技術(shù)角度解讀：聯(lián)想5G編碼投票事件到底是怎么回事？
撰文 | 陳 經(jīng)
責(zé)編 | 李曉明
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聯(lián)想2年前參與5G編碼標(biāo)準(zhǔn)投票的歷史，近日被舊事重提。在中美貿(mào)易戰(zhàn)與技術(shù)戰(zhàn)爭的背景下，聯(lián)想受到了很大輿論壓力，說華為5G編碼之爭失敗了，是聯(lián)想害的。這把創(chuàng)始人柳傳志惹急了，站出來公開發(fā)聲。
本文解釋5G編碼投票事件的來龍去脈，還原其背后的技術(shù)背景和行業(yè)規(guī)則。
5G編碼的幾種選擇是怎么回事？
4G、5G等無線通信在傳輸中會(huì)發(fā)生丟失或者錯(cuò)誤，需要用編碼、解碼來解決。編碼加上冗余信息，解碼時(shí)如果失敗，就說明傳輸有誤要重新傳輸。根據(jù)各種應(yīng)用需求，有多種編解碼方案。
現(xiàn)在我們用的4G編碼，叫Turbo碼，是由歐洲主導(dǎo)的。為什么只有一種編碼方案？因?yàn)槿蛞ハ嗤ㄐ牛ㄐ牌髽I(yè)也要互相合作。全球國家與公司在通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上非常注意協(xié)商，自己搞一套是不太好的事。
現(xiàn)在到5G了，能不能繼續(xù)用這個(gè)Turbo碼？其實(shí)法國電信就是這么主張的。但是5G比4G傳輸速率高10倍以上，還要求低延時(shí)。Turbo碼編碼簡單，但是解碼復(fù)雜，需要的算力較高，這不經(jīng)濟(jì)。顯然要選擇解碼速度快延時(shí)低的方案，降低對(duì)硬件要求。
人們發(fā)現(xiàn)，有兩種編碼方案是更好的選擇。一種是LDPC碼（低密度奇偶校驗(yàn)碼），一種是Polar碼（極化碼）。前者是1960年Robert Gallager提出的；后者是土耳其畢爾肯大學(xué)Erdal Arikan教授2008年提出的。而Gallager就是Arikan在美國MIT的導(dǎo)師。
Erdal Arikan和Robert Gallager
也就是說，華為支持的Polar碼，并不是華為發(fā)明的。為什么華為要支持Polar碼，不支持LDPC碼？
一個(gè)編碼方案要軟硬件實(shí)施，牽涉到很多專利。1960年提出的LDPC，發(fā)展較早，華為盡管有一些LDPC相關(guān)專利，但不如業(yè)界老牌公司多。而Polar碼2008年出來時(shí)，華為已經(jīng)是業(yè)界龍頭，基于此積累了更多專利。因此，用Polar碼做5G編碼更有利于華為的專利布局，當(dāng)然華為選擇力推Polar碼。
但是LDPC發(fā)展了多年比較成熟，軟硬件支持更完善。新的Polar碼理論上有一些優(yōu)勢，但畢竟年頭短，應(yīng)用還有待發(fā)展。業(yè)界對(duì)Polar碼的一個(gè)疑慮是，它的解碼方式叫“逐次消去列表解碼法”，不適合硬件并行實(shí)現(xiàn)。Polar碼的理論優(yōu)勢，硬件實(shí)現(xiàn)起來有沒有優(yōu)勢不好說。
上面說的是數(shù)據(jù)編碼，無線通信中還有一種編碼，叫控制信道編碼，用來傳輸指令和同步數(shù)據(jù)?？刂菩诺来a塊長度一般是20-100比特，極端場景可達(dá)300比特；數(shù)據(jù)信道的碼塊長度是40到6000~8000比特，碼塊多得多，數(shù)據(jù)量比控制信道要高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。但是控制信道對(duì)系統(tǒng)性能很關(guān)鍵。
