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Sunday, 20 May , 2018

近日,网络上有文章翻出两年前5G编码标准投票的旧案,对联想集团在其中的表现提出质疑,这甚至惊动了74岁的联想集团创始人柳传志。

5月16日,已经不在联想集团担任职务的柳传志亲自撰文发声称,看到相关文章后,他向杨元庆和联想集团的多位高管,包括当时参加3GPP会议的联想代表进行了详细的调查。他称,在整个投票过程中,联想集团代表遵循两个原则:一个是基本的,要维护自己企业的利益;还有一个更高的原则就是要注重大局。什么是大局?大局就是国家和行业发展的整体利益。

“我们综合考虑国家整体产业合作、创新与发展,坚决选择了联想之前没有太多技术积累的Polar码方案。在整个过程中,我个人认为,联想的投票原则没有问题,执行也没有问题!”柳传志在信中称,他还电话了华为CEO任正非,任正非也认为,联想在5G标准的投票过程中的做法没有任何问题,并对联想对华为的支持表示感谢。

那么,在2016年两次3GPP(3rd Generation Partnership Project,移动通讯标准化机构)会议中,联想到底是怎么投票的呢?为何两年前的旧账会被重新翻起,还给联想贴上“卖国”的标签?

两年前旧案突然成了焦点

某知识问答平台上,有两篇质疑联想的帖子,题目分别是“如何看待5G标准上联想的投票”和“联想为什么不给华为投票”,发表时间分别是5月9日和10日,主要讲的是2016年10月份、11月份两次5G编码标准投票中,联想没有支持华为,而是站在华为竞争对手高通的一边。

2016年10月份,3GPP在葡萄牙的里斯本召开了RAN1#86bis会议(以下称86次会议),主要议题是对5G数据信道标准进行讨论。2016年11月份,3GPP又在美国召开了RAN1#87会议(以下称87次会议),主要讨论的是5G数据信道短码方案以及5G控制信道方案。

5G通信的编码分为两种,一种是数据信道编码,一种是控制信道编码。

在前述知识问答平台上,联想被质疑的焦点是在86次会议上的表现。有质疑者称,联想在数据信道短码表决上,没有投票支持华为的方案,联想与高通一起赞成所有数据信道编码都用高通主导的LDPC方案。还有人指责,在87会议上,联想没有支持华为提出的Polar码作为数据信道的短码方案,导致华为的Polar以微弱的票数之差输给了高通。(具体的实际情况,下文有详述。)

虽然已是两年前的旧案,但关于联想在投票中表现的讨论,依然引发了广泛的讨论和关注。

5月11日,联想集团发布澄清公告称,在3GPP举办的有关5G标准的表决会议上,联想针对5G标准的Polar方案投票(该方案由中国移动、华为等中国企业主导),包括联想旗下的摩托罗拉移动,所投的都是赞成票,“我们谴责任何造谣行为,也吁请大家切勿相信谣言。对于恶意造谣者,我们保留相关法律权利,依法追究到底。”

5月11日晚,华为中国区官方微博发文进行澄清。但华为也只强调了联想在控制信道方案上对华为的支持,并未提及联想在数据信道短码上的态度:“2016年11月3GPP会议上,华为及其他55家公司(包括联想和摩托罗拉移动)基于广泛的性能评估和分析比较,联合提出Polar码作为控制信道的编码机制并获得通过,联想及其旗下摩托罗拉移动针对该方案的投票都是赞成票。”

联想和华为连续澄清和说明,未能平息质疑。于是,才有了柳传志的亲自撰文。

5月16日,联想控股董事长、联想集团创始人柳传志发布《行动起来,誓死打赢联想荣誉保卫战! ——致联想集团全体同仁的一封信》称,“近几天,我从朋友转给我的文章里注意到,突然出现了一些直指联想、用词相当恶毒的文章,甚至把’卖国’的帽子扣在联想身上,声音竟然越来越大,致使联想的声誉受到了严重的挑战,这让我非常震惊!”

柳传志在公开信中要求,“联想的干部要积极行动起来,全体同仁要积极献计献策,万众一心,同仇敌忾,誓死打赢这场联想荣誉保卫战!”

联想上下对这一事件的重视和紧张,可见一斑。

5G编码方案分三种

为何一桩旧案,会引发如此大的关注?

