先从什么叫频道编码说起。当我们拿起手机滑FaceBook时，数据透过无线讯号在手机和基地台间传送。由于受到无线干扰、弱覆盖等原因影响，我们手机发送的数据和基地台接收到的数据有时会不一致，比如，我们手机发送 1 0 0 1 0，而基地台接收到的却是 1 1 0 1 0，为了纠错，移动通讯系统就引入了频道编码技术。

　　频道编码，简单的讲，就是我们在有 K 比特的数据块中插入冗余比特，形成一个更长的码块，这个码块的长度为 N 比特位，N>K，N-K 就是用于检测和纠错的冗余比特，编码率 R 就是 K/N。一个好的频道编码，是在一定的编码率下，能无限接入频道容量的理论极限。

　　在过去几十年里，atv，出现了两种接近容量极限的频道编码技术：LDPC 和 Turbo 码，分别被 3G 和 4G 通讯标准和 Wi-Fi 标准采纳。2007 年，土耳其教授 E. Arikan 提出了 Polar 码，被称为是迄今发现的唯一一类能够达到香农限的编码方法。

　　所以，这 3 种优秀的编码技术均进入 5G 编码标准的法眼，并引发了一场争夺赛。

　　为何这场争夺赛这么激烈？都是 KPI 惹的祸。

　　5G NR（New Radio）的 KPI 里，明确规定：峰值速率 20Gbps、用户面时延 0.5ms（URLLC）。

　　这个 KPI 定得太高，在 4G 基础上提升了 20 倍。报告长官，不好完成。

　　有多难呢？5G NR 的下行峰值速率要求是 20Gbps，由于手机（或基地台）接收到的每一 bit 都要经过频道译码器，20Gbps 就相当于译码器每秒钟要处理几十亿 bit 数据。

　　举个例子，20 Gbps 就意味着译码吞吐量 T 为 20 Gbps，假设译码迭代次数 I 为 10 次，处理器的时钟频率 F 为 500 MHz，那么，I *T /F = 10*20G/500M=400，也就是说需要 400 个处理器并行工作（注：译码器是频道编码最难实现的一环）。

　　这也是为何很多人选择放弃 3G 和 4G 时代使用 Turbo 码的原因之一，因为 4G 的最大速率不过 1Gbps，传统 Turbo 码透过迭代译码，本质上源于串行的内部结构，所以，有人认为 Turbo 遇上更高速率的 5G 时就遇到了瓶颈。比如 LDPC 译码器是基于并行的内部结构，这意味着译码的时候可以并行同时处理，不但能处理较大的数据量，还能减少处理时延。尽管可以采用外部并行的方式，但又带来了时延问题。

　　对于时延，出于技术宅的本能，也请容许我再啰嗦一下。

　　5G NR 的 URLLC 应用场景要求用户面时延为 0.5ms，这是 4G 10ms 的二十分之一。之所以要求这么高的时延，是因为我们在体验增强现实、远程控制和游戏时，需要传送到云端处理，并即时传回，这一来回的过程时延一定要够低，低到用户无法察觉。另外，机器对时延比人类更敏感，对时延要求更高，尤其是 5G 的车联网、自动工厂和远程机器人等应用。

　　空口 0.5ms 时延意味着物理层的时延不能超过 50μs，而物理层时延除了受译码影响，还受其他因素影响（比如同步），这就需要译码的处理时延一定要低于 50μs，越低越好。

　　总得来说，这就好比春节的航班，人流太多，要把几亿中国人从南到北、从东向西转移一次，“数据量”太大，这就需要多开航班，并且加快航行速度。

　　“航班公司”5G NR 表示鸭梨山大，而频道编码表示压力更大，层层传递嘛。

　　但是，这点压力还不够，5G 表示还能对抗。

　　刚才我们讲了，3GPP 定义了 5G 三大场景：eMBB、mMTC 和 URLLC，这些场景对应 5G 的 AR、VR、车联网、大规模物联网、高清影像等等各种应用，较之 3 / 4G 只有语音和数据业务，5G 可繁忙多了。

　　这就对 5G 频道编码提出了更高要求，需支持更广泛的码块长度和更多的编码率。比如，短码块应用于物联网，长码块应用于高清影像，低编码率应用于基地台分布稀疏的农村站点，高编码率应用于密集区域。如果大家都用同样的编码率，这就会造成数据比特浪费，进而浪费频谱资源，这叫编码的灵活性。

　　另外，5G 还得保障更高可靠性的通讯。LTE 对一般数据的空口误块率要求初始传输为 10%，经过几次重传后，误块率如果低于 1% 即可。但是，5G 要求误块率要降到十万分之一。这就意味着，10 万个码块中，只允许频道译码器犯一次错，最多只能有一个码块不能纠错。

　　综上，决定 5G 采用哪种编码方式的因素就是：译码吞吐量、时延、纠错能力、灵活性，还有实施复杂性、成熟度和后向兼容性等。

　　比较一下 3 种编码的译码吞吐量、时延、纠错能力、灵活性和实施复杂性，谁更强呢？

　　小编查阅了最新的大量文献，结果是：被搞得晕头转向，一脸懵逼。这个问题太复杂了，公说公有理、婆说婆有理。