專利名稱：在噪聲介質(zhì)上進行通信的魯棒前導(dǎo)碼的制作方法
在噪聲介質(zhì)上進行通信的魯棒前導(dǎo)碼
相關(guān)申請本申請要求2011年2月3日提交的美國臨時專利申請序列號61/439，289和2010年8月27日提交的美國臨時專利申請序列號61/377，911的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，這些披露通過引用結(jié)合在此。
進旦 冃月^多點到多點網(wǎng)絡(luò)(例如，自組織網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))中的數(shù)據(jù)包傳輸一般通過發(fā)送一個或多個數(shù)據(jù)包來設(shè)置。常常要對數(shù)據(jù)包進行編碼并調(diào)制。另外，數(shù)據(jù)包通常包括至少一個幀。每個幀的前面加上一個前導(dǎo)碼。前導(dǎo)碼的主要目的包括I)使幀的接收器能夠在傳輸介質(zhì)中檢測該幀，2)調(diào)整接收器(例如，模擬前端(AFE))的增益，并使時鐘同步以便在希望時接收該幀。該幀還具有攜帶信息的頭部，這種信息幫助接收器對該幀進行尋址、解調(diào)制和解碼。由于它們的普遍性，輸電線越來越多地用作很多網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)。不幸的是，對于數(shù)據(jù)通信而言，輸電線是一種名聲較差的噪聲介質(zhì)。噪聲干擾了數(shù)據(jù)包的所有部分，包括前導(dǎo)碼。如果噪聲刪掉或嚴重破壞前導(dǎo)碼或它的一些部分，整個數(shù)據(jù)包通常就會丟失。脈沖噪聲(瞬時的和重復(fù)性的)破壞前導(dǎo)碼，足以使數(shù)據(jù)包丟失，這是很普遍的。針對數(shù)據(jù)包丟失，重復(fù)性脈沖噪聲是最為隱蔽的，因為數(shù)據(jù)包的重發(fā)不足以從數(shù)據(jù)包丟失中進行恢復(fù)。提高前導(dǎo)碼的魯棒性的傳統(tǒng)方法通常對靜態(tài)噪聲(例如，白高斯噪聲，WGN)是有效的。前導(dǎo)碼中使用的信號被選擇用于具有高自相關(guān)特性；因此，在存在大量靜態(tài)噪聲時可以識別它們。所以，提高前導(dǎo)碼魯棒性的傳統(tǒng)方法對噪聲通信介質(zhì)(像輸電線)是無效的，輸電線的特征是具有非靜態(tài)噪聲(例如，脈沖噪聲)，而不是靜態(tài)噪聲。
發(fā)明概述本文描述了一些技術(shù)，這些技術(shù)涉及利用數(shù)據(jù)包進行數(shù)據(jù)通信，該數(shù)據(jù)包具有至少一個幀，該幀帶有在介質(zhì)上使用的一個前導(dǎo)碼，這種介質(zhì)具有高度的非靜態(tài)噪聲(例如，脈沖噪聲)。所描述的技術(shù)使用具有一種結(jié)構(gòu)的前導(dǎo)碼，該結(jié)構(gòu)在前導(dǎo)碼區(qū)段之間具有多個過渡帶。每個過渡帶指示即將來臨的幀的開始。利用本文描述的技術(shù)，如果噪聲破壞了這些區(qū)段之間的過渡帶，以致于完全無法識別，接收器仍可以從未破壞的過渡帶的一個或多個中確定幀開始時刻。因此，該前導(dǎo)碼對例如非靜態(tài)噪聲更為魯棒。在本專利申請說明書中，前導(dǎo)碼有時因而也稱為“魯棒”前導(dǎo)碼。經(jīng)過噪聲介質(zhì)的通信的魯棒性顯著地得到提聞。獨立權(quán)利要求在不同方面定義了本發(fā)明。從屬權(quán)利要求定義了本發(fā)明的多個實施例。

在一個第一方面,本發(fā)明包含一種多載波通信設(shè)備。該設(shè)備包括一個前導(dǎo)碼構(gòu)造單元，該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被配置用于構(gòu)造一個幀的前導(dǎo)碼。該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被配置用于構(gòu)造該前導(dǎo)碼以便在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段之間包括至少兩個過渡帶。進一步地，該設(shè)備包括一個多載波傳輸單元，該多載波傳輸單元被配置用于在該前導(dǎo)碼與其相關(guān)聯(lián)的通信介質(zhì)上傳輸該幀。在一個實施例中，該前導(dǎo)碼被構(gòu)造為使得每個過渡帶位于該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的兩個前導(dǎo)碼區(qū)段之間。相比于傳統(tǒng)設(shè)備，在該第一方面，本發(fā)明的多載波通信設(shè)備的至少一個效果是傳輸?shù)那皩?dǎo)碼對噪聲尤其是非靜態(tài)噪聲可以更有抵抗性或更魯棒。在該第一方面，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被進一步配置用于至少部分地根據(jù)至少一個前導(dǎo)碼參數(shù)來構(gòu)造該前導(dǎo)碼，該前導(dǎo)碼參數(shù)選自下組，該組的構(gòu)成為:這些順序前導(dǎo)碼區(qū)段的數(shù)量和針對每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量。在該第一方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被進一步配置用于構(gòu)造該前導(dǎo)碼，以便每個前導(dǎo)碼區(qū)段由多個前導(dǎo)碼符號連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于它的一個或多個相鄰順序區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。在一個實施例中，該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被配置用于構(gòu)造該前導(dǎo)碼，以便用于該順序區(qū)段序列中的這些區(qū)段的任意兩個前導(dǎo)碼符號是不同的。在該第一方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該多載波傳輸單兀進一步被配置用于利用正交頻分復(fù)用(OFDM)進行傳輸。在該第一方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被進一步配置用于用一系列重復(fù)的前導(dǎo)碼符號來構(gòu)造該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。在該第一方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元進一步被配置用于用一個或多個非前導(dǎo)碼符號來構(gòu)造該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。在該第一方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該多載波傳輸單元被進一步配置用于傳輸具有由偽隨機二進制序列(PRBS)和/或利用具有非零自相關(guān)屬性的調(diào)制序列來調(diào)制的多個符號的該前導(dǎo)碼。因此在一個實施方式中，一種多載波通信設(shè)備可以包括一個前導(dǎo)碼構(gòu)造單元，該單元被配置用于至少部分地根據(jù)多個前導(dǎo)碼參數(shù)構(gòu)造一個幀的一個魯棒前導(dǎo)碼。該魯棒前導(dǎo)碼可以被構(gòu)造用于在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段之間包括至少兩個過渡帶，其中每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號相連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于它的一個或多個相鄰順序區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。