我們中國有著最廣泛的5G網(wǎng)絡建設基礎,要知道5G的網(wǎng)速幾乎是4G的100倍,根據(jù)《人民日報》的數(shù)據(jù),目前我們的5G基站數(shù)量已經(jīng)達到了160萬個,相比之下,美國只有10萬個。那么,我們是如何取得領先的呢?這里就要提到一個人,他就是埃爾多爾·艾利坎。相信大多數(shù)小伙伴對這個名字還很陌生,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,因為正是埃爾多爾·艾利坎開發(fā)出了5G基礎技術。
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,1977年艾利坎就讀于位于安卡拉的中東科技大學,由于成績優(yōu)秀在入學后的第一年,就轉到了加州理工學院。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。信息理論是幾十年前被數(shù)學家克勞德·香農(nóng)首次提出,這個理論也為“數(shù)字革命”奠定了基礎,讓互聯(lián)網(wǎng)成為了可能。1948年克勞德·香農(nóng)提出了一個數(shù)據(jù)理論,展示了如何以最快速度準確地傳遞信息,簡單來說,如果大力想給小美發(fā)送一個信息,信息首先會被發(fā)射機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。這個理論向我們展示了如何以最大速率和零錯誤地發(fā)送消息,克勞德·香農(nóng)認為每一個通信信道都有一個信息傳輸?shù)乃俣认拗疲@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建可以達到這種最快速度的代碼,這也是艾利坎所研究的領域。從加州理工畢業(yè)后,艾利坎進入麻省理工深造,在那里他遇到了羅伯特·加拉格爾教授,在接下來的20年時間里,艾利坎全身心的投入到了這項研究中,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,之所以很少有科學家會花費幾十年時間來研究同一個學術問題的原因之一,就是如果你無法獲得終身學術職位,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,并建立了自己的工程學院。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。舉個例子,如果我們發(fā)送一個表情或一個單詞,它會被轉換成一串由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誤的信號,所以,為了確保信息正確,就要增加冗余??墒侨哂嘣蕉啵瑐鬏斔俾示蜁铰?。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,他認為當采用雙通道時,可以把一個通道上的噪音轉移到另一個通道上去,這樣,就得到了一個相對純凈的通道。理論上,這條通道的傳播速率可以達到香農(nóng)限制,人們把這條通道稱為“極化碼”,意為:把噪音驅散到北極,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”展示出應有興趣。不過,華為卻被這個想法所深深吸引,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技術上投入了數(shù)億美元的研發(fā)費用。而且,在加拿大科技巨頭北電(nortel)破產(chǎn)時,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。
華為
如今,華為已經(jīng)擁有大部分手機的5G技術專利,自己也成為了技術創(chuàng)新的世界領跑者,雖然,中美之間在5G技術上的競爭仍在繼續(xù),但拋開一切,正因為有像艾利坎這樣的科學家?guī)资耆缫蝗眨巫尾痪氲墓ぷ鞑潘茉斐隽宋覀兏虞x煌的世界和未來。讓我們向全世界的科技工作者致敬!