MXPA02004191A

MXPA02004191A - Metodo y aparato para el control eficiente de la transmision de datos en un sistema de comunicacion de voz sobre datos inalambrico.

Info

Publication number: MXPA02004191A
Application number: MXPA02004191A
Authority: MX
Inventors: Yu-Dong Yao
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-12-13
Also published as: US7609716B2; CA2387521A1; ATE360318T1; HK1049244B; CN1158832C; US7522631B1; AU1344401A; KR100812848B1; ATE456894T1; KR20020070426A; KR20070034638A; EP1224787A1; DE60034473D1; CN1385021A; EP1796345B1; DE60034473T2; DE60043792D1; JP4541624B2; US20030103515A1; BRPI0015014B1

Abstract

Un metodo y aparato para la transmision eficiente de datos en un sistema de comunicacion de voz sobre datos inalambrico. En un transmisor, son transmitidos segmentos de datos de acuerdo con un protocolo de datos predefinido. El protocolo de datos predefinido es modificado para definir un primer tamano de segmento y un segundo tamano de segmento. El primer tamano de segmento representa un tamano de segmento minimo que puede ser transmitido. El segundo tamano de segmento representa un tamano de segmento maximo que puede ser transmitido. Un segmento es creado y transmitido cuando una cantidad de informacion sensible al tiempo disponible para la transmision permite que sea construido un segmento que tenga un tamano de segmento entre el tamano de segmento minimo y el tamano de segmento maximo. Tambien es creado y transmitido un segmento de cualquier tamano hasta el tamano del segmento maximo cuando esta disponible cualquier informacion sensible al tiempo para la transmision y es recibido un mensaje de reconocimiento por el transmisor.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA. EL CONTROL EFICIENTE DE LA , TRANSMISIÓN DE DATOS EN UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE VOZ SOBRE DATOS INALÁMBRICO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención pertenece, de manera general, al campo de las comunicaciones inalámbricas, y de manera más específica proporciona un método y aparato eficientes para transmitir información sensible al tiempo en un sistema de comunicación de voz sobre datos inalámbrico.

II. Antecedentes El campo de las comunicaciones inalámbricas tiene muchas aplicaciones incluyendo los teléfonos inalámbricos, paginación, circuitos locales inalámbricos y sistemas de comunicación satelitales. Una aplicación particularmente importante es la de los sistemas de telefonía celular para abonados o suscriptores móviles. (Como se utiliza aquí, el término sistemas "celulares" abarca ambas frecuencias células y PCS) . Han sido desarrolladas varias mterfases o interconexiones aéreas para tales sistemas de telefonía celular, incluyendo las de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y acceso múltiple por división de código (CDMA) . En conexión con esto, han sido establecidos varios estándares domésticos 5 e internacionales incluyendo el Servicio Telefónico Móvil Avanzado (AMPS), Sistema Global para Móviles (GSM), y el Estándar Interino 95 (IS-95) . En particular, el IS-95 y sus derivados, tales como IS-95A, IS-95B (con frecuencia referidos colectivamente como IS-95), ANSÍ J-STD-008, IS- 10 99, IS-657, IS-707, y otros, son promulgados por la Asociación de la Industria de la Telecomunicación (TÍA) y otros cuerpos de estándares bien conocidos. Los sistemas de telefonía celular configurados de acuerdo con el uso del estándar IS-95 emplean técnicas 15 de procesamiento de señales CDMA para proporcionar un servicio de telefonía celular altamente eficiente y robusto. ün sistema de telefonía celular ejemplar configurado sustancialmente de acuerdo con el uso del IS- 95 se describe en la Patente Estadounidense No. 5,103,459 20 titulada "Sistema y Método para Generar Formas de Onda de Señales en un Sistema de Telefonía Celular CDMA" , la cual fue cedida al beneficiario de la presente invención y se incorpora aquí como referencia. La patente anteriormente mencionada ilustra el procesamiento de señales de la 25 transmisión o enlace de ida en una estación base CDMA. El **- procesamiento de señales de la recepción, o enlace de regreso, ejemplar, en una estación base CDMA se describe en la Solicitud Estadounidense No. de Serie 08/987,172, presentada en Diciembre 9, 1997, titulada DESMODÜLADOR MÜLTICANAL, la cual fue cedida al beneficiario de la presente invención y se incorpora aquí como referencia. En sistemas CDMA, el control de la potencia aérea es un aspecto vital. Un método ejemplar del control de potencia en un sistema CDMA se describe en la patente Estadounidense No. 5,056,106, titulada "Método y Aparato para Controlar la Potencia de Transmisión en un Sistema de Telefonía Celular Móvil CDMA" la cual fue cedida al beneficiario de la presente invención y se incorpora aquí como referencia. Bajo los Estándares Interinos IS-99 e IS-657 (a los que se hace referencia colectivamente como IS-707), un sistema de comunicación que cumple con el IS-95 puede proporcionar servicios de comunicaciones de voz y datos. Los servicios de comunicaciones de datos permiten que sean intercambiados datos digitales entre un transmisor y uno o más receptores sobre una interfaz o interconexión inalámbrica. Los ejemplos de los tipos de datos digitales típicamente transmitidos utilizando el estándar IS-707 incluyen archivos de computadora y correo electrónico. Más recientemente, han sido utilizados protocolos de datos, tales como aquéllos especificados por el IS-707, para transmitir información sensible al tiempo, tal como información de audio o video. Transmitir información sensible al tiempo utilizando protocolos de datos es 5 ventajoso en tales aplicaciones debido a la codificación y distribución de la información de audío a un número de computadoras vía una red de computadoras grandes, tal como la Internet. De acuerdo con el estándar IS-707, el cual 10 incluye al IS-707.4 para servicios de datos asincrónicos y el IS-707.5 para servicios de datos de paquete, los datos intercambiados entre un transmisor y un receptor son procesados en paquetes discretos, de otro modo conocidos como paquetes de datos o cuadros de datos o 15 simplemente cuadros. Para incrementar la probabilidad de que un cuadro sea transmitido exitosamente durante una transmisión de datos, el IS-707 emplea un protocolo de enlace de radio (RLP) para rastrear los cuadros transmitidos sucesivamente y para efectuar la transmisión 20 de un cuadro cuando el cuadro no sea transmitido exitosamente. Además del RLP, también son utilizados protocolos de datos de capa superior para asegurar que los cuadros sean recibidos exitosamente. Por ejemplo, el protocolo TCP bien conocido es utilizado en un ambiente 25 de servicio de datos asincrónicos, (como se explica en el - j ; _? _ * IS-707.4) y es utilizado el protocolo ÜDP en un ambiente de servicio de datos de paquete (como se explica en el ISD-707.5) además del protocolo RLP. Uno de los problemas principales de transmitir información sensible al tiempo utilizando protocolos de datos es el retraso, o latencia, causada por la naturaleza no continua de las comunicaciones de datos.

