1.3 5G中的信道編碼方法與標準化

信道編碼是通信系統中最重要的技術之一，直接影響到系統的傳輸性能。LTE中使用Turbo碼和TBCC作為數據信道和控制信道的主要編碼方案，提供了很好的性能。由于NR中定義了新的應用場景，對系統帶寬、吞吐率、時延和可靠性的需求較4G大大提升，因此需要重新設計信道編碼方案。

3GPP從2016年4月舉行的RAN1 84bis會議開始，對信道編碼技術進行了持續的討論和研究，達成了很多重要結論。3GPP關于5G信道編碼技術方面的工作計劃可以分為3個階段。第一階段的主要工作是確定5G采用的編碼類型，具體包括選擇5G候選信道編碼方案、確定評估準則、對候選方案進行評估等工作。第二階段的主要工作是具體構造用于5G的LDPC碼和Polar碼，主要內容包括LDPC碼參數的選擇和校驗矩陣的設計，以及Polar碼的構造、Polar序列的設計、編譯碼算法和CRC添加方式等。第三階段的主要工作是對信道編碼技術的編碼鏈（coding chain）進行了討論和研究，具體研究內容包括編碼塊分段、CRC添加、信道交織、速率匹配等。

在標準化的過程中，以下幾次會議形成了標志性結論。2016年4月韓國釜山RAN1 84bis會議開始，提出糾錯編碼的候選方案與評估假設，候選方案主要包括LDPC碼、Turbo碼（LTE Turbo與增強方案）、Polar碼、卷積碼（LTE TBCC與增強方案）;2016年10月，葡萄牙里斯本RAN1 86bis會議確定采用LDPC作為eMBB數據信道的糾錯編碼方案；2016年11月，美國Reno RAN1 87會議確定采用Polar碼作為eMBB控制信道糾錯編碼方案；按照5G時間表，2017年3月完成SI（Study Item）研究，此后開始WI（Work Item）工作；2017年5月，RAN1 89中國杭州會議確定采用Polar碼作為eMBB廣播信道糾錯編碼方案。經過漫長曲折的討論，最終于2017年年底美國Reno會議基本完成5G在eMBB場景的數據信道、控制信道、廣播信道編碼的設計工作，相關內容目前已經被寫入NR的R15規范[52]。

在關于LDPC和Polar編碼方案相關議題上，華為、三星、高通、諾基亞、中興、聯發科、大唐、愛立信、LG、Intel、DoCoMo等公司積極參與NR信道編碼標準化進程，提出了大量的技術提案，對5G信道編碼方案標準化做出了重要的貢獻。