專利名稱：用于減小前導(dǎo)碼的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的方法和裝置涉及電子通信網(wǎng)絡(luò)，且更具體地，一些實(shí)施方案涉及通過減小通信數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)碼大小而提高通信效率的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)通信時，能夠特征化正經(jīng)由其傳輸通信的通信媒介通常是有幫助的。如本文中所使用，“信道”指的是用于在發(fā)射器與至少一個接收器之間通信的特定介質(zhì) (例如，無線、同軸電纜、銅扭絞雙線電纜或光纖電纜)、所使用的頻率以及用于編碼經(jīng)由信道通信的信息的調(diào)制或其它方法。特征化信道的過程通常被稱作“信道估計(jì)”。信道估計(jì)可通過數(shù)種方式執(zhí)行。一種信道估計(jì)的方法是通過使用緊接在將發(fā)送的信息的一部分之前發(fā)送的前導(dǎo)碼。即，消息的內(nèi)容通常被分為相對較小部分并且以單獨(dú)的數(shù)據(jù)包發(fā)送。每個數(shù)據(jù)包包括數(shù)個組成部分，包括含有發(fā)射器正試圖發(fā)送至接收器的信息的有效負(fù)載。數(shù)據(jù)包中的一些其它組成部分包括前導(dǎo)碼和前向糾錯(FEC)域。眾所周知，數(shù)據(jù)包的突發(fā)傳輸允許經(jīng)由會交織的不同信道傳輸少量數(shù)據(jù)。即，信息的第一數(shù)據(jù)包可經(jīng)由第一信道從傳輸節(jié)點(diǎn)傳輸至網(wǎng)絡(luò)中的第一接收節(jié)點(diǎn)。在這個第一數(shù)據(jù)包傳輸后可立即從第一節(jié)點(diǎn)或第二節(jié)點(diǎn)發(fā)射第二數(shù)據(jù)包至相同接收器或不同的一個或多個接收節(jié)點(diǎn)。這不同于信道在持續(xù)時間周期內(nèi)保持使用的連續(xù)傳輸。正交頻分多路復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)傳輸通常涉及使用前導(dǎo)碼。在OFDM中，信號在不同頻率下使用多個副載波傳輸。在接收器上接收且集合副載波以實(shí)現(xiàn)高速通信。OFDMA是一種OFDM傳輸，其中將副載波的子集動態(tài)分配給單用戶允許多用戶同時傳輸。數(shù)個不同用戶的信號將各被分配以在一個或多個唯一副載波上傳輸。每個副載波以允許來自不同用戶的副載波在互不干擾的情況下同時傳輸?shù)姆绞缴杉皞鬏?，?shí)現(xiàn)多路訪問。所以，獨(dú)立信息流可調(diào)制至每個副載波上，借此每個這種副載波可將獨(dú)立信息從發(fā)射器載送至一個或多個接收器。通常，與連續(xù)傳輸系統(tǒng)中的傳輸不同，基于突發(fā)數(shù)據(jù)包的OFDM和OFDMA傳輸系統(tǒng)中的傳輸在時頻授權(quán)中需要每個副載波上傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)包的完整前導(dǎo)碼。出于本討論的目的，“完整前導(dǎo)碼”含有足夠的參考信號信息供接收器確定將用于傳輸?shù)拿總€副載波的總信道估計(jì)。在一些情況下，前導(dǎo)碼用于通過載送可在接收器上解譯以確定因信道的特征而發(fā)生的任意失真的一組已知信息而特征化信道(即，執(zhí)行信道估計(jì))。換句話說，前導(dǎo)碼的使用使接收器能將理想信道與失真信道作比較。以此方式，接收器可估計(jì)所述信道上的總失真。所述估計(jì)包括測量信道加上發(fā)射器的載波相位的任何偏移的效應(yīng)的組合效應(yīng)(即，發(fā)射器所使用的載波的相位相對于接收器的載波的相位的任何偏移)。這種發(fā)射器相位偏移可能歸因于在發(fā)射器內(nèi)產(chǎn)生載波頻率的振蕩器相對于期望接收器內(nèi)的振蕩器的漂移?？蓪?dǎo)致這樣一種偏移的漂移通常受規(guī)定網(wǎng)絡(luò)性能和操作的通信協(xié)議規(guī)格約束。對漂移的一種典型約束可以是150Hz/mSec或300Hz/sec。這種漂移即使在上游發(fā)射器鎖相至來自接收器的下游廣播的情況下仍可能發(fā)生。此外，接收器使用信道估計(jì)來計(jì)算反向均衡因素。任何時候當(dāng)信道被前導(dǎo)碼占用時，前導(dǎo)碼會減小信道容量(可經(jīng)由信道傳輸?shù)挠行ж?fù)載信息量)。用于在特定時刻傳輸前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)的副載波無法用于在所述時刻傳輸有效負(fù)載數(shù)據(jù)。所以，前導(dǎo)碼構(gòu)成消耗系統(tǒng)資料的開銷(時頻上)。所以，減小歸因于前導(dǎo)碼的開銷量通常是有利的。
