二、如何定義C-V2X模組

C-V2X對于模組的具體要求，主要包括四點(diǎn)：車規(guī)級、合規(guī)性、靈活性和開放性。

1、車規(guī)級是對硬件的要求，主要如下：

尺寸：（SMT要求≤40mm*mm）

工作溫度：（-40~+85℃）

高溫高濕：（+85℃，85%RH 1000小時）

溫度沖擊：（-40~+85℃ 1000次）

2、合規(guī)性是指根據(jù)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證互聯(lián)互通。

由于C-V2X是一套自成體系的標(biāo)準(zhǔn)而且還是新技術(shù)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也尚在完善過程中，在

這個背景下，合規(guī)性也就顯得異常重要。以空口配置為例，之前的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用的空口配置都是10兆赫茲帶寬，資源池的配置是整個帶寬一個資源池，每個子信道的大小為10，共5個子信道，無論是OBU還是RSU都共享相同的資源池。另外Bitmap的長度是20，這樣就不需要考慮預(yù)留子幀的問題。

隨著為車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正式頒發(fā)了20兆赫茲專用帶寬以后，CCSA定義了新的配置，將20兆分成了兩個10兆的資源池，每個資源池的大小能源為10兆，每個池的子信道大小仍是10，每個資源池有5個子信道。其中，低頻的資源池是OBU發(fā)送專用，高頻的資源池為RSU發(fā)送專用，同時兩個資源池都可以作為接收資源池。另外Bitmap的長度也修改為100，由于100不能被10240整除，所以就需要考慮預(yù)留子幀。

空口配置僅僅是合規(guī)性的一個例子，其他例子還包括不同業(yè)務(wù)使用的AID是否規(guī)范，接口字段是否符合標(biāo)準(zhǔn)定義。以上這些都會對C-V2X模組在應(yīng)用過程中能否正常收發(fā)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，所以合規(guī)性也是C-V2X模組的一個重要方面。

3、靈活性是指，可以根據(jù)具體需求選擇應(yīng)用邏輯的處理方式。

在車聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)里，C-V2X模組的功能涵蓋到協(xié)議棧的哪一層是一個比較值得深入探討的問題。下圖呈現(xiàn)了C-V2X協(xié)議棧層結(jié)構(gòu)，自下而上分別是射頻、物理層、MAC層、RLC層、PDCP層、網(wǎng)絡(luò)層（其中網(wǎng)絡(luò)層又分成了DSM層和適配層兩個子層）、安全層、消息層和應(yīng)用場景。那么C-V2X模組應(yīng)該將接口開放到哪一層呢？

按照傳統(tǒng)模組的思路，可以將接口開放到數(shù)據(jù)鏈路層之上，之下的部分屬于傳統(tǒng)通信圈的特長，而之上的部分則為應(yīng)用圈的特長。

我們?yōu)榱吮阌趨^(qū)分，將第一種稱為通信的歸通信，第二種稱為應(yīng)用的歸應(yīng)用，這兩種方式在應(yīng)用過程中需要根據(jù)具體需求而定。

通信的歸通信：如果開放到數(shù)據(jù)鏈路層，那么對OBU而言，高層可以由Tier 1或者主機(jī)廠完成開發(fā)，RSU可以由RSU的制造商或者運(yùn)營商負(fù)責(zé)開發(fā)。

應(yīng)用的歸應(yīng)用：接口也可以開放到應(yīng)用層，因為應(yīng)用層之下的處理流程都在標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行了詳細(xì)的定義，包括幀的格式，數(shù)據(jù)收發(fā)的行為等。如果C-V2X模組將在這幾部分的工作都完成，那么在處理應(yīng)用場景時，就不需要關(guān)注數(shù)據(jù)傳輸?shù)募?xì)節(jié)和影響互聯(lián)互通的流程，僅需要關(guān)注應(yīng)用邏輯的處理。

通信的歸通信方式

按照這種方式劃分需要再仔細(xì)研究網(wǎng)絡(luò)層的標(biāo)準(zhǔn)，下圖展示了網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)面的處理，數(shù)據(jù)面的處理是比較簡單的。

來自應(yīng)用層的數(shù)據(jù)先到達(dá)DSMP層，加上DSMP的包頭，然后再到達(dá)適配層，再加上適配層的包頭，最后作為接入層的凈荷發(fā)送到PDCP層，作為PDCP的SDU。比較復(fù)雜一點(diǎn)的是控制面，按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在發(fā)送或接收一個數(shù)據(jù)包時，隨著數(shù)據(jù)包要附帶一些原語作為控制字段來指示上層或下層應(yīng)該如何對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理。以發(fā)送為例，來自應(yīng)用層的數(shù)據(jù)包需要指示這個數(shù)據(jù)包的AID和優(yōu)先級，數(shù)據(jù)包到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層之后，網(wǎng)絡(luò)層會將這些數(shù)據(jù)再指示給適配層。

