Composizione della piattaforma di sviluppo Qualcomm V2x

Qualcomm ha attualmente tre piattaforme, una con il chipset MDM 9150 come core, che mira principalmente allo standard R14 e si concentra su applicazioni di connessione diretta non di rete. Il secondo set utilizza il chipset mdm9250 come nucleo, mirando principalmente allo standard R15, concentrandosi sulla connessione di rete e migliorando l'efficienza del traffico. La TCU di prossima generazione di Mercedes Benz e BMW ha deciso di utilizzare l'mdm9250. Il terzo set prende il chipset sa2150p come core e mira principalmente allo standard R16. È stato promosso da 4G a 5g Nr. la comunicazione mobile dispone di prodotti basati su sa2150p. A differenza delle due generazioni precedenti, sa2150p è un processore applicativo sviluppato appositamente per le applicazioni v2x. Inoltre, Qualcomm dispone anche della funzione plug-in v2x opzionale per la piattaforma 5G sa415/sa515m. Il nucleo di sa151m è il modem Xiaolong X50. Qualcomm Xiaolong X50 è un chip in banda base 5G monomodale, che deve essere utilizzato con la banda base 4G LTE. All'inizio, Xiaolong X50 è stato progettato per funzionare nella banda dei 28 GHz ed è più interessato allo schema delle onde millimetriche ad alta frequenza, pertanto, in effetti, le prestazioni al di sotto dei 6 GHz potrebbero non essere soddisfacenti. Naturalmente, Qualcomm attualmente dispone dell'ultimo modem x55.

La figura sopra mostra una previsione fatta dal CTO di 5gaa Alliance sulla tempistica dell'applicazione di produzione di massa v2x nell'ottobre 2020. Le tre generazioni di prodotti Qualcomm potrebbero coesistere per molto tempo. Al momento il problema dell’assegnazione dello spettro non è stato risolto. Nel Libro bianco dell’alleanza 5gaa dell’ottobre 2020, ha invitato gli Stati Uniti governo a fornire a c-v2x una larghezza di banda dello spettro sufficiente. 5gaa ritiene che la sicurezza di base delle sue applicazioni, come le applicazioni V2V e V2I a 5,9 GHz, necessiti di una larghezza di banda di 10-20 MHz. Le sue applicazioni avanzate, come V2I/P a 5,9 GHz, richiedono larghezza di banda superiore a 40 MHz, comunicazione v2n in c-v2x, servizio indipendente a banda bassa (ambiente rurale) inferiore a 1 GHz e almeno 500 MHz a banda media (ambiente urbano) a 1 -7ghz. Attualmente si tratta principalmente del prodotto di seconda generazione di Qualcomm. Attualmente le bande di frequenza di v2x sono principalmente b46d e B47. B46d è lo standard globale, vale a dire 5725 MHz-5825 MHz. B47 è per il Giappone, cioè 5850-5925 MHz.

Architettura della piattaforma Qualcomm c-v2xDiagramma strutturale della piattaforma di sviluppo c-v2x di seconda generazione di QualcommLa tabella sopra mostra i principali circuiti integrati e i prezzi sono solo di riferimento

I componenti principali della piattaforma di sviluppo c-v2x di seconda generazione di Qualcomm includono il chipset mdm9250, incluso SOC mdm9250, gestione energetica pmd9655, ricetrasmettitore wtr5975, memoria del pacchetto MCP di lpddr e NAND, mt29rz4b2dzzhhwd di micron e 256 MB di NAND di lpddr2512mb. C'è anche 5,9 GHz RFEE, ovvero front-end RF, incluso amplificatore di potenza, interruttore d'antenna, amplificatore a basso rumore e filtro. Il processore dell'applicazione è apq8096au di Qualcomm, ovvero la versione integrata di Xiaolong 820, gestione energetica pm8996au, lpddr4 da 4 GB di Samsung, k4f6e3d4hb. Modulo 2,4 GHz, 802.11n, WiFi e Bluetooth 4.2 qca6574au. tc9560xbg di Toshiba è un CI di interfaccia PCIe-Ethernet di grado automobilistico. Supporta PCIe di seconda generazione a canale singolo, protocollo eavb, inclusi ieee802.1as e ieee802.1qav, e dispone di rgnii / RMII / MII Mac. Inclusa la corteccia m3.