Retrasos de más de unos cuantos cientos de milisegundos pueden dar como resultado perturbaciones en la información sensible al tiempo que esté siendo transmitida. Cuando se transmiten datos, tales como archivos de computadora, los retrasos de tiempo son fácilmente tolerados debido a la naturaleza de tiempo no real de los datos. Sin embargo, la información sensible al tiempo necesita ser recibida continuamente para ser recreada fielmente. En un transmisor, los protocolos TCP y UDP mencionados anteriormente dependen del llenado de un segmento de TCP o UDP con un número seleccionado de bits, con frecuencia referido como un tamaño de segmento mínimo, transmitiendo entonces el segmento. Si está disponible una cantidad grande de datos para transmisión en un sistema de voz sobre datos, puede ser introducido un retraso para convertir la información sensible al tiempo disponible en numerosos segmentos de TCP o UDP.

Por otro lado, si está disponible una pequeña cantidad de información sensible al tiempo para ser transmitida, no será generado inmediatamente un segmento de TCP o UDP a menos que la cantidad de información sensible al tiempo disponible sea suficiente para alinear el segmento. Esto también introduce un retraso de tiempo en el proceso de transmisión. Si se elige que el tamaño de segmento mínimo de TCP o UDP sea relativamente grande, la latencia se incrementará debido al hecho de que únicamente será transmitido un segmento si se satisface el tamaño del segmento mínimo. Por otro lado, si se elige que el tamaño del segmento mínimo sea relativamente pequeño, ocurrirá una pérdida significativa de recursos de procesamiento en el transmisor para procesar los numerosos segmentos necesarios para la transmisión de una pequeña cantidad de información. Lo que se necesita es un método y un aparato para optimizar el tamaño del segmento de modo que la información sensible al tiempo sea transmitida uniformemente, sin un cambio a los protocolos de datos existentes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención es un método y un aparato para la transmisión eficiente de datos en un sistema de comunicación de voz sobre datos, inalámbrico, reduciendo por lo tanto la latencia asociada con tal sistema de comunicación. Específicamente, esto se logra definiendo un tamaño de segmento mínimo y un tamaño de segmento máximo, permitiendo por lo tanto que sean transmitidos segmentos tanto grandes como pequeños a medida que los 5 datos se vuelven disponibles para la transmisión. En la modalidad ejemplar, son utilizados segmentos de TCP para transmitir información sensible al tiempo, generalmente información de audio, utilizando un formato de datos asincrónico de acuerdo con el IS-707.4 y 10 son utilizados segmentos de UDP para transmitir información de audio utilizando un formato de datos de paquete de acuerdo con el IS-707.5. En una primera modalidad de la presente invención se eligen un primer tamaño de segmento y un segundo tamaño de segmento. El 15 primer tamaño de segmento representa un primer tamaño de segmento mínimo que puede ser transmitido. El segundo tamaño de segmento representa un tamaño de segmento máximo que puede ser transmitido, ün segmento es generado y transmitido cuando una cantidad disponible de 20 información sensible al tiempo para su transmisión permite que sea construido un segmento que tenga un tamaño de segmento entre el tamaño de segmento mínimo y el tamaño de segmento máximo. Un segmento de cualquier tamaño hasta el tamaño de segmento máximo es también 25 creado y transmitido cuando cualquier información sensible al tiempo está disponible para la transmisión y es recibido un mensaje de reconocimiento por el transmisor. En una segunda modalidad de la presente invención, los segmentos son creados y transmitidos a intervalos de tiempo predeterminados, generalmente con respecto a un número de cuadros de vocoder disponibles para la transmisión. Esta modalidad es opuesta a los protocolos de datos de la técnica anterior dado que los segmentos son transmitidos a intervalos de tiempo regulares, en lugar de depender del llenado del segmento con un número mínimo de bytes antes de que pueda tomar lugar una transmisión. En una tercera modalidad, en un transmisor que utiliza un vocoder de velocidad variable, son agregados bits a cuadros de vocoder de baja velocidad para hacer disminuir la relación del tamaño de cuadro de vocoder máximo al tamaño de cuadro de vocoder mínimo. Las pruebas han mostrado que a medida que esta relación disminuye, se reducen o eliminan ciertas distorsiones de audio, tales como interrupciones de sílabas al inicio de frases.