CnV2xM

1. 简介和功能概述¶

本文档规定 AUTOSAR 基础软件模块 Chinese Vehicle-2-X Management（CnV2xM）的功能、API 和配置。

Chinese Vehicle-2-X Management（CnV2xM）与 Chinese Vehicle-2-X Message（CnV2xMsg）、Chinese Vehicle-2-X Network（CnV2xNet）、Chinese Vehicle-2-X Security（CnV2xSec）以及 AUTOSAR BSW 模块 Ethernet Interface（EthIf）一起，在 AUTOSAR 架构中构成中国 V2X 协议栈。

本文档的基础是中国基于 LTE-V2X 的标准 [1] [2]。假定读者已熟悉这些标准。

1.1. 架构总览¶

CnV2xM 模块在 AUTOSAR BSW 和分层软件架构中的位置如下图所示。

1.2. 功能总览¶

CnV2xM 模块支持中国 V2X 协议栈在公共 V2X 信道参数获取和蜂窝 V2X 驱动初始化方面的运行。未来，CnV2xM 模块将实现 [2] 中规定的 DME 的部分基本服务，并将支持应用层基于 LTE-V2X 的中国 V2X 单播服务。

2. 缩略语¶

BSM

基本安全消息（Basic safety Message）。

C-V2X

基于蜂窝的车联网（Cellular based Vehicle to Everything）。

CBR

信道忙闲比（Channel Busy Ratio）。

CCSA

中国通信标准化协会（China Communications Standards Association）。

CnV2xMsg

中国车辆到一切消息（Chinese Vehicle-2-X Message）。

CnV2xM

中国车辆到一切管理（Chinese Vehicle-2-X Management）。

CnV2xNet

中国车辆到一切网络（Chinese Vehicle-2-X Network）。

CnV2xSec

中国车辆到一切安全（Chinese Vehicle-2-X Security）。

DME

专用管理实体（Dedicated Management Entity）。

LTE

长期演进（Long Term Evolution）。

LTE-V2X

基于长期演进的车联网（LTE based Vehicle to Everything）。

NTCAS

全国汽车标准化技术委员会（National Technical Committee of Auto Standardization）。

PC5

用于 V2X 业务的 ProSe（基于邻近的服务）直接通信中 UE（用户设备）之间控制面和用户面的参考点。

PPPP

ProSe 按包优先级（ProSe Per-Packet Priority）。

TP

发射功率（Transmit Power）。

3. 相关文档¶

3.1. 输入文件和相关标准与规范¶

[1] GB/T:Technical requirements and test methods of vehicular communication system based on LTE-V2X direct communication (Draft Edition:2022-04-01) http://www.catarc.org.cn/

[2] YD/T 3707-2020:Technical requirements of network layer of LTE-based vehicular communication http://www.ccsa.org.cn/

[3] General Specification of Basic Software Modules

AUTOSAR_CP_SWS_BSWGeneral

[4] Specification of Default Error Tracer

AUTOSAR_CP_SWS_DefaultErrorTracer

[5] Specification of ECU State Manager

AUTOSAR_CP_SWS_ECUStateManager

[6] Specification of Ethernet Interface

AUTOSAR_CP_SWS_EthernetInterface

3.2. 相关规范¶

AUTOSAR 提供了基础软件模块的通用规范 [3]，该规范同样适用于 CnV2xM。

因此，规范 SWS BSW General 应被视为 CnV2xM 的附加且必需的规范。

4. 约束和假设¶

4.1. 限制¶

中国 V2X 模块遵循 [1] [2] 中定义的 Day-1 V2X 分配指南，二者分别由 NTCAS 和 CCSA 发布。
无线通信仅支持 LTE-V2X PC5。其他基于蜂窝的无线通信可以在 AUTOSAR 标准的未来版本中扩展。
[2] 中规定的 DME 功能将在未来实现，以支持基于 LTE-V2X 的单播服务。