4G控制信道用的編碼，叫TBCC（咬尾卷集碼）。2016年底華為成功推動(dòng)Polar碼在5G標(biāo)準(zhǔn)的控制信道中應(yīng)用，取代的就是TBCC。
另外，因?yàn)?G數(shù)據(jù)信道編碼的爭議，還產(chǎn)生了兩個(gè)專有名詞：“長碼”和“短碼”。大家隱約感覺，Polar碼在較小的碼塊傳輸中不錯(cuò)，而LDPC在較大的碼塊傳輸是更好選擇。有人提出建議，大碼塊（長碼）用LDPC編碼，小碼塊（短碼）用Polar碼。2016年底不少新聞?wù)`以為華為推的Polar碼在短碼中勝出了，這是不對(duì)的。
支持Turbo碼的歐洲公司，其實(shí)意思是長碼用LDPC，短碼繼續(xù)用4G的Turbo碼。絕大多數(shù)支持Polar碼的公司，意思是長碼用LDPC，短碼用Polar碼。只有華為支持長碼和短碼都用Polar碼。
各家公司出于自身利益，各自支持Turbo、LDPC、Polar碼，國際社會(huì)怎么解決這個(gè)問題？各干各的不可能，否則會(huì)亂套，產(chǎn)品不能通用，同一類型的設(shè)備要支持幾種編碼，會(huì)很麻煩，很浪費(fèi)。所有公司都同意，要商量出一個(gè)編碼規(guī)范，商量好了大家就一起照著做，歷史證明，這是行之有效的辦法。
那么，這個(gè)商量的過程具體是怎么回事？這就要談到讓聯(lián)想備受爭議的3GPP會(huì)議了。
3GPP技術(shù)會(huì)議是怎么回事？
首先，這個(gè)3GPP是公司之間的電信組織，各個(gè)公司說事的時(shí)候不把國家扯進(jìn)來。還有IETF（國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）這樣的個(gè)人組織，成員更為獨(dú)立。
從國家角度說事的組織叫ITU（國際電聯(lián)），是聯(lián)合國下面的一個(gè)機(jī)構(gòu)。ITU分配無線頻譜、衛(wèi)星空間軌道，制定全球電信標(biāo)準(zhǔn)。
為什么5G編碼不到ITU說事？因?yàn)榫幋a是一種技術(shù)實(shí)施，不涉及頻譜、空間分配，技術(shù)實(shí)施得由行業(yè)公司具體干出來。公司有時(shí)更愿意在3GPP這種公司組織里談事。
和5G編碼相關(guān)的3GPP技術(shù)會(huì)議有三次，分別叫RAN1#86、#86b、#87。這種技術(shù)會(huì)議不是定期開的，有事要解決就讓業(yè)界相關(guān)公司來開會(huì)，一次不解決問題，就繼續(xù)開。
會(huì)議原則上技術(shù)優(yōu)先，各個(gè)公司必須用“技術(shù)語言”來說事。主辦者會(huì)綜合各個(gè)公司的意見，接受各種提案，讓公司們對(duì)提案表態(tài)。支持者太少的提案，就直接放棄。如果對(duì)立提案各有不少支持者，就充分討論。
為什么3GPP會(huì)有投票？這種投票其實(shí)是摸底性質(zhì)的，看看某種技術(shù)有多少公司支持，或者反對(duì)。這里需要說明的是，不存在所謂的“投票定勝負(fù)”。
也就是說，3GPP不會(huì)公布一個(gè)投票框架說，“這是最后決戰(zhàn)了，投票輸了的得聽贏家的”。公司之間不能這么說事，3GPP還是主張協(xié)商解決問題。如果投票差距不大，3GPP很可能會(huì)說：分歧比較大，不忙做決定，先把能定的定下來。原則是找共識(shí)，不是定勝負(fù)。