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 ilustra una primera modalidad de la presente invención como se utiliza dentro de un transmisor utilizado en un sistema de comunicación de voz sobre datos; La FIGURA 2 ilustra como son convertidos cuadros de vocoder de velocidad variable en segmentos TCP por un procesador de TCP utilizado en el transmisor de la FIGURA 1; y La FIGURA 3 es un diagrama de flujo que detalla el método de la primera modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Las modalidades descritas aquí son descritas con respecto a un sistema de comunicación inalámbrico que opera de acuerdo con el uso de las técnicas de procesamiento de señales CDMA de los estándares interinos IS-95 e IS-707. Aunque la presente invención es especialmente adecuada para utilizarse dentro de tal sistema de comunicaciones, deberá comprenderse que la presente invención puede ser empleada en varios otros tipos de sistemas de comunicación que transmita la información en paquetes discretos, en otras circunstancias conocidos como segmentos, paquetes de datos, cuadros de datos, o simplemente cuadros, incluyendo sistemas de comunicación tanto inalámbricos como alámbricos, redes de computadoras y sistemas de -* comunicación basados en satélite. Adicionalmente, a través de la descripci's?L :'á exponen varios sistemas bien conocidos en forma de bloques. Esto se hizo con el propósito de ser claros. Varios sistemas de comunicación inalámbricos en uso hoy en día emplean estaciones bases fijas que se comunican con unidades móviles utilizando un canal de comunicación de interconexión aéreo o inalámbrico. Tales sistemas de comunicación inalámbricos incluyen AMPS (analógicos), IS-54 (TDMA Norteamericano), GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles TDMA) , y la IS-95 (CDMA) . En una modalidad preferida, la presente invención es implementada en un sistema CDMA. La FIGURA 1 ilustra un diagrama de bloques de un transmisor • 100, utilizado en un sistema de comunicación de voz sobre datos. Un sistema de comunicación de voz sobre datos, como se describe aquí, se refiere a cualquier sistema de comunicación donde es transmitida información sensible al tiempo en los segmentos de datos, segmentos, paquetes o cuadros de datos utilizando protocolos de datos. Los ejemplos de información sensible al tiempo incluyen información de audio, tales como la frecuencia vocal humana, o información de video, tal como las señales de televisión o películas. El término "voz sobre datos" se refiere de manera general a ur_ß sistema de comunicación el cual transmite frecuencia humana, o voz, utilizando protocolos de datos predefinidos, tales como los protocolos de datos TCP o UDP bien conocidos. El transmisor 100 se muestra configurado para utilizarse en una modalidad ejemplar de la presente invención. Tal transmisor 100 puede ser localizado en una estación base o en un teléfono móvil como se utiliza en un sistema de comunicación inalámbrico. Deberá 10 comprenderse que la FIGURA 1 es un diagrama de bloques simplificado de un transmisor completo y que han sido omitidos otros bloques funcionales para mayor claridad. Se pretende que el transmisor 100 como se muestra en la FIGURA 1 no se limite a ningún tipo particular de 15 protocolo o estándar de modulación de transmisión. Además, las funciones de cada uno de los bloques pueden recibir en uno, o múltiples procesadores que ejecuten conjuntos de instrucciones preprogramadas, pueden residir en uno o más ASICS, o pueden residir en elementos de 20 procesamiento discretos, todos los cuales son bien conocidos en la técnica. Como se muestra en la Figura 1, la información sensible al tiempo generalmente en formato analógico, es proporcionada al convertidor de analógico a digital (A/D) 25 102. El A/D 102 utiliza técnicas bien conocidas para 1* á, . t transformar al infsÍ|ÍJ$sióF. sensible al tiempo en una señal digitalizada. Éjl A/D 102 puede efectuar la filtración de paso bajo, muestreo, cuantización, y cuantificación binaria sobre la información sensible al 5 tiempo para producir la señal digitalizada, como es bien sabido en la técnica. La señal digitaliza es entonces proporcionada al vocoder 104. El vocoder 104 es un dispositivo bien conocido para comprimir la señal de voz digitalizada para 10 reducir al mínimo el ancho de banda requerido para la transmisión. El vocoder 104 genera cuadros de vocoder consecutivos, en otras circunstancias conocidos como cuadros de datos, generalmente a intervalos de tiempo regulares, tales como cada 20 milisegundos en la 15 modalidad ejemplar, aunque podrían ser utilizados otros intervalos de tiempo de manera alternativa. La longitud de cada cuadro de datos es por lo tanto de 20 milisegundos. Una forma en la que muchos vocoders maximizan 20 la compresión de señales es detectando periodos de silencio en una señal de voz. Por ejemplo, pausas en la frecuencia vocal humana entre frases, palabras, y aún las sílabas presentan una oportunidad para muchos vocoder para comprimir en ancho de banda de la señal de voz produciendo un cuadro de datos que tiene poca o ninguna información contenida en él. Los vocoders pueden ser mejorados aún más codificando cuadros de datos a velocidades de datos variables. Un ejemplo de tal