該實施方式還可以包括一個多載波傳輸單元，該單元被配置用于在一種通信介質(zhì)上傳輸該幀，該介質(zhì)上預(yù)裝了該魯棒前導(dǎo)碼。在一個第二方面，本發(fā)明包括一種方法，該方法包括:構(gòu)造一個前導(dǎo)碼以便在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段之間包括至少兩個過渡帶，其中每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號相連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號；獲得仍然將要傳輸?shù)膸?；并且傳輸與該幀相關(guān)的構(gòu)造前導(dǎo)碼。在該第二方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該方法包括獲得多個前導(dǎo)碼參數(shù)。在本實施例中，該前導(dǎo)碼可以至少部分地根據(jù)這些前導(dǎo)碼參數(shù)來構(gòu)造，其中這些前導(dǎo)碼參數(shù)選自下組，該組的構(gòu)成為:這些順序前導(dǎo)碼區(qū)段的數(shù)量和針對每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量。在該第二方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該傳輸至少部分地通過利用正交頻分復(fù)用(OFDM)來執(zhí)行。在該第二方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該構(gòu)造包括用一系列重復(fù)前導(dǎo)碼符號來創(chuàng)建該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。
在該第二方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該構(gòu)造包括用一個或多個非前導(dǎo)碼符號來創(chuàng)建該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。 在該第二方面中，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該傳輸包括發(fā)送該前導(dǎo)碼，其方式是通過偽隨機二進制序列(PRBS)和/或利用具有非零自相關(guān)屬性的調(diào)制序列來調(diào)制多個符號。在一個具體實施例中，具有高自相關(guān)屬性的調(diào)制序列用作該調(diào)制序列。因此，在另一個實施方式中，一個過程可以獲得多個魯棒前導(dǎo)碼參數(shù)，并至少部分地根據(jù)多個前導(dǎo)碼參數(shù)構(gòu)造一個魯棒前導(dǎo)碼，其中該魯棒前導(dǎo)碼被構(gòu)造用于在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段之間包括至少兩個過渡帶，其中每個前導(dǎo)碼區(qū)段由多個前導(dǎo)碼符號連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。而且，該實施方式可以獲得仍然將要傳輸?shù)膸?，并且傳輸預(yù)裝到該幀上的構(gòu)造的魯棒前導(dǎo)碼。在一個第三方面，本發(fā)明包括存儲處理器可執(zhí)行指令的一種計算機可讀介質(zhì)。當(dāng)執(zhí)行時這些指令使得一個或多個處理器執(zhí)行多個操作，這些操作幫助通過噪聲通信介質(zhì)成功接收數(shù)據(jù)包。這些操作包括接收數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)碼。該前導(dǎo)碼被構(gòu)造用于在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的每個區(qū)段之間包括多個過渡帶。每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號相連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。這些操作進一步包括定位順序區(qū)段之間的該多個過渡帶的至少一個；至少部分地基于該多個過渡帶中被定位的那個過渡帶，同步該前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)包的幀的開始；并且基于該幀的開始的同步來接收該幀。在該第三方面，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該同步操作包括執(zhí)行至少這些動作:識別多個前導(dǎo)碼符號；檢測多個后續(xù)前導(dǎo)碼符號中的變化；至少部分地基于該檢測到的變化來定位區(qū)段之間的該多個過渡帶中的至少一個；確定該多個過渡帶中哪一個已經(jīng)被定位；并且至少部分地基于該多個過渡帶中被定位的那個過渡帶來計算該幀的開始。在該第三方面，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該計算至少部分地基于多個前導(dǎo)碼參數(shù)，并且其中這些前導(dǎo)碼參數(shù)選自下組，該組的構(gòu)成為:這些順序前導(dǎo)碼區(qū)段的數(shù)量和針對每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量。在該第三方面，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該接收至少部分地利用正交頻分復(fù)用(OFDM)來執(zhí)行。在該第三方面，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該定位包括定位一個過渡帶，而不是該多個過渡帶的第一過渡帶。在該第三方面，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號與至少一個其他區(qū)段的前導(dǎo)碼符號相反。在該第三方面，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，該多個過渡帶的至少一個被該通信介質(zhì)上的噪聲破壞，完全無法識別。因此，在又一個實施方式中，包括一種存儲處理器可執(zhí)行指令的計算機可讀介質(zhì)，當(dāng)執(zhí)行時這些指令使得一個或多個處理器執(zhí)行多個操作，這些操作幫助成功接收通過噪聲通信介質(zhì)的數(shù)據(jù)包，這些操作可以包括接收數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)碼，其中當(dāng)傳輸時該前導(dǎo)碼被構(gòu)造用于在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的每個區(qū)段之間包括多個過渡帶，其中每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號相連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號，并且定位順序區(qū)段之間的該多個過渡帶的至少一個。進一步該操作可以包括至少部分地基于該多個過渡帶中被定位的那個過渡帶來同步該前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)包的幀的開始，并且包括基于該幀的開始的同步來接收該幀。伴隨本概述提交的是理解它不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義。本概述無意于識別所聲明的主題的關(guān)鍵特征或本質(zhì)特征，也無意于用作幫助確定所聲明主題的范圍。
附圖簡要說明

