5G基础:极化码

时间:2019-09-07 作者:adminfanr
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  1958年,埃达尔·阿勒坎(Erdal Arikan)出生在土耳其首都安卡拉,但他的求学生涯多在美国度过。1981年,阿勒坎在位于加州理工学院获得本科学位,随后他去了美国的另一所名校——麻省理工学院,于1985年得到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)教授。而加拉格的导师,也就是阿勒坎的师祖,则是大名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出名门。而在博士毕业、回到故乡土耳其的毕尔肯大学后,阿勒坎研究出了开创性的技术。

  在毕尔肯大学这所并不算著名的大学,阿勒坎十年磨一剑,终于在2008年大功告成,发表了主要用于5G通信编码的极化码技术方案。

  当年他发表的论文在2008年的IEEE期刊上,文章一共23页,但作者只有他一个人。

  这位教授在2008年提出了“极化码”,当时被华为的研究团队发现对其论文进行评估后,发现这篇论文至关重要,因为其中的技术可以用于5G编码。随后华为方面联系了这位教授,在这项技术的基础上申请了一批专利,开始华为5G编码的“极化码”之路。

  近十年来,华为一直在斥资研究和力推这位教授发明“极化码(polar codes)”,这是5G数据传输的一种新型编码方法,这种编码被认为是对美国主导的“LDPC码(low-density parity check)”的直接挑战

  而极化码的数学原理是什么呢?大家可以看下图这篇文章,大概需要有一些通信与编码的基础知识才可以看明白。当然如果具备线性代数或者群论的知识,那么只需要花下时间,肯定可以看懂极化码的原理。

  其实,极化码看起来很复杂,但本质上还是一些矩阵的乘法,比如,如果要对4个比特的[u1u2u3u4]用极化码编码,那会得到另外一个4比特的信号(码字)[x1x2x3x4],这等价于以下的矩阵乘法:

 
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