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5G信道編碼技術新突破 極化碼滿足ITU三大需求

發布時間:作者:cobinet瀏覽:722次來源:千家綜合布線網
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[導讀]華為宣布繼今年4月份率先完成中國IMT-2020(5G)推進組第一階段的5G空口關鍵技術驗證和測試后,在5G信道編碼領域的極化碼(Polar Code)技術上再次取得最新突破。

近日,華為宣布繼今年4月份率先完成中國IMT-2020(5G)推進組第一階段的5G空口關鍵技術驗證和測試后,在5G信道編碼領域的極化碼(Polar Code)技術上再次取得最新突破。靜止和移動場景、短包和長包場景的外場測試增益穩定性能優異,與高頻毫米波頻段上的組合測試實現了高達27Gbps的業務速率。測試表明,利用極化碼(Polar Code)這種編碼技術可以同時滿足國際電信聯盟(ITU)定義的高速率、低時延和多連接的5G三大類應用需求。

5G要實現的10Gbps甚至20Gbps的峰值速率、千億的連接、1毫秒的時延能力,必須以革命性的基礎技術創新來提升了網絡性能。高效信道編碼技術以盡可能小的業務開銷增加信息傳輸的可靠性,信道編碼效率的提升將直接反映到頻譜效率的改善。構造可達到信道容量或者可逼近信道容量(Shannon限)的信道編碼方法,及可實用的線牲復雜度的譯碼算法一直是信道編碼技術研究的目標。

極化碼(Polar Code)作為目前唯一可理論證明達到香農極限,并且具有可實用的線性復雜度編譯碼能力的信道編碼技術,成為下一代通信系統5G中信道編碼方案的強力候選者。極化碼(Polar Code)構造的核心是通過“信道極化(channel polarization)”的處理,在編碼側,采用編碼的方法使各個子信道呈現出不同的可靠性,當碼長持續增加時,一部分信道將趨向于容量接近于1的完美信道(無誤碼),另一部分信道趨向于容量接近于0的純噪聲信道,選擇在容量接近于1的信道上直接傳輸信息以逼近信道容量。在譯碼側,極化后的信道可用簡單的逐次干擾抵消譯碼的方法,以較低的實現復雜度獲得與最大似然譯碼相近的性能。

華為在中國IMT-2020 (5G)推進組5G第一階段外場的信道編碼實際測試中,測試了極化碼(Polar Code)在靜止和移動場景下的性能,通過極化編碼的使用和譯碼算法的動態選擇,同時實現了短包(大連接物聯網場景)和長包(高速移動場景,如自動駕駛等低時延要求)場景中的穩定的性能增益,使現有的蜂窩網絡的頻譜效率有近10%的提升,還與毫米波結合達到27Gbps的速率,實測結果證明極化碼(Polar Code)可以同時滿足ITU的超高速率、低時延、大連接的移動互聯網和物聯網三大類應用場景。

新空口技術是5G區別于傳統通信技術最革命性的創新,華為通過多種新空口技術(F-OFDM,Polar Code,SCMA, Grant Free,Short TTI)的組合,總體可使5G空口提升3倍頻譜效率,為5G關鍵技術選型做好了充分的準備工作。

文章編輯:CobiNet(寧波)  
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