vocoder de velocidad variable se encuentra en la patente Estadounidense número 5,414,796 (la patente x796) titulada "VOCODER DE VELOCIDAD VARIABLE", cedida al beneficiario de la presente invención e incorporada aquí como referencia. Cuando existe poca o ninguna información disponible para la transmisión, los vocoders de velocidad variable producen cuadros de datos a velocidades de datos reducidas, incrementando de este modo la capacidad de transmisión del sistema de comunicación inalámbrico. En el vocoder de velocidad variable descrito por la patente ?796, los cuadros de datos comprenden datos a una velocidad de datos completa, de la mitad, un cuarto o un octavo de la velocidad de codificación de vocoder más alta. Los cuadros de datos generados por el vocoder 104 son almacenados en una fila de espera 106, o memoria secuencial, para ser modulados digitalmente posteriormente y entonces convertidos de manera ascendente para su transmisión inalámbrica. La fila de espera 106 es una memoria para almacenar cuadros de fí vocoders secuencialas del vocoder 104, proporcionando entonces los cuadros efe vocoder al procesador TCP 108 sobre una base de primero en entrar, primero en salir. En la presente invención, los cuadros de vocoder son 5 codificados en paquetes de datos por. el procesador TCP 108 antes de la transmisión, debido a que los paquetes de datos pueden ser fácilmente manipulados por aplicaciones tales como la codificación de voz utilizando, por ejemplo, técnicas de codificación de clave pública. Los 0 paquetes de datos también pueden ser transmitidos fácilmente entre una interconexión grande de redes de computadoras, tales como la Internet. Los cuadro de vocoder almacenados en la fila de espera 106 son proporcionados al procesador TCP 108, 5 donde son transformados en paquetes de datos, en otras circunstancias son conocidos como segmentos de datos, segmentos de TCP o simplemente segmentos, adecuados para el tipo particular de protocolos de datos utilizados en una red de computadoras tal como la Internet. Por O ejemplo, en la modalidad ejemplar, los cuadro de la fila de espera 106 se les da formato en segmentos de TCP. El TCP es un protocolo de datos bien conocido utilizado para transmitir datos sobre redes de computadoras públicas grandes, tales como la Internet. Otros protocolos de 5 datos bien conocidos pueden ser utilizados alternativamente, tales como el protocolo de datos UDT. El procesador TCP 108 puede ser un dispositivo físico, ya sea discreto, o integrado o puede comprender un microprocesador que ejecute un programa específicamente diseñado para transformar cuadros de vocoder en segmentos de datos adecuados para el protocolo de datos particular a la mano. La Figura 2 ilustra como los cuadros de vocoder de velocidad variable almacenados en al fila de espera 106 son convertidos en segmentos de TCP por el procesador TCP 108. El flujo de datos 200 representa el contenido de la fila de espera 106, mostrado como una serie de cuadros de vocoder secuenciales, teniendo cada cuadro de vocoder una longitud de cuadro de 20 milisegundos. Deberá comprenderse qué otros vocoders podrían generar cuadros de vocoder que tengan longitudes de cuadro de mayor o menos duración. Como se muestra en al Figura 2, cada cuadro de vocoder contiene un número de bits de información dependiendo de la velocidad de datos para el cuadro particular. En el presente ejemplo de la Figura 2, los cuadros de vocoder contienen bits de datos iguales a 192 para un cuadro de velocidad completa, 96 bits para un cuadro de media velocidad, 48 bits para un cuadro de un cuarto de velocidad, y 24 bits para un cuadro de un f " octavo de velocidad. Como se explico anteriormente, los cuadros que tienen velocidades de datos altas representas periodos de actividad de voz, mientras que los cuadros que tiene menores velocidades de datos son representativos de periodos de menos actividad voz o silencio. El procesador TCP 108 llena un cuadro de TCP secuencialmente con bits contenidos en cada cuadro de vocoder en la fila de espera 106. Por ejemplo, en la Figura 2, los 192 bits contenidos del cuadro de vocoder 202 son colocados primero dentro del segmento de TCP 118, a continuación los 96 bits del cuadro de vocoder 204, y así sucesivamente hasta que han sido colocados 536 bits dentro del segmento de TCP 218. Nótese que el cuadro de vocoder 212 es dividido entre el segmento de TCP 218 y el segmento de TCP 220 según sea necesario para llenar el segmento de TCP 218 con 536 bits. Deberá comprenderse que los segmentos de TCP no son generados por procesador TCP 108 sobre una base continua, debido a la naturaleza de los cuadros de vocoder de velocidad variable y debido a las capacidades de procesamiento del procesador 110. En el primer caso, si no está disponible información para la transmisión en la fila de espera 106, será producida una sería grande de cuadros de vocoder de ba a velocidad por el vocoder 104.