原因之一,当然是5G标准的重要性。信道编码是5G通信标准中重要的组成部分之一,对于芯片复杂度,终端成本,功耗,以及专利费用都有很大影响。所以各个公司都对此给予了很大关注,这牵涉到5G商用后专利费的问题。而且,掌握5G标准的主导权,对于相关产业的发展也意义重大。

在 3GPP 制定 5G 标准的过程中,有三种编码方式被推出,分别为 Turbo code(涡轮码), LDPC code(低密度奇偶校验码), Polar code (极化码)。 三种码的基本情况如下:

Turbo code: 3G和4G标准采用了 Turbo 码。Turbo码最初由法国人Claude Berrou发明,但3G标准里最终采用的是以美国休斯公司(Hughes Network Systems)为主导的方案(此专利后来被LG收购)。4G沿用了3G的编码方式。通过在3G、4G中的应用,Turbo code技术变得非常成熟。但面对5G的高性能,尤其是高速率的要求,Turbo code开始显得力不从心。

LDPC:由MIT教授RobertGallager在1963年的博士论文中发明,其基础专利早已失效。LDPC在上世纪90年代被MacKay重新发现,随后学术界和工业界都进行了深入的 研究,其技术已经十分成熟,专利也比较分散。近二十年来被广泛应用于深空探测, 卫星和地面数字电视、WiFi、以及 HDD、SSD存储系统等,通过不同的设计优化可以满足各种不同的需要。

Polar code:这是由学术界最近几年升起的一颗新星,土耳其的Erdal Arikan教授于2008年发明,是近年来信息论学术界在编码领域继LDPC之后的最大突破。包括华为在内的各大公司对Polar码也都有研究。最终华为在5G编码上选择了Polar方案。

据澎湃新闻记者从联想集团获悉,联想因为摩托罗拉移动(下称摩托罗拉)对LDPC进行了大量的研究,产生和拥有40多个专利。 通过和谷歌公司的协议,联想获得了这些专利的保护,其中包括标准基础专利(SEP)。但联想(包括摩托罗拉)没有任何Polar code专利。

3GPP工作流程

在讲投票之前,先来了解下3GPP的工作流程。

据了解,3GPP RAN1工作组负责无线接入网物理层设计,包括信道编码。 RAN1有一位主席和两到三位副主席。理论上主席应该公正公平,权衡各方利益,最终综合各个公司的方案,使之达成共识,推进标准化进程的顺利进行。会场讨论由RAN1主席或者副主席(特殊情况下由主席指定一名参会代表)主持。

每次工作组开会,针对既定的议题,各个公司都会提交自己的技术方案,以文稿(contribution)的形式提交。由主席全权决定哪些文稿在会上宣读。主席对会场讨论的问题和方向有很强的引领作用。根据文稿和会场讨论情况,一个公司可以联合其他公司在会场上随时提出提案(Way forward),并由代表们当场讨论。根据会场的情况,主席可以提出对一个提案进行正向表决或者反向表决,也可以直接提出问题和几个选项,要求在场的代表们当场进行表决。会场讨论只能从技术的角度进行,各个公司经常需要对某一项提案进行表态,当场表示支持或反对。所有技术性的讨论,无论是在一个提案上署名表示赞同(可称之为正向表态), 还是对一个提案表示反对(可称之为反向表态),都只是表示立场,都不是3GPP的正式投票,虽然现在外界把这个称作“投票”。

据了解,技术讨论表决的结果,并不根据对其支持或者反对的公司的多少做出最后决定。3GPP的工作方式是以达到共识(consensus)为目的,甚至并不要求所有公司都对一个提案表态。一个提案得以通过,惟一的要求是没有任何公司反对,而不在于有多少公司赞同。如果一个提案即使只由一个公司提出,而没有任何公司反对,这个提案也将得以通过。相反,如果有一个公司反对一个提案,其他所有的公司都支持,按照3GPP的章程,这个提案也不会通过。

因此,各个公司为了使自己的方案通过,经常会在开会现场对自己的方案进行修改,与其他公司的方案融合,共同提出新的、符合更多公司利益的提案,以期得到更多的支持,而更重要的目的是减少对这一提案的反对。会场上对于一个提案感兴趣的公司都会发表自己的看法。有些公司因其技术实力强大,技术方案更先进或者更全面,或者由于在3GPP的影响力,其观点更有说服力,他们的意见会得到更多公司的尊重;而技术实力薄弱, 或者在这个领域根本没有技术的公司,人微言轻,他们的意见也无足轻重。单纯从一个提案得到的支持或者反对的数量(“支持票”或者“反对票”)来看,说明不了问题,也没有什么意义。而绝大多数公司,考虑到自己的形象和以后在3GPP里面的其他工作,也不会在一个提案获得了绝大多数公司的支持的时候,独自坚定地进行反对,以免引起众怒,让日后的工作变得被动。