那為什么投票還是很重要的呢？因?yàn)橹С终叨?，說事的時(shí)候就顯得有道理。如果一個(gè)公司支持者不多，還堅(jiān)持說自己的方案好，會(huì)顯得不專業(yè)，好象不是來開會(huì)而是來搗亂的。支持者多，提案的人就更容易堅(jiān)持，說大家應(yīng)該這么辦，你們應(yīng)該改變看法。最后，就全體同意某個(gè)方案了，會(huì)議算是開成了。支持少的人可以要求繼續(xù)討論，來說服更多公司。但是，除非一拍兩散自己強(qiáng)行支持某種方案，最終還是得一起商量。時(shí)間拖下去，對(duì)參與的公司都不利，一般也就商量出辦法了。因?yàn)?GPP并不是讓公司們來斗爭定勝負(fù)，總的來說是為了共同的利益，確定了技術(shù)方案，大家都有錢賺。過程中各公司的利益可以開誠布公擺在臺(tái)面上，甚至國家利益都可以暗中體現(xiàn)。但無論如何，最終還得協(xié)商解決。
介紹完了3GPP開會(huì)的原則，三次5G編碼會(huì)議具體是怎么回事？
3GPP三次5G編碼會(huì)議的過程
哥德堡會(huì)議
2016年8月22-26日，3GPP第一次重要的5G編碼會(huì)議在瑞典哥德堡舉行，叫RAN1#86會(huì)議。
這次業(yè)界公司還屬于交換意見，叫預(yù)討論，沒有說一定要出結(jié)果。哥德堡會(huì)議只聊數(shù)據(jù)編碼，不聊控制信道編碼。
這次會(huì)議，不少爭論忽略了。要按這次討論的內(nèi)容，一堆中國公司都像是站錯(cuò)隊(duì)了。
這次會(huì)議的公開文本可以到3GPP網(wǎng)站去下載。其中的一個(gè)章節(jié)是這么說的：
它的意思是，中國的中興、VIVO、小米等公司，和高通、三星等公司支持了一個(gè)提案：數(shù)據(jù)信道應(yīng)該用LDPC編碼。
同時(shí)，也有一個(gè)打?qū)ε_(tái)的提案：
這個(gè)提案是華為和自家的海思、中移動(dòng)、中國聯(lián)通、德國電信、意大利電信、沃達(dá)豐、展訊提出的：讓Polar作為數(shù)據(jù)信道一項(xiàng)候選的編碼方案。
從兩個(gè)提案看，陣營很模糊，華為這邊有西方公司，而那邊也有幾家中國公司參與到高通、三星支持的方案。其實(shí)這是各家公司表達(dá)對(duì)技術(shù)的意見，純粹的技術(shù)意味，不是站隊(duì)。LDPC作為老牌編碼方案，得到了中國外國不少公司支持。Polar碼作為新興技術(shù)，也得到了一些公司支持。而且也只是預(yù)討論，并不是要做什么決策。
其實(shí)還有第三個(gè)提案，LG、愛立信等公司說，Turbo碼也得考慮進(jìn)5G編碼。
那這次會(huì)議，聯(lián)想還有它收購的摩托羅拉在干啥？在打醬油?？赡苁且?yàn)檫€沒有什么意見，就沒有啥提案，沒有表態(tài)。
因?yàn)闃I(yè)界公司看來有分歧，會(huì)議就給出結(jié)論（或者說建議）了：
這意思是說，這次有分歧定不了，數(shù)據(jù)編碼方案在下次會(huì)議RAN1#86b解決。會(huì)方建議，業(yè)界公司去積極分析比較，多給細(xì)節(jié)，幫助做出最后決定。也就是說，沒有決定什么事。
2016年10月10-14日，討論這個(gè)建議的86b會(huì)議在葡萄牙里斯本召開了。這也是現(xiàn)在輿論討論得最多的一次會(huì)議。這次會(huì)議仍然是討論數(shù)據(jù)信道的編碼。
如前所述，經(jīng)過討論大家覺得可以把長碼和短碼分開來處理，各自選擇一種編碼，可以讓各家公司更充分表達(dá)意見。這次，聯(lián)想終于被卷進(jìn)來了。
聯(lián)想（以及旗下的摩托羅拉）參與的一個(gè)提案是：
