O que é áudio Bluetooth LE? Baixa latência com canais isócronos

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Mercado de ÁUDIO BT 5.2 Bluetooth LE

Como todos sabemos, antes do BT5.2, a transmissão de áudio Bluetooth usava o modo clássico Bluetooth A2DP para transmissão de dados ponto a ponto. Agora, o surgimento do áudio de baixa potência LE Audio quebrou o monopólio do Bluetooth clássico no mercado de áudio. Na CES 2020, a SIG anunciou oficialmente que o novo padrão BT5.2 oferece suporte a aplicativos de streaming de áudio multi-escravos baseados em conexão, como fones de ouvido TWS, sincronização de áudio em várias salas e transmissão baseada em fluxo de dados de transmissão, que pode ser amplamente utilizado em salas de espera, ginásios, salas de conferências, cinemas e outros locais com recepção de áudio em tela pública.

LE AUDIO baseado em transmissão

LE AUDIO baseado em conexão

Princípio de transmissão de áudio BT 5.2 LE

O recurso Canais Isócronos Bluetooth LE é um novo método de transferência de dados entre dispositivos usando Bluetooth LE, chamado Canais Isócronos LE. Ele fornece um mecanismo algorítmico para garantir que vários dispositivos receptores recebam dados do mestre de forma síncrona. Seu protocolo estipula que cada quadro de dados enviado pelo transmissor Bluetooth terá um período de tempo, e os dados recebidos do dispositivo após esse período serão descartados. Isto significa que o dispositivo receptor só recebe dados dentro da janela de tempo válida, garantindo assim a sincronização dos dados recebidos por vários dispositivos escravos.

Para realizar esta nova função, o BT5.2 adiciona a camada de adaptação de sincronização ISOAL (A Camada de Adaptação Isócrona) entre o Controlador da pilha de protocolos e o Host para fornecer serviços de segmentação e reorganização de fluxo de dados.

Streaming de dados síncrono BT5.2 baseado em conexão LE

O canal isócrono orientado à conexão usa o método de transmissão LE-CIS (LE Connected Isochronous Stream) para suportar comunicação bidirecional. Na transmissão LE-CIS, quaisquer pacotes não transmitidos dentro da janela de tempo especificada serão descartados. O streaming de dados de canal isócrono orientado à conexão fornece comunicação síncrona ponto a ponto entre dispositivos.

O modo Connected Isochronous Groups (CIG) pode suportar streaming de dados multiconectados com um mestre e vários escravos. Cada grupo pode conter diversas instâncias do CIS. Dentro de um grupo, para cada CIS, existe um cronograma de horários de transmissão e recepção, denominados eventos e subeventos.

O intervalo de ocorrência de cada evento, denominado intervalo ISO, é especificado no intervalo de tempo de 5ms a 4s. Cada evento é dividido em um ou mais subeventos. No subevento baseado no modo de transmissão de fluxo de dados síncrono, o host (M) envia uma vez com o(s) escravo(s) respondendo conforme mostrado.

BT5.2 baseado na transmissão síncrona de fluxo de dados de transmissão sem conexão

A comunicação síncrona sem conexão usa o método de transmissão de sincronização de transmissão (BIS Broadcast Isochronous Streams) e oferece suporte apenas à comunicação unidirecional. A sincronização do receptor precisa primeiro ouvir os dados de transmissão do host AUX_SYNC_IND, a transmissão contém um campo chamado BIG Info, os dados contidos neste campo serão usados ​​para sincronizar com o BIS necessário. O novo link lógico de controle de transmissão LEB-C é usado para controle de link da camada LL, como atualização de canal, e o link lógico do canal de sincronização LE-S (STREAM) ou LE-F (FRAME) será usado para fluxo de dados do usuário e dados. A maior vantagem do método BIS é que os dados podem ser transmitidos para vários receptores de forma síncrona.

O fluxo isócrono de transmissão e o modo de grupo suportam a transmissão síncrona de fluxos de dados de múltiplos receptores não conectados. Pode-se observar que a maior diferença entre ele e o modo CIG é que este modo suporta apenas comunicação unidirecional.

Resumo dos novos recursos do BT5.2 LE AUDIO:

Camada de adaptação de sincronização ISOAL do controlador recentemente adicionada BT5.2 para suportar transmissão de fluxo de dados LE AUDIO.
BT5.2 suporta uma nova arquitetura de transporte para suportar comunicação síncrona orientada e sem conexão.
Há um novo LE Security Mode 3 que é baseado em transmissão e permite que a criptografia de dados seja usada em grupos de sincronização de transmissão.
A camada HCI adiciona vários novos comandos e eventos que permitem a sincronização da configuração e comunicação necessárias.
A camada de enlace adiciona novas PDUs, incluindo PDUs de sincronização conectadas e PDUs de sincronização de transmissão. LL_CIS_REQ e LL_CIS_RSP são usados ​​para criar conexões e controlar o fluxo de sincronização.
LE AUDIO suporta múltiplas taxas PHY de 1M, 2M e CODIFICADAS.

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