4.2. 汽车域的适用性¶

本规范适用于所有汽车域。

5. 对其他模块的依赖¶

本节描述 CnV2xM 模块与 AUTOSAR 基础软件架构中其他模块的关系。它概述实现 CnV2xM 模块和服务所需或可选的模块。

5.1. 默认错误跟踪器（DET）¶

在开发模式下，CnV2xM 模块通过 DET 模块 [4] 的 Det_ReportError 函数上报错误。

5.2. ECU 状态管理器（EcuM）¶

EcuM [5] 通过调用本文档第 7.3.1 节规定的 CnV2xM_Init 来初始化 CnV2xM 模块。

5.3. 以太网接口（EthIf）¶

Ethernet Interface [6] 是 CnV2xNet 模块的下层模块。

5.4. 中国 Vehicle-2-X 消息模块（CnV2xMsg）¶

CnV2xMsg 可以通过调用本文档中的 CnV2xM_GetChanTxParams 获取信道参数。

6. 功能规格¶

6.1. 启动行为¶

CnV2xM 的函数 CnV2xM_Init 应通过 EthIf_GetControllerMode 和 EthIf_SetControllerMode、使用 respective 已配置的 EthIfController CnV2xMEthIfCtrlRef 来初始化底层 MCAL/ECUAL 模块 CV2x。

以太网状态管理器（EthSm）不应参与蜂窝 V2X 协议栈的启动。

6.2. 关停行为¶

除非 ECU 硬件正在关机或复位，蜂窝 V2X 通信应保持活动。没有任何手段可以提前停止蜂窝 Vehicle-2-X 通信。

6.3. 公共信道参数获取¶

CnV2xM 模块应通过 API CnV2xM_GetChanTxParams 实现蜂窝 V2X 信道参数获取。

6.4. 错误分类¶

6.4.1. 开发错误¶

错误类型	相关错误代码	错误值
使用无效参数调用 API 服务	CNV2XM_E_PARAM	0x01
使用无效指针调用 API 服务	CNV2XM_E_PARAM_POINTER	0x02
在模块未初始化的情况下使用 API 服务	CNV2XM_E_UNINIT	0x03
使用无效配置指针调用 API 服务	CNV2XM_E_INIT_FAILED	0x04

6.4.2. 运行时错误¶

没有运行时错误。

6.4.3. 瞬态故障¶

没有瞬态故障。

6.4.4. 生产错误¶

没有生产错误。

6.4.5. 扩展生产错误¶

没有扩展生产错误。

7. API规范¶

7.1. 导入的类型¶

本章列出从以下文件包含的所有类型。

模块	头文件	导入的类型
CV2x	CV2x_GeneralTypes.h	CV2x_GetChanTxParamIdType（draft）
Eth	Eth_GeneralTypes.h	Eth_ModeType
Std	Std_Types.h	Std_ReturnType
Std	Std_Types.h	Std_VersionInfoType
V2xM	V2xM.h	V2xM_ConfigType

7.2. 类型定义¶

7.2.1. CnV2xM_ConfigType¶

名称	CnV2xM_ConfigType
类别	Structure
元素	implementation specific
元素	类型	V2xM_ConfigType
元素	注释	配置数据结构的内容是实现特定的。
描述	CnV2xM 模块的配置数据结构。
可通过	CnV2xM.h 获得

7.2.2. CnV2xM_ChanType¶

名称	CnV2xM_ChanType
类别	枚举
取值	CN_V2X_CH1	-	5905-5925MHz 频段的信道
描述	指定中国分配给基于 LTE 的 V2X 的信道。
可通过	CnV2xM.h 获得

7.3. 函数定义¶

这是为上层模块提供的函数列表。

7.3.1. CnV2xM_Init¶

说明: 初始化 CnV2xM 模块。可通过 CnV2xM.h 获得。服务 ID 0x01。本服务为同步调用，不可重入。参数 CfgPtr（in）：ConfigPtr 指向所选配置集的指针。返回值：无。

void CnV2xM_Init ( const CnV2xM_ConfigType* CfgPtr )