华为的polar码主要贡献者万蕾博士曾经在2016年11月87次会后针对3GPP的流程也发过言。“参与其中,深刻理解这只是3GPP作为国际标准化组织为电信产业贡献的又一个5G特性,这里是业界众多公司的共同贡献。技术是没有国界的,3GPP之所以成功,就是归功于它的国际化,它的罗马论坛式的技术辩论是推动技术优化趋于完善的核心机制。NR信道编码机制LDPC+Polar的决策是5G标准的一个里程碑,进一步巩固了3GPP全球5G统一标准的地位,夯实了产业运营商、网络厂商、芯片和终端厂商各方共同合作的决心。衷心祝愿3GPP的全球化的民主精神源远流长。”

RAN1工作组一年有6至9次(甚至更多)会议。每次会议为期五天(周一到周五), 会议进行时由主席实时更新并全程公开主席记录(chairman’s notes)。主席记录为会议正式文件,每天都上传到会场的内部网上(同时也对外网公开)。会议结束后上传本次会议的最终版本。

2016年RAN1主席是日本DOCOMO的Satoshi Nagata,但主持编码方案讨论的是Alcatel-Lucent的副主席Mathew Baker。此人是RAN1里最资深的人士之一,曾担任RAN1主席,在3GPP的经验非常丰富,可谓老谋深算。

86次会议

下面来说投票。

在3GPP进行5G标准化的进程中,关于信道编码方案最重要的决定,是在两次会议上分阶段作出的。

先说2016年10月,在葡萄牙里斯本举办的86次会议。

5G系统包含了三种设计场景(eMBB、URLLC、mMTC),各自都需要数据信道和控制信道编码。里斯本86次会议只对eMBB(增强型移动宽带)场景下的数据信道编码进行了充分的讨论。在这次会上有三种数据信道的编码方案备选,分别是LDPC方案,Polar code方案,和LDPC+Turbo code的组合方案。每个方案都有多个公司支持。会议开始,随着技术方案的陈述和讨论,大家都提出了自己的提议。

根据3GPP的记录看,支持LDPC(R1-1610767)方案的阵容最为豪华。此提案由三星牵头(并非网上传说的高通),包括三星、高通、诺基亚、Intel 这样的通信技术强大的供应商,也包括SK、 KT、KDDI、 Verizon 等运营商。联想、摩托罗拉移动、阿朗-上海贝尔也在LDPC队伍里,一共有29 家公司共同签署了这个提案。

Polar 方案(R1-1610850)  由华为牵头,以中国公司(包括中兴、信威、普天、小米、OPPO、vivo、Coolpad、展讯等)为主体。其中在编码方面技术积累较深的公司有华为、 中兴、MediaTek。还包括了中国联通、中国电信,以及中国台湾的中华电信、德国电信等运营商。一共27家公司签署了此提案。中国移动并没有支持这个提案。

LDPC+Turbo(R1-1610604)组合方案,(数据信道编码)采用LDPC和Turbo code的组合。此提案签署的公司最少,由Ericsson、LG、NEC、Sony、Orange(法国电信)等7家公司联名签署,主要是日本和欧洲的企业。

上述这三个方案是最开始的原始方案。这是一次正向表决 ,即只记录对各个方案支持的公司。由于各个公司彼此互不相让,这次表决哪个提案也没有出线。

联想称,第一轮投票之所以支持LDPC方案,是出于对LDPC方案技术能力和成熟度的认可,以及专利方面的考虑,“摩托罗拉对LDPC进行了大量的研究,产生和拥有40多个专利。 通过和谷歌公司的协议,联想获得了这些专利的保护,其中包括标准基础专利(SEP) ”,“与Turbo和LDPC相比,Polar code显得不够成熟。在 5G 之前,还没有被商业系统采纳的先例。 ”

由于各个公司对三个提案意见各异相持不下,无法达成共识,第一次表决没有产生任何决定(agreement)。

这时,由中兴牵头提出了一个LDPC+Polar 的混合方案(R1-1610607), 以数据信道数据块大小分为长码块和短码块,其中数据信道长码块用LDPC,数据信道短码块用Polar code。这是第一次提出长短码概念,之前并没有。自始至终,长码短码的概念仅限于数据信道,不适用于控制信道。