圖1展示了在多載波通信系統(tǒng)(例如基于正交頻分復(fù)用(OFDM)的系統(tǒng))中使用的典型數(shù)據(jù)包的相關(guān)部分。圖2展示了根據(jù)本文描述的技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)包，并且該數(shù)據(jù)包可以采用多載波方法來實施，例如基于OFDM的系統(tǒng)。圖3展示了具有一個幀的一個數(shù)據(jù)包，該幀包括它的有效載荷和頭部。圖4描繪了根據(jù)本文所描述技術(shù)的另一個實施方式的數(shù)據(jù)包，并且該數(shù)據(jù)包可以采用多載波方法來實施，例如基于OFDM的系統(tǒng)。圖5展示了根據(jù)一個具體實施方式
的帶有一個幀的一個數(shù)據(jù)包。圖6展示了一種示例性聯(lián)網(wǎng)通信體系，在該體系中可以使用本文所描述技術(shù)的一個或多個實施方式。圖7展示了被配置用于實施本文所描述技術(shù)的示例性網(wǎng)絡(luò)裝置。圖8和圖9是被配置用于實施本文所描述技術(shù)的處理過程的流程圖。詳細的描述參見附圖。在這些圖示中，參考編號的最左側(cè)數(shù)字表示該參考編號在其中首次出現(xiàn)的圖。貫穿附圖的相同編號用于引用類似的元件和組件。另外，需要注意的是，小于10點的任意文本僅僅是用于指示文本出現(xiàn)在所描繪圖示中的位置。因為這些文本只是文本可能出現(xiàn)位置的表示，這些文本的內(nèi)容對理解所描繪的實施方式而言不是十分重要。
詳細說明本文描述了一些技術(shù)，這些技術(shù)涉及利用具有幀的數(shù)據(jù)包的通信，這些幀具有在噪聲介質(zhì)上通信的魯棒前導(dǎo)碼。具體而言，魯棒前導(dǎo)碼被設(shè)計用在具有高非靜態(tài)噪聲(例如，脈沖噪聲)的介質(zhì)上。本文描述的技術(shù)使用具有一種結(jié)構(gòu)的魯棒前導(dǎo)碼，該結(jié)構(gòu)允許存在強脈沖噪聲時進行操作，這種強脈沖噪聲會以其他方式破壞前導(dǎo)碼，足以使它的數(shù)據(jù)包無法使用。利用本文描述的本這些技術(shù)的一個或多個實現(xiàn)方式，前導(dǎo)碼具有多個區(qū)段，這些區(qū)段的構(gòu)造方式是當(dāng)幀將要開始時這些區(qū)段以及這些區(qū)段之間的過渡帶傳輸與參考時間有關(guān)的知識。利用這些實現(xiàn)方式，如果噪聲破壞這些區(qū)段之一和/或這些區(qū)段之間的過渡帶以致于完全無法識別，接收器仍然可以從一個或多個未破壞的區(qū)段和/或過渡帶確定幀開始時間。因此，噪聲介質(zhì)中通信的魯棒性得到了顯著提高。
示例性實施方式和操作正交頻分復(fù)用(OFDM)常常用作各種通信介質(zhì)的數(shù)字多載波調(diào)制方法?；贠FDM的聯(lián)網(wǎng)/傳輸系統(tǒng)利用多個子載波將信息從一個特定節(jié)點傳輸至另一個。OFDM有時指代多載波或離散多音調(diào)制。基于OFDM的系統(tǒng)將高速串行信息信號分為多個低速子信號，該系統(tǒng)在不同頻率上并行地同時傳輸這些信號。該方法正交的，因為間隔阻止了解調(diào)器觀察到除了它們自己頻率以外的頻率。OFDM的好處是具有高頻譜效率，抗RF干擾，以及較低的多徑失真。這是有用的，因為在典型的地面廣播情況中，存在很多多徑信道(即，所傳輸?shù)男盘柪貌煌L度的各種路徑到達接收器)。由于存在信號間干擾(碼間干擾(ISI))的多個版本，很難提取出原始信號。圖1展示了用在基于OFDM系統(tǒng)中使用的典型數(shù)據(jù)包100的相關(guān)部分。數(shù)據(jù)包100包括一個幀，該幀包括它的帶有頭部120的有效載荷110。前導(dǎo)碼130預(yù)先安裝到該幀上。前導(dǎo)碼130包含若干連續(xù)重復(fù)符號(在132以SI表示)，它們以不同符號(在134上以S2表示)結(jié)束。S2符號134通常與符號SI相反。在所有子載波上，S2符號具有SI符號的跳變相位。跳變符號134指示了用于該幀的開始的參考點(即，幀頭部120的第一符號)。不幸的是，如果噪聲刪除了傳輸符號跳變140的時段，將不能夠檢測到幀的開始就并且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包通常會丟失。符號跳變140是前導(dǎo)碼130從多個SI符號132向單個跳變的S2符號134過渡的點。如果脈沖噪聲150在符號跳變140期間突然出現(xiàn)，這種突然出現(xiàn)可能破壞和/或刪除過多的前導(dǎo)碼130，以致于接收器再也不能識別出從132的最后一個SI符號向單獨的S2符號134的過渡帶。因此，接收器不能確定幀的開始的位置(例如，幀頭部120的第一符號)并丟失了數(shù)據(jù)包。與傳統(tǒng)方法(與基于OFDM的方法一起使用)不同的是，本文描述的技術(shù)的一個或多個實現(xiàn)方式修改了基于OFDM的方法的前導(dǎo)碼，這樣新的前導(dǎo)碼包括多個(例如，兩個或更多個)過渡帶。也就是說，構(gòu)造新的前導(dǎo)碼以便存在幀的即將來臨的開始的多于一個標(biāo)識符(例如，過渡帶)。因此，如果脈沖噪聲破壞了一個過渡帶，其他一個或多個過渡帶也足以指示即將來臨的幀開始。圖2展示了根據(jù)本文描述的技術(shù)構(gòu)造的數(shù)據(jù)包200，并且該數(shù)據(jù)包可以采用多載波方法來實現(xiàn)，例如基于OFDM的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)包200包括具有其有效載荷210的幀，該幀具有頭部220。前導(dǎo)碼230預(yù)裝至該幀。前導(dǎo)碼230包含一系列至少三個連續(xù)區(qū)段，236、232和234，順序從左到右。每個區(qū)段的符號不同于其他區(qū)段的符號。前兩個區(qū)段的每個具有其自己的重復(fù)的或復(fù)制的前導(dǎo)碼符號集。第一區(qū)段236的符號以SO表不,并且不同于以SI表示的第二區(qū)段232的符號。第二區(qū)段232之后是至少一個符號(以S2表示)的末尾區(qū)段234，該符號不同于第二區(qū)段的符號。第一區(qū)段236具有預(yù)定數(shù)量N。的多載波(例如，0FDM)符號。同樣，第二區(qū)段232和末尾區(qū)段234具有定義數(shù)量的多載波符號，分別是N1和N2。對于圖2中所描繪的實例，Ntl = 5，& = 5，而隊=I。當(dāng)然，多個區(qū)段的每個區(qū)段的值N可以根據(jù)實施方式而變化。基于前導(dǎo)碼的多個區(qū)段的每個區(qū)段的值N的知識，接收器可以在檢測(S卩，定位或識別)一個區(qū)段和下一個區(qū)段之間的過渡帶時確定幀的開始(即，幀頭部220的第一符號)。例如，區(qū)段236和區(qū)段232之間的過渡帶242指示幀將在對NjN2個多載波符號計數(shù)后開始，這些載波符號等于圖2中所示的6個符號。另外，例如區(qū)段232和區(qū)段234之間的過渡帶240指示幀將在對N2個多載波符號計數(shù)后開始，這些載波符號是圖2中所示的I符號。因此，在一個實施例中，被構(gòu)建用于在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段之間包括至少兩個過渡帶的前導(dǎo)碼可以利用兩個過渡帶來構(gòu)建，其中這兩個過渡帶中的第一個在第一前導(dǎo)碼區(qū)段之后，而這兩個過渡帶中的第二個在第二前導(dǎo)碼區(qū)段之后，第二前導(dǎo)碼區(qū)段在第一前導(dǎo)碼區(qū)段之后。例如，如果在該時間段(期間傳輸過渡帶240)中噪聲破壞了信號，該過渡帶起不到幀開始指示符的作用。然而，與傳統(tǒng)方法不同的是，丟失一個過渡帶不意味著丟失整個幀。相反，可以基于另一個過渡帶的成功接收來預(yù)計幀的開始。在此實例中，過渡帶242的接收能夠定位幀開始的位置(即，幀頭部220的第一符號)。另外，為了提高過渡帶之間的差異，在第二過渡帶240之后可以添加至少一個附加的S2符號。也就是說，附加的S2符號可以添加到前導(dǎo)碼的第三區(qū)段234的一部分上(如圖2中所示)。因此，第二過渡帶240將具有例如模式S1-S2-S2。相同的原則可以用于第一過渡帶242。這可以幫助檢測使用較大窗口尺寸的過渡帶。幫助識別第二過渡帶240的另一種方式是使用與前導(dǎo)碼的第一和第二區(qū)段中所用多載波符號數(shù)量不同的載波符號。