3GPP對eMBB的5G/NR上下行控制通道採用極化編碼。為了提高極化編碼的效能，提出了級聯編碼和組合譯碼方案（concatenated coding and combined decoding schemes）。

什麼是極化碼（Polar Codes）？

極化碼可以漸近地（對於碼長趨於無窮大）達到任何二進位制輸入對稱無記憶通道的容量，其編解碼複雜度為O（N log N），其中N是碼長。目前，它們是唯一一類可以證明透過顯式結構實現容量的通道編碼。

5G Polar Codes型別

為了提高極化碼的效能，提出了一些級聯編碼和組合譯碼方案。

CRC級聯極化碼（CA極化碼 CA-Polar Code），具有單奇偶校驗碼級聯和多CRC級聯奇偶校驗連線極化碼（PC-Polar Code）

極化碼如何構建

透過對二進位制輸入對稱無記憶通道W遞迴地應用線性極化變換來構造極化碼。重複使用變換，n = log2(N)次，得到一個n×n矩陣，表示n次Kronecker積。極化碼利用一種稱為通道極化的現象。上述變換與連續的消除解碼器結構一起將N個可用通道（N個通道使用）轉換成另一組N位元通道，稱為合成通道，使得當N趨於無窮大時，這些位元通道的容量趨向於0（完全不可靠）或1（完全可靠）。

實際上，可靠通道的比例K趨向於原始通訊通道的容量。透過在K個可靠通道上放置資訊位元，在N-K個不可靠通道上放置固定位元（通常為零），來傳輸資料。不可靠通道上的這些位稱為凍結位，其位置的集合稱為大小為N-K的凍結集F。編碼器和解碼器都知道凍結位和凍結集。這樣就構造了碼長N，資訊字長K，位元速率R=K/N的極化碼。

極化碼結構允許根據凍結集F的大小選擇不同的速率。僅允許長度為2的冪次，即N=2n。其他長度的極化碼可以透過穿孔或縮短來構建。在刪餘中（puncturing），一些碼位不被髮送，而在縮短中（shortening），一些系統位元被設定為零而不被髮送。

不同通道編碼方案的演變考慮

極化碼類的一個優點是同一個編碼器可以使用不同型別的解碼器。因此，極化碼適用於各種不同需求的場景。相比之下，其他候選方案，如Turbo碼、LDPC碼和（TB）CC則不能提供這種靈活性。Turbo譯碼器的功率和麵積效率隨著塊大小的增大而急劇下降。LDPC碼在大資料塊和高速率下通常表現良好，但在速率低於½時效能較差。值得注意的是，這種位元速率範圍可能是eMBB情況下最常見的情況。表1總結了不同通道編碼方案的適用性。

此外，極化碼的效能隨著SCL譯碼器列表大小的增加而不斷提高。根據我們對列表大小達到2048的模擬，到目前為止我們還沒有觀察到任何效能飽和。相反，我們觀察到turbo碼和LDPC碼的效能隨譯碼迭代次數的增加而飽和。因此，運營商可以透過更新的ASIC技術不斷提高系統容量。例如，當列表大小從32增加到128時（解碼複雜度增加約4倍），BLER效能將在某些控制通道上再提高0.5～0.7dB。因此，系統容量可以簡單地隨著新的極化解碼晶片的可用性而增加。