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智能公交驾驶中的5G基站时角星定位

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大家下午好!女士们、先生们,我的名字是黄骏。首先我要感谢杨总和金总邀请我到这个舞台上给大家讲一下我做的事儿。我以前在加拿大贝尔公司上班,我在加拿大或者美国或者中国讲课的时候,我曾经问同学一个问题,我说贝尔先生是哪个国家的人?很多同学说贝尔先生是美国人,我马上说他不是美国人,他是加拿大人。贝尔做什么呢?贝尔是做有线的。无线是哪个人发明的呢?是马可尼发明了第一个无线电话,他把这个电话搁到哪儿去了呢?是搁到一个泰坦尼克,一个大船,那个船长说马上把无线电话拿出来喊话,喊出的是什么?救命。马可尼是哪个国家的人呢?意大利的。你会发现通信行业掌大勺的都是意大利人,比如说高通,到今天为止还是意大利人掌大勺。

其实我不应该到这里讲课的,因为原计划我是亲自去了高通邀请他的VP,他负责美国的无人车,但是因为他跟我说我本来倒是想过来的,但是看这样子打得太厉害了,吓得不敢过来了。我说我给你当保镖,他说当保镖也不管用。

我现在就是替代他跟大家说一下,我这个题目叫“智能公交驾驶中的5G基站时角星定位”。

这个是我的公司,我在加拿大通信科学院,我们这个科学院在DRDC就是国防部,CSA是宇航局。

这个是我赞助的一个项目,在加拿大有一个项目叫Auto21,主要做什么呢?主要做自动驾驶,这个大概是20年前的事了。

主要是因为加拿大这个地方天寒地冻,大半年都是冰天雪地的,像东北似的,像哈尔滨的兄弟们每年都到我们那儿冰雕,到现在为止还保持这个传统。所以在加拿大开车,经常不小心撞到一起了,而且不是一辆车两辆车,一撞就是一堆。这个Auto21是美国车的三巨头拿出一大笔钱,给加拿大的50所大学,我在渥太华大学,一起做这个项目。主要就是为了防止所有的像核反应一样撞一起。

当时我们就在想用什么方法呢?当初我在美国的时候是负责802.16,在高通主要是负责WIFI和WIMAX,不过非常可惜的是WIMAX没有做起来。今天你到美国飞机上它的导航还是用WIMAX,包括美国的军用,也帮助过军方,国际刑警抓毒贩子的时候用的还是WIMAX,因为这个稳定性、移动性都是非常好的,不需要到哪儿打基站,我们开着车拉着基站就出去了或者说把基站装在飞机上,因为毒贩子跑得很快,你追他的时候,除了拿飞机甭想逮着他。

我们的这个方案,主要的是V2V,比方说我们前面这个车子在冰上面雪上面撞起来了,它其实要通知后面所有的车子,跟他说哥们慢点儿,我撞了,要不然你跟过来就挤成堆了,所以这一块是非常实用或者是非常重要的一个东西。我们假设这个开的最快的速度是111feet per sescond。

我们在这个项目里面用了一些比较主要的算法,比方说头脑风暴算法,这两个算法,BSO主要是用来优化的,BC和BMC是用来做纠错的。大家可能说这纠错其实很简单,比方说我们5G里面LDBC,或者像美国宇航局里面一大批人都是做编码,为什么呢?因为他们的这个编码是编到,比方说给马斯克编到火星上,比方说我们现在做6G要做卫星了,卫星要做多远?36000公里,这个编码这一块肯定是意大利人做得最凶。

但其实这个算法,在我做的时候还不管用。打个比方,我要去抓毒贩子或者是本·拉登的兄弟们,他去美国大使馆,美国大使馆里面有很多很多的干扰器,你去美国大使馆办签证,他说你把手机关了,你说我不关,但是你进去你的手机根本不管用,不管是华为的,还是苹果的,还是三星的,去到里面根本不管用。

我们这个BMC的算法就是抗干扰器的干扰,这个不是说把0变成1,1变成0,直接把你的代码给抹了,压根儿找不着了。所以我要纠正的时候,我首先要用头脑风暴优化算法看一下,猜一下,去优化一下它到底吃掉我多少个数据,然后才能做。

前面几位专家都讲过这个定时,定时的时候,2G、3G、4G、5G定来定去都是几十米,为什么没有定好呢?其中一个主要的原因就是时钟不准,我们做的一个就是用比较便宜的成本,通过双环可以把时钟的精度提高,打个比方,美国佬发现引力波了,我们现在的时钟跟天文台的时钟最大的精度就是一个飞秒,要发现或者要证明这个引力波存在,我们需要的精度是0.1飞秒,我们现在没有这个工具,你怎么能胡说八道?

