這只是冰山在海面之上的部分,海面之下是更為漫長的、持續的研究探索。

1948年香農發表《通信的數學理論》論文,開創了香農信息論,指出了鏈路傳輸的信道容量上限。香農不僅指出了該容量極限,而且提出了採用編碼技術可以達到這一極限,從而使得編碼技術成為通信領域裡最璀璨的一顆明珠,進而引來無數科學家們為之不斷努力奮鬥。

作為第一代信道編碼的巔峰之作,1967年維特比譯碼算法的提出以其限制複雜度的最優譯碼性能推動了卷積碼在信息通信中極為廣泛的應用,並被2G GSM於1988年及此後的3G移動通信系統採納。

1991年法國Berrou教授在工程實驗中首次發現逼近香農極限的Turbo碼,開啟了第二代信道編碼的時代,Turbo碼於1999年被3GPP採納為3G UMTS系統的信道編碼,並在4G LTE系統中繼續採用。

參考Turbo碼的原理,人們重新認識了Robert Gallager教授,也是Arikan教授的老師,於1962年發現的LDPC碼在當代的計算能力下也能接近香農極限。此後幾十年,LDPC碼則在存儲和廣播領域得到廣泛應用。

2008年,Arikan教授公開發表了Polar碼論文,Polar碼是唯一的可以在理論上證明的達到香農理論極限的編碼技術,從而開啟了第三代信道編碼時代。LDPC碼和Polar碼,都已經為5G標準所採納。

理論到應用的轉化過程中需要克服眾多工程化難關。我們看到,三代信道編碼技術從學術發現到成為產業標準都經歷了10-20年的產業轉化過程。

華為的5G研究最早是從2009年開始的,恰好也就是Arikan教授關於Polar碼的論文在IEEE正式發表的那一年。5G是華為第一次從概念到研究、標準、產業化的產品,十年的經驗和教訓值得我們總結和傳承。感謝李英濤領導的全過程,沒有他的卓越領導,也許沒法取得今天的成績。也感謝5G項目經理童文,十年來在全球飛行數百萬公里,合縱連橫,達成了實現技術突破並確保全球統一標準的目標。

今天,請允許我在這裡再一次對Arikan教授、李英濤、童文及所有為5G做出貢獻華為員工及眾多學術界專家和教授一併致以誠摯的感謝。

面向未來,我們深知,5G標準的誕生是一個新的開始,我們將繼續努力,讓包括Polar碼在內的所有5G技術更快、更好地為社會創造價值。同時,我們衷心希望這樣的產學研的緊密合作可以繼續發揚光大,為信息技術產業乃至人類社會的發展創造更多的奇蹟。

再次謝謝大家!


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