發(fā)明概要所公開的方法減小基于突發(fā)數(shù)據(jù)包的通信系統(tǒng)中的歸因于前導(dǎo)碼的資源開銷。根據(jù)所公開的方法和裝置，第一數(shù)據(jù)包在第一時頻授權(quán)中傳輸。第一時頻授權(quán)包括將使用達(dá) 預(yù)定時間量的第一組一個或多個正交頻分多路復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)副載波。第一數(shù)據(jù)包包括完整前導(dǎo)碼。完整前導(dǎo)碼包括用于確定將用于傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)包的每個副載波的總信道估計(jì)(即，時頻授權(quán)中的每個副載波)。第二數(shù)據(jù)包在第二時頻授權(quán)中傳輸。第二時頻授權(quán)包括第二組一個或多個副載波。第二數(shù)據(jù)包在被構(gòu)造來接收數(shù)據(jù)包的接收器可從接收器上接收的其它信號(諸如用于傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)包的信號)確定發(fā)射器與接收器之間的信道(或組成信道的副載波的一些子集)性質(zhì)時，第二數(shù)據(jù)包無完整前導(dǎo)碼。在一些實(shí)施方案中，減小通信系統(tǒng)中歸因于前導(dǎo)碼的資源開銷的方法包括(I)在接收器上經(jīng)由通信媒介從發(fā)射器接收一個或多個信號；(2)基于所接收的信號中的前導(dǎo)碼跟蹤通信媒介對信號的效應(yīng)；和(3)估計(jì)通信媒介對將在信道上傳輸?shù)奈磥硇盘柕男?yīng)。跟蹤通信媒介對信號的效應(yīng)允許在無需具有用那些未來信號傳輸?shù)那皩?dǎo)碼的情況下估計(jì)通信媒介對未來信號的效應(yīng)。在一個實(shí)施方案中，發(fā)射器中生成的局部振蕩器信號與接收器中生成的局部振蕩器信號之間的相位偏移效使用發(fā)射器與接收器之間傳輸?shù)挠邢迶?shù)量(即，一個或多個，但非全部)的正交OFDMA副載波上傳輸?shù)那皩?dǎo)碼測量。前導(dǎo)碼包括用于確定相位偏移的參考信
號信息。在一些實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)上的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括計(jì)算機(jī)處理器、物理層接口和計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。物理層接口包括發(fā)射器和接收器。物理層接口被配置來在網(wǎng)絡(luò)上提供第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與至少第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上。在被執(zhí)行時，指令導(dǎo)致處理器從發(fā)射器傳輸一個或多個信號。所傳輸?shù)男盘柊ǖ谝粫r頻授權(quán)中的第一數(shù)據(jù)包。這些信號在第一組一個或多個OFMDA副載波上傳輸。第一數(shù)據(jù)包括完整前導(dǎo)碼，所述完整前導(dǎo)碼包括參考信號信息以允許接收節(jié)點(diǎn)確定其上傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)包的每個副載波的總信道估計(jì)。指令還導(dǎo)致處理器傳輸無完整前導(dǎo)碼的第二數(shù)據(jù)包。第二數(shù)據(jù)包在包括第二組一個或多個副載波的第二時頻授權(quán)中傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可從先前傳輸?shù)耐暾皩?dǎo)碼確定信道估計(jì)，包括第一節(jié)點(diǎn)上的發(fā)射器與第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的接收器之間的相位偏移時，第二數(shù)據(jù)包在無完整前導(dǎo)碼的情況下傳輸。附圖簡述下文將說明附圖的元件，其提供用于說明的目的且不一定按比例繪制。
