“5G極化碼之父”阿里坎:5G時(shí)代最突顯變化是數(shù)據(jù)海量增長

2018年7月26日，華為創(chuàng)始人任正非向5G極化碼(Polar碼)之父、土耳其人埃爾達(dá)爾·阿里坎教授舉行頒獎(jiǎng)儀式，表彰其對(duì)于通信領(lǐng)域做出的貢獻(xiàn)。而在儀式開始之前，包括任正非在內(nèi)的華為最高管理層，為了迎接阿里坎，在原地站立鼓掌十分鐘之久。這樣高規(guī)格的接待在華為來說，并不常見。隨著5G商業(yè)化元年，阿里坎認(rèn)為高性能計(jì)算會(huì)是首先受益的行業(yè)。“阿里坎對(duì)于華為的5G發(fā)展影響甚大。

2016年，在3GPP會(huì)議5G短碼方案討論中，以中國華為公司主推的Polar Code(極化碼)方案，成為5G控制信道eMBB場景編碼方案。這也是中國公司第一次從概念研發(fā)介入到標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品全鏈條參與的通信標(biāo)準(zhǔn)。阿里坎正是極化碼的發(fā)現(xiàn)者。

一年后的7月27日，在GMIC2019全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，阿里坎出現(xiàn)在廣州，與來自中國、日本的5G專家進(jìn)行了5G未來的分享。

阿里坎認(rèn)為，在5G時(shí)代最突顯的變化是數(shù)據(jù)海量增長。

“突破瓶頸后，5G將會(huì)成為通信的基礎(chǔ)架構(gòu)，界于我們和數(shù)據(jù)之間，并且界于機(jī)器和數(shù)據(jù)之間，幫助我們實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。”阿里坎表示，企業(yè)可以運(yùn)用5G提供的這種聯(lián)通性，來進(jìn)一步拓展機(jī)器學(xué)習(xí)、AI以及數(shù)據(jù)分析，這些領(lǐng)域，這些行業(yè)無論是大企業(yè)還是小企業(yè)，如果效率不夠，就會(huì)被淘汰。

對(duì)5G的挑戰(zhàn)，他認(rèn)為，人們的隱私將會(huì)消失。“因?yàn)槭澜缁ヂ?lián)互通，到處都有傳感器，人要跟環(huán)境去互動(dòng)，你做的每一件事，你的每一個(gè)東西都會(huì)被記錄下來。也就是說，我們就沒有隱私了，這是一個(gè)比較大的問題。”

此外，從國家角度來說，國家安全都將基于5G網(wǎng)絡(luò)，所以需要探討確?？刂茩?quán)不被丟失。對(duì)于企業(yè)來說，數(shù)據(jù)如何不被偷竊、如何保護(hù)也是非常重要的課題。

5G帶來數(shù)據(jù)的海量增長，這意味著海量數(shù)據(jù)的分析。所有的數(shù)據(jù)分析將來會(huì)有越來越多的比例在邊緣完成計(jì)算，所以這會(huì)是首先受益的行業(yè)。”阿里坎說。

值得一提的是，對(duì)于他在華為5G技術(shù)上的發(fā)展貢獻(xiàn)，阿里坎只是微笑了一下，表示他不是5G技術(shù)的貢獻(xiàn)者。

“5G本身的技術(shù)其實(shí)并不是我所做的貢獻(xiàn)，因?yàn)槲沂菑幕A(chǔ)科學(xué)的角度來做的一些差異化的貢獻(xiàn)，也就是我所發(fā)現(xiàn)的極化碼(Polar code)，極化碼可以說對(duì)5G操作的效率進(jìn)行了更大的貢獻(xiàn)，但實(shí)際上香農(nóng)才是真真正正的信息傳播現(xiàn)代化和網(wǎng)絡(luò)化之父。”阿里坎說。

70年前，美國數(shù)學(xué)家克勞德·香農(nóng)提出了著名的香農(nóng)定理，為信息通信產(chǎn)業(yè)奠定了理論基礎(chǔ)。香農(nóng)定理所描述的信道容量極限，也為無線通信技術(shù)的演進(jìn)留下了一個(gè)未知的挑戰(zhàn)。