Por lo tanto, serán necesarios muchos cuadros de vocoder de baja velocidad para llenar los 536 bits necesarios para un segmento de TCP, y, de este modo, será producido un segmento de TCP más lentamente. Por el contrario, si está presente una alta actividad de voz, será producida una serie de cuadro de vocoder de alta velocidad por el vocoder 104. Por lo tanto, serán necesarios relativamente pocos cuadros de vocoder para satisfacer los 536 bits necesarios para un segmento de TCP, de este modo, será generado un segmento de TCP más rápidamente. En un segundo caso, el proceso de generación de segmentos de TCP es uno de varios procesos concurrentes que ocurren dentro del transmisor 100. De manera general, el procesador 110 coordina las diferentes actividades que ocurren dentro ' del transmisor 100 sobre una base secuencial. Es decir, que cada proceso que ocurre dentro del transmisor 100 es efectuado en una secuencia predefinida, permitiendo que tengan lugar procesos de emergencia e interrupciones reclamadas. Como resultado, los segmentos de TCP son generados únicamente cuando el procesador 110 ha iniciado la lista secuencial de otros procesadores se requiere sean efectuados. Por lo tanto, los segmentos de TCP son generados por el procesador TCP únicamente a intervalos de tiempo discretos cuando sea dictado así por el procesador 110.