圖I是根據(jù)一些實(shí)施方案的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的框圖。圖2是根據(jù)一些實(shí)施方案的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件芯片級實(shí)施方式的框圖。圖3是數(shù)個時頻授權(quán)的圖。圖4是根據(jù)一些實(shí)施方案的流程圖。圖5是根據(jù)一些實(shí)施方案的流程圖。
具體實(shí)施例方式本描述旨在結(jié)合將被視作書面描述的一部分的附圖閱讀。所公開的方法和裝置減小由經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)的信道在數(shù)據(jù)包中發(fā)送的前導(dǎo)碼占用的開銷總量。參考

圖1，包括多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)100可包括物理接口(PHY)102，所述物理接口(PHY)102包括發(fā)射器104和接收器106。發(fā)射器104和接收器106通過數(shù)據(jù)總線110耦合至處理器108。在一個實(shí)施方案中，發(fā)射器104包括用于根據(jù)正交調(diào)幅(QAM)方案(例如，8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM或 256-QAM、或另一個調(diào)制方案)調(diào)制數(shù)據(jù)的調(diào)制器112。發(fā)射器104還可包括用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為將通過通信媒介102傳輸至其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的模擬信號的數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 114。在一個這樣的實(shí)施方案中，接收器106包括用于將從另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收的模擬調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 116。在一個實(shí)施方案中，接收器106還包括用于調(diào)節(jié)接收器106的增益以適當(dāng)接收入射信號的自動增益控制(AGC)電路118和用于解調(diào)所接收信號的解調(diào)器120。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將了解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)100的其它實(shí)施方案包括本文所公開的元件和本文未描述的額外電路和功能元件的其它組合。處理器108可以是任意用于執(zhí)行指令的中央處理單元(CPU)、微處理器、微控制器或計(jì)算裝置或電路。如圖I所示，處理器108通過數(shù)據(jù)總線110耦合至計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)122。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可包括隨機(jī)存儲器(RAM)和/或更持久的存儲器，諸如只讀存儲器(ROM)。RAM的實(shí)施例包括但不限于靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM)或動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)。如本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所知，ROM可實(shí)施為可編程只讀存儲器(PR0M)、可擦可編程只讀存儲器(EPR0M)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)或類似存儲器。或者，存儲器122可以是硬盤驅(qū)動器或其它這類非易失性存儲介質(zhì)。圖2是根據(jù)一些實(shí)施方案的在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)(例如，圖I的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)100)內(nèi)使用的芯片200的框圖。