送别Turbo码！一场5G标准的战争

燚先生

2016年10月14日，当人们正在熟睡之际，葡萄牙里斯本，阿尔蒂斯大酒店，350名来自世界各地的通信精英相聚一堂。这个深夜，他们将决定下一代移动通信系统——5G新无线（NR）的命运。

这里正在举行的是3GPP TSG RAN WG1会议。

和以往一样，剧情老套。几百份提案，无数次讨论之后，情节将发展到高潮——主席先生将试图引导大家将这场争论引向一个最终的结论，一个明智的结论。

争论的三方，分别代表其支撑的物理层编码技术：Turbo码、LDPC和Polar码。

Turbo码阵营代表：Orange和爱立信。

LDPC阵营代表：高通、NOKIA、Intel和SAMSUNG。

Polar码阵营代表：HUAWEI。

Turbo码已使用于3G、4G，以及4.5G。

LDPC应用于WiFi产品。

Polar码似乎有点孤单，目前还没有大规模应用采纳。

看起来，这是一场美、欧、中三方角力的通信标准之争。

LDPC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，在3/4G应用中不断改进的Turbo码是能够满足5G极端场景的。

每个阵营都给出了充分的理由，不容忽视的关键因素，逻辑清晰，言辞激昂，表情坚定。

尽管如此，每一个的脸上都透露出一丝紧张的表情，因为一切都无法确定，最终还得等到会议的高潮——

主席先生将引导大家走向一个最终的决定。

这位主席先生，我感觉就像《夺宝奇兵》里的那个美国政府特派来的印第安纳.琼斯，他要寻找传说中的“圣杯”。

现场一位一直默不作声的哥们调侃道。

结果你也猜到了。这场争论最终以LDPC胜出，他们找到了传说中的“圣杯”。

会议确定5G将使用LDPC码作为移动宽带增强（eMBB）场景业务数据的长码块编码方案。在问世53年之后，LDPC终于被主流移动通信系统接纳了。陪伴大家多年的Turbo码却显得有些落魄。

看起来这事和大家并不相关，其实，这场通信标准的争论，对广大人民群众是有着深远的影响的。

它将决定你未来的5G手机在上网、下载内容时，将采用何种解码器，Turbo解码器还是LDPC解码器？还是Polar码？

它将决定运营商的建网和维护成本，甚至5G商用进度。

总之，它和人民群众是强相关的。如果是一个错误的决定，它将增加运营商的成本，进而影响通信资费和5G进度。

原本以为，争论的焦点应该只有两个：

①Turbo码作为3G和4G一直采用的物理层编码技术，考虑到4G向5G的平滑演进，3GPP应沿用现有的技术，直到它不能满足新的5G需求为止，这有利于加速5G推进。

②由于5G要支撑新的用例，它需要一种新的，更优的物理层编码技术。（尽管目前市场还没有5G用例）

原本以为，结论应该是比较中和的：

继续发挥在用的Turbo码优势，并引入其它新编码技术作为补充，用于一些不适于Turbo码的5G场景。

持这种想法的我，是天真的，这种和稀泥的态度和假慈悲的心理在这里是行不通的。所谓战争，就是你死我活。

最终，剧情的高潮部分还是导向了LDPC阵营那边。他们没有给“敌人”留下任何余地，陪伴大家多年的Turbo码倒下了，仅在5G标准的第一阶段就倒下了。

在很多人看来，这两种编码技术各有优缺点。

Turbo码迭代次数多，译码时延较大，受限于5G高速率和低时延场景。但如果采用FPGA和ASIC实现，速率最高可达20Gbit/s。Turbo阵营也指出，不断改进的Turbo码是能够适应5G NR标准要求的。

理论上讲，LDPC在一些方面是优于Turbo码的，比如，一般而言，对一定码长，Turbo码的解码迭代次数是固定的，而LDPC是可调节的，这暗示了LDPC只需较少的迭代，解码更快。同时，LDPC可更好的支撑并行处理，以减少处理时延。

但LDPC的缺点也是有的，比如硬件资源需求大，编码复杂造成额外消耗，商用成熟度相对不够。

我有点怅然，甚至觉得这有点不合逻辑。可能是我孤陋寡闻，我一直认为Turbo码是最好的，从3G到4G，它一路陪伴走来，如果应用于5G，它将更好和3/4G协同增效，从这个角度讲，对大家大多数人是有利的。对于Turbo码的落幕，我觉得这个过程来得有点武断和生硬，至少，建网成本应该会更高了，人民群众渴望已久的5G体验怕是要多等一会了。

有人非要把这事和专利扯上关系，于是简单查了一下（不知道准不准）：

●Turbo码基本专利在2013年8月29日已到期。（来源维基百科）

●在LDPC编解码领域，SAMSUNG和高通专利申请之排名均比较靠前（HUAWEI也很靠前）。（来源中国常识产权报）

最后，那位现场一直默不作声的大哥又嘀咕了：

你知道《夺宝奇兵》的结局吗？琼斯不惜一切，千方百计与对手对抗到底，最终，双方都空手而归。