Čo je Bluetooth LE Audio? Nízka latencia s izochrónnymi kanálmi

Obsah

BT 5.2 Bluetooth LE AUDIO Market

Ako všetci vieme, pred BT5.2 využíval prenos zvuku Bluetooth klasický režim Bluetooth A2DP na prenos dát z bodu do bodu. Objavenie sa zvuku s nízkou spotrebou energie LE Audio teraz prelomilo monopol klasického Bluetooth na audio trhu. Na veľtrhu CES 2020 spoločnosť SIG oficiálne oznámila, že nový štandard BT5.2 podporuje jednohlavné multi-slave audio streamingové aplikácie založené na pripojení, ako sú slúchadlá TWS, synchronizácia zvuku vo viacerých miestnostiach a prenos založený na vysielaných dátových tokoch, ktoré môžu byť široko používaný v čakárňach, telocvičniach, konferenčných sálach, kinách a iných miestach s verejným príjmom zvuku.

LE AUDIO založené na vysielaní

LE AUDIO založené na pripojení

BT 5.2 LE Princíp prenosu zvuku

Funkcia izochrónnych kanálov Bluetooth LE je nová metóda prenosu údajov medzi zariadeniami pomocou technológie Bluetooth LE, nazývaná LE izochrónne kanály. Poskytuje algoritmický mechanizmus na zabezpečenie toho, aby viaceré prijímacie zariadenia prijímali dáta z hlavného zariadenia synchrónne. Jeho protokol stanovuje, že každý rámec údajov odoslaných vysielačom Bluetooth bude mať určité časové obdobie a údaje prijaté zo zariadenia po tomto časovom období budú vyradené. To znamená, že prijímacie zariadenie prijíma údaje iba v rámci platného časového okna, čím je zaručená synchronizácia údajov prijatých viacerými podriadenými zariadeniami.

Aby bolo možné realizovať túto novú funkciu, BT5.2 pridáva adaptačnú vrstvu ISOAL (The Isochronous Adaptation Layer) medzi radič zásobníka protokolov a hostiteľa, aby poskytoval služby segmentácie a reorganizácie dátového toku.

Synchrónne streamovanie dát BT5.2 založené na pripojení LE

Izochrónny kanál orientovaný na spojenie využíva prenosovú metódu LE-CIS (LE Connected Isochronous Stream) na podporu obojsmernej komunikácie. Pri prenose LE-CIS budú všetky pakety, ktoré sa neprenesú v určenom časovom okne, vyradené. Izochrónne streamovanie údajov kanála orientované na spojenie poskytuje synchrónnu komunikáciu medzi zariadeniami.

Režim Connected Isochronous Groups (CIG) môže podporovať streamovanie dát s viacerými pripojeniami s jedným hlavným a viacerými podriadenými. Každá skupina môže obsahovať viacero inštancií CIS. V rámci skupiny pre každý CIS existuje plán vysielacích a prijímacích časových úsekov, nazývaných udalosti a čiastkové udalosti.

Interval výskytu každej udalosti, nazývaný interval ISO, je špecifikovaný v časovom rozsahu 5 ms až 4 s. Každá udalosť je rozdelená do jednej alebo viacerých čiastkových udalostí. V čiastkovej udalosti založenej na režime synchrónneho prenosu dátového toku hostiteľ (M) pošle raz, pričom slave(y) odpovedajú, ako je znázornené.

BT5.2 založený na synchrónnom prenose vysielaného dátového toku bez pripojenia

Synchrónna komunikácia bez pripojenia využíva metódu prenosu synchronizácie vysielania (BIS Broadcast Isochronous Streams) a podporuje iba jednosmernú komunikáciu. Synchronizácia prijímača musí najprv počúvať dáta vysielania hostiteľa AUX_SYNC_IND, vysielanie obsahuje pole s názvom BIG Info, údaje obsiahnuté v tomto poli sa použijú na synchronizáciu s požadovaným BIS. Nové logické prepojenie riadenia vysielania LEB-C sa používa na riadenie prepojenia vrstvy LL, ako je aktualizácia kanála, a logické prepojenie synchronizačného kanála LE-S (STREAM) alebo LE-F (FRAME) sa použije na tok používateľských údajov a údajov. Najväčšou výhodou metódy BIS je, že dáta môžu byť prenášané do viacerých prijímačov synchrónne.

Režim vysielania izochrónneho toku a skupiny podporuje synchrónny prenos neprepojených dátových tokov s viacerými prijímačmi. Je vidieť, že najväčší rozdiel medzi ním a režimom CIG je v tom, že tento režim podporuje iba jednosmernú komunikáciu.

Súhrn nových funkcií BT5.2 LE AUDIO:

BT5.2 novo pridaný radič ISOAL synchronizačnej adaptačnej vrstvy na podporu prenosu dátového toku LE AUDIO.
BT5.2 podporuje novú transportnú architektúru na podporu synchrónnej komunikácie orientovanej na spojenie a bez spojenia.
K dispozícii je nový bezpečnostný režim LE 3, ktorý je založený na vysielaní a umožňuje použitie šifrovania údajov v skupinách synchronizácie vysielania.
Vrstva HCI pridáva množstvo nových príkazov a udalostí, ktoré umožňujú synchronizáciu požadovanej konfigurácie a komunikácie.
Linková vrstva pridáva nové PDU, vrátane pripojených synchronizačných PDU a vysielacích synchronizačných PDU. LL_CIS_REQ a LL_CIS_RSP sa používajú na vytváranie spojení a riadenie toku synchronizácie.
LE AUDIO podporuje 1M, 2M, CODED viacnásobné PHY rýchlosti.

Prejdite na začiatok