不过,中兴这个提案没有得到通过,但在主席的记录上并没有显示出有哪些公司反对。

此时,会议主席主动询问了各个公司的意向,是否愿意接受在数据信道里同时使用多种编码方式,是哪个编码方案或者哪些方案的组合。这只是主席对各个公司态度的一种试探,可视为一次意向性表态,没有正式的提案。

联想在内部调查报告列出:“爱立信、索尼、夏普、诺基亚、阿朗上海贝尔、三星、 英特尔、高通、 Verizon、 KT、 IITH、 IITM、 Fujitsu、KDDI、华为、联想、摩托罗拉移动都表示,数据信道只能使用一种编码方式,其中只有华为一家支持Polar code,而其他各家公司都支持 LDPC。 ”

联想称,出于对两种码的顾虑(手机芯片成本提高、耗电量增加,面临额外的专利费),联想对LDPC作为唯一编码方案进行了支持。

支持LDPC的企业没有变,但这个时候最初支持Polar码的公司发生了分化。包括华为终端在内的很多公司,都转而支持LDPC+Polar的混合方案,只有华为仍在坚持用Polar code作为数据信道编码的唯一方案。支持LDPC+Turbo混合方案的公司基本没有变化,只是此时爱立信已经改为支持LDPC唯一。

到目前为止的两次表态,并没有对数据信道编码做出最终决定。

此时,各家公司又分别进行了更多的技术陈述和讨论。通过讨论,LDPC的技术优势,特别是在数据信道长码上的优势,得到了更多公司的肯定。

会议主席随后又发起了第三次表决。华为看到Polar code作为数据信道的唯一编码方案得不到其他公司的支持,提出针对大小两种码块分别进行表决。在主席提出供表决的三个选项中,数据信道仅使用Polar code一种编码的方案已经被排除在外。这是一次反向表决,即对几个选项只记录那些反对的公司。

反对“数据信道长码用LDPC,数据信道短码用Polar”的公司有:英特尔、高通、LG、Nokia、ASG、MotorolaMobility。

由于每个提案都有很多公司反对,三个提案都无法原封不动地通过。按照3GPP的工作原则,会场主席可以把三个提案里的共同点(即无人反对的部分)作为最终决议决定下 来。由于在这次表决里,所有公司对LDPC用于数据信道长码均无异议,而对于数据信道短码的三种意见仍然相持不下,所以长码达成了决议 。会议同时也确认,针对其他场景(URLLC、mMTC)的编码方式,和eMBB控制信道编码方式,都留给后续会议解决。

87次会议

2016年11月份,3GPP在美国召开了RAN1#87会议(以下称87次会议),主要讨论的是5G数据信道短码方案以及5G控制信道方案。

在这次会议上,联想出于战略上的考虑,改变了对Polar code的看法,给予了华为Polar code方案全面支持。对华为Polar码用于数据信道短码,和Polar 码用于控制信道的方案,都投了赞成票。 华为两次发起关于数据信道短码的提案均有联想签署:

——eMBB数据信道使用两种编码方式。由于 86bis 会议已经决定将 LDPC 用于数据信道长码,这个提议实际要求数据信道短码使用 LDPC以外的 方式,即 Polar code。以华为为首的33家公司联署了这个提案,包括联想和 Motorola Mobility。 另有2家公司表示了支持(非联署)。

——eMBB数据信道短码使用Polar code。以华为为首的57家公司联署了这个提案,包括联想和MotorolaMobility。 不过,这两个提案都遭到了很多公司的反对。在主席记录里面没有显示哪些公司对第一个提案表示了反对,对第二个提案表示反对的公司有 Ericsson、高通、Nokia、阿朗-上海贝尔、三星、 LG、 ETRI、KT、Verizon、英特尔、Docomo、IMT、KDDI、NEC共14家。这时这些公司主要的反对意见是,如果在数据信道上同时使用两种不同的编码方式,在芯片里必须同时实现两种译码器,而导致芯片成本增加,功耗增大。由于这些公司的强烈反对,Polar作为数据信道短码已经没有可能。

虽然Polar作为数据信道短码已无可能,但根据3GPP规程,此时LDPC作为数据信道短码并没有自动得以通过。最终,LDPC拿下数据信道短码,是LDPC支持者和Polar支持者妥协的结果。

而在5G控制信道编码方案中,Polar方案优势较为明显。

最终,两次会议的结果是,5G数据信道编码采用 LDPC方案,5G控制信道编码采用Polar方案。

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