Qu’est-ce que Bluetooth LE Audio ? Faible latence avec les canaux isochrones

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Marché BT 5.2 Bluetooth LE AUDIO

Comme nous le savons tous, avant BT5.2, la transmission audio Bluetooth utilisait le mode Bluetooth A2DP classique pour la transmission de données point à point. Aujourd'hui, l'émergence de l'audio basse consommation LE Audio a brisé le monopole du Bluetooth classique sur le marché audio. Lors du CES 2020, SIG a officiellement annoncé que la nouvelle norme BT5.2 prend en charge les applications de streaming audio multi-esclaves mono-maître basées sur la connexion, telles que les écouteurs TWS, la synchronisation audio multi-pièces et la transmission basée sur le flux de données de diffusion, qui peuvent être largement utilisé dans les salles d'attente, les gymnases, les salles de conférence, les cinémas et autres lieux avec réception audio sur écran public.

LE AUDIO basé sur la diffusion

LE AUDIO basé sur la connexion

BT 5.2 LE Principe de transmission audio

La fonctionnalité Canaux isochrones Bluetooth LE est une nouvelle méthode de transfert de données entre appareils utilisant Bluetooth LE, appelée Canaux isochrones LE. Il fournit un mécanisme algorithmique pour garantir que plusieurs appareils récepteurs reçoivent les données du maître de manière synchrone. Son protocole stipule que chaque trame de données envoyée par l'émetteur Bluetooth aura une période de temps et que les données reçues de l'appareil après la période de temps seront supprimées. Cela signifie que l'appareil récepteur ne reçoit les données que dans la fenêtre de temps valide, garantissant ainsi la synchronisation des données reçues par plusieurs appareils esclaves.

Afin de réaliser cette nouvelle fonction, BT5.2 ajoute la couche d'adaptation de synchronisation ISOAL (The Isochronous Adaptation Layer) entre le contrôleur de pile de protocoles et l'hôte pour fournir des services de segmentation et de réorganisation des flux de données.

Streaming de données synchrone BT5.2 basé sur la connexion LE

Le canal isochrone orienté connexion utilise la méthode de transmission LE-CIS (LE Connected Isochronous Stream) pour prendre en charge la communication bidirectionnelle. Dans la transmission LE-CIS, tous les paquets non transmis dans la fenêtre de temps spécifiée seront rejetés. Le streaming de données de canal isochrone orienté connexion permet une communication synchrone point à point entre les appareils.

Le mode Groupes isochrones connectés (CIG) peut prendre en charge le streaming de données multi-connectées avec un maître et plusieurs esclaves. Chaque groupe peut contenir plusieurs instances CIS. Au sein d'un groupe, pour chaque CIS, il existe un planning de plages horaires d'émission et de réception, appelés événements et sous-événements.

L'intervalle d'occurrence de chaque événement, appelé intervalle ISO, est spécifié dans la plage de temps de 5 ms à 4 s. Chaque événement est divisé en un ou plusieurs sous-événements. Dans le sous-événement basé sur le mode de transmission de flux de données synchrone, l'hôte (M) envoie une fois et le ou les esclaves répondent comme indiqué.

BT5.2 basé sur la transmission synchrone d'un flux de données de diffusion sans connexion

La communication synchrone sans connexion utilise la méthode de transmission de synchronisation par diffusion (BIS Broadcast Isochronous Streams) et ne prend en charge que la communication unidirectionnelle. La synchronisation du récepteur doit d'abord écouter les données de diffusion AUX_SYNC_IND de l'hôte, la diffusion contient un champ appelé BIG Info, les données contenues dans ce champ seront utilisées pour se synchroniser avec le BIS requis. La nouvelle liaison logique de contrôle de diffusion LEB-C est utilisée pour le contrôle de liaison de couche LL, comme la mise à jour de canal, et la liaison logique de canal de synchronisation LE-S (STREAM) ou LE-F (FRAME) sera utilisée pour le flux de données utilisateur et données. Le plus grand avantage de la méthode BIS est que les données peuvent être transmises de manière synchrone à plusieurs récepteurs.

Le mode de flux isochrone et de groupe de diffusion prend en charge la transmission synchrone de flux de données multi-récepteurs non connectés. On peut voir que la plus grande différence entre celui-ci et le mode CIG est que ce mode ne prend en charge que la communication unidirectionnelle.

Résumé des nouveautés du BT5.2 LE AUDIO :

BT5.2 a récemment ajouté la couche d'adaptation de synchronisation ISOAL du contrôleur pour prendre en charge la transmission du flux de données LE AUDIO.
BT5.2 prend en charge une nouvelle architecture de transport pour prendre en charge la communication synchrone orientée connexion et sans connexion.
Il existe un nouveau LE Security Mode 3 qui est basé sur la diffusion et permet d'utiliser le cryptage des données dans les groupes de synchronisation de diffusion.
La couche HCI ajoute un certain nombre de nouvelles commandes et événements qui permettent la synchronisation de la configuration et de la communication requises.
La couche liaison ajoute de nouvelles PDU, notamment des PDU de synchronisation connectées et des PDU de synchronisation de diffusion. LL_CIS_REQ et LL_CIS_RSP sont utilisés pour créer des connexions et contrôler le flux de synchronisation.
LE AUDIO prend en charge plusieurs débits PHY 1M, 2M, CODED.

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