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5G信道编码之争

目前应用较广的有Turbo码,以及5G即将使用的LDPC码,还有具有应用潜力的Polar码等。不同的信道编码,其编译码方法也有所不同,性能也有所差异。 经过世界各大公司的角逐,最终于全票通过了长码用LDPC作为唯一的数据信道编码,但是短码选择是LDPC还是Polar,一时没达成共识。 信道编码技术的“三权争霸” 5G 通信中候选的信道编码技术主要有LDPC码、Turbo码、Polar码,下面来为大家介绍一下各方阵营: LDPC码:代表的阵营有高通、NOKIA、Intel和三星; Turbo 在这场5G信道编码之争中,LDPC码阵营认为,Turbo码译码时延大,不适用于5G高速率、低时延应用场景;Turbo码阵营反驳,Turbo码已使用于3G、4G,在应用中不断改进的Turbo码是能够满足5G 这次会议,最终决定使用LDPC作为数据信道编码(即长码编码),Polar码成为控制信道编码(即短码编码)。我们将在后续文章中为大家进一步解析LDPC码、Turbo码与Polar码的技术细节。

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基于信息论的编码技术

终于,在1949年,R.Hamming和M.Golay提出了第一个实用的差错控制编码方案,人类在信道编码上实现了第一次的突破。 1999年,LDPC低密度奇偶校验码于1962年由Gallager提出,然后,被人们遗忘了。直到Turbo码被提出以后,人们才发现Turbo码从某种角度上说也是一种LDPC码[[4]]。 ? 图 5 LDPC码系统框图 2007年,土耳其比尔肯大学教授E.Arikan基于信道极化理论提出的一种线性信道编码方法,即Polar码。 Polar码比Turbo码和LDPC码更接近信道容量,Polar码可以保证5G任何场景的高性能通信。 结 论 信道编码技术广泛应用于数字通信系统中,有的已经被应用于某些无线通信标准中。 相信随着信道编码技术会随着 信道编码理论的发展在通信领域得到更深入的应用。 ---- [[1]] Cover T M, Thomas J A.

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    联想的麻烦

    至此,5G信道编码技术方案完全确定,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。 移动通信是个开放的产业,需要业界各方携手合作。 其中,联想以及摩托罗拉投票高通LDPC作为唯一方案: 3gpp官方会议记录: 完整支持名单: Samsung, Qualcomm Incorporated, Nokia, Alcatel-Lucent ,小于等于X的编码下次开会讨论是用Polar还是LDPC还是Turbo;X值的确定也是下次讨论;控制信道的编码也是以后再讨论。 然后下次开会确定了控制信道编码是华为的Polar,数据信号编码是高通的LDPC。应该说是各方妥协,一得一失。 美国会议最终结果 最终确定了现在的结果:数据码不管长码短码,都用高通的LDPC作为唯一方案,控制码用上了华为的Polar。

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    4G改变生活,5G改变社会

    中国在信道编码领域首次突破 5G标准由诸多技术组成,编码是非常基础的技术。 虽然在3G、4G时代,中国已经主导了TD-SCDMA和TD-LTE标准,但是在编码上还是没有发言权,3G、4G的信道编码依旧采用Turbo码。 在5G的标准中,世界各大阵营就信道编码标准展开了激烈竞争,以法国为代表的欧洲阵营支持Turbo,以美国为代表的阵营支持LDPC,中国也以Polar来抗衡。 最后的结果Turbo完全出局,LDPC成为数据信道编码,中国华为主导的Polar成为控制信道编码。这是中国在信道编码领域首次突破,体现了中国的实力,也为中国在5G标准中拥有更多话语权奠定了基础。

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    中国通信领域路上又出现新的绊脚石,联想出卖自己人!

    包括高通的LDPC在内,华为的Polar code、法国的Turbo 2.0等都是当前国际上排名领先的5G信道数据码。 会上3GPP给出了三个选项: 1.数据信道(短码+中长码)全部归美国高通所主导的LDPC; 2.数据信道(短码+中长码)全部归中国华为所主导的Polar; 3.LDPC和Polar各负责短码或中长码的一个 ,也就是LDPC和Polar一起分蛋糕。 退而求次,以50多家企业投票的绝对优势拿下了控制信道编码。 ? 在这场较量中,华为是一步步溃败的。 为了决定5G技术的标准,3GPP一共召开了两次会议进行投票。 如果说联想长码投票LDPC还情有可原,据业内人士分析,毕竟从长码表现上看,Polar的确不如LDPC。 但联想连短码也投了高通LDPC就完全没理由了,因为短码正是Polar的主打。

