Qualcomm V2x開発プラットフォームの構成

クアルコムには現在 3 つのプラットフォームがあり、その 1 つは MDM 9150 チップセットをコアとしており、主に R14 規格を目指しており、非ネットワーク直接接続アプリケーションに重点を置いています。 2 番目のセットは、mdm9250 チップセットをコアとして採用し、主に R15 標準を目的としており、ネットワーク接続とトラフィック効率の向上に重点を置いています。 メルセデスベンツとBMWの次世代TCUはmdm9250を採用することが決定した。 3 番目のセットは、sa2150p チップセットをコアとして採用し、主に R16 規格を目指しています。 4Gから5g番号に昇格しました。 モバイル通信には、sa2150p をベースにした製品があります。前の 2 世代とは異なり、sa2150p は、v2x アプリケーション用に特別に開発されたアプリケーション プロセッサです。 さらに、クアルコムは、5g sa415 / sa515m プラットフォーム用のオプションのプラグイン v2x 機能も提供しています。 sa151m のコアは Xiaolong X50 モデムです。 Qualcomm Xiaolong X50 はシングルモード 5g ベースバンド チップであり、4G LTE ベースバンドで使用する必要があります。 Xiaolong X50は当初、28GHz帯で動作するように設計されており、高周波ミリ波方式に重点を置いているため、実際にはサブ6GHz帯での性能が満足できない可能性があります。 もちろん、クアルコムは現在最新の x55 モデムを搭載しています。

上の図は、5gaa Alliance の CTO が 2020 年 10 月の v2x 量産アプリケーションのタイムラインに関して行った予測を示しています。 クアルコムの 3 世代の製品は長期間共存する可能性があります。 現時点では、スペクトル割り当ての問題は解決されていません。 2020年10月の5gaa同盟の白書では、米国にこう求めた。 政府は c-v2x に十分なスペクトル帯域幅を与えるよう求めています。 5gaa は、5.9 GHz の V2V および V2I アプリケーションなどの基本的なセキュリティ アプリケーションには 10 ～ 20 mhz の帯域幅が必要であると考えています。 5.9 GHz の V2I/P などの高度なアプリケーションでは、40 MHz 以上の帯域幅、c-v2x での v2n 通信、1 GHz 未満の低帯域 (農村環境) ではサービスに依存せず、中帯域 (都市環境) では少なくとも 500 MHz が必要です。 -7GHz。 現時点では主にクアルコムの第2世代製品となっている。 現在、v2x の周波数帯域は主に b46d と B47 です。 B46d は世界標準です。 5725mhz-5825mhz。 B47 は日本向けです。 5850-5925mhz。

クアルコム c-v2x プラットフォーム アーキテクチャクアルコムの第 2 世代 c-v2x 開発プラットフォームのフレームワーク図上記の表は主要な集積回路を示しており、価格は参考用です

クアルコムの第 2 世代 c-v2x 開発プラットフォームの主要コンポーネントには、mdm9250 SOC を含む mdm9250 チップセット、pmd9655 電源管理、wtr5975 トランシーバー、lpddr および NAND の MCP パッケージ メモリ、ミクロンの mt29rz4b2dzzhhwd および lpddr2512mb の 256MB NAND が含まれます。 5.9ghz rfee、つまりパワーアンプ、アンテナスイッチ、低ノイズアンプ、フィルタを含むRFフロントエンドもあります。 アプリケーションプロセッサはQualcommのapq8096au、つまりXiaolong 820のオンボードバージョン、pm8996au電源管理、Samsungの4GB lpddr4、k4f6e3d4hbです。 2.4GHz、802.11n、WiFiおよびBluetooth 4.2モジュールqca6574au。 東芝の tc9560xbg は、車載グレードの PCIe からイーサネットへのインターフェイス IC です。 シングルチャネル第 2 世代 PCIe、ieee802.1as および ieee802.1qav を含む eavb プロトコルをサポートし、rgnii / RMII / MII Mac を備えています。 皮質m3を含む。

