高通目前拥有三个平台,其中一个以MDM 9150芯片组为核心,主要针对R14标准,专注于非网络直连应用。 第二组以mdm9250芯片组为核心,主要针对R15标准,注重网络连接,提高流量效率。 奔驰和宝马的下一代TCU已确定使用mdm9250。 第三组以sa2150p芯片组为核心,主要针对R16标准。 已经从4G升级到5G Nr。 移动通信有基于sa2150p的产品。与前两代不同,sa2150p是一款应用处理器,专门针对v2x应用而开发。 此外,高通还为5G SA415/SA515M平台提供可选插件V2X功能。 sa151m的核心是骁龙X50调制解调器。 高通骁龙X50是一款单模5G基带芯片,需要搭配4G LTE基带使用。 骁龙X50一开始被设计为工作在28GHz频段,更偏向于高频毫米波方案,因此实际上在Sub-6GHz下的表现可能并不理想。 当然,高通目前拥有最新的x55调制解调器。
上图是5GAA联盟CTO对2020年10月v2x量产应用时间表做出的预测。 高通三代产品可能会长期共存。 目前频谱分配问题尚未解决。 在2020年10月的5GAA联盟白皮书中,呼吁美国 政府给予 c-v2x 足够的频谱带宽。 5gaa认为其应用的基本安全性,例如5.9GHz的V2V和V2I应用,需要10-20MHz的带宽。 其高级应用,例如 5.9GHz 的 V2I/P,需要 40MHz 以上的带宽、c-v2x 中的 v2n 通信、1GHz 以下的低频段(农村环境)服务不可知,以及 1 时的中频段(城市环境)至少 500MHz。 -7GHz。 目前主要是高通的第二代产品。 目前v2x的频段主要是b46d和B47。 B46d是全球标准,即 5725MHz-5825MHz。 B47 代表日本,即 5850-5925兆赫。
高通c-v2x平台架构高通第二代c-v2x开发平台框架图上表为主要集成电路,价格仅供参考
高通第二代c-v2x开发平台的主要部件包括mdm9250芯片组,包括mdm9250 SOC、pmd9655电源管理、wtr5975收发器、lpddr和NAND的MCP封装存储器、美光的mt29rz4b2dzzhhwd和lpddr2512mb的256MB NAND。 还有5.9GHz rfee,即射频前端,包括功率放大器、天线开关、低噪声放大器和滤波器。 应用处理器是高通的apq8096au,也就是骁龙820的板载版本,pm8996au电源管理,三星的4GB lpddr4,k4f6e3d4hb。 2.4GHz、802.11n、WiFi 和蓝牙 4.2 模块 qca6574au。 Toshiba 的 tc9560xbg 是一款汽车级 PCIe 转以太网接口 IC。 支持单通道第2代PCIe、eavb协议,包括ieee802.1as和ieee802.1qav,并具有rgnii/RMII/MII Mac。 包括皮质m3。
高通的c-v2x开发平台包括NXP mpc5746(asil-d级别)和NXP K61。 K61是一款支持IEEE 1588以太网接口和USB OTG的MCU。 K61将轮速传感器的USB信号转换为SPI并输出到mdm9250。 IMU采用博世的bmi160,是16位3轴重力加速度计和3轴陀螺仪。 不过,博世现在推荐bmi270来替代bmi160。 V2x采用HSM硬件加密。 可以选择NXP的sfx1800或者Infineon的sli97。 sfx1800 专为 v2x 开发。 上图显示了NXP v2x机架的组成,但是这是针对DSRC的,但是sfx1800也可以用于c-v2x。 Sfx1800采用arm SC300内核,包含2MB闪存。 Sfx1800采用NXP的Java卡操作系统(jcop)操作系统,密码保护支持ieee1609.2和ETSI TS 103 97密码标准。 Sli97主要针对eCall和v2x开发。 Sli97csi专为v2x设计,具有1MB闪存、so7816接口以及I2C和SPI接口。
上图为高通sa2150p的内部框架,采用低成本的4核A53设计,去掉了高成本的GPU。 采用arm neon的SIMD设计来处理并行计算,成本比apq8096au至少低一半。 高通c-v2x开发平台的主要集成电路价格约为200美元。 未来APQ8096AU将会被SA2150P取代,价格估计会降低20-25美元。天线方面,采用了2个4核fakra,分别用于WLAN和c-v2x,1个fakra接口用于全球定位系统。 此外,如果考虑欧洲标准,eCall和A2B数字音频也会被考虑。 高通开发平台使用ADI的ad2410wccsz和音频编解码器,并使用德州仪器的tlv320aic3104irhbt。 需要添加20针音频和麦克风连接器,以及包括can、oabr物理层和12V电源的20针连接器。 当然,还得有电池。上图是协议栈架构。 其实设施就是它的协议栈
上图展示了v2x协议栈。 上层协议栈或其协议栈在欧美起步很早。 这主要是因为欧美国家在1999年就开始构思并实施利用无线通信构建其系统的想法。 欧洲电信标准协会(ETSI)于2008年开始制定其协议栈标准,目前已基本完成。 不过,它是基于DSRC的,但是转移到c-v2x的速度非常快。 毕竟,这只是沟通方式的区别。 2020年1月,ETSI发布了ETSI en 303 613接入层标准以及未来的ETSI tr 101 607标准。 美国比欧洲晚一点,在2010年左右开始制定以DSRC为通信方式的标准,即SAE j3161。 2019年,c-v2x有了j2945标准。
DSRC和c-v2x协议栈差别不大。高通在第二代mdm9250开发平台上提供了基于SAE和ETSI标准的协议栈。 它还支持第三方协议栈。 对于SAE,其关键信息包括BSM(基本安全消息,SAE j2735)、紧急车辆警报(EVA)、信号相位和定时(spat)、地图数据(map)和旅行者信息消息(TIM)。 对于ETSI来说,关键信息包括去中心化环境通报消息(Denm)、合作意识消息(CAM)、信号相位和定时(spat)、LDM(本地动态地图)。国内已基本完成的标准如表所示多于。 主导力量为CCSA,即中国通信标准化协会,其余为c-its、中国智能交通产业联盟、中国汽车工程学会c-SAE、全国汽车标准化委员会ntcas、车载信息服务产业应用TIAA 联盟。 拟制定的标准如下表所示。
原标题:高通v2x开发平台组成及成本分析文章来源:微信公众号:佐伊汽车研究院】欢迎添加关注!转载请注明文章出处。