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    5G之争

    目前可供5G选择的编码方案只有3种: 1、美国高通为首主推的LDPC技术 2、中国华为为首主推的Polar技术 3、欧洲法国企业为首主推的Turbo 而5G技术在上文讲的三个场景里,还分为控制信道编码和数据信道编码两个标准 伴随我们从3G到4G的Turbo码最先扑街,只剩下LDPC和Polar一决高下。 2016年3GPPRAN1 87次会议,在决定数据信道编码的长码方案上,LDPC较为成熟,专利成本低,赢得了多数投票,当然也包括联想及其旗下子公司摩托罗拉的票。 在决定控制信道编码的短码方案上,Polar码虽不成熟,却是目前人类已知的第一种能够被证明达到香农极限的信道编码方法,听着就很牛掰,会上赢的多数支持。联想之前澄清就说自己投了华为,就是投的这个。 最终还是美国的LDPC拿下。形成现在5G编码方案的格局: ? 云锋金融整理 5G标准之争才刚刚开始,未来大家还会要针对mMTC和uRLLC这两个场景的编码方案做投票决议。

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    基带、射频,到底是干什么用的?

    除了信源编码之外,基带还要做信道编码。 ? 编码分为信源编码和信道编码 信道编码,和信源编码完全不同。信源编码是减少“体积”。信道编码恰好相反,是增加“体积”。 信道编码通过增加冗余信息,对抗信道中的干扰和衰减,改善链路性能。 举个例子,信道编码就像在货物边上填塞保护泡沫。如果路上遇到颠簸,发生碰撞,货物的受损概率会降低。 ? 去年联想投票事件里提到的Turbo码、Polar码,LDPC码,还有比较有名的卷积码,全部都属于信道编码。 除了编码之外,基带还要对信号进行加密。 接下来的工作,还是基带负责,那就是调制。

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    5G商用倒计时,你关心的都在这儿丨科技云·视角

    通讯厂商 5G标准的较量在于信道编码之争,此前有Turbo码、LDPC码和Polar码三种编码方案纳入讨论,其中美国运营商和企业主推的LDPC码战胜了另外两个方案,被采纳为5GeMBB场景的数据信道的数据信道编码 随后华为等中国通信企业主推的Polar码在5G核心标准上扳回一局,成为5GeMBB场景的控制信道编码方案。这一决议在2016年11月份的3GPP会议上通过,也引发了众多叫好声。

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    MATLAB调用C程序、调试和LDPC译码

    虽然本文以LDPC译码算法为例,但不懂该算法不影响本文阅读。 1. 起因 最开始用MATLAB写的LDPC译码算法中,其中一个版本是这里,里面有三重循环,运行速度极慢。 完整的代码如下所示,存储为ldpc_dec.c文件。 在MATLAB命令行窗口输入mex ldpc_dec.c,运行可得到文件ldpc_dec.mexw64(依平台不同可能不同)。 需要使用时输入 r = ldpc_dec(receiveSignal,rowNum,colNum,HRowNum,state); 即可。 3. 首先准备好需要调试的c代码“ldpc_dec.c”,运行命令“mex ldpc_dec.c -g”表示后续需要对C程序进行调试(参考http://blog.csdn.net/ayw_hehe/article 在Visual Studio中点击“调试”-“附加到进程”,选择MATALB,在Visual Studio中打开需要调试的C文件并设置断点,在MATLAB中运行该程序,即输入“ldpc_dec(receiveSignal

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    利用Xilinx HLS实现LDPC译码器

    概述 采用Xilinx HLS快速实现的部分并行,全流水的LDPC译码器。 环境:Vivado HLS 2018.2 码字:IEEE 802.16e 2/3A 算法:Min-Sum Algorithm 代码:https://github.com/cea-wind/hls_ldpc_dec 该LDPC码是准循环码,每个循环子矩阵的行重为1。其校验矩阵可以用母矩阵表示为 ? 优化 优化输入输出设计 加入停止条件 优化bram的使用,包括输入信息的存储和输出信息的存储 已经有两年没有接触LDPC了,Xilinx HLS也基本没用过,如有建议还请留言指正

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    基于神经网络的联合信源信道编码

    最后,实验结果表明,与WebP+LDPC的组合相比,NECST拥有更高的位长效率,并且随着通道噪声水平的增加,差异变得更加明显。在速度上,GPU上的NECST比传统纠错码LDPC有两个数量级的提升。

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    每三年一次的Turbo代码和相关主题国际研讨会学习

    目的: 随着太赫兹通信的到来,新一代信道编码技术必须得到发展,能够提供更高的数据吞吐量和更高的可靠性。为此,仍然需要解决的一个问题是提高容量接近码的渐近性能。 turbo码和LDPC码在与哈达玛码结合使用时,其性能已经非常接近香农极限,即1.6分贝[7],[8]。另一种性能相当的代码是级联的之字形哈达玛码[9]。 此外,信息长度为65536/65536、码长约为22000000/3500000(码率≈ 0.003/0.019)的LDPC-哈达玛/级联之字形哈达玛码可以实现105的误码率 为了实现这种编码器/解码器

