里程碑式突破！“華為方案擊敗北約通信協議”

【文/觀察者網 劉程輝】

“在南海水下通信測試中，華為極化碼方案擊敗了北約通信協議。”香港英文媒體《南華早報》8月23日發文披露，中國科學家近期利用國內科技巨頭華為開發的數據編碼方式，在一次水下通信測試中實現了里程碑式的突破，成功接收到了30公里外發送的信號，超過了北約目前公開的最長水下通信距離28公里。

華為主推的極化碼（Polar code）是第一種可以將信息傳輸效率提高到理論極限的編碼方案，最早由土耳其比爾肯大學的埃爾達爾·阿里坎（Erdal Arikan）教授在2008年提出。這項技術的實施非常具有挑戰性。華為是少數支持這條道路的電信公司之一。

2016年，華為的極化碼方案力壓美國高通公司等主推的低密度奇偶檢查碼（LDPC）和法國主推的Turbo2.0兩大方案，成為5G通信eMBB場景的控制信道編碼方案。

任正非向5G極化碼之父、土耳其人埃爾達爾·阿里坎教授舉行頒獎

與此同時，這一方案正把我國水下通信技術推向新的高度。

根據《南華早報》的描述，最近在遠離大陸的南海一處水深3000米的秘密地點，廈門大學科研團隊對華為開發的水下數據傳輸技術進行了測試。他們在水下1000米處佈置了一個小型水聽器，在4000赫茲至8000赫茲的頻率下，實現了30公里超長距離的零誤碼傳輸，速率達到每秒4000比特。

這創下了公開報告中水聲通信設備性能的新紀錄。科學家們在一篇學術論文中形容，華為的編碼方法“精確且穩定”。

2022年3月，浙江大學和中國船舶工業集團公司（CSSC）進行過類似的測試，在14公里的距離上實現了每秒3000比特的高速率速度。

浙大研製的中深海款（左）、淺海款（右）水聲通信機浙江大學海洋學院

水下無線通信技術是保障水下裝備互聯互通的重要技術。目前，潛艇在水下主要通過極低頻（ELF）無線電波對外通訊。雖然這種電波可以有效地穿透水，但效率非常低，每分鐘只能傳輸幾個字符。聲波效率更高，但容易受到海面和海底、洋流等環境干擾發生折射，因此難以遠距離傳輸大量數據。

北約目前使用的是2017年發佈的JANUS水下通信協議，利用正交頻分複用技術（OFDM）傳輸信號，可實現短距離高速傳輸。公開信息顯示，JANUS支持的最長通信距離為28公里，但在這個距離上，電波頻率將下降到900赫茲，能傳輸的信息量非常少。

而在中國，OFDM被認為是一種過時的技術。因為使用OFDM的通信設備需要更高的工作功率，相關組件複雜且昂貴。此外，隨着通信距離的增加，噪聲也會增加，導致性能急劇惡化，不利於小型無人平台的大規模部署和協作。

觀眾在2020青島國際海洋科技展覽會上，參觀中國船舶第七一〇研究院研發水下無人潛航器。IC Photo

《南華早報》稱，中美的水下技術競爭正在加劇。受益於蓬勃發展的電信業，中國在無線通信技術方面的優勢正在從空中擴展到海上。這些先進技術能夠支持大規模使用由人工智能（AI）驅動的水下無人潛航器，還可能對未來地緣政治競爭產生深遠影響。

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