¿Qué es el audio Bluetooth LE? Baja latencia con canales isócronos

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BT 5.2 Bluetooth LE AUDIO Mercado

Como todos sabemos, antes de BT5.2, la transmisión de audio Bluetooth utilizaba el modo clásico Bluetooth A2DP para la transmisión de datos punto a punto. Ahora, la aparición del audio de bajo consumo LE Audio ha roto el monopolio del Bluetooth clásico en el mercado del audio. En el CES 2020, SIG anunció oficialmente que el nuevo estándar BT5.2 admite aplicaciones de transmisión de audio multiesclavo de un solo maestro basadas en conexión, como auriculares TWS, sincronización de audio en varias habitaciones y transmisión basada en flujo de datos de transmisión, que pueden Ser ampliamente utilizado en salas de espera, gimnasios, salas de conferencias, cines y otros lugares con recepción de audio en pantalla pública.

LE AUDIO basado en transmisión

LE AUDIO basado en conexión

BT 5.2 LE Principio de transmisión de audio

La función Canales isócronos de Bluetooth LE es un nuevo método de transferencia de datos entre dispositivos que utilizan Bluetooth LE, llamado Canales isócronos LE. Proporciona un mecanismo algorítmico para garantizar que varios dispositivos receptores reciban datos del maestro de forma sincrónica. Su protocolo estipula que cada cuadro de datos enviado por el transmisor Bluetooth tendrá un período de tiempo y los datos recibidos del dispositivo después del período de tiempo se descartarán. Esto significa que el dispositivo receptor solo recibe datos dentro de la ventana de tiempo válida, garantizando así la sincronización de los datos recibidos por múltiples dispositivos esclavos.

Para implementar esta nueva función, BT5.2 agrega la capa de adaptación de sincronización ISOAL (la capa de adaptación isócrona) entre el controlador de la pila de protocolos y el host para proporcionar servicios de segmentación y reorganización del flujo de datos.

Transmisión de datos síncrona BT5.2 basada en conexión LE

El canal isócrono orientado a conexión utiliza el método de transmisión LE-CIS (LE Connected Isochronous Stream) para admitir la comunicación bidireccional. En la transmisión LE-CIS, cualquier paquete que no se transmita dentro del período de tiempo especificado se descartará. La transmisión de datos de canal isócrono orientada a la conexión proporciona comunicación síncrona punto a punto entre dispositivos.

El modo de grupos isócronos conectados (CIG) puede admitir transmisión de datos multiconectados con un maestro y varios esclavos. Cada grupo puede contener varias instancias de CIS. Dentro de un grupo, para cada CIS, existe una programación de franjas horarias de transmisión y recepción, denominadas eventos y subeventos.

El intervalo de ocurrencia de cada evento, llamado intervalo ISO, se especifica en el rango de tiempo de 5 ms a 4 s. Cada evento se divide en uno o más subeventos. En el subevento basado en el modo de transmisión de flujo de datos síncrono, el host (M) envía una vez y los esclavos responden como se muestra.

BT5.2 basado en la transmisión síncrona de flujo de datos de transmisión sin conexión

La comunicación síncrona sin conexión utiliza el método de transmisión de sincronización de transmisión (BIS Broadcast Isochronous Streams) y solo admite comunicación unidireccional. La sincronización del receptor debe escuchar primero los datos de transmisión AUX_SYNC_IND del host, la transmisión contiene un campo llamado BIG Info, los datos contenidos en este campo se utilizarán para sincronizar con el BIS requerido. El nuevo enlace lógico de control de transmisión LEB-C se usa para el control de enlace de capa LL, como la actualización de canales, y el enlace lógico de canal de sincronización LE-S (STREAM) o LE-F (FRAME) se usará para el flujo de datos del usuario y datos. La mayor ventaja del método BIS es que los datos se pueden transmitir a varios receptores de forma sincrónica.

El modo de grupo y flujo isócrono de transmisión admite la transmisión síncrona de flujos de datos de múltiples receptores no conectados. Se puede ver que la mayor diferencia entre este y el modo CIG es que este modo solo admite comunicación unidireccional.

Resumen de nuevas características de BT5.2 LE AUDIO:

BT5.2 recientemente agregó la capa de adaptación de sincronización ISOAL del controlador para admitir la transmisión de flujo de datos LE AUDIO.
BT5.2 admite una nueva arquitectura de transporte para admitir comunicaciones síncronas orientadas a la conexión y sin conexión.
Hay un nuevo LE Security Mode 3 que se basa en transmisión y permite el uso de cifrado de datos en grupos de sincronización de transmisión.
La capa HCI agrega una serie de nuevos comandos y eventos que permiten la sincronización de la configuración y la comunicación requeridas.
La capa de enlace agrega nuevas PDU, incluidas las PDU de sincronización conectadas y las PDU de sincronización de transmisión. LL_CIS_REQ y LL_CIS_RSP se utilizan para crear conexiones y controlar el flujo de sincronización.
LE AUDIO admite velocidades PHY múltiples CODIFICADAS de 1M, 2M.

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