圖2示出了可包括在芯片上以實(shí)施對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功能的不同組件。數(shù)個這種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可形成如眾所周知的MoCA行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所述的同軸電纜多媒體聯(lián)盟(MoCA)網(wǎng)絡(luò)。在MoCA網(wǎng)絡(luò)的一個實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(NC)協(xié)調(diào)同步OFDMA傳輸。節(jié)點(diǎn)在副載波組上傳輸。每組副載波界定邏輯信道。MoCA網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)可充當(dāng)NC (即，執(zhí)行歸因于NC的功能)。在圖2所示的實(shí)施方案中，處理器210 (其可以是圖I的處理器108)、緩沖器220、數(shù)據(jù)流控制邏輯230、物理接口(PHY)240、外部主機(jī)接口 250和系統(tǒng)資源模塊260經(jīng)由系統(tǒng)總線270通信。在一個實(shí)施方案中，處理器220包括存儲單元212 (例如，圖I的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)122)。在一些實(shí)施方案中，存儲單元212與處理器220是分開的。在一個實(shí)施方案中，緩沖器220是耦合至相同基板或在相同基板上作為處理器210的共用存儲器。緩沖器220緩沖從NC節(jié)點(diǎn)接收的調(diào)度指令(例如，媒體訪問方案(MAP)數(shù)據(jù)包)。通過NC傳輸?shù)腗AP數(shù)據(jù)包調(diào)度與網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)之間的傳輸。耦合至PHY240的數(shù)據(jù)流控制邏輯230執(zhí)行低級別控制功能。PHY 240提供將從芯片200輸出的信號。PHY 240可以是圖I的PHY 102。在一個實(shí)施方案中，主機(jī)接口 250包括以太網(wǎng)網(wǎng)橋252，例如其用于橋接以太網(wǎng)與MoCA網(wǎng)絡(luò)之間的通信。系統(tǒng)資源模塊260包括用于在預(yù)定時間觸發(fā)傳輸?shù)挠?jì)時器262。時鐘和復(fù)位信號被提供至鎖相環(huán)(PLL) 290。在圖2所示的實(shí)施方案中，PLL 290提供基帶時鐘至系統(tǒng)資源模塊 260。圖2所示的芯片架構(gòu)可用于實(shí)施本文所公開的不同實(shí)施方案。其它架構(gòu)也可用于實(shí)施這些實(shí)施方案。本文所公開的節(jié)點(diǎn)可包括在不同類型的裝置中，包括機(jī)頂盒、電視、DVD或藍(lán)光播放器或錄像器、游戲控制臺、計(jì)算機(jī)(例如，個人計(jì)算機(jī)、臺式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)或智能電話)和可對其有利地建立與網(wǎng)絡(luò)上的其它裝置的通信的其它裝置。每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)100可使用單獨(dú)芯片200實(shí)施。 在對應(yīng)于特定節(jié)點(diǎn)100的每個芯片200內(nèi)，處理器210實(shí)施所述節(jié)點(diǎn)100的傳輸調(diào)度(例如，在指定時頻授權(quán)期間傳輸信息)。在一個實(shí)施方案中，有形存儲在存儲器212中的指令導(dǎo)致處理器210根據(jù)下文圖4所示的過程400通過PHY 240傳輸信號，或者根據(jù)圖5所示的過程500通過PHY 240接收信號?；趶腘C節(jié)點(diǎn)接收的計(jì)時器262和MAP，節(jié)點(diǎn)100的處理器210導(dǎo)致圖2中的PHY 240中的發(fā)射器傳輸信息。根據(jù)一個實(shí)施方案，在OFDM信道的每個副載波上傳輸?shù)男盘柹习l(fā)生的失真的估計(jì)(即，“總信道估計(jì)”)分解為兩個組成部分。