這個(gè)提案是說，長碼和短碼都用LDPC碼。從名單來看，聯(lián)想確實(shí)很刺眼，因?yàn)橥械钠渌敲罋W日韓公司。
華為搞的提案是這個(gè)：
這個(gè)提案說，Polar碼也應(yīng)該成為數(shù)據(jù)信道的方案之一，其實(shí)意思就是“長碼用LDPC，短碼用Polar”。中國方面包括臺(tái)灣的公司基本都支持了華為，在86會(huì)議中支持LDPC的中興、OPPO、VIVO、小米都轉(zhuǎn)過來了。比起聯(lián)想，確實(shí)有站隊(duì)的意思了。
會(huì)方看分歧大，就想辦法搞清楚事情，組織了一個(gè)提問調(diào)查讓各家公司回答：
這個(gè)問題是，數(shù)據(jù)信道應(yīng)該用幾種編碼方案？聯(lián)想又和一堆公司說，應(yīng)該用LDPC作唯一選擇，等于重復(fù)了第一個(gè)提案。注意華為一家獨(dú)自說，應(yīng)該用Polar碼來完全換掉LDPC。另外一些公司說，應(yīng)該長碼用LDPC，但是短碼用Turbo或者Polar。
會(huì)方看事兒還是麻煩，就繼續(xù)組織了一次“否定性投票”。意思是說，給出一種方案，如果你一定不同意，就說出來。這次“投票”，也就是聯(lián)想被輿論指責(zé)的最大罪證。
這里有三個(gè)選項(xiàng)，讓人表述反對(duì)意見?！伴L碼LDPC，短碼Turbo”方案的反對(duì)者最多，33家。“長碼LDPC，短碼Polar”反對(duì)的公司也不少，有27家，這就是讓聯(lián)想惹上麻煩的投票行為，聯(lián)想反對(duì)了華為陣營支持的Polar碼?！伴L碼短碼都用LDPC”，反對(duì)者有24家，華為陣營都投了反對(duì)。這就是一些輿論說，華為投票24:27輸給了高通的由來。
通過這個(gè)調(diào)查，會(huì)方“求同存異”，得出了結(jié)論：
這里最重要的結(jié)論是，長碼確定用LDPC了，短碼的幾種選擇再議（區(qū)分什么叫短碼長碼的X值也再議）。除了華為，所有公司都同意，這個(gè)共識(shí)華為確實(shí)沒法阻止，而且和聯(lián)想的站隊(duì)無關(guān)。就算聯(lián)想和中興小米一樣，短碼選Polar，長碼也確定會(huì)是LDPC的。
下面要進(jìn)入最關(guān)鍵的邏輯討論了。聯(lián)想在兩個(gè)對(duì)立提案中，與許多中國公司截然不同的奇怪站位，對(duì)會(huì)方的結(jié)論有什么影響？如果聯(lián)想改而支持華為，會(huì)議結(jié)論會(huì)有什么改變么？
答案是毫無影響！這是很多輿論不懂的道理。
有些人說，如果聯(lián)想改站到華為這邊，3GPP就會(huì)決定讓Polar碼來做短碼編碼了。這種推理絕對(duì)是錯(cuò)誤的。因?yàn)?GPP的決議是，短碼編碼是“不確定狀態(tài)”，下次會(huì)議再說。為什么不確定？因?yàn)閮蛇叾加幸恍┲С值墓尽?strong>并沒有什么投票定輸贏。只要兩邊的公司不是碾壓的優(yōu)勢（就象所有公司都同意長碼用LDPC，只有華為不同意），里斯本會(huì)議就會(huì)給出“不確定”的結(jié)論。
一些輿論說，華為與高通陣營各得了24和27票，華為輸了，所以聯(lián)想是罪人（因?yàn)槁?lián)想可以拉著摩托羅拉改投華為，于是就26:25，華為就能贏了）。這個(gè)分析是絕對(duì)錯(cuò)誤的！