函数 CnV2xM_Init 应存储对配置结构的访问，供后续 API 调用使用。

如果启用了开发错误检测：函数 CnV2xM_Init 应检查参数 CfgPtr 是否包含有效配置。如果检查失败，该函数应引发开发错误 CNV2XM_E_INIT_FAILED。

配置指针 configPtr 应始终具有 NULL_PTR 值。

7.3.2. CnV2xM_GetVersionInfo¶

说明: 返回本模块的版本信息。可通过 CnV2xM.h 获得。服务 ID 0x02。本服务为同步调用，可重入。参数 VersionInfoPtr（out）：存储本模块版本信息的指针。返回值：无。

void CnV2xM_GetVersionInfo ( Std_VersionInfoType* VersionInfoPtr )

如果启用了开发错误检测：函数 CnV2xM_GetVersionInfo 应检查参数 VersionInfoPtr 是否有效。如果检查失败，该函数应引发开发错误 CNV2XM_E_PARAM_POINTER。

7.3.3. CnV2xM_GetChanTxParams¶

说明: 读取与信道接收方向相关的值。例如，这可以是信道忙闲比（CBR）。可通过 CnV2xM.h 获得。服务 ID 0x03。本服务为同步调用，不可重入。参数 CtrlId（in）：Cellular V2X Driver 上下文中控制器的索引。参数 ChannelId（in）：收发器无线电信道的索引。参数 ParamIds（in）：要读取的参数 ID。参数 NumParams（in）：要读取的参数数量。参数 ParamValues（out）：所请求参数的值。返回值：Std_ReturnType，E_OK：成功；E_NOT_OK：设置参数失败。

Std_ReturnType CnV2xM_GetChanTxParams ( uint8 CtrlId, const CnV2xM_ChanType ChannelId, const CV2x_GetChanTxParamIdType* ParamIds, uint32* ParamValues, uint8 NumParams )

函数 CnV2xM_GetChanTxParams 应提供 Tx 信道参数。

如果启用了开发错误检测：函数 CnV2xM_GetChanTxParams 应检查先前是否已调用过服务 CnV2xM_Init。如果检查失败，该函数应引发开发错误 CNV2XM_E_UNINIT。

如果启用了开发错误检测：函数 CnV2xM_GetChanTxParams 应检查参数 CtrlId 是否有效。如果检查失败，该函数应引发开发错误 CNV2XM_E_PARAM。

如果启用了开发错误检测：函数 CnV2xM_GetChanTxParams 应检查参数 ChannelId 是否有效。如果检查失败，该函数应引发开发错误 CNV2XM_E_PARAM。

如果启用了开发错误检测：函数 CnV2xM_GetChanTxParams 应检查参数 ParamIds 是否有效。如果检查失败，该函数应引发开发错误 CNV2XM_E_PARAM_POINTER。

如果启用了开发错误检测：函数 CnV2xM_GetChanTxParams 应检查参数 ParamValues 是否有效。如果检查失败，该函数应引发开发错误 CNV2XM_E_PARAM_POINTER。

7.4. 回调通知¶

CnV2xM 不提供任何回调函数。

7.5. 调度函数¶

7.5.1. CnV2xM_MainFunction¶

说明: CnV2xM 模块的主函数，用于周期性执行协议操作。可通过 SchM_CnV2xM.h 获得。服务 ID 0x04。

void CnV2xM_MainFunction ( void )

函数 CnV2xM_MainFunction 应用于通过 EthIf_GetChanCV2xPC5TxParams API 调用从 Cellular V2X Driver 获取 Tx 信道参数。

7.6. 期望接口¶

7.6.1. 强制接口¶

本章定义实现模块核心功能所需的全部外部接口。

API 函数	头文件	描述
EthIf_GetChanCV2xPC5TxParams	-	读取与信道接收方向相关的值。例如，这可以是信道忙闲比（CBR）
EthIf_GetControllerMode	EthIf.h	获取被索引控制器的状态
EthIf_SetControllerMode	EthIf.h	启用/禁用被索引的控制器