一样的道理,我们在自动驾驶里面要定位的时候,我要定到多少的精度,实际上就是说你这个手表要有这个精度。比方说你说开始跑,好,停,你这个东西如果没有精度的话,就是为什么我们3G、4G、5G总是定位定不好呢?这个时间过去过来,因为这个光跑得太快了,你说开始,它已经回来了,刚才几个飞秒,几个微秒不知道,因为像我们5G的基站其实需要一个皮秒的精度,我这个专利主要是为了做到这个5G的皮秒的精度。

这是我们十年前一个发明,现在非常多了,满街都是,我不解释。

我简单说一下,我们提出来的一个架构,叫七道防线架构,前面大家可能看这个图已经看很多遍了,特斯拉的、Google的,Waymo的,还有苹果的,他们的架构,实际上他们不是三层就是五层,我们这个一共有七层。我为什么做七层呢?因为这个项目是在深圳杨总带的这个团队做起来的,杨总是我们全世界第一条公交线,就是他带着兄弟们搞起来的,用的就是七道防线。因为我和特斯拉的兄弟们聊过,我说你们的三道五道防线不够用,而且我很不客气地跟他的总工程师说我说你迟早要把人轧死的,他说我到倒他霉头,但是他确实把人轧死了。因为三道防线不够用的,我们这个是七道防线,为什么要七道防线呢?因为公共汽车还装很多人,撞死一个人200万,十个人2000万,大家算一下?如果说我这个大巴一碰的话都是钱,所以说多装两道防线的话划得来,绝对划得来。

因为公共汽车里面有刹车、油门、方向盘,全世界的公共汽车有一个法律规定不能超过60公里,所以有一个时间表,通常来说一般平均速度在36公里。我的七道防线,每道防线防的距离,还有相对的时间,最后一道防线是50毫秒,在上面是200毫秒、0.5秒一直到9秒,因为汽车在高速公路上跑得很快,一秒钟就是30米,因为我们做车子的控制要讲时间,这个是防线。

我们在深圳的方案,深圳市海量(音),还有南方科技大学,我们定的5G方案是把这个搁在公交车车站上,不是搁在路灯上。因为法律规定500米之内要有一个公交车站,而且马路中间是对等,就是相当于大差不差250米,而我们的5G跑600米700米不行,200米左右是最好的。而且你去欧洲,加拿大或者美国,有的公交车站很智能,基本上当一个小的电影院,所以你放在这个地方是很合适,放在别的地方不合适。

定位的细则不多讲了,无非就是看你的角度,有Waymo看角度。这个时候GSM基本上跑到1.81毫秒544米的精度,CDMA2300,LTE就是9.7,而我们真正开车的时候就是小于10米,10公分、15公分,比方说你去美国停车,如果这个车轮胎离路牙子小于15厘米,他说可以,但是大于15厘米就不行。

这是一种融合的方法,这是需要七道防线融合的,很多方法都需要融合。

这个是我们在深圳做的5G方案,这是现有的4G,中国电信、联通、移动基站的位置。我拿到的数据上面,其实它非常精确,但是电信的兄弟们跟我说这个是保密的,其实因为基站的高度对基站的覆盖都是有很大的影响,包括它的精度,我都去掉了。

这个是我们公交车跑的时候碰到的问题,比方说GPS被大楼挡住了,挡住之后怎么办?我们就需要5G给提供一些信息。

我们这个方案是华为基站搁这儿,中兴搁在这儿,大唐的搁在这儿,当然这三家基站各有各的优点,各有各的缺点,最后全部都用掉了。其实现在的5G还不完全满足开车子的要求,所以说将来大家做6G的时候,无论如何,一定要把这个定位精度给我们提供出来。我这个要求给高通的VP也讲过,我说你的5G不管用,6G一定要把这个定位消息给我们。

总结下来,比方说我们在开车子需要15厘米或者25厘米的精度,比方说我们深圳巴士集团有5000台车,广州有1万台,99.95%的可靠度。再比如说我们的车子一般反应速度是10个赫兹,因为人的反应速度是10个赫兹,比方说你踢足球、打乒乓球,你的反应是0.1秒,李小龙除外,他可能是0.09秒,但是我们人的反应就是10赫兹,李小龙说比你多一个赫兹。车子10个赫兹就够了。但是无人车和有人车不太一样,因为有人车的话,你不可能同时踩油门又踩刹车,但是无人车是可以的,因为是电脑控制的,你说同时踩10个油门都可以,所以我们无人车一般来说要20赫兹,它比你快一倍,所以它的要求是50毫秒。为什么我的七道防线,最后一道防线反应速度是50毫秒?当然就像前面胡博士讲的,我们除了V2V、V2I,还需要V2C,你最后要拉到云上,你最后出事了,把人给撞了,到底是碰瓷,还是真的撞了?需要把这个拿出来看。40兆也差不多,够我传两路了,一路传10兆,因为现在图片压缩得很厉害。

最后这个是我的号码,谢谢大家!