強重復(fù)脈沖噪聲在輸電線中是常見的。如果這種重復(fù)脈沖噪聲的頻率是已知的或可以預(yù)計，那么前導(dǎo)碼參數(shù)(例如，過渡帶數(shù)量、符號區(qū)段數(shù)量、以及每個區(qū)段的相關(guān)值N)可以設(shè)置為至少一個過渡帶有可能避免被周期性重復(fù)脈沖噪聲破壞。圖3展示了具有幀310的數(shù)據(jù)包200，該幀包括它的有效載荷和頭部(它們在圖3中未示出)。前導(dǎo)碼230具有兩個過渡帶242和240。第一過渡帶242和第二過渡帶240之間的時間間隔T大于周期性重復(fù)脈沖噪聲的持續(xù)時間TIMP。利用這種設(shè)置，前導(dǎo)碼230完全免受重復(fù)性脈沖噪聲的破壞。盡管只有兩個過渡帶和三個符號區(qū)段在圖2和圖3中示出并在文本進行描述，但其他實施方式可以使用多于僅兩個的過渡帶和多于僅三個的符號區(qū)段。另外，其他實施方式可以使用與本文繪制和描述的不同的區(qū)段N值。當(dāng)然，附加的過渡帶和區(qū)段增加了噪聲通信介質(zhì)上數(shù)據(jù)包丟失的保護程度。本文描述的技術(shù)是后向兼容的。例如，如果接收器只能夠使用傳統(tǒng)單過渡帶前導(dǎo)碼的傳統(tǒng)裝置(如圖1中所描繪)，該傳統(tǒng)裝置可以繼續(xù)與新的多過渡帶前導(dǎo)碼進行操作。多載波前導(dǎo)碼符號(例如，S0、S1和S2)的信號的各種實施方式是可能的，這些方式包括(但不限于)線性調(diào)頻信號、由偽隨機二進制序列(PRBS)調(diào)制的多載波(例如0DFM)符號、和/或利用調(diào)制序列的符號(具有高或非零自相關(guān)屬性)。在一個或多個實施方式中，多載波前導(dǎo)碼符號的信號由多載波(例如，0DFM)符號的不同音調(diào)上使用的相同調(diào)制功能來實現(xiàn)。例如，以下是多載波前導(dǎo)碼符號(例如，S0、SI和S2)的一種實施方式:
SO通過只有偶數(shù)音調(diào)的調(diào)制過程來實現(xiàn)；
SI使用在偶數(shù)音調(diào)上與SO相反且在奇數(shù)音調(diào)上與SO相同的調(diào)制；并且 S2使用在所有音調(diào)上與SI相反的調(diào)制。圖4描繪了另一個實施方式的數(shù)據(jù)包200。偶數(shù)音調(diào)410和奇數(shù)音調(diào)420的調(diào)制示于圖4中。在這種實施方式中，SO調(diào)制第一區(qū)段236的所有音調(diào)(例如，410和420)。SI=-S并且分別調(diào)制第二和第三區(qū)段232和234的所有偶數(shù)音調(diào)。SO調(diào)制第二區(qū)段232的所有奇數(shù)音調(diào)。S2 = SI并且調(diào)制第三區(qū)段234的所有音調(diào)。在又一個實施方式中，相同類型的信號可以用于前導(dǎo)碼的不同部分。例如，將多載波前導(dǎo)碼符號(例如，so、SI和S2)的信號設(shè)置為以下值:
SO用于第一區(qū)段236的所有音調(diào)；
51= -SO用于第二區(qū)段232的所有音調(diào)；并且
52= SO用于第三區(qū)段234的所有音調(diào)。
利用這種設(shè)置，兩個過渡帶都可以檢測到，但很難在第一過渡帶242和第二過渡帶240之間進行區(qū)分。為了減輕這種不確定性，可以使用“試錯法”。也就是說，接收器基于第一檢測到的過渡帶開始對幀進行檢測。然后，如果該幀未被檢測到就放棄它并嘗試第二過渡帶。在其他實施方式中，前導(dǎo)碼的一些音調(diào)不攜帶任何過渡帶以改善信道估計(導(dǎo)頻音調(diào))。在又一個實施方式中，多載波前導(dǎo)碼符號(例如，S0、S1和S2)的信號可以采用以下方式處理:
SO作為反向的SI (-SI)來生成，其中移除了所有偶數(shù)或所有奇數(shù)音調(diào)。因此每個使能的子載波攜帶相對于Si的相應(yīng)子載波相反的調(diào)制；
所有奇數(shù)和偶數(shù)子載波由Si調(diào)制；并且
所有的奇數(shù)和偶數(shù)子載波由反向的S1(S2 = -SI)來調(diào)制。圖5展示了具有幀310的數(shù)據(jù)包200。前導(dǎo)碼230具有兩個過渡帶242和240。T是第一過渡帶242和第二過渡帶240之間的時間間隔。Timp是周期性重復(fù)脈沖噪聲的持續(xù)時間。在這種實施方式中，第二區(qū)段232的符號彼此不同。這些符號中的一些是前導(dǎo)碼符號SI并且其他符號是非前導(dǎo)碼符號，具體而言，這些符號是有標(biāo)記的“數(shù)據(jù)”。在此實例中，每個過渡帶的邊緣上的至少一個符號是接收器識別為前導(dǎo)碼的一部分的符號。也就是說，每個區(qū)段的邊緣上的符號是該區(qū)段的前導(dǎo)碼符號(例如，SI)。例如，如圖5所示，恰好在第一過渡帶242之后和恰好在第二過渡帶240之前，第二區(qū)段232具有前導(dǎo)碼符號SI。中間處的符號可以是其他類型的符號，而不是前導(dǎo)碼符號。例如，它們可以是幀頭部的或幀的數(shù)據(jù)符號。如圖5所示，第一數(shù)據(jù)符號可以從第一過渡帶242或以后的過渡帶之后的第二 SI符號所占據(jù)的位置開始，并且在第二過渡帶240之后的最后一個符號SI之前的任意位置結(jié)束。這些數(shù)據(jù)符號的數(shù)量和它們的位置對接收器而言將是已知的，因此當(dāng)接收器漏掉第一過渡帶但檢測到第二過渡帶時它可以恢復(fù)這些數(shù)據(jù)符號。在其他實施方式中，S2可以等于-SI，并且SO也可以等于-SI (或等同地SI = -SO和S2 = S0)。利用這一點，可以操作檢測器，以便如果接收器一旦檢測到SO = -SI時，它將查找過渡帶SO-> SI。如果由于脈沖噪聲的緣故，它漏掉了該過渡帶，接收器將再次找到第二過渡帶的Si，然后會查找SI之后的符號。如果該符號是SO = -SI，接收器相信這是第二過渡帶，因為在第一過渡帶的Si之后，下一個符號就是數(shù)據(jù)或另一個SI信號。在一些其他實施方式中，數(shù)據(jù)符號和前導(dǎo)碼符號使用相同或相似的調(diào)制技術(shù)。這種調(diào)制技術(shù)的一個實例是裝載有偽隨機二進制序列(PRBS)的多載波符號。為了提高第一和第二過渡帶(242，240)之間的差異，至少第一數(shù)據(jù)符號使用隨機化(即，加擾)，這種隨機化具有與用于前導(dǎo)碼符號S0、SI和符號S2的PRBS衍生器相不同的種子(即，初始化序列)或不同的多項式。例如，如果前導(dǎo)碼的衍生多項式是X(m)，數(shù)據(jù)符號的隨機化多項式可以是Y(m)并且可以使用不同的等級或可以選擇為正交。還可以選擇兩個衍生器的初始化序列以提供正交序列。另外，如圖5所描繪，如果SI符號512 (位于第一過渡帶242之后)之后的第一數(shù)據(jù)符號510非常類似于區(qū)段234的S2，第一過渡帶242可能與第二過渡帶240相混淆。為了避免這種混淆，發(fā)射器可以在傳輸之前檢查符號510，并且如果發(fā)現(xiàn)類似于SI符號512，可以改變數(shù)據(jù)符號的傳輸參數(shù)或可以修改第一符號510的一些位。這可以將錯誤引入這種符號所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中，盡管這些錯誤可以通過在接收器上進行前向糾錯而挑選出來。另外，第二 S2符號(區(qū)段234的符號，但并未描繪)可以具有若干預(yù)定義的子載波，這些子載波以不同于在區(qū)段234的第一 S2符號中的方式進行調(diào)制?？商娲?，第二 S2符號可以是未傳輸?shù)摹Ｔ诹硪粋€實施方式中，只有一個符號用于標(biāo)記第二過渡帶。該符號將使用相對于S1、S2不同的并且對于所有數(shù)據(jù)符號也不同的調(diào)制或編碼。以下是這種方法的實例:
使用預(yù)定義的調(diào)制模式，該模式在每個子載波的星座點之間產(chǎn)生強相關(guān)。在一個實施方式中，所有的偶數(shù)子載波與相同的星座點相調(diào)制并且所有的奇數(shù)子載波與另一個星座點相調(diào)制；另外，為了使錯誤最小化，這些星座點彼此距離最大并且距SI和S2所使用的星座點最遠處。
