Bluetooth LEオーディオとは何ですか? アイソクロナスチャネルによる低遅延

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BT 5.2 Bluetooth LEオーディオ市場

ご存知のとおり、BT5.2 より前の Bluetooth オーディオ送信では、ポイントツーポイント データ送信にクラシック Bluetooth A2DP モードが使用されていました。 現在、低電力オーディオ LE Audio の登場により、オーディオ市場におけるクラシック Bluetooth の独占が打ち破られました。 2020 CES で、SIG は、新しい BT5.2 標準が、TWS ヘッドフォン、マルチルーム オーディオ同期、ブロードキャスト データ ストリーム ベースの送信など、接続ベースのワンマスター マルチスレーブ オーディオ ストリーミング アプリケーションをサポートしていることを正式に発表しました。待合室、体育館、会議ホール、映画館、その他の公共スクリーンオーディオ受信機能のある場所で広く使用できます。

放送ベースのLE AUDIO

接続ベースの LE AUDIO

BT 5.2 LE 音声伝送原理

Bluetooth LE アイソクロナス チャネル機能は、Bluetooth LE を使用してデバイス間でデータを転送する新しい方法であり、LE アイソクロナス チャネルと呼ばれます。 これは、複数の受信デバイスがマスターからデータを同期的に受信することを保証するアルゴリズム メカニズムを提供します。 そのプロトコルでは、Bluetooth トランスミッターによって送信されるデータの各フレームには一定の期間があり、一定期間後にデバイスから受信したデータは破棄されることが規定されています。 これは、受信デバイスが有効な時間枠内でのみデータを受信することを意味し、複数のスレーブ デバイスが受信したデータの同期が保証されます。

この新しい機能を実現するために、BT5.2 はプロトコル スタック コントローラーとホストの間に ISOAL 同期適応層 (等時性適応層) を追加し、データ ストリームのセグメント化と再編成サービスを提供します。

LE接続に基づくBT5.2同期データストリーミング

コネクション型アイソクロナス チャネルは、LE-CIS (LE Con​​nected Isochronous Stream) 伝送方式を使用して双方向通信をサポートします。 LE-CIS 送信では、指定された時間枠内に送信されなかったパケットは破棄されます。 コネクション指向のアイソクロナス チャネル データ ストリーミングは、デバイス間のポイントツーポイント同期通信を提供します。

Connected Isochronous Groups (CIG) モードは、XNUMX つのマスターと複数のスレーブによる複数接続のデータ ストリーミングをサポートできます。 各グループには複数の CIS インスタンスを含めることができます。 グループ内では、CIS ごとに、イベントおよびサブイベントと呼ばれる送信および受信タイム スロットのスケジュールがあります。

各イベントの発生間隔は ISO インターバルと呼ばれ、5ms ~ 4s の時間範囲で指定されます。 各イベントは XNUMX つ以上のサブイベントに分割されます。 同期データ ストリーム送信モードに基づくサブイベントでは、図に示すように、ホスト (M) が XNUMX 回送信し、スレーブが応答します。

BT5.2はコネクションレス型ブロードキャストデータストリームの同期送信に基づく

コネクションレス型同期通信は、ブロードキャスト同期(BIS Broadcast Isochronous Streams)伝送方式を使用し、片方向通信のみをサポートします。 受信機の同期では、まずホストの AUX_SYNC_IND ブロードキャスト データをリッスンする必要があります。ブロードキャストには BIG Info と呼ばれるフィールドが含まれており、このフィールドに含まれるデータは必要な BIS との同期に使用されます。 新しい LEB-C ブロードキャスト制御論理リンクは、チャネル更新アップデートなどの LL 層リンク制御に使用され、LE-S (STREAM) または LE-F (FRAME) 同期チャネル論理リンクはユーザー データ フローとデータ。 BIS 方式の最大の利点は、複数の受信機にデータを同期して送信できることです。

ブロードキャスト アイソクロナス ストリームおよびグループ モードは、接続されていないマルチレシーバー データ ストリームの同期送信をサポートします。 CIG モードとの最大の違いは、このモードが一方向の通信のみをサポートしていることであることがわかります。

BT5.2 LE AUDIO の新機能の概要:

BT5.2 は、LE AUDIO データ ストリーム送信をサポートするためにコントローラー ISOAL 同期アダプテーション レイヤーを新たに追加しました。
BT5.2 は、コネクション型およびコネクションレス型の同期通信をサポートする新しいトランスポート アーキテクチャをサポートしています。
新しい LE セキュリティ モード 3 はブロードキャスト ベースであり、ブロードキャスト同期グループでデータ暗号化を使用できるようになります。
HCI レイヤーには、必要な構成と通信の同期を可能にする多数の新しいコマンドとイベントが追加されます。
リンク層は、接続された同期 PDU やブロードキャスト同期 PDU などの新しい PDU を追加します。 LL_CIS_REQ および LL_CIS_RSP は、接続を作成し、同期フローを制御するために使用されます。
LE AUDIO は、1M、2M、CODED の複数の PHY レートをサポートします。

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