クアルコムの c-v2x 開発プラットフォームには、NXP mpc5746 (asil-d レベル) および NXP K61 が含まれます。 K61 は、IEEE 1588 イーサネット インターフェイスと USB OTG をサポートする MCU です。 K61は、車輪速センサーからのUSB信号をSPIに変換し、mdm9250に出力します。 IMU には、16 ビット 3 軸重力加速度計および 3 軸ジャイロスコープである Bosch の bmi160 が採用されています。 ただし、ボッシュは現在、bmi160 の代わりに bmi270 を推奨しています。 V2x は HSM ハードウェア暗号化を採用しています。 NXPのsfx1800またはInfineonのsli97を選択できます。 sfx1800 は v2x 用に特別に開発されました。 上図はNXP v2xラックの構成を示していますが、これはDSRC用ですが、sfx1800はc-v2xでも使用できます。 Sfx1800 は arm SC300 コアを採用し、2MB フラッシュを内蔵しています。 Sfx1800 は、NXP の Java カード オペレーティング システム (jcop) オペレーティング システムを採用し、パスワード保護は ieee1609.2 および ETSI TS 103 97 暗号化標準をサポートします。 Sli97 は主に eCall と v2x 用に開発されています。 Sli97csi は v2x 用に特別に設計されており、1MB フラッシュ、so7816 インターフェイス、I2C および SPI インターフェイスを備えています。

上の図は、低コストの 4 コア A53 設計を採用し、高コストの GPU を削除した Qualcomm sa2150p の内部フレームワークを示しています。 arm neon の SIMD 設計は並列コンピューティングに対応するために使用されており、コストは apq8096au の半分以下です。 クアルコムの c-v2x 開発プラットフォームの主要な集積回路は約 200 ドルです。 将来的に、apq8096au は sa2150p に置き換えられ、価格は 20 ～ 25 ドル引き下げられると推定されています。アンテナに関しては、WLAN と c-v2x にそれぞれ 2 つの 4 コア Fakra が使用され、WLAN と c-v2x には 1 つの Fakra インターフェイスが使用されます。 GPS。 さらに、ヨーロッパの標準を考慮する場合は、eCall および A2B デジタル オーディオも考慮されます。 Qualcomm 開発プラットフォームは、ADI の ad2410wccsz とオーディオ コーデックを使用し、Texas Instruments の tlv320aic3104irhbt を使用します。 20 ピンのオーディオおよびマイク コネクタに加えて、CAN、OABR 物理層、および 12V 電源を含む 20 ピン コネクタを追加する必要があります。 もちろん、バッテリーが必要です。上の図は、プロトコル スタックのアーキテクチャを示しています。 実際、ファシリティはそのプロトコル スタックです。

上の図は、v2x プロトコル スタックを示しています。 上位層のプロトコル スタックまたはそのプロトコル スタックは、ヨーロッパとアメリカで非常に早くから始まりました。 これは主に、ヨーロッパとアメリカが 1999 年に無線通信を使用したシステムを構築するというアイデアを構想し、実行し始めたためです。 European Telecommunications Standards Institute (ETSI) は 2008 年にプロトコル スタック標準の策定を開始し、現在ほぼ完成しています。 ただし、DSRCベースですが、c-v2xへの転送速度は非常に高速です。 結局は通信方式の違いだけです。 2020 年 1 月、ETSI は ETSI en 303 613 アクセス レイヤ標準と将来の ETSI tr 101 607 標準をリリースしました。 米国では欧州より少し遅れて、2010年頃から通信方式としてDSRCを採用した規格、つまりSAE j3161の策定が始まりました。 2019 年には、c-v2x 用の j2945 標準が存在します。

DSRC と c-v2x プロトコル スタックの間にはほとんど違いはありません。クアルコムは、第 2 世代 mdm9250 開発プラットフォーム上で SAE および ETSI 標準に基づいたプロトコル スタックを提供します。 サードパーティのプロトコル スタックもサポートします。 SAE の場合、重要な情報には、BSM (基本安全メッセージ、SAE j2735)、緊急車両警報 (EVA)、信号の位相とタイミング (spat)、地図データ (マップ)、および旅行者情報メッセージ (TIM) が含まれます。 ETSI の場合、主要な情報には、分散型環境通知メッセージ (Denm)、協力意識メッセージ (CAM)、信号位相とタイミング (spat)、LDM (ローカル ダイナミック マップ) が含まれます。中国で基本的に完成した規格を表に示します。その上。 主導勢力はCCSA、つまり中国通信標準化協会で、残りはc-its、中国知能交通産業同盟、中国自動車工程協会c-sae、国家自動車標準化委員会ntcas、車載情報サービス産業アプリケーションである。同盟TIAA。 開発される規格は以下の表にリストされています。

原題: Qualcomm v2x 開発プラットフォームの構成とコスト分析記事のソース: WeChat 公式アカウント: Zoe 自動車研究] 注目の追加を歓迎します。記事の出典を明記してください。