如果兩個符號識別了第二過渡帶，在一個實施方式中第二符號具有利用SI中奇數(shù)子載波的星座點的S2的每個偶數(shù)子載波，并且具有利用由SI的偶數(shù)子載波使用的星座的S2的每個奇數(shù)子載波。當(dāng)然，其他組合方式也是可能的。如本文所述，術(shù)語“所有子載波/音調(diào)”、“所有偶數(shù)子載波/音調(diào)”、或“所有奇數(shù)子載波/音調(diào)”與“所有相關(guān)的”子載波相關(guān)。也就是說，它們涉及那些允許在介質(zhì)上傳輸?shù)淖虞d波，該介質(zhì)具有所選波段計劃和相關(guān)調(diào)制以及實施約束。
示例性網(wǎng)絡(luò)通信體系示例性網(wǎng)絡(luò)通信體系可以使用至少兩個多載波設(shè)備或節(jié)點。示例性通信體系還可以使用一個多載波控制器設(shè)備或控制器節(jié)點。在一個實施方式中，多載波設(shè)備/控制器是正交頻分復(fù)用(OFDM)設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)本文描述的技術(shù)。在另一個實施方式中，示例性通信體系使用多個設(shè)備或節(jié)點，它們通過一個或多個通信協(xié)議經(jīng)由有線/無線介質(zhì)進行通信。多載波設(shè)備可以通過通信信道尤其是噪聲通信信道進行通信。通信信道可以實現(xiàn)為一個或多個無線通信介質(zhì)、一個或多個有線通信介質(zhì)(例如，同軸電纜、雙絞銅線、電力線、以太網(wǎng)纜線、光纖等)、或其組合。因此，多載波設(shè)備可以包括使信號能夠在這種介質(zhì)上通信的結(jié)構(gòu)和功能。此類結(jié)構(gòu)和功能可以包括一個或多個天線、集成的有線接口等。這類結(jié)構(gòu)和功能可以使用多個不同有線介質(zhì)(例如，同軸纜線和電力線)。根據(jù)該實施方式，多載波設(shè)備可以直接彼此通信(對等模式)或多載波設(shè)備可以通過控制器設(shè)備進行通信。稱為G.hn的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準家族已經(jīng)由國際電信聯(lián)盟的標(biāo)準化分支(ITU-T)提出并由家用網(wǎng)格論壇進行推廣。G.hn規(guī)范的一個或多個定義了有線(例如，電力線、電話線和同軸線纜)和無線網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)連接。G.hn規(guī)范詳細說明了一些標(biāo)準，通過這些標(biāo)準多載波設(shè)備可以通過這些通信信道進行通信。本文描述的技術(shù)可以利用那些G.hn規(guī)格或其他規(guī)格來使用。圖6展示了示例性網(wǎng)絡(luò)通信體系600，其中使用了一個或多個實施方式。體系600的多載波控制器設(shè)備是家庭聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的接入點610。如圖6中所示，接入點610可以是住宅網(wǎng)關(guān)，該住宅網(wǎng)關(guān)將寬帶業(yè)務(wù)從連接的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施602(例如，互聯(lián)網(wǎng))通過一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)604和一個或多個有線網(wǎng)絡(luò)606分配至各種多載波設(shè)備。無線網(wǎng)絡(luò)604還可以稱為無線局域網(wǎng)(WLAN)，而有線網(wǎng)絡(luò)606可以稱為局域網(wǎng)(LAN)。圖6中描繪的各種多載波設(shè)備包括平板計算機620、網(wǎng)絡(luò)打印機622、電視機624、膝上型計算機626、桌上型計算機628以及通用多載波設(shè)備或裝置630 (例如，數(shù)字視頻錄像機(DVR)和互聯(lián)網(wǎng)TV裝置)。多載波設(shè)備可以與家庭中的數(shù)字內(nèi)容目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，但還可以與數(shù)字內(nèi)容源相關(guān)聯(lián)，例如數(shù)字視頻錄像機(DVR)、提供流視頻的計算機、電視機、娛樂中心
坐寸ο如圖描繪，平板計算機620被配置用于通過無線和輸電線有線網(wǎng)絡(luò)進行通信，網(wǎng)絡(luò)打印機622被配置用于通過無線和/或基于雙絞線(例如，電話線)網(wǎng)絡(luò)進行通信，電視機624被配置用于通過兩種不同有線網(wǎng)絡(luò)(例如，同軸電纜和/或輸電線連線)之一進行通信，膝上型計算機626通過基于輸電線的有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)進行通信，而桌上型計算機628通過基于以太網(wǎng)纜線的有線網(wǎng)絡(luò)和/或基于雙絞線(例如，有線)的有線網(wǎng)絡(luò)進行通信。類似地，多載波裝置630被配置用于通過無線和/或基于輸電線的有線網(wǎng)絡(luò)進行通信。如圖所描繪，有線網(wǎng)絡(luò)606包括基于以太網(wǎng)電纜(例如，Cat-5)、輸電線、同軸電纜、和/或電話線的一個或多個有線網(wǎng)絡(luò)。如多個線連接606所表示的，域控制器610通過多個不同接線連接至多個不同有線網(wǎng)絡(luò)606。此外，多載波設(shè)備能夠利用基于分組的技術(shù)(例如，ITU G.hn、HomePNA,IkmicPlug: AV、同軸纜線多媒體聯(lián)盟(MoCA)和xDSL技術(shù))進行通信。這種xDSL技術(shù)可包括非對稱數(shù)字用 戶線路(ADSL)、ADSL2、ADSL2+、甚高速DSL(VDSL)、VDSL2、G.Lite和高比特速率數(shù)字用戶線路(HDSL)。另外，一些多載波設(shè)備(例如620、622、626和630)可以能夠利用IEEE802.11和IEEE802.16 (WiMAX)無線技術(shù)進行通信。多載波設(shè)備之間交換的信號可以包括多載波符號，這些符號各自包括多個音調(diào)或子信道。多載波符號內(nèi)的每個音調(diào)可以具有在其上調(diào)制的數(shù)據(jù)位，這些數(shù)據(jù)位用于從多載波設(shè)備的一個向另一個進行傳遞。
使用魯棒前導(dǎo)碼技術(shù)的示例性網(wǎng)絡(luò)裝置圖7展示了被配置用于采用本文描述的魯棒前導(dǎo)碼技術(shù)的示例性網(wǎng)絡(luò)裝置700。網(wǎng)絡(luò)裝置700可以是例如網(wǎng)絡(luò)控制器、多載波控制器設(shè)備(例如，圖6中的接入點610)、和/或多載波設(shè)備(例如，圖6的620-630)。圖7中以放大的視圖描繪了網(wǎng)絡(luò)裝置700，以便更好地展示本文相關(guān)組件的一些。網(wǎng)絡(luò)裝置700可以包括固件和硬件702、一個或多個處理器704以及存儲器706。網(wǎng)絡(luò)裝置700具有在存儲器706中存儲的處理器可執(zhí)行指令的一個或多個模塊。網(wǎng)絡(luò)裝置700可以包括前導(dǎo)碼構(gòu)造單元708、多載波傳輸單元710、多載波接收單元712、以及幀同步單元714。前導(dǎo)碼構(gòu)造單元708至少部分地根據(jù)多個前導(dǎo)碼參數(shù)(例如，多個這類區(qū)段中的順序前導(dǎo)碼數(shù)量和用于每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量(例如，Nc^N1、和N2))構(gòu)造幀的魯棒前導(dǎo)碼。當(dāng)構(gòu)造時，魯棒前導(dǎo)碼在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的區(qū)段之間具有至少兩個過渡帶。