什麼是藍牙 LE 音訊? 同步頻道的低延遲

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BT 5.2 藍牙 LE 音響市場

眾所周知,在BT5.2之前,藍牙音訊傳輸採用經典的藍牙A2DP模式進行點對點資料傳輸。 現在低功耗音訊LE Audio的出現,打破了經典藍牙在音響市場的壟斷。 在2020年CES上,SIG正式宣布新的BT5.2標準支援基於連接的一主多從音訊串流應用,例如TWS耳機、多房間音訊同步、基於廣播資料流的傳輸,可以廣泛應用於候車室、體育館、會議廳、電影院等公共螢幕音訊接收場所。

基於廣播的 LE AUDIO

基於連接的 LE AUDIO

BT 5.2 LE 音訊傳輸原理

藍牙 LE 同步通道功能是一種使用藍牙 LE 在裝置之間傳輸資料的新方法,稱為 LE 同步通道。 它提供了一種演算法機制​​來確保多個接收設備同步接收來自主設備的資料。 其協定規定藍牙發射器發送的每一幀資料都會有一個時間段,超過該時間段從設備接收到的資料將被丟棄。 這意味著接收設備只接收有效時間視窗內的數據,從而確保多個從設備接收的數據同步。

為了實現這項新功能,BT5.2在協定棧Controller和Host之間增加了ISOAL同步適配層(The Isochronous Adaptation Layer),提供資料流分段和重組服務。

基於LE連線的BT5.2同步資料流

面向連接的等時通道採用LE-CIS(LE Con​​nected Isochronous Stream)傳輸方式,支援雙向通訊。 在LE-CIS傳輸中,任何未在指定時間視窗內傳輸的資料包將被丟棄。 面向連接的同步通道資料流提供設備之間的點對點同步通訊。

連線同步組(CIG)模式可以支援一主多從的多重連線資料流。 每個群組可以包含多個 CIS 實例。 在群組內,對於每個 CIS,都有一個發送和接收時隙的時間表,稱為事件和子事件。

每個事件的發生間隔稱為ISO間隔,規定在5ms至4s的時間範圍內。 每個事件又分為一個或多個子事件。 在基於同步資料流傳輸模式的子事件中,主機(M)發送一次,從機回應如圖所示。

BT5.2 基於同步傳輸的無連線廣播資料流

無連線同步通訊採用廣播同步(BIS Broadcast Isochronous Streams)傳輸方式,僅支援單向通訊。 接收端同步需要先監聽主機AUX_SYNC_IND廣播數據,該廣播包含一個名為BIG Info的字段,該字段包含的數據將用於與所需的BIS進行同步。 新的LEB-C廣播控制邏輯鏈路用於LL層鏈路控制,例如通道更新更新,而LE-S(STREAM)或LE-F(FRAME)同步通道邏輯鏈路將用於用戶資料流和數據。 BIS方法的最大優點是可以將資料同步傳輸到多個接收器。

廣播等時流和群組模式支援非連接的多接收器資料流的同步傳輸。 可以看出,它與CIG模式最大的差異在於該模式僅支援單向通訊。

BT5.2 LE AUDIO新特性總表:

BT5.2新增控制器ISOAL同步適配層,支援LE AUDIO資料流傳輸。
BT5.2支援新的傳輸架構,支援面向連接和無連接的同步通訊。
新的 LE 安全模式 3 是基於廣播,允許在廣播同步群組中使用資料加密。
HCI 層新增了許多新命令和事件,允許同步所需的設定和通訊。
連結層增加新的PDU,包括連接同步PDU和廣播同步PDU。 LL_CIS_REQ 和 LL_CIS_RSP 用於建立連線並控制同步流程。
LE AUDIO 支援 1M、2M、CODED 多種 PHY 速率。

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