第一個組成部分是信道效應(yīng)(例如，同軸信道)。信道效應(yīng)包括因信號穿過介質(zhì)而發(fā)生的任意及全部失真。有線信道(例如，光纖)的信道效應(yīng)例如，在熱時標(biāo)下緩慢變化。相比之下，如果發(fā)射器在運(yùn)動或發(fā)射器與接收器之間的環(huán)境改變(即，物體穿過介質(zhì)，諸如靠近發(fā)射器或接收器通過的卡車等)，那么無線信道的信道效應(yīng)可更快速地改變(例如，每微秒)。如果無線裝置的用戶保持靜止，那么信道可僅經(jīng)歷緩慢改變，其可根據(jù)所公開的方法和裝置跟蹤以確定高相干(即，特定信道的副載波的條件與不同信道的副載波以及在短時間周期內(nèi)的一致條件之間的強(qiáng)相關(guān))且從而使其可減小前導(dǎo)碼的大小(以及可能免除一些前導(dǎo)碼)。第二個組成部分是發(fā)射器的射頻載波相對于接收器的射頻載波的相位偏移，其可在突發(fā)之間漂移(例如，振蕩器漂移)。相位偏移可歸因于發(fā)射器的射頻載波的漂移。相位偏移將表現(xiàn)為接收器所接收的所有發(fā)射器的副載波上的共同偏移。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解，偏移量隨頻率而變化，但可容易地計(jì)算出來。在一個實(shí)施方案中，接收器獨(dú)立于頻率漂移跟蹤信道效應(yīng)。在一個實(shí)施例中，接收器可利用跟蹤環(huán)，其在數(shù)據(jù)包的有效負(fù)載期間在判決引導(dǎo)模式中運(yùn)行。以此方式，不同數(shù)據(jù)包之間信道響應(yīng)的微小改變可被接收器跟蹤。從發(fā)送自給定發(fā)射器的先前前導(dǎo)碼、有效負(fù)載、試探、導(dǎo)頻音或其它數(shù)據(jù)跟蹤信道效應(yīng)。但是，振蕩器頻率漂移經(jīng)由僅在一些副載波上傳輸?shù)那皩?dǎo)碼估計(jì)。共同相位偏移可在一個或多個副載波，但非全部副載波上測量，使得無需完整前導(dǎo)碼。所以，前導(dǎo)碼可減小及因此僅占用一些副載波。因此，在需要時，前導(dǎo)碼可能比傳統(tǒng)方法中更小且因此消耗較小的開銷并且引致較少延遲。此外，如果接收器單獨(dú)跟蹤同軸信道估計(jì)以確認(rèn)相干且確定信道效應(yīng)在副載波之間充分相關(guān)，那么在涉及在前一授權(quán)中未使用的新副載波的授權(quán)中無需前導(dǎo)碼。接收器可隨時間確定充分的信道相干且隨后發(fā)送消息至發(fā)射器，指示將用于后一數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)碼類型(或無前導(dǎo)碼)。如果信道的相干大致隨時間而穩(wěn)定(例如，在同軸信道的情況下)且事先已知，那么有關(guān)是否需要前導(dǎo)碼和前導(dǎo)碼應(yīng)為什么性質(zhì)的確定可預(yù)定且在一些情況下可在協(xié)議規(guī)格中規(guī)定。在一個實(shí)施方案中，如果信道不穩(wěn)定(例如，在無線空中下載的情況下)，從接收器至發(fā)射器的實(shí)時反饋使發(fā)射器能適當(dāng)?shù)刈兓皩?dǎo)碼的大小。例如，在一個實(shí)施方案中，接收器向發(fā)射器發(fā)送信道相干超過預(yù)定相干級別的指示。所以，減小的前導(dǎo)碼可由接收器預(yù)定或選擇并預(yù)傳送至發(fā)射器用于后續(xù)傳輸。在一些實(shí)施方案中，如果性能因減小的前導(dǎo)碼而受損，那么減小的前導(dǎo)碼的大小可隨時間而增大。類似地，如果未使用前導(dǎo)碼，那么在性能開始受損的情況下，可使用減小的或完整前導(dǎo)碼。如果信道效應(yīng)自其上次確定開始起已改變，那么一些數(shù)據(jù)包的錯誤可能發(fā)生。在檢測到缺失數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)包錯誤時，前導(dǎo)碼大小可在后續(xù)數(shù)據(jù)包中增大并且最終傳輸完整前導(dǎo)碼。類似地，如果性能足夠高(例如，錯誤低于預(yù)定閾值)，那么前導(dǎo)碼的大小 可隨時間而減小。因此，前導(dǎo)碼大小可變大或變小以維持預(yù)定錯誤率或設(shè)定點(diǎn)。發(fā)射器和接收器可協(xié)定將傳輸?shù)那皩?dǎo)碼的大小(是否是完整前導(dǎo)碼、減小的前導(dǎo)碼或無前導(dǎo)碼)。此決定可在協(xié)議規(guī)格中規(guī)定，包括用于確定前導(dǎo)碼大小的任意因素。