首先，并沒有什么華為24:27輸給高通這回事。因?yàn)楦咄嚑I說的“長碼短碼都用LDPC”，會(huì)議方并沒有同意。其次，也不存在“聯(lián)想改投，華為就能26:25贏了”這回事。聯(lián)想改投，無非是兩邊反對(duì)的公司數(shù)量發(fā)生一點(diǎn)變化，在參會(huì)各方看來，沒有太大影響，仍然是分歧很大。絕對(duì)不可能因?yàn)槁?lián)想改投了，“長碼LDPC，短碼Polar”就變成會(huì)議結(jié)論了。按這個(gè)邏輯，“長碼短碼都用LDPC”應(yīng)該當(dāng)場以27:24勝出，然而會(huì)議結(jié)論并沒有這樣說。會(huì)議只是讓大家充分表達(dá)意見，給出一個(gè)“下次再說”的結(jié)論。
對(duì)于聯(lián)想這次會(huì)議為什么站到華為對(duì)立面去了，很難說清楚。聯(lián)想自己說是對(duì)LDPC更有感覺，技術(shù)積累更多。哪怕就誅心地認(rèn)為，聯(lián)想就是想壞華為的事，就是想投靠西方陣營表示自己“心向西方市場”，這都可以猜測，是個(gè)人自由。但是必須明確指出，聯(lián)想的投票或者站隊(duì)，并沒有在里斯本會(huì)議上讓華為失去機(jī)會(huì)，沒有對(duì)華為產(chǎn)生任何不利影響。
2016年11月14-18日，#87會(huì)議在美國雷諾舉行。這次會(huì)議最終決定了5G編碼的主要問題。
由于聯(lián)想在雷諾會(huì)議上投票和華為完全一樣，所以關(guān)于聯(lián)想沒什么好說的。但是3GPP會(huì)議在技術(shù)方面的決定邏輯，還是很有看點(diǎn)的。
前面已經(jīng)說了，“長碼用LDPC”這事已經(jīng)定了，華為也放棄了。要爭的就是“短碼用什么”。由于Turbo碼反對(duì)的人最多，所以也不用討論了。所以爭論的焦點(diǎn)就是，“短碼用LDPC，還是用Polar”。在這個(gè)問題上，全球通信公司有一個(gè)大規(guī)模的站隊(duì)。
華為組織起了55家公司的陣營，要求“短碼用Polar”。注意聯(lián)想和摩托羅拉都在華為這邊了。
高通組織起了31家公司的陣營，要求“短碼也用LDPC”。
注意，高通陣營的提議中，也包含了一些對(duì)Polar方案的讓步。對(duì)于特殊情況下的小碼塊數(shù)據(jù)，以及控制信道編碼，可以用Polar碼。
除了“數(shù)據(jù)信道短碼”方案的爭議，在控制信道上也發(fā)生了一個(gè)較小的分歧。華為等55家公司提議控制信道編碼用Polar碼，高通等五家公司提議用TBCC碼。這個(gè)很容易決定，華為等55家公司的意見成為共識(shí)，3GPP會(huì)議決定，控制信道編碼用Polar碼。這確實(shí)是華為陣營獲得的一個(gè)成就，也是2016年底不少新聞報(bào)導(dǎo)的焦點(diǎn)（雖然很多說錯(cuò)了）。兩個(gè)提案如下，明顯華為陣營的公司多得多。
那么，“短碼用LDPC，還是用Polar”這個(gè)問題最后如何了？是不是按某些人以為的投票邏輯，華為這邊55票對(duì)高通31票勝出了？很遺憾，3GPP會(huì)議的邏輯不是這樣的。
3GPP會(huì)議不是數(shù)公司數(shù)量，大公司的份量要比小公司重得多。高通陣營那31家，但是很有幾家大塊頭，如三星、英特爾、愛立信，全球市場份額不小。
最后，雷諾會(huì)議得出的“共識(shí)”，基本按高通陣營建議的來了：短碼也用LDPC碼?？赡芨咄嚑I提議里控制信道用Polar的建議，就是用來讓華為陣營放棄對(duì)抗的。可以想象，會(huì)議各方爭論，華為方案通不過，而高通陣營實(shí)力要強(qiáng)一些，最后就勸華為陣營妥協(xié)。華為陣營看著公司多，但是也并不是很堅(jiān)定，大多數(shù)公司技術(shù)上其實(shí)沒有多少偏向。事情總需要得到解決，不能拖著不動(dòng)，于是華為這邊就同意了短碼用LDPC，以控制信道用Polar碼作為小的收獲。