每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號相連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于它的一個或多個相鄰順序區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。例如，第一區(qū)段的末尾前導(dǎo)碼符號不同于第二區(qū)段的開始前導(dǎo)碼符號。多載波傳輸單元710被配置用于在通信介質(zhì)上傳輸幀，魯棒前導(dǎo)碼預(yù)裝至該通信介質(zhì)上。該通信介質(zhì)可以是特定的噪聲介質(zhì)，例如輸電線。OFDM接收器是用于多載波傳輸單元710的適合裝置的實例。多載波接收單元712 (例如OFDM收發(fā)器)通過噪聲通信介質(zhì)接收具有幀和預(yù)裝至其上的魯棒前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)包。幀同步單元714監(jiān)控數(shù)據(jù)包的幀的輸入前導(dǎo)碼?；谇皩?dǎo)碼中的一個或多個過渡帶，它進行計算/預(yù)測幀何時將開始。接收單元712可以在預(yù)測的時刻開始接收幀。盡管本文針對處理器可執(zhí)行指令的模塊和子模塊描述了網(wǎng)絡(luò)裝置700，但這些模塊和子模塊的功能可以在軟件、硬件、固件或其組合上實現(xiàn)。
示例性過程圖8和圖9的流程圖展示了示例性過程800和900，這些過程實現(xiàn)本文描述的使用魯棒前導(dǎo)碼的技術(shù)。示例性過程800和900至少部分地通過聯(lián)網(wǎng)裝置來執(zhí)行，例如多載波控制器設(shè)備(例如，圖6的接入點610)、多載波設(shè)備(例如，圖6的裝置630)、和/或圖7的網(wǎng)絡(luò)裝置700。過程800和900的操作中的很多參考前文介紹的附示(例如圖1-圖7)中的這些操作的說明來描述。圖8包括過程800，該圖產(chǎn)生了根據(jù)本文描述技術(shù)的魯棒前導(dǎo)碼。典型地，該過程800由網(wǎng)絡(luò)裝置來執(zhí)行，該裝置在噪聲介質(zhì)上進行多載波傳輸。在802，處理800開始于獲取多個魯棒前導(dǎo)碼參數(shù)，例如多個這類區(qū)段中的順序前導(dǎo)碼數(shù)量和用于每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量(例如，凡、&、和隊)。當(dāng)然，這些參數(shù)的一些或全部是固定的并因此不需要在每次該過程運行時獲得?？商娲?，這些參數(shù)中的一些或全部可以是變量或可由管理員或用戶配置。在804，網(wǎng)絡(luò)裝置基于那些獲得的參數(shù)產(chǎn)生魯棒前導(dǎo)碼。當(dāng)產(chǎn)生時，魯棒前導(dǎo)碼在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的區(qū)段之間具有至少兩個過渡帶。每個前導(dǎo)碼區(qū)段由前導(dǎo)碼符號連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。例如，第一區(qū)段的末尾前導(dǎo)碼符號不同于第二區(qū)段的開始前導(dǎo)碼符號。在806，網(wǎng)絡(luò)裝置獲得仍未傳輸?shù)膸Ｗ鳛檫@種操作的一部分，該裝置可以獲得和/或產(chǎn)生幀有效載荷和頭部。在808，網(wǎng)絡(luò)裝置利用預(yù)裝到其上的魯棒前導(dǎo)碼對幀進行傳輸。作為這種操作的一部分，該裝置利用本文描述的用于調(diào)制前導(dǎo)碼區(qū)段的實施方式中的一種或多種來調(diào)制魯棒前導(dǎo)碼。圖9包括過程900，根據(jù)本文描述的技術(shù)，該過程基于幀的魯棒前導(dǎo)碼對它進行同步。通常，此過程900由接收噪聲介質(zhì)上的多載波傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)裝置來執(zhí)行。在902，過程900開始于網(wǎng)絡(luò)裝置獲得魯棒前導(dǎo)碼參數(shù)，例如多個這類區(qū)段中的順序前導(dǎo)碼數(shù)量和用于每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量(例如，N0, N1、和N2)。當(dāng)然，這些參數(shù)的一些或全部是固定的并因此不需要在每次該過程運行時獲得?？商娲兀@些參數(shù)中的一些或全部可以是變量或可由管理員或用戶配置。接收器可以從發(fā)射器接收這些參數(shù)。不論參數(shù)是固定的還是變量，都假設(shè)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的發(fā)射器和接收器使用相同的參數(shù)。在904，網(wǎng)絡(luò)裝置接收數(shù)據(jù)包的魯棒前導(dǎo)碼906，其中接收該前導(dǎo)碼。當(dāng)傳輸前導(dǎo)碼時，它被構(gòu)造為在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的每個區(qū)段之間包括多個過渡帶，其中每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。
在接收魯棒前導(dǎo)碼時，網(wǎng)絡(luò)裝置確定順序區(qū)段之間的多個過渡帶的至少一個的位置并至少部分地基于被定位的多個過渡帶中的那個過渡帶對前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)包的幀開始進行同步。具體而言，當(dāng)接收到前導(dǎo)碼的每個符號時(在908)，網(wǎng)絡(luò)裝置可以執(zhí)行以下步驟: 在910，識別多個前導(dǎo)碼符號(例如，S0、S1*S2)并對這些符號進行計數(shù)；
在912，基于每個區(qū)段的識別的符號在其邊界處為其加標(biāo)簽；
在914，檢測多個后續(xù)前導(dǎo)碼符號(例如，S0 —SI)的變化并且至少部分地基于所檢測的變化定位/識別區(qū)段之間的多個過渡帶；另外，確定該多個過渡帶中哪一個已經(jīng)被定位；并且
在916，至少部分地基于該多個過渡帶中被定位/識別那個過渡帶來計算幀的開始。以上步驟一直執(zhí)行到在918檢測到最后一個區(qū)段(例如，具有S2符號的區(qū)段)。就操作916的計算而言，網(wǎng)絡(luò)裝置可以通過對檢測/定位的過渡帶和所期望的幀開始之間的區(qū)段數(shù)N進行計數(shù)來確定幀的開始(例如，同步)。例如，參見圖2，區(qū)段236和區(qū)段232之間的過渡帶242指示幀將在計算NJN2 (例如，5+1)個多載波符號后開始，這就是如圖2中所示的6個符號。另外，例如區(qū)段232和區(qū)段234之間的過渡帶240指示幀將在計算N2個多載波符號后開始，這就是圖2中所示的I個符號。在920，網(wǎng)絡(luò)裝置基于該計算確定的幀的同步開始來接收該幀。