Los segmentos de TCP se caracterizan por tener una duración medida por el número de bits contenidos dentro de cada segmento. Como se muestra en la Figura 2, una longitud de segmento de TCP típica puede ser de 536 bits, aunque otros segmentos de TCP pueden tener un número mayor o menor de bits. La longitud de un segmento de TCP es negociada generalmente entre un transmisor y un receptor antes del inicio de las comunicaciones. Tales negociaciones son bien conocidas en la técnica. Por ejemplo el IS-707.4 y el RFC 793 de la Fuerza de Tarea de Ingeniería de la Internet describen detalles sobre como es negociado el tamaño de un segmento de TCP. En los sistemas de comunicación de la técnica anterior, la longitud del segmento se elige sobre la base de la necesidad de transmitir eficientemente cuadros de datos del transmisor al receptor. En la presente invención, son definidos dos tamaños de segmento. ün primer tamaño de segmento representa un tamaño de segmento mínimo que puede ser transmitido. Un segundo tamaño de segmento representa un tamaño de segmento máximo que puede ser transmitido. El segundo tamaño de segmento es equivalente al tamaño del segmento de la técnica anterior, y es negociado entre un transmisor y un receptor antes del inicio de las comunicaciones. El primer tamaño de segmento es predefinido y almacenado en una memoria 112 dentro del transmisor 100. Un segmento de TCP es creado y transmitido cuando una cantidad de información sensible al tiempo disponible en la fila de espera 106 permite que sea construido un segmento que tenga un tamaño de segmento entre el tamaño de segmento mínimo y el tamaño de segmento máximo. También es creado y transmitido un segmento de cualquier tamaño hasta el tamaño de segmento máximo cuando está disponible cualquier información sensible al tiempo para la transmisión y es recibido un mensaje de reconocimiento por el transmisor 100. Esto es explicado con mayor detalle más adelante. Como se hizo notar anteriormente, los segmentos de TCP generalmente no son producidos sobre una base continua. El proceso de generación del segmento ocurre como uno de muchos procesos paralelos en curso dentro del transmisor 100. De manera general, el transmisor 100 comprende el procesador 110, el cual coordina las varias actividades que ocurren dentro del transmisor 100. Como resultado, la generación de un segmento ocurre únicamente cuando el procesador 110 ha efectuado otras funciones que tengan una prioridad mayor que el proceso de generación de segmento, o cuando el proceso de generación del segmento ocurre secuencialmente en la lista de funciones que se requiera sean efectuadas en el procesador 110. Cuando el procesador 110 determina que debe efectuarse el proceso de generación de segmentos, da instrucciones al procesador TCP para determinar si están disponibles suficientes datos en los cuadros de vocoder almacenados dentro de la fila de espera 106 para crear un segmento de TCP que tenga un tamaño de segmento mayor o igual tamaño de segmento mínimo, como se determinó previamente y almacenado dentro de la memoria 112. Si es así, es creado un segmento de TCP, que tiene un número mínimo de bits igual al tamaño de segmento mínimo y que tiene un tamaño máximo igual al tamaño de segmento máximo de acuerdo a lo negociado entre el transmisor 100 y un receptor. Sí ei exceso de datos restantes va a ser transmitido en la fila de espera 106 por encima del tamaño de segmento máximo, es creado un segundo segmento de TCP si puede ser creado un segmento que tenga al menos el tamaño de segmento mínimo partiendo del exceso de datos. Si es así, es creado un segundo segmento de TCP. Si no, el exceso de datos permanece almacenado en la fila de espera 106 hasta que el procesador 110 da instrucciones al procesador TCP para determinar una vez más la cantidad de datos almacenados en la fila de espera 106. Probablemente sean creados y almacenados cuadros de e la fila de espera 106 durante el tiempo en el que el procesador 110 efectúa otras funciones necesarias dentro del transmisor 100. La presente invención reduce al mínimo los problemas de latencia causados por la transmisión discontinua de datos que esperan ser transmitidos en la fila de espera 106. En los sistemas de la técnica anterior, los datos no eran transmitidos hasta que se satisfacía el tamaño de fila de espera predeterminado. Podría transcurrir un periodo de tiempo relativamente grande antes que suficientes datos llenaran la fila de espera 106 con suficientes datos para satisfacer el tamaño de segmento mínimo predeterminado. Por lo tanto, podrían ser introducidos retrasos relativamente grandes en la transmisión de datos sensibles al tiempo. La presente invención reduce al mínimo la latencia utilizando un método de dos tamaños de segmento. El tamaño de segmento mínimo permite que los segmentos de TCP sean generados más rápidamente, de este modo a una velocidad más regular. Los cuadros de vocoder que esperan la transmisión en la fila de espera 106 son transmitidos más rápidamente debido a la menor cantidad de datos necesarios para crear un segmento. Una segunda ventaja del método de dos tamaños de segmento es que pueden ser transmitidos segmentos más grandes cuando sea generada y J^i, . 22 almacenada una canfíífeifl de datos en al fila de espera 106. En este caso, solt reados segmentos que tienen un tamaño de segmento igual al tamaño de segmento máximo. Esto permite un procesamiento más eficiente y reduce la 5 sobrecarga asociada con la generación de muchos segmentos de TCP. Además de generar y transmitir segmentos como se describió anteriormente, un segmento puede ser generado cuando es recibido un mensaje de reconocimiento 10 por el transmisor 100. Los mensajes de reconocimiento son utilizados en algunos protocolos de datos, tales como el TCP, para notificar a un transmisor cuando ha sido recibido un segmento o lote de segmentos sin error. En tales sistemas, arranca un temporizador localizado dentro 15 de un transmisor cuando es transmitido un segmento o lote de segmentos. Cuando es recibido un segmento o lote de segmentos sin error en un receptor, es generado un mensaje de reconocimiento por el receptor y enviado al transmisor para informar al transmisor que el segmento o 20 lote de segmentos fue recibido apropiadamente. Si no es recibido un mensaje de reconocimiento por el transmisor dentro de un periodo de tiempo predeterminado, el segmento o lote de segmentos es retransmitido. Cuando es recibido un mensaje de reconocimiento 25 por un transmisor, éste indica que la calidad del canal de transmisión entre el transmisor y el receptor es buena y que la probabilidad de errores en la transmisión es baja. En la presente invención, cuando es recibido un mensaje de reconocimiento por el transmisor 100, el procesador 110 da instrucciones al procesador TCP para generar un segmento de TCP, sin importar cuantos datos estén almacenados en al fila de espera 106. Por lo tanto, pueden ser creados segmentos de TCP que tengan un tamaño de segmento menor que el tamaño de segmento mínimo, hasta un tamaño máximo del tamaño de segmento máximo. En una segunda modalidad de la presente invención, son creados y transmitidos segmentos de TCP a intervalos de tiempo predeterminados, generalmente con respecto a un numero de cuadros de vocoder disponibles para la transmisión. Esta modalidad es opuesta a los protocolos de datos de la técnica anterior, en que los segmentos son transmitidos a intervalos de tiempo regulares, más que ser independientes del llenado del segmento con un número mínimo de bytes antes de que tome lugar una transmisión. Como se describió anteriormente, el procesador 110 efectúa varios procesos dentro del transmisor 100 sobre una base secuencial. En un punto predeterminado durante la secuencia, el procesador 110 da instrucciones al procesador TCP para crear uno o más segmentos de TCP si existen suficientes datos en la fila de espera 106. En esta modalidad, si ha sido almacenado un número predeterminado de cuadros de vocoder dentro de la fila de espera 106, es generado un segmento de TCP por el procesador TCP 108. En la modalidad ejemplar, el número predeterminado de cuadros de vocoder es de 10 cuadros. Esta modalidad elimina los retrasos de transmisión asociados con la espera de que esté disponible un número predeterminado de bits en la fila de espera 106 antes de generar un segmento de TCP. Por lo tanto, los segmentos de TCP son generados sobre una base más regular, reduciendo por lo tanto la latencia y otros problemas asociados con las transmisiones de datos irregulares de la técnica anterior. En una tercera modalidad de la presente invención, en un transmisor que utiliza un vocoder de velocidad variable, son agregados bits a los cuadros de vocoder de baja velocidad para hacer disminuir la relación del tamaño de cuadro de vocoder máximo al tamaño de cuadro de vocoder mínimo. Pruebas han mostrado que cuando esta relación disminuye, son reducidas o eliminadas ciertas distorsiones de audio, tales como interrupción de sílabas al inicio de frases.

