我們中國有著最廣泛的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基礎(chǔ)，要知道5G的網(wǎng)速幾乎是4G的100倍，根據(jù)《人民日報(bào)》的數(shù)據(jù)，目前我們的5G基站數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了160萬個(gè)，相比之下，美國只有10萬個(gè)。那么，我們是如何取得領(lǐng)先的呢？這里就要提到一個(gè)人，他就是埃爾多爾·艾利坎。相信大多數(shù)小伙伴對這個(gè)名字還很陌生，但他卻是我們的老朋友，甚至連華為也曾在2018年在深圳總部為他頒獎(jiǎng)，因?yàn)檎前柖酄枴ぐ查_發(fā)出了5G基礎(chǔ)技術(shù)。
埃爾多爾·艾利坎
艾利坎出生于土耳其，他從小就十分熱愛科學(xué)，1977年艾利坎就讀于位于安卡拉的中東科技大學(xué)，由于成績優(yōu)秀在入學(xué)后的第一年，就轉(zhuǎn)到了加州理工學(xué)院。在那里，他對信息理論展現(xiàn)出了濃厚的興趣，其中就包括了5G網(wǎng)絡(luò)。信息理論是幾十年前被數(shù)學(xué)家克勞德·香農(nóng)首次提出，這個(gè)理論也為“數(shù)字革命”奠定了基礎(chǔ)，讓互聯(lián)網(wǎng)成為了可能。1948年克勞德·香農(nóng)提出了一個(gè)數(shù)據(jù)理論，展示了如何以最快速度準(zhǔn)確地傳遞信息，簡單來說，如果大力想給小美發(fā)送一個(gè)信息，信息首先會被發(fā)射機(jī)編譯并以信號形式發(fā)出，然后這則信號會被噪聲干擾破壞，最后再由接收器重新編碼，并傳遞給接收者。這個(gè)理論向我們展示了如何以最大速率和零錯(cuò)誤地發(fā)送消息，克勞德·香農(nóng)認(rèn)為每一個(gè)通信信道都有一個(gè)信息傳輸?shù)乃俣认拗?，這就是香農(nóng)限制。
克勞德 香農(nóng)
可是，香農(nóng)并沒有明確說明如何構(gòu)建可以達(dá)到這種最快速度的代碼，這也是艾利坎所研究的領(lǐng)域。從加州理工畢業(yè)后，艾利坎進(jìn)入麻省理工深造，在那里他遇到了羅伯特·加拉格爾教授，在接下來的20年時(shí)間里，艾利坎全身心的投入到了這項(xiàng)研究中，1986年在完成了博士論文后，艾利坎并沒有如愿獲得綠卡和穩(wěn)定工作，沒有辦法他只能回到土耳其。在美國，之所以很少有科學(xué)家會花費(fèi)幾十年時(shí)間來研究同一個(gè)學(xué)術(shù)問題的原因之一，就是如果你無法獲得終身學(xué)術(shù)職位，就無法獲得更多的研究資金。
回國后的艾利坎加入了比爾肯特大學(xué)，并建立了自己的工程學(xué)院。不過，香農(nóng)限制卻一直困擾著自己，如何才能盡可能快速、正確的傳輸信息成了艾利坎急需解決的問題。舉個(gè)例子，如果我們發(fā)送一個(gè)表情或一個(gè)單詞，它會被轉(zhuǎn)換成一串由0和1組成的字符，在噪聲的作用下，這串字符可能會發(fā)生扭曲，接收器很可能會接收到錯(cuò)誤的信號，所以，為了確保信息正確，就要增加冗余。可是冗余越多，傳輸速率就會越慢。那么，有沒有一種折中的方案，讓傳輸速率快于冗余呢？在經(jīng)過了20年的研究后，2005年艾利坎終于找到了解決方案，他認(rèn)為當(dāng)采用雙通道時(shí)，可以把一個(gè)通道上的噪音轉(zhuǎn)移到另一個(gè)通道上去，這樣，就得到了一個(gè)相對純凈的通道。理論上，這條通道的傳播速率可以達(dá)到香農(nóng)限制，人們把這條通道稱為“極化碼”，意為：把噪音驅(qū)散到北極，從而在南極獲得更清晰的通信。
香農(nóng)公式
之后，艾利坎繼續(xù)完善這項(xiàng)研究，2009年艾利坎公開發(fā)表論文，公布了自己的研究成果，并想將“極化碼”出售給高通和希捷兩家公司，可是他們卻無情的拒絕了艾利坎，甚至沒有任何一家美國公司對“極化碼”展示出應(yīng)有興趣。不過，華為卻被這個(gè)想法所深深吸引，他們看到了“極化碼”的無限潛力，相信它將成為4G邁向5G的關(guān)鍵，并可以利用“極化碼”直接挑戰(zhàn)美國的LDPC碼。多年來，華為已經(jīng)在5G技術(shù)上投入了數(shù)億美元的研發(fā)費(fèi)用。而且，在加拿大科技巨頭北電（nortel）破產(chǎn)時(shí)，華為還挖走了它們的首席研究員，憑借著“極化碼”華為研發(fā)出了最早的5G技術(shù)。
華為
如今，華為已經(jīng)擁有大部分手機(jī)的5G技術(shù)專利，自己也成為了技術(shù)創(chuàng)新的世界領(lǐng)跑者，雖然，中美之間在5G技術(shù)上的競爭仍在繼續(xù)，但拋開一切，正因?yàn)橛邢癜策@樣的科學(xué)家?guī)资耆缫蝗?，孜孜不倦的工作才塑造出了我們更加輝煌的世界和未來。讓我們向全世界的科技工作者致敬!