附加的和可替代的實施方式說明在此論述 的示例性實現(xiàn)方式可以使不同的組件相互搭配；然而，應(yīng)該認識到，系統(tǒng)的不同組件可位于分布式網(wǎng)絡(luò)(如通信網(wǎng)絡(luò)和/或互聯(lián)網(wǎng))的較遠部分，或?qū)Ｓ玫陌踩?、不安全?或加密設(shè)置中。因此，應(yīng)當(dāng)認識到的是，系統(tǒng)的組件可以結(jié)合一個或多個設(shè)備中或搭配在分布式網(wǎng)絡(luò)(例如電信網(wǎng)絡(luò))的具體節(jié)點上。而且，應(yīng)當(dāng)理解的是所描述系統(tǒng)的組件可以安排在分布式網(wǎng)絡(luò)的任意位置上，不影響系統(tǒng)的操作。類似地，系統(tǒng)的一個或多個功能部分可以在調(diào)制解調(diào)器和相關(guān)計算裝置之間分布。上述系統(tǒng)、設(shè)備和方法可以用固件、硬件、軟件、一個或多個軟件模塊、一個或多個軟件和/或硬件測試模塊、一個或多個電信測試裝置、一個或多個DSL調(diào)制解調(diào)器、一個或多個ADSL調(diào)制解調(diào)器、一個或多個xDSL調(diào)制解調(diào)器、一個或多個VDSL調(diào)制解調(diào)器、一個或多個線卡、一個或多個G.hn收發(fā)器、一個或多個MOCA收發(fā)器、一個或多個Hom印Iug收發(fā)器、一個或多個輸電線調(diào)制解調(diào)器、一個或多個有線或無線調(diào)制解調(diào)器、測試設(shè)備、一個或多個多載波收發(fā)器、一個或多個有線和/或無線廣域/局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、一個或多個衛(wèi)星通信系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)(例如IP、以太網(wǎng)或ATM系統(tǒng))、裝配有診斷功能的一個或多個調(diào)制解調(diào)器等中實現(xiàn)，或者在一個或多個獨立編程通用計算機上實現(xiàn)，該計算機具有通信裝置或結(jié)合了以下通信協(xié)議中的任意一種:CDSL、ADSL2、ADSL2+、VDSLl、VDSL2、HDSL、DSLLite、IDSL、RADSL、SDSL、UDSL、MOCA、G.hn、Homeplug 等。此外，所述實現(xiàn)方式的安排、程序和協(xié)議可在專用計算機、程控微處理器或微控制器以及一個或多個外圍集成電路元件、ASIC或其他集成電路、數(shù)字信號處理器、可擦寫裝置、硬連線電子或邏輯電路(如分離元件電路)、可編程邏輯器件(如？0)、？1^、？ 64、 41^)、調(diào)制解調(diào)器、發(fā)射器/接收器、任何相當(dāng)裝置等上實現(xiàn)。總之，任何可實現(xiàn)狀態(tài)機的設(shè)備可用于實現(xiàn)根據(jù)這些實現(xiàn)方式的不同通信方法、協(xié)議和技術(shù)，該狀態(tài)機可輪流實現(xiàn)在此所描述和展示的方法。此外，可在使用對象或面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)環(huán)境的軟件上輕易實現(xiàn)所披露的程序，該開發(fā)環(huán)境提供可用在各種計算機或工作站平臺上的可移植源碼?？商娲?，所披露的安排可在使用標(biāo)準邏輯電路或VLSI設(shè)計的硬件上部分地或全部地實現(xiàn)。在此描述和展示的通信系統(tǒng)、程序和協(xié)議可由在此提供的功能性描述的應(yīng)用領(lǐng)域和具有計算機和電信領(lǐng)域一般基礎(chǔ)知識的普通技術(shù)人員在使用任何已知或后續(xù)開發(fā)系統(tǒng)或指令的硬件和/或軟件、裝置和/或軟件上輕易地實現(xiàn)。而且，所披露的程序可以方便地以軟件來實現(xiàn)，該軟件在計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲，在與控制器和存儲器、專用計算機、微處理器等相協(xié)作的編程專用計算機上執(zhí)行。在這些實例中，所描述實施方式的系統(tǒng)和程序可以作為嵌入在個人計算機(例如小程序、.1AVAiK或CGI腳本)上的程序、作為駐留在服務(wù)器或計算機工作站上的資源、作為嵌入在專用通信設(shè)施和配置組件等來實現(xiàn)。這些系統(tǒng)還可以通過物理地將設(shè)施和/或程序結(jié)合到軟件和/或硬件系統(tǒng)上來實現(xiàn)。實現(xiàn)方式在此是根據(jù)示例性實施方案來說明的。然而，應(yīng)當(dāng)認識到，實現(xiàn)方式的個別方面可能被分別要求，且可組合不同實施方案的特征的一個或多個特征。在以上示例性實施方式的描述中，為了進行解釋，給出具體編號、材料配置和其他細節(jié)，以便更好地理解所聲明的本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會清楚的是，所聲明的本發(fā)明可以利用與本文描述的示例性實施例不同的細節(jié)來實施。在其他實例中，省略或簡化了眾所周知的特性，以便使示例性實施方式的描述更清晰。本發(fā)明人意在將所描述的示例性實施方式作為主要實例。本發(fā)明人無意用這些示例性實施方式限制所附權(quán)利要求的范圍。相反，本發(fā)明人已經(jīng)設(shè)想所聲明的發(fā)明還可以采用其他方式、結(jié)合其他目前的或未來的技術(shù)來實例化或?qū)嵤?。而且，單詞“示例性”在本文用于表示用作實例、例子或插圖。本文作為“示例性”的任何方面或設(shè)計不必解釋為優(yōu)選的或優(yōu)于其他方面或設(shè)計。相反，單詞示例性的使用用于以具體的方式提出概念和技術(shù)。例如術(shù)語“技術(shù)”可以指代本文上下文所指的一個或多個裝置、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、制品、和/或計算機可讀指令。如本申請中所用，術(shù)語“或”用于表示包括性的“或”，而不是排他性的“或”。也就是說，除非另有所指或從上下文中明顯看出，“X使用A或B”用于表示自然的包含性排列。也就是說，如果X使用A ;X使用B ;或X使用A和B，那么“X使用A或B”在前述實例中的任意一種情況下是滿足的。另外，本申請和所附權(quán)利要求中使用的冠詞“一個”總體上應(yīng)當(dāng)理解為表示“一個或多個”，除非另有所指或從針對單數(shù)形式的上下文中明顯看出。本文討論的示例性過程作為邏輯流圖中的模塊集合來說明，該邏輯流圖表示可以利用硬件、軟件、固件或它們的一些組合來實施的操作序列。在軟件/固件的情況中，這些模塊代表在一個或多個處理器可讀存儲介質(zhì)上存儲的指令，當(dāng)由一個或多個處理器執(zhí)行時，這些指令執(zhí)行所述的操作。示例性過程的操作可以采用幾乎任意編程語言或環(huán)境來體現(xiàn)，包括(通過舉例而非限制):C/C++、Fortran, COBOL、PASCAL、匯編語言、標(biāo)記語言(例如，HTML、SGML、XML、VoXML)等，以及面向?qū)ο蟮沫h(huán)境，例如公共對象請求代理結(jié)構(gòu)(CORBA)、JavaTM (包括 J2ME、Java Beans 等)、二進制運行環(huán)境(BREW)等。注意，所描述的這些過程的順序不應(yīng)當(dāng)解釋為限制，并且所描述處理模塊的任意數(shù)量可以采用任意順序相結(jié)合，以便實現(xiàn)這些過程或替代過程。此外，在不脫離在此描述的主題的精神和范圍下，還可從過程中刪除個別方框。術(shù)語“處理器可讀介質(zhì)”包括處理器存儲介質(zhì)。例如，處理器存儲介質(zhì)可以包括但不限于磁存儲裝置(例如，硬盤、軟盤和磁條)、光盤(例如，高密度磁盤(CD)和數(shù)字多功能光盤(DVD))、智能卡、閃存裝置(例如拇指存儲器、記憶棒、鍵驅(qū)動器和SD卡)、以及易失性和非易失性存儲器(例如，隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM))。為了進行披露和以下的權(quán)利要求，術(shù)語“聯(lián)接”和“連接”可以用于描述各種元件如何對接。各種元件的這種所述對接可以直接進行或間接進行。
權(quán)利要求
1.一種多載波通信設(shè)備，包括: 前導(dǎo)碼構(gòu)造單元，該單元被配置用于構(gòu)造幀的前導(dǎo)碼，其中該前導(dǎo)碼被構(gòu)造用于在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段之間包括至少兩個過渡帶， 多載波傳輸單元，該單元被配置用于在該前導(dǎo)碼與其相關(guān)聯(lián)的通信介質(zhì)上傳輸該幀。