或者，接收器可決定發(fā)射器后續(xù)將使用的前導(dǎo)碼的大小且隨后在運(yùn)行時間期間將請求傳送至發(fā)射器。這樣一種請求傳送的細(xì)節(jié)可在協(xié)議規(guī)格中預(yù)定。圖3示出在時間-頻率圖中的數(shù)個時頻授權(quán)。圖劃分為由水平線301分開的i^一個頻率323至327、352至357(或副載波)及由垂直線302分開的二十二個周期304至313、335至340、342至347。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解在MoCA網(wǎng)絡(luò)中所使用的典型頻帶中可能存在遠(yuǎn)多于i 個副載波。第一時頻授權(quán)303示于圖3的圖的左上角(用加粗線勾勒)。時頻授權(quán)303示為具有十個周期304至313，期間可傳輸OFDMA符號。此外，授權(quán)303具有用于傳輸OFDMA符號的五個副載波323至327。應(yīng)當(dāng)注意，每個副載波323至327可傳輸十個星座點(diǎn)，時頻授權(quán)303的十個OFDMA符號周期304至313的每一個中各一個這種星座點(diǎn)。同樣地，五個副載波323至327用于在時頻授權(quán)303中的十個OFDMA符號周期304至313的每一個期間傳輸五個星座點(diǎn)。在一個周期內(nèi)傳輸?shù)拿拷M五個星座點(diǎn)構(gòu)成一個OFDMA符號。因此,時頻授權(quán)303具有五個副載波乘以十個周期的大小(即，50個符號329可在時頻授權(quán)303期間傳輸)。五十個星座點(diǎn)329 (B卩，十個OFDMA符號)的每一個可以是開銷星座點(diǎn)(諸如前導(dǎo)碼星座點(diǎn))或有效負(fù)載星座點(diǎn)。前導(dǎo)碼符號在圖3中示為加陰影。根據(jù)一個實(shí)施例，第一發(fā)射器TXl(諸如在網(wǎng)絡(luò)的第一節(jié)點(diǎn)內(nèi)的圖2的PHY 240中)被授予第一時頻授權(quán)303。第一發(fā)射器TXl在前三個符號周期304、305、306期間及在授權(quán)303的所有五個副載波323至327上傳輸完整前導(dǎo)碼330。在授權(quán)303的三個周期期間在所有五個副載波上傳輸?shù)倪@十五個OFDMA符號的組合構(gòu)成允許總信道估計(jì)由從發(fā)射器TXl至接收器的信道組成的“完整前導(dǎo)碼”330。數(shù)據(jù)(即，有效負(fù)載)的OFDMA突發(fā)在后續(xù)七個周期309至313中及在授權(quán)303的所有五個副載波323至327 (即，三十五個OFDMA數(shù)據(jù)符號)上傳輸。第二發(fā)射器TX2(諸如在網(wǎng)絡(luò)的第二節(jié)點(diǎn)的PHY 240中)被授予第二時頻授權(quán)331。第二授權(quán)331是五個副載波323至327乘以六個周期335至340。第二發(fā)射器TX2在第二授權(quán)331的前三個周期335、336、337期間在所有五個副載波323至327上傳輸完整前導(dǎo)碼328 (在圖3中示為加陰影)。第二發(fā)射器TX2所傳輸?shù)耐暾皩?dǎo)碼328允許總信道估計(jì)由從第二發(fā)射器TX2至接收傳輸?shù)拿總€接收器的信道組成。應(yīng)當(dāng)注意，數(shù)個接收器可接收完整前導(dǎo)碼328。所以，可能存在數(shù)個信道。將存在與發(fā)射器TX2與唯一接收器之間的每個這種信道相關(guān)的一個信道估計(jì)。來自第一發(fā)射器TXl的傳輸?shù)那闆r也是如此。如圖3所示，第一發(fā)射器TXl被授予第三時頻授權(quán)342。第三時頻授權(quán)342是四個副載波323至326乘以六個周期342至347。第三授權(quán)342包括減小的前導(dǎo)碼341 (圖3中示為加陰影)。在這樣一種減小的前導(dǎo)碼中，少于用于傳輸有效負(fù)載的所有副載波323至326的副載波用于傳輸減小的前導(dǎo)碼。此外，減小的前導(dǎo)碼，諸如圖3的前導(dǎo)碼341可在短于發(fā)送完整前導(dǎo)碼330所需的周期期間發(fā)送。在圖3所示的實(shí)施例中，僅一個副載波326用于傳輸前導(dǎo)碼。此外，在一個周期342期間僅傳輸減小的前導(dǎo)碼341。在一些實(shí)施方案中，對于授權(quán)342根本不使用前導(dǎo)碼(S卩，減小的前導(dǎo)碼減至零)。