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    响铃:联想,产业报国三十年

    1 投票门旋涡 事件起因是两年前的3GPP会议上关于5G信道编码方案表态上,谣言片面以“联想在#86bis会议支持高通的LDPC方案,从而导致华为以微弱劣势败北”挑起事端,煽动舆论攻击联想。 当时,支持LDPC长码方案的并非联想一家,国内就连华为终端、中兴、小米、oppo、vivo等企业也都赞成。因此, “罪在联想”反倒是有点欲加之罪。 第二、LDPC技术的发起人也并非高通,而是三星。 并且,LDPC和Polar技术并不属于高通或者华为,两家公司只是分别在对应的领域积累了更多的专利,研究这两者的技术专家也是遍布全球,但是彼此都有渗透,华为自身也有诸多的LDPC技术专利。 因为,在联想的技术层面,LDPC技术基础积累的更多,而Polar技术反而相对更为薄弱,华为在Polar码更占优势。

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    蓝牙协议中的SBC编码

    信道编码的目的是对抗信道中的噪音和衰减,原理是加入冗余,常见的方法包括LDPC码、卷积码等。 信道即信息传输的通道,典型的有光纤、电磁空间等,信息在信道中进行传输时,会受到干扰。 信道译码、信源译码分别是信道编码、信源编码的逆过程。 信宿即消息传递的对象。

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    5G 与 4G 网络通信方面有什么区别?

    先进信道编码(LDPC/Polar码) 在所有数字通信系统中,信道编码和译码都是提高数据传输可靠性的重要组成部分。 5G中新采用的LDPC码和Polar码就是目前性能优异的信道编码方案之二,它们都属于线性分组码。 实际上当时5G中信道编码的候选方案有四种,其中三种最有竞争力:接近香农极限的Turbo码、LDPC码和达到香农极限的Polar码。 注:2G,3G,4G时代一直在采用Turbo码,而LDPC码在WiFi、固定通信等场景中得到使用,Polar码则是近些年编码领域的新星。 由于信道编码是物理层最基本的技术,信道编码方案对系统的性能有直接影响。

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    从纯技术角度解析:5G“军备竞赛”中美实力对比

    编码 虽然在3G、4G时代,中国已经主导了TD-SCDMA和TD-LTE标准,但是在编码上还是没有发言权,3G、4G的信道编码依旧采用Turbo码。 在5G的标准中,世界各大阵营就信道编码标准展开了激烈竞争,以法国为代表的欧洲阵营支持Turbo,以美国为代表的阵营支持LDPC,中国也推出了Polar。 最后的结果Turbo完全出局,LDPC成为数据信道编码,中国华为主导的Polar成为控制信道编码。这是中国在信道编码领域首次突破,也为中国在5G标准中拥有更多话语权奠定了基础。

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    腾讯天籁:音频联合信源信道编码技术白皮书

    联合信源信道编码基本框架 腾讯天籁联合信源信道编码的基本框架进行介绍: 系统可以分解为发送端、网络侧、接收端。 发送端将新方案的码流发往上行媒体代理。 信源侧单独抗性提升,为联合信源信道编码实施提供了足够保障。 ? c.媒体代理与前向兼容问题的解决 联合信源信道编码应用挑战,是与线上老版本的协议兼容问题、或者说,新旧客户端之间的互联互通问题。 图8. cPLC技术与OPUS原生PLC的能力对比 4.实验结果 目前,腾讯天籁联合信源信道编码方案已经在腾讯会议上线。 腾讯天籁联合信源信道编码方案,通过有效地组合信源和信道侧的抗性策略,保证用户体验的同时,有效降低带宽和延时成本。

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    关于联想投票 华为3GPP参会代表发文:上纲上线指责联想很荒唐

    LDPC的创始人Gallager是通信的祖师爷香农的学生,美国人。不论是LDPC码还是极化码,都不是华为首提的技术。因此最终选择哪个技术方案都和国家或者民族自豪感无关,这仍然是纯粹的利益问题。 而高通推LDPC也是因为他们在LDPC上布局很久。顺便再说一句,为什么从LTE就一直在用的turbo码到了5G却被排除在外?因为turbo是欧洲人主推的,华为高通吴蜀联合抗魏了。 4、最后我要说的是,难道你们以为支持了LDPC就是支持了高通反对了华为吗?不要天真了好不好!大公司都是两面下注的。华为推极化码只是因为相对LDPC专利储备更多一点,在LDPC上华为也是有储备的。 选了LDPC华为也吃不了瘪。举个例子,后来LDPC定编码矩阵,小矩阵里面就有一个是华为的方案。大家吵归吵,一个人吃独食是不可能的。那别的公司肯定抱起团来反你。

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    联想“投票门”事件 看危机公关的处理

    这是发生在2016年关于5G信道编码标准方案投票的事情。在整个投票过程中,联想集团代表遵循两个原则:一个是基本的,要维护自己企业的利益;还有一个更高的原则就是要注重大局。什么是大局? 在3GPP组织的5G eMBB方案第一轮(RAN1#86bis)投票的时候,联想集团基于自身前期技术和专利储备,选择了LDPC技术方案。

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