2.如權(quán)利要求1所述的多載波通信設(shè)備，其中該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元進一步被配置用于至少部分地根據(jù)至少一個前導(dǎo)碼參數(shù)來構(gòu)造該前導(dǎo)碼，該前導(dǎo)碼參數(shù)選自下組，該組的構(gòu)成為:這些順序前導(dǎo)碼區(qū)段的數(shù)量和針對每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多載波通信設(shè)備，其中該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被進一步配置用于使每個前導(dǎo)碼區(qū)段由多個前導(dǎo)碼符號連接而構(gòu)造該前導(dǎo)碼，這些前導(dǎo)碼符號不同于它的一個或多個相鄰順序區(qū)段的前導(dǎo)碼符號。
4.如前述權(quán)利要求中任意一項所述的多載波通信設(shè)備，其中該多載波傳輸單元被進一步配置用于利用通過正交頻分復(fù)用(OFDM)進行傳輸。
5.如前述權(quán)利要求中任意一項所述的多載波通信設(shè)備，其中該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元被進一步配置用于用一系列重復(fù)的前導(dǎo)碼符號來構(gòu)造該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。
6.如前述權(quán)利要求中任意一項所述的多載波通信設(shè)備，其中該前導(dǎo)碼構(gòu)造單元進一步被配置用于用一個或多個非前導(dǎo)碼符號來構(gòu)造該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。
7.如前述權(quán)利要求中任意一項所述的多載波通信設(shè)備，其中該多載波傳輸單元被進一步配置用于傳輸具有由偽隨機二進制序列(PRBS)和/或利用具有非零自相關(guān)屬性的調(diào)制序列來調(diào)制的多個符號的該前導(dǎo)碼。
8.一種方法，包括: 構(gòu)造前導(dǎo)碼以便在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段之間包括至少兩個過渡帶，其中每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號相連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號； 獲得仍然將要傳輸?shù)膸? 傳輸與該幀相關(guān)的構(gòu)造前導(dǎo)碼。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，該方法進一步包括: 獲得多個前導(dǎo)碼參數(shù)； 其中該前導(dǎo)碼至少部分地根據(jù)這些前導(dǎo)碼參數(shù)來構(gòu)造，其中這些前導(dǎo)碼參數(shù)選自下組，該組的構(gòu)成為:該該順序前導(dǎo)碼區(qū)段的數(shù)量和針對每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其中該傳輸至少部分地通過利用正交頻分復(fù)用(OFDM)來執(zhí)行。
11.如權(quán)利要求8至10中的任意一項所述的方法，其中該構(gòu)造包括用一系列重復(fù)前導(dǎo)碼符號來創(chuàng)建該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。
12.如權(quán)利要求8至11中的任意一項所述的方法，其中該構(gòu)造包括用一個或多個非前導(dǎo)碼符號來創(chuàng)建該多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的至少一個區(qū)段。
13.如權(quán)利要求8至12 中的任意一項所述的方法，其中該傳輸包括發(fā)送該前導(dǎo)碼，其方式是通過偽隨機二進制序列(PRBS)和/或利用具有非零自相關(guān)屬性的調(diào)制序列來調(diào)制多個符號。
14.一種計算機可讀介質(zhì)，該介質(zhì)存儲處理器可執(zhí)行指令，當(dāng)執(zhí)行時這些指令使得一個或多個處理器執(zhí)行多個操作，這些操作幫助成功接收通過噪聲通信介質(zhì)的數(shù)據(jù)包，這些操作包括: 接收數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)碼，其中該前導(dǎo)碼被構(gòu)造用于在一個或多個符號的多個順序前導(dǎo)碼區(qū)段的每個區(qū)段之間包括多個過渡帶，其中每個前導(dǎo)碼區(qū)段通過多個前導(dǎo)碼符號相連接，這些前導(dǎo)碼符號不同于前一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號； 定位順序區(qū)段之間的該多個過渡帶的至少一個； 至少部分地基于該多個過渡帶中被定位的那個過渡帶，同步該前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)包的幀的開始； 基于該幀的開始的同步來接收該幀。
15.如權(quán)利要求14所述的計算機可讀介質(zhì)，其中該同步操作包括執(zhí)行至少這些動作: 識別多個前導(dǎo)碼符號； 檢測多個后續(xù)前導(dǎo)碼符號中的變化； 至少部分地基于該檢 測到的變化來定位區(qū)段之間的該多個過渡帶中的至少一個； 確定該多個過渡帶中哪一個已經(jīng)被定位；并且 至少部分地基于該多個過渡帶中被定位的那個過渡帶來計算該巾貞的開始。
16.如權(quán)利要求15所述的計算機可讀介質(zhì)，其中該計算至少部分地基于多個前導(dǎo)碼參數(shù)，并且其中這些前導(dǎo)碼參數(shù)選自下組，該組的構(gòu)成為:這些順序前導(dǎo)碼區(qū)段的數(shù)量和針對每個這些區(qū)段的符號的指定數(shù)量。
17.如權(quán)利要求14至16中的任意一項所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì),其中該接收至少部分地利用正交頻分復(fù)用(OFDM)來執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求14至17中的任意一項所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì),其中該定位包括確定除了該多個過渡帶中的第一過渡帶之外的過渡帶的位置。
19.如權(quán)利要求14至18中的任意一項所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì),其中一個區(qū)段的前導(dǎo)碼符號與至少一個其他區(qū)段的前導(dǎo)碼符號相反。
20.如權(quán)利要求14至19中的任意一項所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì),其中該多個過渡帶的至少一個被該通信介質(zhì)上的噪聲破壞，完全無法識別。
全文摘要
本文描述了一些技術(shù)，這些技術(shù)涉及利用數(shù)據(jù)包進行數(shù)據(jù)通信，該數(shù)據(jù)包具有至少一個幀，該幀帶有用于介質(zhì)上的一種前導(dǎo)碼，該介質(zhì)具有高度的非靜態(tài)噪聲(例如，脈沖噪聲)。所描述的技術(shù)使用具有一種結(jié)構(gòu)的前導(dǎo)碼，該結(jié)構(gòu)在前導(dǎo)碼區(qū)段之間具有多個過渡帶。每個過渡帶指示即將來臨的幀的開始。利用本文描述的技術(shù)，如果噪聲破壞了這些區(qū)段之間的過渡帶，以致于完全無法識別，接收器仍可以從該未破壞的過渡帶的一個或多個中確定幀開始時刻。因此，經(jīng)過噪聲介質(zhì)的通信魯棒性顯著地得到提高。伴隨本摘要提交的是理解它不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義。
文檔編號H04L27/26GK103210621SQ201180041586
公開日2013年7月17日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者V.奧克斯曼, 金峻培, S.桑德貝格 申請人:蘭蒂克德國有限責(zé)任公司