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作者：XCODER
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目錄
六. 後記
藍牙技術聯盟（Bluetooth Special Interest Group，簡稱SIG）在拉斯維加斯舉辦的CES2020上發佈了新一代藍牙技術標準BT5.2，包括LE ISOCHRONOUS，LE PWOER CONTROL, LE ATTRIBUTE PROTOCOL，今天只談LE ISOCHRONOUS，其他特性詳解後續會持續更新，記得點擊關注公衆號喲。
一. BT 5.2 LE AUDIO市場
衆所周知，BT5.2之前，藍牙音頻傳輸採用經典藍牙A2DP模式進行點對點數據傳輸，現在低功耗音頻LE Audio的出現，打破了經典藍牙壟斷音頻市場的地位。在2020CES展會上，SIG官方宣佈BT5.2新的標準支持基於連接的一主多從音頻流應用，比如TWS耳機，多房間音響同步，以及基於廣播數據流的傳輸，可廣泛用於候機室、體育館、會議廳、電影院等有公共屏幕音頻接收場合。可以說藍牙5.2的出現，既打破了Apple tws專利權，又給多聲道同步音頻傳輸提供了支持。
二. BT 5.2 LE Audio傳輸原理
藍牙LE同步通道功能是一種使用藍牙LE在設備之間傳輸數據的新方法，叫LE Isochronous Channels 。它提供了一種算法機制，可以確保多個接收器設備能同步接收到主設備數據。其協議規定藍牙發射機發送的每幀數據會帶有一個時間期限，從設備在時間窗之後接收到的數據將被丟棄。這意味着接收器設備僅接收有效時間窗口內的數據，從而保證多個從設備接收數據的同步。
爲了實現該新功能，BT5.2在協議棧Controller和Host之間增加ISOAL同步適配層（The Isochronous Adaptation Layer），提供數據流分段，重組服務。
ISOAL層將上層LE服務數據SDU（Service data unit）轉換爲基帶傳輸需要的協議數據PDU（protocol data unit），反之亦然。ISOAL控制器通過支持的1M，2M，編碼PHY接受或生成SDU，每個SDU的長度最大爲最大長度（Max_SDU）。使用HCI ISO數據包將SDU傳輸到上層或從下層傳送到空中。
針對於LE連接模式和非連接模式的應用場景需求，BT5.2 LE AUDIO協議規定了兩套數據流傳輸框架模型。
三. BT5.2 基於LE連接的同步數據流傳輸
面向連接的同步信道使用LE-CIS（LE連接的同步數據流，LE Connected Isochronous Stream）傳輸方式，支持雙向通信。 在LE-CIS傳輸中，規定時間窗內未傳輸的任何數據包將被丟棄。面向連接的同步信道數據流傳輸規定設備之間提供點對點同步通信。
Connected Isochronous Groups (CIG)模式可以支持一主多從的多連接數據流傳輸。每個組可以包含多個CIS實例。 在一個小組內，對於每個CIS，都有一個時間表發送和接收時隙，稱爲事件和子事件。
每個事件的發生間隔，稱爲一個ISO間隔，時間範圍規定在5ms至4s，每個事件被劃分進入一個或多個子事件，在基於同步數據流傳輸模式的子事件中，主機（M）發送一次與從機（S）迴應爲如圖所示
四. BT5.2 基於無連接廣播數據流同步傳輸
無連接同步通信使用廣播同步（BIS Broadcast Isochronous Streams ）傳輸方式，只支持單向通信。接收機同步需要先偵聽主機AUX_SYNC_IND廣播數據，廣播中包含一個稱爲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，例如信道更新更新，LE-S(STREAM)或者LE-F(FRAME)同步信道邏輯鏈路將用於用戶數據流和數據。 BIS方式最大的優勢可以將數據同步傳輸到多個接收機。
Broadcast isochronous stream and group模式支持非連接的多接收機數據流同步傳輸，可以看到它和CIG模式最大的不同在於該模式只支持單向通信。
五. BT5.2 LE AUDIO新特性小結：
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BT5.2新添加控制器ISOAL同步適配層支持LE AUDIO數據流傳輸。
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BT5.2支持新傳輸體系結構以支持面向連接和無連接同步通信。
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有一種新的LE安全模式3，該模式基於廣播方式，允許在廣播同步組中使用數據加密。
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HCI層添加了許多新命令和事件，這些命令和事件允許同步需要的配置和通信。
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鏈路層增加了新的PDU，包括連接的同步PDU和廣播同步PDU。 LL_CIS_REQ和LL_CIS_RSP用於創建連接，控制同步流。
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LE AUDIO 支持 1M, 2M, CODED 多種PHY速率。
6. 後記
從BT5.2規範可見，LE AUDIO功能是純軟件協議棧層面的更新，和需要硬件支持的BT5.1的CODER PHY， LE 2M PHY不一樣，也就是說，各大原廠可以直接通過更新sdk即可支持藍牙LE AUDIO功能，這無疑是個振奮人心的消息。
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