近日，在华为被美国制裁后，任正非的表态引起了各大媒体的关注。任正非对华为的5G技术充满信心：“华为的5G绝对不会受到影响，在5G技术方面，其他国家两三年内肯定赶不上华为。”据了解，华为在5G方面的成就离不开一位土耳其科学家的贡献：“5G标准源于十多年前土耳其Alekan教授写的一篇数学论文……”、“十年后，轮到我们了”将土耳其的数学论文教学变成一种技术和标准。”那么，这位土耳其科学家做了什么？这与华为的5G技术有什么关系呢？5G基金会：PolarCode1958年，埃达尔·阿里坎（ErdalArikan）出生于土耳其首都安卡拉，但他的大部分求学生涯都是在土耳其度过的1981年，Alekan在加州理工学院获得本科学位，随后前往美国另一所名校麻省理工学院，并于1985年获得电子信息工程博士学位。值得一提的是，Alekan的博士生导师是美国教授RobertGallagher，而Gallagher的导师，也就是Alekan的祖先，就是著名的信息论鼻祖Shannon，从这个意义上说，Alekan可谓是学术界的名师。在获得博士学位并回到祖国土耳其的比尔肯特大学后，Alekan开发了一项开创性的技术。大学期间，Alekan苦读十年，终于在2008年取得成功，发布了主要用于5G通信编码的极化码技术方案。他当年发表的论文发表在2008年的IEEEJournal上，共23页，但他是唯一作者。这篇文章发表后，被华为注意到了。华为拥有众多具有卓越研究能力的科学家。他们评估了Alekan的论文，意识到这篇论文非常重要，因为其中的技术可以用于5G编码。任正非为阿勒坎颁奖，以表彰他为人类通信发展做出的杰出贡献。于是，华为就与Alecan取得了联系，申请了一批基于该技术的专利，并封杀了一批基于Alecan极化码的专利。科技企业的国际竞争是专利之争，是利益之争，必须先发制人。极化码的数学原理是什么？您可以在下图中看到这篇文章。您可能需要一些通信和编码的基本知识才能理解它。当然，如果你有线性代数或者群论方面的知识，你只需要花点时间了解极化码的原理即可。其实polar码看起来很复杂，但本质上是一些矩阵的乘法。例如，如果要将4位[u1u2u3u4]编码为polar码，则会得到另一个4位信号（码字）[x1x2x3x4]，相当于以下矩阵乘法：5GStandards:AMaster-徒弟之争华为研发出基于极化码的5G通信技术后，迎来了至关重要的5G标准投票——如果能赢，就掌握了5G通信网络的话语权。在去年的5G标准投票中，华为推荐的极化码被高通封杀，高通推荐的是低密度奇偶校验（LDPC）码。LDPC码是由Alekan的导师Gallagher提出的。因此，这场5G通信标准之争的背后，是一对师徒之间的技术之争。当然，表面上是技术之争，背后却是国家利益之争。以美国高通为代表的通信行业巨头自然倾向于使用美国人提出的编码方式，但以华为为代表的通信行业新秀也希望在这个国际标准的制定上有先发优势。在5G标准的制定过程中，经过复杂博弈，最终形成折中方案：LDPC码成为数据信道的编码方案；极化码成为控制信道的编码方案。因此，这是一个现实的结果。华为虽然没有完全赢，但也没有完全输。高通也是如此。最终的结果是，大家一起开发5G，谁也别踢谁。从技术上看，LDPC于1963年发明，但受限于当时的硬件条件，由于缺乏可行的解码算法，30多年来基本被人们忽视。然而，随着技术的进步，特别是在1993年，Beru等人。发现Turbo码并将其用于3G和4G通信。受Turbo码的启发，人们改进了LDPC码。结果发现，LDPC码的性能优于Turbo码。所以LDPC码算是比较成熟老牌的编码方案，效果确实不错。但是Polar码的优点是计算量小，可以用小规模的芯片实现。更适合小型5G基站，采用这种编码方式的硬件已经商业化。设备成本低，因此也很有竞争力。.控制信道前文提到，华为主推的Polar码主要用于5G控制信道编码。这是什么意思？控制通道用于传输指令和同步数据，就像我们打开电脑时，电脑需要读取硬盘上的信息，这就需要给硬盘上电，上电过程由控制信号。因此，简单来说，华为5G极化码方案赢得的是“对电脑硬盘供电的控制权”，而不是“对硬盘传输电影数据的权力”。在数据量方面，控制通道的数据量要小得多，码块长度一般在20-300位之间——就好像不想传输高清电影数据，只是打开电脑，不需要那么多数据量就可以完成开机。5G数据信道的码块长度要长很多，典型的数据量在3000~8000比特之间，而且码块很多，传输的数据量比控制信道高几个数量级。因此，在数据量上，LDPC码取得了更大的胜利，但这并不意味着polar码就失败了。polar码毕竟是菜鸟，没有在实践中磨练过，所以只能等5G大规模商用后，才能评价polar码的优越性是否真的好。对于Polar码，长度为N的数据块的编码复杂度为O(NlogN)。按照香农爷爷的标准，这已经达到了5G编码的最大极限。因此，华为看好Polar码的未来，因为它有很大的理论优势。而且，华为在5G产业化方面已经走得很远。因此，我们不难理解华为的底气：因为掌握了技术，即使遇到贸易战，华为也有必胜的信心。