En la tercera modalidad, cuando los cuadros de vocoder son generados por el vocoder 104, el procesador 110 agrega bits aleatorios a cualquier cuadro de vocoder que no contenga un número predeterminado de bits, es decir, cuadros de vocoder codificados de baja velocidad. Los bits son agregados hasta que el número de bits contenidos dentro del cuadro de vocoder es igual al número predeterminado de bits. La adición de bits a los cuadros de vocoder codificados de baja velocidad, permite mayor uniformidad en el número promedio de bits en cada cuadro de vocoder almacenado en la fila de espera 106, y de este modo, la velocidad a la cual son generados los segmentos de TCP. La Figura 3 es un diagrama de flujo que da detalles del método de la primera modalidad de la presente invención. En el paso 300, son iniciadas las comunicaciones entre un transmisor y un receptor. Como parte del proceso de inicialización, es negociado un protocolo de datos entre el transmisor y el receptor, tal como el TCP o UDP. En algunos protocolos, tales como el TCP se negocia un tamaño de segmento máximo entre el transmisor y el receptor también. El proceso de negociación es bien conocido en la técnica. El tamaño de segmento máximo define el tamaño de segmento más grande que será transmitido al receptor. En muchos protocolos de datos, se permite que los segmentos que tienen un tamaño de segmento menor sean transmitidos también. El tamaño de segmento mínimo generalmente no es negociado entre el transmisor y el receptor. Una vez que han sido ínicializadas las comunicaciones, la información sensible al tiempo, tal como la frecuencia vocal humana, es transmitida entre el transmisor y el receptor. En el paso 302, el procesador TCP 108 espera instrucciones del procesador 110, para que el procesador TCP 104 determine si existen suficientes datos dentro de la fila de espera 106 para generar un segmento. Cuando el procesador 110 da instrucciones al procesador TCP para generar un segmento, el procesamiento continua al paso 304. En el paso 304, el procesador TCP 108 determina si ha sido recibido un mensaje de reconocimiento dentro de un periodo de tiempo predeterminado. La recepción de un mensaje de reconocimiento del receptor es una indicación de que la calidad del canal de comunicación es aceptable, y que existe una alta probabilidad de que serán recibidas transmisiones adicionales exitosamente. No todos los protocolos de datos utilizan un sistema basado en el reconocimiento. Por ejemplo, el protocolo UDP no utiliza mensajes de reconocimiento para alertar a un transmisor que la calidad del canal de comunicación es buena. En esos tipos de protocolos, el paso 304 es evitado. Si ha sido recibido un mensaje de reconocimiento dentro del periodo de tiempo predeterminado, es generado un segmento de cualesquier datos disponibles en la fila de espera 106, como se muestra en el paso 306. El segmento resultante puede tener un tamaño de segmento menor que el tamaño de segmento mínimo o mayor que el tamaño de segmento mínimo, hasta el tamaño de segmento máximo. Si están disponibles más datos en la fila de espera 106 después de generar un segmento de tamaño máximo, esos datos son enviados en un segundo segmento, y si es necesario, segmentos subsecuentes. El procesamiento regresa entonces al paso 302, donde el procesador TCP 108 espera la siguiente instrucción del procesador 110 para verificar la fila de espera 106 nuevamente. Si no ha sido recibido un mensaje de reconocimiento dentro del periodo de fiempo predeterminado, o si no es utilizado un protocolo de datos basado en el reconocimiento, el procesamiento continúa al paso 308. En el paso 308, el procesador TCP 108 verifica la fila de espera 106 para determinar sí están almacenados suficientes datos dentro de la fila de espera 106 para generar un segmento que tenga un tamaño - -i' 28 de segmento igual a, o mayor que el tamaño de segmento mínimo. Si es así, se efectúa el paso 310, en el cual el procesador TCP genera un segmento que tiene un tamaño de segmento entre el tamaño de segmento mínimo y el tamaño 5 de segmento máximo. Si están disponibles más datos en la fila de espera 106 después de generar un segmento de tamaño máximo, esos datos son enviados en un segundo segmento, y si es necesario, segmentos subsecuentes. El procesamiento regresa entonces nuevamente al paso 302, 10 donde el procesador TCP 108 espera la siguiente instrucción del procesador 110 para verificar la fila de espera 106 nuevamente. Si los datos almacenados dentro de la fila de espera 106 no son suficientes para generar un segmento 15 que tenga un tamaño de segmento mayor o igual al tamaño de segmento mínimo, el procesador TCP 108 no genera un segmento, y el procesamiento continua de nuevo en el paso 302, donde en el procesador TCP espera la siguiente instrucción del procesador 110 para verificar la fila de 20 espera 106 nuevamente. De este modo, han sido mostradas y descritas las modalidades preferidas de la presente invención.

