徐 俊（东南大学，江苏 南京211189）；彭佛才，许 进2（中兴通讯股份有限公司，广东 深圳 518000）
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摘 要：信道编码是5G的关键技术之一，描述了5G新空口（NR——New Radio Access）的低密度奇偶校验码（LDPCC——Low Density Parity Check Codes）和极化码（Polar Codes）的关键技术；通过仿真，比较了5G NR的信道编码方案与4G LTE信道编码方案的性能。另外，还比较了这2代信道编码技术的复杂度和吞吐量。
关键词：4G； 5G；NR；低密度校验码；极化码
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2019.03.004
引言
研究表明到2020年，人们对大容量、低延时、高可 靠、高速度、高连接数、高能效通信的需求将显著增 加，应用场景也不止有广域覆盖，还有密集热点、机器 间通信、车联网、大型露天集会、地铁等。现有4G已经 无能为力，必须发展5G。5G的这些应用大致可以归 为三大场景：增强的移动宽带（eMBB）、低时延高可靠 （URLLC）、海量物联网（mMTC）。2018年6月11日至 14日，在3GPPRAN#80次全会上，基于独立运营的5G 新无线电接入技术（NR）标准获得通过，这标志着5GNR可以部署和运营。
信道编码是物理层的最基本的技术，将对5G系统 的各项性能指标起着直接和间接的作用，所以5G系统 对信道编码提出很高的要求。高峰值速率要求数据 信道的译码器在高码率时能达到下行20Gbit/s和上行 10Gbit/s。由于系统对用户面和控制面的延迟要求很 高，信道编码的译码器一次译码的延迟一般在几μs到 十几μs，同时要求译码器具有合理的芯片面积和功 耗。根据系统对可靠性的要求，对于eMBB，信道编码 需要在BLER=10-4没有错误平层（errorfloor），对于 URLLC，信道编码在BLER=10-5的时候没有错误平层。 为了获得更好的系统效能，数据信道的信道编码本身 需要支持非常灵活码率（如0.2~0.95）、非常灵活码长 （如40~8448bit）以及递增冗余混合请求重传。
在5G新空口标准制定过程中，具有标签影响力的、争论最激烈的、创新性最强的、理论难度最大的、 贡献大的课题就是信道编码课题，相对保守的3GPP 标准组织在数据信道中放弃使用了20年的Turbo码而 选择了低密度奇偶校验LDPC码，在控制信道中放弃 使用了几十年的卷积码而选择了全新的极化Polar码， 2种信道编码的使用是革命性的改变。