7.6.2. 可选接口¶

本章定义实现模块可选功能所需的全部外部接口。

API 函数	头文件	描述
Det_ReportError	Det.h	上报开发错误的服务

8. 时序图¶

8.1. CnV2xM 初始化¶

8.2. 蜂窝V2X驱动初始化¶

9. 配置规范¶

第 9.1 章规定模块 CnV2xM 的结构（容器）和参数。

9.1. 容器与配置参数¶

以下各章汇总所有配置参数。参数的详细含义见第 6 章和第 7 章。

9.1.1. 变体¶

CnV2xM 模块仅支持 VARIANT-PRE-COMPILE。

9.1.2. CnV2xM¶

SWS 条目	[ECUC_CnV2xM_00001]
模块名称	CnV2xM
描述	CnV2xM 模块的配置。
Post-Build 变体支持	false
支持的配置变体	VARIANT-PRE-COMPILE

容器名称	多重性	作用域/依赖
CnV2xMGeneral	1	该容器包含 BSW 模块 CnV2xM 的通用配置参数。

9.1.3. CnV2xMGeneral¶

SWS 条目	[ECUC_CnV2xM_00002]
容器名称	CnV2xMGeneral
父容器	CnV2xM
描述	该容器包含 BSW 模块 CnV2xM 的通用配置参数。
配置参数	见下方参数表

SWS 条目	[ECUC_CnV2xM_00004]
参数名称	CnV2xMDevErrorDetect
父容器	CnV2xMGeneral
描述	将默认错误跟踪器（Det）的检测和通知打开或关闭。* true：使能（ON）。* false：禁用（OFF）。
多重性	1
类型	EcucBooleanParamDef
默认值	false
Post-Build 变体值	false
值配置类	Pre-compile time：x（All Variants）；Link time：-；Post-build time：-
作用域/依赖	scope: local

SWS 条目	[ECUC_CnV2xM_00003]
参数名称	CnV2xMMainFunctionPeriod
父容器	CnV2xMGeneral
描述	本参数定义 CnV2xM_MainFunction 的调度周期。单位：[s]。
多重性	1
类型	EcucFloatParamDef
范围	]0 .. 1[
默认值	0.1
Post-Build 变体值	false
值配置类	Pre-compile time：x（All Variants）；Link time：-；Post-build time：-
作用域/依赖	scope: local

SWS 条目	[ECUC_CnV2xM_00005]
参数名称	CnV2xMVersionInfoApi
父容器	CnV2xMGeneral
描述	使能/禁用读取 CnV2xM 模块版本信息的 API。* true：使能（ON）。* false：禁用（OFF）。
多重性	1
类型	EcucBooleanParamDef
默认值	false
Post-Build 变体值	false
值配置类	Pre-compile time：x（All Variants）；Link time：-；Post-build time：-
作用域/依赖	scope: local

SWS 条目	[ECUC_CnV2xM_00006]
参数名称	CnV2xMEthIfCtrlRef
父容器	CnV2xMGeneral
描述	本参数表示对用于发送 C-V2X 包的以太网接口的引用。
多重性	1
类型	Symbolic name reference to EthIfController
Post-Build 变体值	false
值配置类	Pre-compile time：x（All Variants）；Link time：-；Post-build time：-
作用域/依赖	scope: ECU

无包含的容器。

B. AUTOSAR 可追溯项变更历史¶

请注意，本章中的列表也包括在后续版本中已从规范中移除的可追溯项。这些项不会作为超链接出现在文档中。

B.1. 本文档按 AUTOSAR 发布版本 R23-11 的可追溯项历史¶

B.1.1. R23-11 中新增的规范项¶

无

B.1.2. R23-11 中变更的规范项¶

无

B.1.3. R23-11 中删除的规范项¶

无