Sería evidente a un experto en la técnica, sin embargo, que pueden hacerse numerosas alteraciones a las 25 modalidades aquí descritas sin apartarse del espíritu o i i alcance de la invención. Por lo tanto, la presente invención no está limitada, excepto de acuerdo con las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

^^VINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.

1. Un método para transmitir información sensible al tiempo sobre un sistema de comunicación de voz sobre datos inalámbrico, utilizado en conjunto con un protocolo de datos predefinido, caracterizado porque comprende los pasos de: definir un tamaño de segmento mínimo para la información a ser transmitida; definir un tamaño de segmento máxima para la información a ser transmitida; el segundo tamaño de segmento es mayor que el primer tamaño de segmento; generar un primer segmento a partir de información sensible al tiempo si está disponible suficiente cantidad de información sensible al tiempo para la transmisión, el primer segmento tiene un tamaño de segmento entre el tamaño de segmento mínimo y el tamaño de segmento máximo; y generar un segundo segmento que tenga un tamaño de segmento mayor o igual al tamaño de segmento máximo tras la ocurrencia de un evento predefinido.

2. El método de conformidad con la 5 reivindicación 1, caracterizado porque el evento comprende la recepción de un mensaje de reconocimiento.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño de segmento máximo es negociado entre un transmisor y un W receptor.

4. Un aparato para transmitir información sensible al tiempo sobre un sistema de comunicación de voz sobre datos inalámbrico, utilizado en conjunto con un protocolo de datos predefinido, caracterizado porque 15 comprende: medios para negociar un tamaño de segmento máximo con un receptor; una memoria para almacenar un tamaño de segmento mínimo; 20 una fila de espera para almacenar cuadros de datos, representando los cuadros de datos información sensible al tiempo; y un primer procesador para generar al menos un segmento a partir de cuadro de datos almacenados dentro 25 de la fila de espera cuando puede ser generado un tamaño *,,. de segmento mayor o igual al tamaño de segmento mínimo a partir de los cuadros de datos.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende además un vocoder para generar cuadros de datos a partir de información sensible al tiempo.

6. Un método para transmitir información sensible al tiempo sobre un sistema de comunicación de voz sobre datos inalámbrico, utilizado en conjunto con un protocolo de datos predefinido, caracterizado porque comprende los pasos de: almacenar datos sensibles al tiempo en una fila de espera, comprendiendo los datos sensibles al tiempo cuadros de datos; generar al menos un segmento a partir de datos sensibles al tiempo, comprendiendo al menos el segmento un número predeterminado de cuadro de datos.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende además el paso de generar cuadros de datos a partir de la información sensible al tiempo utilizando un vocoder.

8. Un aparato para transmitir información sensible al tiempo sobre un sistema de comunicación de voz sobre datos inalámbrico, utilizado en conjunto con un protocolo de datos predefinido, caracterizado porque comprende: una fila de espera para almacenar cuadros de datos, representando los cuadros de datos información sensible al tiempo; y un procesador para generar al menos un segmento a partir de los cuadros de datos cuando esté disponible un número predeterminado de cuadros de datos en la fila de espera.

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende además un vocoder para recibir información sensible al tiempo y para generar cuadros de datos.

10. Un método para transmitir información sensible al tiempo sobre un sistema de comunicación de voz sobre datos inalámbrico, utilizado en conjunto con un protocolo de datos predefinido, caracterizado porque comprende los pasos de: almacenar cuadros de vocoder en una fila de espera, representando los cuadros de vocoder información sensible al tiempo; determinar el número de bits contenidos dentro de cada uno de los cuadros de vocoder; * agregar bits a cualquiera de los cuadros de vocoder que no contengan al menos un número predeterminado de bits. ?

11. Un aparato para transmitir información sensible al tiempo sobre un sistema de comunicación de voz sobre datos inalámbricos, utilizado en conjunto con un protocolo de datos predefinido, caracterizado porque comprende : una fila de áspera para almacenar cuadros de 10 vocoder, representando los cuadros de datos información sensible al tiempo y un procesador para agregar bits aleatorios a cualquiera de los cuadros de datos que no contengan al " . menos un número predeterminado de bits.