因此，應(yīng)了解，較小的前導(dǎo)碼可通過減小副載波的數(shù)量、周期的數(shù)量或兩者而減小。還應(yīng)注意“減小的前導(dǎo)碼”可包括前導(dǎo)碼為零(即，根本不發(fā)送前導(dǎo)碼)的情況。 在接收到減小的前導(dǎo)碼時，接收器從在第一時頻授權(quán)303期間傳輸?shù)腡Xl的先前傳輸完整前導(dǎo)碼330確定信道的特性。這是可能的，因?yàn)橄嗤l(fā)射器TXl用于第一授權(quán)303和第三授權(quán)342。將需在減小的前導(dǎo)碼341中傳輸?shù)姆枖?shù)量將取決于信道改變的快速程度和第一授權(quán)303與第三授權(quán)342之間的時間量。因此，如果信道改變非常緩慢(如在介質(zhì)為同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)的情況下)且在第一授權(quán)303中傳輸?shù)耐暾皩?dǎo)碼結(jié)束與第三授權(quán)342開始之間已過去短的時間，那么在第三時頻授權(quán)342期間可能完全不需要傳輸前導(dǎo)碼?；蛘撸绻嬖谳^長時間或信道更快速地改變，那么可能需要在每個副載波上傳輸兩個符號(與在完整前導(dǎo)碼的情況中的三個符號相比)。在圖3所示的實(shí)施例中，減小的前導(dǎo)碼341僅在第四副載波326第一周期342 (在圖3中示為加陰影)期間傳輸。在此情況下，每個副載波的相位偏移可基于減小的前導(dǎo)碼341確定。信道效應(yīng)可從由第一發(fā)射器TXl傳輸?shù)南惹皞鬏斍皩?dǎo)碼303確定。應(yīng)當(dāng)注意，完整前導(dǎo)碼的特定大小(S卩，OFDMA符號的數(shù)量和每個符號的副載波數(shù)量)將取決于特定實(shí)施方式。減小的前導(dǎo)碼的特定大小還將取決于特定實(shí)施方式。但是，減小的前導(dǎo)碼總是具有少于完整前導(dǎo)碼的OFDMA符號。此外，減小的前導(dǎo)碼可在比完整前導(dǎo)碼的情況下少的副載波上傳輸。因此，在不同實(shí)施方案中，額外資源(在時間和頻率方面)可用于傳遞歸因于減小的(或零)前導(dǎo)碼的有效負(fù)載數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意，由振蕩器頻率漂移導(dǎo)致的相位偏移是單獨(dú)的且獨(dú)立變化。但是，由于漂移對于所有副載波而言是普遍的，所以確定存在于任一個副載波中的相位偏移將允許確定每個其它副載波中的相位偏移量。但是，由漂移導(dǎo)致的偏移通常將比經(jīng)由同軸電纜的信道效應(yīng)的改變更快速地變化。所以，可能需要傳輸減小的前導(dǎo)碼，其中至少一個前導(dǎo)碼符號在至少一個副載波上傳輸。第四時頻授權(quán)350也示于圖3中。第四授權(quán)350將由第二發(fā)射器TX2傳輸。授權(quán)350使用七個副載波，其中六個352至357未在先前三個授權(quán)303、331、342中使用。第四授權(quán)350長為六個周期342至347。第七副載波327由前兩個授權(quán)303、331使用，但是未在第三個授權(quán)342中使用。所以，副載波327可用于包括在與第三授權(quán)342同時發(fā)生的第四授權(quán)350中。第四授權(quán)350期間來自第二發(fā)射器TX2的傳輸包括前導(dǎo)碼359，但僅針對在第二授權(quán)331中未經(jīng)由其傳輸前導(dǎo)碼符號的那些副載波352至357(即，接收器無法使用先前授權(quán)331跟蹤信道效應(yīng)的那些副載波)。在圖3所示的實(shí)施例中，前導(dǎo)碼在第四授權(quán)350的前兩個期限342、343期間在六個副載波352至357上發(fā)送(如圖3加陰影所示)。在一個實(shí)施方案中，副載波237的信道效應(yīng)隨時間足夠相干使得第四授權(quán)350期間的傳輸無需第二授權(quán)331中所使用的副載波237中的前導(dǎo)碼。而是，接收器基于第二授權(quán)331期間傳輸?shù)那皩?dǎo)碼跟蹤副載波323至327。如果僅未知相位偏移，那么僅在一個副載波上傳輸前導(dǎo)碼符號可足夠檢測每個副載波中的相位偏移量。在第四時頻授權(quán)350的情況下，副載波352至357上傳輸?shù)那皩?dǎo)碼符號可用于確定副載波327上接收的信號的相位偏移量。圖4是過程400的流程圖。在過程400開始后，一個或多個信號在發(fā)射器上傳輸