而隨著2G、3G、4G等無線技術(shù)的不斷演進(jìn)，卷積碼、Turbo碼先后得到應(yīng)用。美國MIT教授Robert Gallager在1963年提出LDPC碼后，阿里坎又發(fā)現(xiàn)了極化碼，世界上唯一一類能夠被嚴(yán)格證明達(dá)到香農(nóng)極限的信道編碼方法由此誕生。這時(shí)，是2008年。

當(dāng)時(shí)的華為，仍然是全球通信設(shè)備企業(yè)里的“挑戰(zhàn)者”，全年銷售收入僅僅為170億元美元，僅為現(xiàn)在的六分之一。一方面在剛剛啟動(dòng)的3G市場里與歐美老大哥們“掰手腕”，另一方面華為也在加大研發(fā)力度，試圖擺脫技術(shù)的束縛。

2009年，華為開始5G研究，雖然當(dāng)時(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有很多，但華為認(rèn)為，極化碼有作為優(yōu)秀信道編碼技術(shù)的潛力。到了2013年，華為的5G研究投入達(dá)到6億美元。

幾年之后，華為的“堅(jiān)守”有了成果。

2016年11月14日至18日期間，國際無線標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)(3GPP)無線物理層( RAN1) 第87會(huì)議在美國Reno召開，會(huì)議上，經(jīng)過激烈的競爭，華為等中國企業(yè)主推的極化碼(Polar Code)擊敗美國主推的LDPC碼和法國主推的Turbo碼，成為5G eMBB場景在短碼上的控制信道編碼方案。自此，經(jīng)過兩次會(huì)議的激戰(zhàn)，在5G eMBB場景上，Polar碼和LDPC碼二分天下，前者為信令信道編碼方案，后者為數(shù)據(jù)信道編碼方案。Polar碼和LDPC碼一起歷史性地走進(jìn)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

可以說，Polar碼入選5G標(biāo)準(zhǔn)意味著中國通訊企業(yè)第一次邁入世界頂尖領(lǐng)域。

華為輪值董事長徐直軍說，全球第一個(gè)符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的、支持Polar碼的5G系統(tǒng)于2018年2月22日在西班牙巴塞羅那向全球發(fā)布，是由華為公司攜手Vodafone共同完成的。而5G是華為第一次從概念到研究、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品，十年的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)值得總結(jié)和傳承。

華為5G研究最早是從2009年開始的，恰好也就是阿里坎關(guān)于Polar碼的論文在IEEE正式發(fā)表的那一年。

“當(dāng)時(shí)對(duì)于Polar碼只是知道一些理論成果，而后華為做了非常多的試驗(yàn)和試用研究，保證必須是最優(yōu)的性能之外，還要考慮到實(shí)用性、可用性、可行性，因?yàn)楸仨氂玫綆资畠|的設(shè)備上，必須要達(dá)到各方面的要求，這樣才能保障技術(shù)給最終的消費(fèi)者帶來受益。”華為首席科學(xué)家童文曾向第一財(cái)經(jīng)記者表示，過去十年，他在全球的飛行公里數(shù)達(dá)到百萬公里，與阿里坎等教授溝通，花了非常多的努力。

“華為支持了我的大學(xué)，支持了我在極化碼方面的研究，并且是無條件的支持。我是獨(dú)立自主的，可以追求我的研究興趣，雙方之間是沒有任何的硬性條件約束的。他們不會(huì)告訴我說要怎么做、會(huì)研究什么，新的想法、任何專利都不會(huì)要求去獲取。”阿里坎在當(dāng)時(shí)的表彰大會(huì)表示，極化碼是華為抓住的一個(gè)機(jī)會(huì)。

“5G時(shí)代的到來讓物聯(lián)網(wǎng)傳感器無處不在，每時(shí)每秒在收集大量的數(shù)據(jù)。過去大家把數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)庫，大一點(diǎn)的放到數(shù)據(jù)中心，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地方也跟過去不一樣，數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)都會(huì)更加多樣化，因此產(chǎn)生一種‘萬象數(shù)據(jù)庫’的概念。”5G時(shí)代的到來，阿里坎表示，將使得算力在跟數(shù)據(jù)存儲(chǔ)非常近的地方完成，避免了數(shù)據(jù)海量傳輸，也避免了瓶頸。