La piattaforma di sviluppo c-v2x di Qualcomm include NXP mpc5746 (livello asil-d) e NXP K61. K61 è un MCU che supporta l'interfaccia Ethernet IEEE 1588 e USB OTG. K61 converte il segnale USB dal sensore di velocità della ruota in SPI e lo trasmette a mdm9250. L'IMU adotta il bmi160 di Bosch, che è un accelerometro gravitazionale a 3 assi a 16 bit e un giroscopio a 3 assi. Tuttavia, Bosch ora consiglia bmi270 per sostituire bmi160. V2x adotta la crittografia hardware HSM. Puoi scegliere sfx1800 di NXP o sli97 di Infineon. L'sfx1800 è sviluppato specificatamente per v2x. La figura sopra mostra la composizione del rack NXP v2x, ma questo è per DSRC, ma sfx1800 può essere utilizzato anche in c-v2x. Sfx1800 adotta il core SC300 del braccio e contiene 2 MB di flash. Sfx1800 adotta il sistema operativo Java Card Operating System (jcop) di NXP e la protezione tramite password supporta gli standard di crittografia ieee1609.2 e ETSI TS 103 97. Sli97 è sviluppato principalmente per eCall e v2x. Sli97csi è appositamente progettato per v2x, con flash da 1 MB, interfaccia so7816 e interfacce I2C e SPI.

La figura sopra mostra la struttura interna di Qualcomm sa2150p, che adotta il design A53 a 4 core a basso costo e rimuove la GPU ad alto costo. Il design SIMD del braccio neon viene utilizzato per gestire il calcolo parallelo e il costo è almeno la metà inferiore a quello di apq8096au. I principali circuiti integrati della piattaforma di sviluppo c-v2x di Qualcomm costano circa 200 dollari. In futuro, apq8096au sarà sostituito da sa2150p e si stima che il prezzo sarà ridotto di $ 20-25. In termini di antenna, vengono utilizzati due fakra a 4 core, rispettivamente per WLAN e c-v2x, e un'interfaccia fakra per GPS. Inoltre, se si considerano gli standard europei, vengono presi in considerazione anche l'eCall e l'audio digitale A2B. La piattaforma di sviluppo Qualcomm utilizza ad2410wccsz e codec audio di ADI e utilizza tlv320aic3104irhbt di Texas Instruments. È necessario aggiungere connettori audio e microfono a 20 pin, nonché un connettore a 20 pin che include custodia, strato fisico oabr e alimentazione a 12 V. Naturalmente devono esserci delle batterie. La figura sopra mostra l'architettura dello stack di protocolli. In effetti, le strutture sono il suo stack di protocolli

La figura sopra mostra lo stack del protocollo v2x. Lo stack di protocolli di livello superiore o il suo stack di protocolli è iniziato molto presto in Europa e in America. Ciò è dovuto principalmente al fatto che l’Europa e l’America hanno iniziato a concepire e attuare l’idea di costruire il proprio sistema utilizzando la comunicazione wireless nel 1999. L'Istituto europeo per gli standard di telecomunicazione (ETSI) ha iniziato a formulare il suo standard per lo stack di protocolli nel 2008 e attualmente lo ha sostanzialmente completato. Tuttavia, è basato su DSRC, ma la velocità di trasferimento su c-v2x è molto elevata. Dopotutto, la differenza è solo nella modalità di comunicazione. Nel gennaio 2020, ETSI ha rilasciato lo standard del livello di accesso ETSI en 303 613 e in futuro lo standard ETSI tr 101 607. Gli Stati Uniti, un po' più tardi dell'Europa, hanno cominciato a formulare lo standard con DSRC come modalità di comunicazione intorno al 2010, cioè SAE j3161. Nel 2019 esiste lo standard j2945 per c-v2x.

C'è poca differenza tra lo stack di protocolli DSRC e c-v2x. Qualcomm fornisce il suo stack di protocolli basato sugli standard SAE ed ETSI sulla piattaforma di sviluppo mdm9250 di seconda generazione. Supporta anche lo stack di protocolli di terze parti. Per SAE, le informazioni chiave includono BSM (messaggio di sicurezza di base, SAE j2735), allarme veicolo di emergenza (EVA), fase e tempistica del segnale (spat), dati della mappa (mappa) e messaggio di informazioni sul viaggiatore (TIM). Per ETSI, le informazioni chiave includono messaggio di notifica ambientale decentralizzato (Denm), messaggio di consapevolezza cooperativa (CAM), fase e tempistica del segnale (spat), LDM (mappa dinamica locale). Gli standard che sono stati sostanzialmente completati in Cina sono mostrati nella tabella Sopra. La forza trainante è la CCSA, ovvero la China Communication Standardization Association, e il resto sono c-its, China Intelligent Transportation Industry Alliance, China Automotive Engineering Association c-sae, National Automotive Standardization Committee ntcas e l'applicazione del settore dei servizi di informazione di bordo alleanza TIAA. Gli standard da sviluppare sono elencati nella tabella seguente.

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