華為陣營也不能說是輸。通過了標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)界公司可以各顯神通占領(lǐng)市場。華為在LDPC上也有積累，以后會(huì)在LDPC方向上繼續(xù)努力。
結(jié) 論
在3GPP在于5G編碼的三次會(huì)議上，華為公司史無前例地組織起了龐大的陣營，對(duì)美歐日韓公司陣營發(fā)起了挑戰(zhàn)。這說明中國公司學(xué)會(huì)了用“技術(shù)語言”來表達(dá)公司利益、國家利益，公司之間的合縱連橫能操作起來。
華為公司主推的Polar碼，不是自己發(fā)明的，但這是中國公司首次按照3GPP的公認(rèn)規(guī)則下場比賽，有里程碑意義。華為提出的建議，需要爭取全球公司同意，并非TD-SCDMA這種本國就能獨(dú)立實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)。華為雖然沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信道的目標(biāo)，但也算部分成功了，Polar碼成為控制信道的編碼方案。
聯(lián)想在幾次5G編碼3GPP會(huì)議中，本來是無關(guān)緊要的角色，2016年沒有引起任何關(guān)注。第三次會(huì)議，聯(lián)想加入了中國公司的陣營，沒有異常。聯(lián)想在第二次會(huì)議中，奇怪的站隊(duì)行為，應(yīng)該由聯(lián)想自己去解釋。本文指出的是，聯(lián)想第二次會(huì)議中的異常行為對(duì)會(huì)議進(jìn)程沒有任何影響，并非華為方案沒有通過的原因。而3GPP也不存在所謂的投票定輸贏的機(jī)制。從目前的國際電信公司格局看，華為方案得到通過的可能性不大，更不可能在第二次會(huì)議中直接通過。從3GPP會(huì)議的處理原則看，無論聯(lián)想站哪邊都不會(huì)有實(shí)質(zhì)影響。
輿論由于對(duì)電信標(biāo)準(zhǔn)涉及的技術(shù)問題、流程問題不理解，對(duì)事件可能有一些誤解。聯(lián)想是個(gè)什么樣的企業(yè)，各人可以自行判斷。但本文希望能解釋清楚還原一些事件真相。
作者注：感謝通信專家楊學(xué)志博士對(duì)事件提供的專業(yè)意見，對(duì)本文幫助很大。
本文首發(fā)于“風(fēng)云之聲”（fyvoice），經(jīng)作者改寫，授權(quán)《知識(shí)分子》刊發(fā)。
參考文獻(xiàn)：
1.http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_86/Report/Final_Minutes_report_RAN1%2386_v100.zip
2.http://www.3gpp.org/ftp/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_86b/Report/Final_Minutes_report_RAN1%2386b_v100.zip
3.http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_87/Report/Draft_Minutes_report_RAN1%2387_v010.zip
制版編輯：楊梟 |
