十个关于低功耗同步通道的常见问题

作者：任凯 蓝牙技术联盟开发者关系高级经理

LE Audio是下一代蓝牙音频，它基于低功耗蓝牙（LE）工作，而Classic Audio则基于经典蓝牙射频（也被称为蓝牙BR/EDR射频）工作。

低功耗同步通道（LE Isochronous Channels ）是蓝牙核心规格5.2引入的主要功能之一。它将与目前正在开发的相关蓝牙配置文件（Profiles）一起帮助实现多重串流音频（Multi-Stream Audio）和用于音频分享的广播音频（Audio Sharing）。本文将为开发者介绍关于低功耗同步通道的基本概念并回答一些常见问题。

多重串流音频是LE Audio的主要新功能之一。它能在智能手机等音源设备与入耳式耳机或普通耳机等一个或多个音频接收设备之间传输多个独立、同步的音频串流。

为了支持多重串流音频，LE Audio引入了同步连接组(Connected Isochronous Group, CIG)和同步连接串流 (Connected Isochronous Stream, CIS)。

同步连接组（CIG）由主机（Master, Link Layer）创建，包含1个或多个同步连接串流。同步连接串流是一个主机和一个特定从机（Slave, Link Layer）之间的点对点数据传输串流，并且是带有确认的双向通信协议。此外，同步连接串流可以分成至少一个或多个子事件（subevents），这些子事件是主机和从机使用特定同步连接PDU交换数据包的时段。

图1. 包含2个同步连接串流（CIS）的同步连接组（CIG）。每个同步连接串流包含4个子事件。

音频分享是LE Audio的重要用例。它使音频源设备可以将一个或多个音频串流广播到无限数量的音频接收设备。为了支持音频分享，LE Audio引入了同步广播组（Broadcast Isochronous Group, BIG）和同步广播串流（Broadcast Isochronous Stream, BIS）。此类设备有两种类型：同步广播设备（Isochronous Broadcaster）和同步接收设备（Synchronized Receiver）。

同步广播组由同步广播设备创建，包含一个或多个同步广播串流。同步广播串流是一对多数据传输串流。它使用的是不带确认的广播数据包传输机制。此外，同步广播串流也可以分为一个或多个子事件。这些子事件是用于广播特定同步广播PDU（被不限数量的同步接收器接收并处理）的时段。

图2. 包含2个同步广播串流的同步广播组。每个同步广播串流包含4个子事件。

开发者在低功耗同步通道方面的常见问题包括：

Q: 1个同步连接组（CIG）可以创建多少个同步连接串流（CIS）？

1个同步连接组中最多包含31个同步连接串流。

Q: 主机与从机创建同步连接串流（CIS）的流程是什么？

请参见《蓝牙核心规格5.2》第6卷B部分第5.1.15节 “同步连接串流创建步骤”。

Q: 主机能够与一个从机创建多少个同步连接串流（CIS）？

主机可以与一个从机创建一个或多个同步连接串流。一个同步连接组中最多包含31个同步连接串流。

Q: 同步连接串流（CIS）可以加密吗？

是的，可以加密。请参见《蓝牙核心规格5.2》第6卷B部分第4.5.13.7节。

Q: 主机和从机如何检测同步连接串流丢失？

建立同步连接串流时，主机应启动同步连接串流监视计时器以监测丢失情况。如果在建立同步连接串流之前，同步连接串流监视计时器达到6 * ISO_Interval，则同步连接串流将被视为丢失。从机也会相应启动同步连接串流监视计时器，如果在建立同步连接串流之前达到6 * ISO_Interval，则认为同步连接串流在从机上丢失。

如果已建立同步连接串流，则当监视计时器达到connSupervisionTimeout值时，将被视为同步连接串流丢失。请参见 《蓝牙核心规格5.2》第6卷B部分第4.5.2节。

Q: 同步接收设备（Synchronized Receiver）如何检测到与同步广播设备（Isochronous Broadcaster）的连接丢失？

与同步广播组同步的设备称为同步接收设备。当该设备开始与同步广播组同步时，将配置同步广播组的同步超时参数。该参数规定两次成功接收同步广播串流（BIS） PDU之间的最大允许时间。超时时间至少为6 * ISO_Interval.

Q: 1个同步广播组（BIG）内可以创建多少个同步广播串流（BIS）？

1个同步广播组内最多有31个同步广播串流。

Q: 同步广播串流可以加密吗？

可以。请参见《蓝牙核心规格5.2》第6卷B部分第4.4.6.10节。

Q: 可以在LE同步通道数据包（LE Isochronous Channels packet）的循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check, CRC）之后添加CTE（Constant Tone Extension,）吗？

LE同步通道有自己的同步物理通道PDU并且不包含CTE字段。更多细节，请参见《蓝牙核心规格5.2》第6卷B部分第2.6节。从LE链路层（Link Layer）开始，仍允许使用包含CTE的广播物理通道PDU（Advertising Physical Channel PDU）或数据物理通道PDU（Data Physical Channel PDU）。

Q: 除了LE 1M PHY之外，同步通道（Isochronous Channels）还支持LE 2M PHY和LE Coded PHY吗？

是的。同步连接串流允许从主机到从机的PHY不同于由从机到主机的PHY。