但是，適配層在向接入層發(fā)送時就不能直接發(fā)，因為這兩個字段空口都不認(rèn)識，因此適配層就需要做一個工作，就是將AID和優(yōu)先級進(jìn)行轉(zhuǎn)換。AID需要轉(zhuǎn)化成destination Layer-2 ID，優(yōu)先級則需要轉(zhuǎn)換成PPPP。這個工作的完成需要基于3GPP定義的一個配置文件MO（Management Object Configuration），MO保存著AuthorizedV2XServiceList，也就是授權(quán)的V2X列表這樣一個字段，這個字段將規(guī)定的某個具體的AID應(yīng)該映射成哪個destination Layer-2 ID。另外，這個配置文件中還包存著PPPPtoPDBMappingRule的一個字段，它規(guī)定了PPPP到PDB的映射規(guī)則。那么再往前一步，從優(yōu)先級到PPPP的映射則是在CCSA的網(wǎng)絡(luò)層規(guī)范中完成的，這個工作也需要適配層來負(fù)責(zé)。

因此從界面清晰的角度來講，3GPP標(biāo)準(zhǔn)范疇的處理，最好應(yīng)該封裝在模組內(nèi)部，也就是說如果采用通信歸通信這種劃分方式的話，最合適的切割界面應(yīng)該是在DSM層與適配層之間。

應(yīng)用的歸應(yīng)用方式

下圖展示了網(wǎng)絡(luò)層、安全層、應(yīng)用層這些高層更多的處理細(xì)節(jié)，我們從下往上看可以得到多種劃分方式。

如果在網(wǎng)絡(luò)層與與安全性層之間劃分，這兩層中間傳遞的數(shù)據(jù)定義都非常明確，是標(biāo)準(zhǔn)的成幀數(shù)據(jù)。

如果再向上一層劃分在安全層與消息層之間，這兩層之間的數(shù)據(jù)定義也非常明確，是標(biāo)準(zhǔn)的成幀數(shù)據(jù)，如果劃分在這一層，那么C-V2X模組即保證了向高層遞交的數(shù)據(jù)都是合法的，這樣能夠大大地簡化應(yīng)用的處理。

如果再向上半層，可能就不是很合適。這一層的數(shù)據(jù)對于發(fā)送側(cè)是ASN.1編碼前的雜亂數(shù)據(jù)，對于接收側(cè)則是ASN.1解碼后的雜亂數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都沒有標(biāo)準(zhǔn)的幀格式定義。如果在兩層之間，可能還是在兩個處理器之間進(jìn)行傳輸?shù)脑挘�那無疑還要再進(jìn)行一次解幀與組幀的過程，從端到端傳輸?shù)慕嵌榷�言就增加了四次的處理，分別是兩次解幀和兩次組幀，那么對于時延敏感的C-V2X應(yīng)用而言，這是有害無益的。

當(dāng)然劃分的接口可以再向上移一步，對于數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的預(yù)處理，這樣一來可以減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量；再者經(jīng)過預(yù)處理之后，可以減輕應(yīng)用處理器處理應(yīng)用場景時的復(fù)雜度，這樣做就是有意義的了。但是這個接口沒有標(biāo)準(zhǔn)化，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景進(jìn)行自定義。

最后，劃分的接口可以再向上移一步，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的處理，并最終輸出交通安全預(yù)警。這種方式比較適合于輔助駕駛，因為預(yù)警的結(jié)果可以直接輸出到HMI進(jìn)行提示就行了。自動駕駛如果按照這種方式劃分，并不是很合適，因為自動駕駛的主處理器，需要更多的細(xì)節(jié)與其他傳感的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。

除了上述業(yè)務(wù)層面，模組的管理也很重要，它極大地決定了模組的易用性。比如前面講的各種空口的配置，首先模組能夠提供支持，其次是需要靈活，如果每個配置都要單獨(dú)版本，那么使用時將會非常的不方便，最好的處理方式是一個版本可以通過修改參數(shù)完成不同配置之間的切換。

4、開放性要求模組保證擁有各類接口，提供功能自定義和升級服務(wù)

模組要開放，能夠提供各類的接口，允許用戶自定義修改，不管模組的功能涵蓋了哪一層，其內(nèi)部都是很復(fù)雜的。因此，能夠及時反饋十分重要，例如內(nèi)部的狀態(tài)隨時可查，如果發(fā)生了異常，能夠及時的通知應(yīng)用進(jìn)行處理。比如，GNSS因為信號原因等因素突然失鎖了，如果時鎖時間過長，就會導(dǎo)致模組的時鐘失步。此時的模組實際上已經(jīng)不能與其他模組通信了，這就需要模組能夠主動地通知應(yīng)用進(jìn)行干預(yù)，比如提醒駕駛員衛(wèi)星信號出現(xiàn)異常，提示駕駛員更加謹(jǐn)慎地駕駛等等；其次，在模組發(fā)生異常時應(yīng)該能夠記錄并提取日志，以便于分析異常，或者判斷其處理是否合理；另外，對于模組而言，尤其是產(chǎn)業(yè)上，在培育階段，固件升級是在所難免的，所以模組能夠提供升級能力也是一個必選項。