华为|极化码理论使华为成为5G技术的领跑者 5g技术|通信业

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在目前的国内，华为凭借其先进5G技术已经成为科技头部公司。
当然走到这一步是极其艰辛的，这其中有无数人的功劳，但是我接下要讲的这个人，他的研究成果在5G的发展过程中起到了方向性的作用。
2018在华为官方发布的一段视频中，包括任正非在内的华为高层领导和数百名核心员工在深圳华为总部为一名土耳其教授Erdal Arikan教授颁发特别奖项，任总亲自将代表最高荣誉的特别奖奖牌交给Arikan教授，这枚奖牌由巴黎造币厂设计并精心制作，正面雕刻的胜利女神形象嵌入巴卡拉红水晶，深刻体现了颁奖方对这份荣誉的重视，这一切只为了感谢Arikan教授为通信领域发展所作出的卓越贡献。

现年64岁的Arikan是一名数学家，是土耳一所大学的教授，他于2008年提出了极化码（Polar code）理论。可以查到Arikan教授关于极化码的论文被引用三千七百多次。任正非曾在采访中谈到正是因为华为更早的发现了Arikan教授关于极化码的论文，并在投入了巨大的力量之后，华为才最终有了今天的5G技术。毫不夸张的说，极化码理论使华为成为了5G技术的领跑者。

信息论创始人香农（Shannon）在1948的一篇论文中阐述了通信的数学理论，通信就是消除信息中的不确定性，而通过正确的编码后再通过信道可以以速率C传输信息，此时的错误率可以小到让人满意，而当速率超过C时，这个结论就无法成立了。而这个信道容量就是通信领域多年来一直想突破的香农极限。
Arikan教授的极化码理论主要是提供了一种信息传输方式，在满足信息传输准确率的前提下，信道容量可以无限逼近香农极限。
身为一名通信学院毕业的非隔行人士，我尝试着将极化码原理解释清楚，但很遗憾，付出了一些努力之后我仍然无法将大神的理论搞清楚。但是我还是想将自己的心得分享给大家。
假设有两个信道同时传输信息，信道一正常传输，信道二先进行和信道一的异或计算（相同得零，不同得一）再传输，得到结果后经过一系列复杂的计算可以成功还原出传输前的信息，在噪声的影响下，总有一个信道是传输正确率极高的，而另一个就相对较差。当传输信道变得无限多时，每两个信道之间都采用这种传输模型，就会出现完全无噪声的优异传输信道，当然也会有无法使用的糟糕信道，在实际使用时，抛弃无法使用的信道，将编码好的信息使用优异信道进行通信，就能无损地通信，信道容量也恰好逼近香农极限。
在目前的通信行业标准中， LDPC和极化码共同承担5G时代通信行业的编码方式。而巧合的一幕是， LDPC由Gallager教授提出， Gallager正是Arikan教授的老师，而Gallager教授正是香农的学生。师徒们一代代接力，终于使通信行业的车轮前进了好几个时代。
在通信行业无数人耗尽心血仍无法取得突破后，人们对信息论的研究早已褪去热情，但这里面明显不包括Arikan教授，他在土耳其一边教书育人，另一边仍然将自己的激情全部投入到通信领域，直到二十年后，他才终于有了极化码的理论问世。
这一切在今天看来都是值得的，但是如果没有华为的研发团队发现这篇论文，如果华为没有大量人员和研发资金的投入，极化码的理论还有机会大放异彩吗？但是历史总是看起来如此巧合， Arikan教授几十年如一日的投入自己的心血，最终换来了了华为的相互成全，教授也终于在五十岁获得了属于他自己的荣耀。