作者:任凱 藍牙技術(shù)聯(lián)盟開發(fā)者關(guān)系高級經(jīng)理
LE Audio是下一代藍牙音頻,它基于低功耗藍牙(LE)工作,而Classic Audio則基于經(jīng)典藍牙射頻(也被稱為藍牙BR/EDR射頻)工作。
低功耗同步通道(LE Isochronous Channels )是藍牙核心規(guī)格5.2引入的主要功能之一。它將與目前正在開發(fā)的相關(guān)藍牙配置文件(Profiles)一起幫助實現(xiàn)多重串流音頻(Multi-Stream Audio)和用于音頻分享的廣播音頻(Audio Sharing)。本文將為開發(fā)者介紹關(guān)于低功耗同步通道的基本概念并回答一些常見問題。
多重串流音頻是LE Audio的主要新功能之一。它能在智能手機等音源設(shè)備與入耳式耳機或普通耳機等一個或多個音頻接收設(shè)備之間傳輸多個獨立、同步的音頻串流。
為了支持多重串流音頻,LE Audio引入了同步連接組(Connected Isochronous Group, CIG)和同步連接串流 (Connected Isochronous Stream, CIS)。
同步連接組(CIG)由主機(Master, Link Layer)創(chuàng)建,包含1個或多個同步連接串流。同步連接串流是一個主機和一個特定從機(Slave, Link Layer)之間的點對點數(shù)據(jù)傳輸串流,并且是帶有確認的雙向通信協(xié)議。此外,同步連接串流可以分成至少一個或多個子事件(subevents),這些子事件是主機和從機使用特定同步連接PDU交換數(shù)據(jù)包的時段。
圖1. 包含2個同步連接串流(CIS)的同步連接組(CIG)。每個同步連接串流包含4個子事件。
音頻分享是LE Audio的重要用例。它使音頻源設(shè)備可以將一個或多個音頻串流廣播到無限數(shù)量的音頻接收設(shè)備。為了支持音頻分享,LE Audio引入了同步廣播組(Broadcast Isochronous Group, BIG)和同步廣播串流(Broadcast Isochronous Stream, BIS)。此類設(shè)備有兩種類型:同步廣播設(shè)備(Isochronous Broadcaster)和同步接收設(shè)備(Synchronized Receiver)。
同步廣播組由同步廣播設(shè)備創(chuàng)建,包含一個或多個同步廣播串流。同步廣播串流是一對多數(shù)據(jù)傳輸串流。它使用的是不帶確認的廣播數(shù)據(jù)包傳輸機制。此外,同步廣播串流也可以分為一個或多個子事件。這些子事件是用于廣播特定同步廣播PDU(被不限數(shù)量的同步接收器接收并處理)的時段。
圖2. 包含2個同步廣播串流的同步廣播組。每個同步廣播串流包含4個子事件。
開發(fā)者在低功耗同步通道方面的常見問題包括:
Q: 1個同步連接組(CIG)可以創(chuàng)建多少個同步連接串流(CIS)?
1個同步連接組中最多包含31個同步連接串流。
Q: 主機與從機創(chuàng)建同步連接串流(CIS)的流程是什么?
請參見《藍牙核心規(guī)格5.2》第6卷B部分第5.1.15節(jié) “同步連接串流創(chuàng)建步驟”。
Q: 主機能夠與一個從機創(chuàng)建多少個同步連接串流(CIS)?
主機可以與一個從機創(chuàng)建一個或多個同步連接串流。一個同步連接組中最多包含31個同步連接串流。
Q: 同步連接串流(CIS)可以加密嗎?
是的,可以加密。請參見《藍牙核心規(guī)格5.2》第6卷B部分第4.5.13.7節(jié)。
Q: 主機和從機如何檢測同步連接串流丟失?
建立同步連接串流時,主機應(yīng)啟動同步連接串流監(jiān)視計時器以監(jiān)測丟失情況。如果在建立同步連接串流之前,同步連接串流監(jiān)視計時器達到6 * ISO_Interval,則同步連接串流將被視為丟失。從機也會相應(yīng)啟動同步連接串流監(jiān)視計時器,如果在建立同步連接串流之前達到6 * ISO_Interval,則認為同步連接串流在從機上丟失。
如果已建立同步連接串流,則當監(jiān)視計時器達到connSupervisionTimeout值時,將被視為同步連接串流丟失。請參見 《藍牙核心規(guī)格5.2》第6卷B部分第4.5.2節(jié)。
Q: 同步接收設(shè)備(Synchronized Receiver)如何檢測到與同步廣播設(shè)備(Isochronous Broadcaster)的連接丟失?
與同步廣播組同步的設(shè)備稱為同步接收設(shè)備。當該設(shè)備開始與同步廣播組同步時,將配置同步廣播組的同步超時參數(shù)。該參數(shù)規(guī)定兩次成功接收同步廣播串流(BIS) PDU之間的最大允許時間。超時時間至少為6 * ISO_Interval.
Q: 1個同步廣播組(BIG)內(nèi)可以創(chuàng)建多少個同步廣播串流(BIS)?
1個同步廣播組內(nèi)最多有31個同步廣播串流。
Q: 同步廣播串流可以加密嗎?
可以。請參見《藍牙核心規(guī)格5.2》第6卷B部分第4.4.6.10節(jié)。
Q: 可以在LE同步通道數(shù)據(jù)包(LE Isochronous Channels packet)的循環(huán)冗余校驗(Cyclic Redundancy Check, CRC)之后添加CTE(Constant Tone Extension,)嗎?
LE同步通道有自己的同步物理通道PDU并且不包含CTE字段。更多細節(jié),請參見《藍牙核心規(guī)格5.2》第6卷B部分第2.6節(jié)。從LE鏈路層(Link Layer)開始,仍允許使用包含CTE的廣播物理通道PDU(Advertising Physical Channel PDU)或數(shù)據(jù)物理通道PDU(Data Physical Channel PDU)。
Q: 除了LE 1M PHY之外,同步通道(Isochronous Channels)還支持LE 2M PHY和LE Coded PHY嗎?
是的。同步連接串流允許從主機到從機的PHY不同于由從機到主機的PHY。