高通V2X開發(fā)平臺構(gòu)成

高通目前有三套平臺，一套以MDM 9150芯片組為核心，主要針對R14標準，以非網(wǎng)絡的直接連接應用為主。第二套以MDM9250芯片組為核心，主要針對R15標準，以網(wǎng)絡連接，提高交通效率應用為主。奔馳與寶馬的下一代TCU已確定使用MDM9250。 第三套以SA2150P芯片組為核心，主要針對R16標準，從4G推進到5G NR領域，移遠通信已經(jīng)有基于SA2150P的產(chǎn)品。

和前兩代不同，SA2150P是應用處理器，專為V2X應用開發(fā)的處理器。此外高通還有針對5G的SA415/SA515M平臺可選外掛V2X功能，SA151M核心就是驍龍X50 Modem，高通驍龍X50是單模的5G基帶芯片，需要與4G LTE基帶搭配使用，且驍龍X50設計之初就是為了28GHz頻段上運行，更屬意于高頻毫米波（mmWave）方案，因此實際上在Sub－6GHz下的表現(xiàn)可能不盡人意。當然高通目前最新的有X55 Modem。

上圖為5GAA聯(lián)盟的CTO在2020年10月對V2X量產(chǎn)應用時間線做的一個預測。高通的三代產(chǎn)品將可能會長期共存。目前還有頻譜分配的問題沒解決。在2020年10月5GAA聯(lián)盟的白皮書里呼吁美國政府應該給予C-V2X足夠的頻譜帶寬。 5GAA認為基礎安全的ITS應用如5.9GHz下的V2V和V2I應用需要10-20MHz的帶寬。先進ITS應用如5.9GHz下的V2I/P需要40MHz以上帶寬，C-V2X里的V2N通訊，低于1GHz的低波段（鄉(xiāng)村環(huán)境）Service-agnostic需要至少50MHz帶寬，1-7GHz的中波段（城市環(huán)境）需要至少500MHz的帶寬。 目前主要還是高通的二代產(chǎn)品。V2X目前頻帶主要為B46D和B47，B46D是全球標準，即5725MHz-5825MHz，B47是針對日本的，即5850-5925MHz。

高通C-V2X平臺架構(gòu)

高通第二代C-V2X開發(fā)平臺框架圖

上表為主要集成電路，價格僅供參考

高通第二代C-V2X開發(fā)平臺主要部件包括MDM9250芯片組，其中有MDM9250 SoC，PMD9655電源管理，WTR5975收發(fā)器，LPDDR與NAND的MCP封裝存儲器為美光的MT29RZ4B2DZZHHWD，256MB的LPDDR2，512MB的NAND。還有5.9GHz的RFEE，即射頻前端，包括功率放大器、天線開關、低噪音放大器和濾波器。應用處理器是高通的APQ8096AU，即車載版驍龍820，還有PM8996AU電源管理，三星的4GB LPDDR4，K4F6E3D4HB。2.4GHz，802.11n，WiFi與藍牙4.2模塊QCA6574AU。東芝的TC9560XBG是汽車級PCIe轉(zhuǎn)以太網(wǎng)界面IC，支持單通道2代PCIe，支持EAVB協(xié)議，包括IEEE802.1AS、IEEE802.1Qav，擁有RGNII/RMII/MII的MAC。包括Cortex M3。

高通C-V2X開發(fā)平臺包含NXP MPC5746（達到ASIL-D級）和NXP K61。K61是一個支持IEEE1588以太網(wǎng)界面和USB OTG的MCU。K61把輪速傳感器傳來的USB信號轉(zhuǎn)變?yōu)镾PI輸出給MDM9250。IMU采用博世的BMI160，這是一個16比特3軸重力加速度計和3軸陀螺儀的IMU，不過博世現(xiàn)在推薦BMI270取代BMI160。 V2X采用HSM硬件加密，可以選擇NXP的SFX1800或英飛凌的SLi97。SFX1800是特別為V2X開發(fā)的。 上圖為NXP的V2X架構(gòu)圖，不過這是針對DSRC的，但在C-V2X中也可以用SFX1800，SFX1800采用ARM SC300核心，內(nèi)含2MB的Flash。SFX1800采用NXP的Java Card OperatingSystem (JCOP) 操作系統(tǒng)，密碼保護支持IEEE1609.2和ETSI TS 103 97密碼學標準。 Sli97主要為eCall和V2X開發(fā)的，其中Sli97CSI專為V2X設計，擁有1MB Flash，界面為SO7816，支持I2C和SPI接口。

上圖為高通SA2150P的內(nèi)部框架圖，采用低成本的4核A53設計，也去掉了高成本的GPU，用ARM NEON的SIMD設計來應對并行計算，成本比APQ8096AU要低至少一半。高通C-V2X開發(fā)平臺主要集成電路大約200美元，將來APQ8096AU會被SA2150P取代，價格估計會降低20-25美元。

天線方面采用兩個4芯FAKRA，分別針對WLAN和C-V2X，還有一個針對GPS的FAKRA接口。此外如果考慮歐洲標準，還要考慮eCall，還要增加A2B數(shù)字音頻，高通開發(fā)平臺使用ADI的AD2410WCCSZ，還有音頻CODEC，使用德州儀器的TLV320AIC3104IRHBT。需要增加20腳音頻與麥克風連接器，還有一個包含CAN、OABR物理層和12V供電的20腳連接器。當然還得有電池。

上圖為協(xié)議棧架構(gòu)，實際Facilities就是智能交通ITS的協(xié)議棧

上圖為V2X協(xié)議棧。上層協(xié)議?；蛘哒fITS協(xié)議棧，歐美起步都很早，這主要是歐美從1999年就開始構(gòu)思了利用無線通訊打造ITS系統(tǒng)的構(gòu)思并付諸實施。歐洲電信標準協(xié)會即ETSI從2008年就開始著手制定ITS協(xié)議棧標準，目前已經(jīng)基本制定完成。不過是基于DSRC的，但轉(zhuǎn)移到C-V2X的速度很快，畢竟只是通訊方式的不同。 2020年1月，ETSI釋放了ETSI EN 303 613接入層標準，將來還有ETSI TR 101 607標準。美國方面，比歐洲稍晚，大約在2010年開始制定以DSRC為通訊方式的標準，即SAE J3161。2019年則有針對C-V2X的J2945標準。

DSRC與C-V2X協(xié)議棧的對比，上層差別甚微。

高通在第二代MDM9250開發(fā)平臺上提供基于SAE和ETSI標準的ITS協(xié)議棧。同時也支持第三方ITS協(xié)議棧。對SAE來說，關鍵的ITS信息包括BSM（Basic Safety Message，即SAE J2735），Emergency VehicleAlert (EVA) ，Signal Phase and Timing (SPaT)，Map Data（MAP），TravelerInformation Message (TIM)。對ETSI來說，關鍵信息包括DecentralizedEnvironmental Notification Message (DENM) ， Cooperative AwarenessMessage (CAM)，Signal Phase and Timing (SPaT)，LDM（本地動態(tài)地圖）。

中國目前已經(jīng)基本完成的標準如上表，主導力量是CCSA，即中國通信標準化協(xié)會，其余還有C-ITS中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，中國汽車工程協(xié)會C-SAE，國家汽車標準化委員會NTCAS，車載信息服務產(chǎn)業(yè)應用聯(lián)盟TIAA。 還需要制訂的標準如下表所列。

原文標題：高通V2X開發(fā)平臺構(gòu)成與成本分析

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