(410)，包括第一時頻授權(quán)(例如，授權(quán)303)中的第一數(shù)據(jù)包。第一數(shù)據(jù)包包括完整前導(dǎo)碼(例如，前導(dǎo)碼330)，所述完整前導(dǎo)碼包括用于確定將用于傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)包的每個副載波的總信道估計(jì)的參考信號信息。第二數(shù)據(jù)包在第二授權(quán)(例如，授權(quán)342)中傳輸(420)。如果通信所導(dǎo)向的接收器可從先前在接收器上接收的信號或從一些但非所有副載波確定相位偏移(即，發(fā)射器中的振蕩器與接收器中的振蕩器之間)，那么第二數(shù)據(jù)包以減小的前導(dǎo)碼341傳輸。圖5是過程500的流程圖。在接收器上，一個或多個信號經(jīng)由通信媒介從發(fā)射器接收(510)?；谒邮盏男盘?，跟蹤(520)通信媒介對信號的效應(yīng)。使用減小的前導(dǎo)碼，例如前導(dǎo)碼341測量(530)傳輸所接收的信號的發(fā)射器與接收所接收的信號的接收器之間的相位偏移效應(yīng)。減小的前導(dǎo)碼341包括用于使用至少一個OFDMA副載波326但非所有用于接收信號的副載波確定信道估計(jì)的參考信號信息。雖然上文已描述所公開的方法和裝置的不同實(shí)施方案，但是應(yīng)了解其僅舉例而提出且不得限制所要求的發(fā)明。所要求的發(fā)明不限于所公開的特定示例性架構(gòu)或配置。而是，期望特征可使用各種替代架構(gòu)和配置實(shí)施。實(shí)際上，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)了解可如何實(shí)施替代的功能、邏輯或物理分割和配置以實(shí)施所公開的方法和裝置的期望特征。所以，所要求發(fā)明的寬度和范圍不得受限于任何上述示例性實(shí)施方案。本文件中所使用的術(shù)語和短語及其變型除非另有明確說明，否則應(yīng)解釋為無限制的而非限制的。作為上文的實(shí)施例術(shù)語“包括”應(yīng)理解為“包括但不限于”的含義或類似含義；術(shù)語“實(shí)施例”用于提供討論項(xiàng)目的例子的實(shí)施例，非詳述或限制其清單；術(shù)語“一個”或“一項(xiàng)”應(yīng)理解為“至少一個”、“一個或多個”的含義或類似含義；且形容詞諸如“傳統(tǒng)的”、“常規(guī)的”、“正常的”、“標(biāo)準(zhǔn)的”、“已知的”和類似含義的術(shù)語不得解釋為將所描述的項(xiàng)目限制為給定時間周期或截止給定時間可獲得的項(xiàng)目，而是應(yīng)理解為涵蓋現(xiàn)在或未來任何時候可獲得或已知的傳統(tǒng)、常規(guī)、正常或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。同樣地，在本文件提及本領(lǐng)域一般技術(shù)人員了解或已知的技術(shù)的情況下，這些技術(shù)涵蓋熟練技工現(xiàn)在或在未來任何時候了解或已知的技術(shù)。用連接詞“和”連接的項(xiàng)目組不得理解為規(guī)定組內(nèi)存在提出的那些項(xiàng)目的每一個，而是應(yīng)理解為“和/或”，除非另有明確說明。類似地，用連接詞“或”連接的項(xiàng)目組不得理解為規(guī)定所述組內(nèi)的相互排他性，而是也應(yīng)理解為“和/或”，除非另有明確說明。此外，雖然所公開的方法和裝置的項(xiàng)目、元件或組件可以單數(shù)形式描述或要求，但是預(yù)期復(fù)數(shù)形式 也在其范圍內(nèi)，除非明確說明限為單數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種減少通信系統(tǒng)中歸因于前導(dǎo)碼的資源開銷的方法，所述方法包括 在發(fā)射器上傳輸包括第一時頻授權(quán)中的第一數(shù)據(jù)包的一個或多個信號，所述第一數(shù)據(jù)包包括第一組一個或多個副載波，所述第一數(shù)據(jù)包還包括完整前導(dǎo)碼，所述完整前導(dǎo)碼包括用于確定將用于傳輸所述第一數(shù)據(jù)包至至少第一接收器的每個副載波的總信道估計(jì)的參考信號信息；以及 當(dāng)所述至少一個接收器可(I)從先前傳輸?shù)乃鐾暾皩?dǎo)碼確定所述發(fā)射器與所述接收器之間的信道效應(yīng)；(2)從用所述第二數(shù)據(jù)包傳輸?shù)乃鰷p小的前導(dǎo)碼確定每個副載波的相位偏移時，在包括第二組一個或多個副載波的第二時頻授權(quán)中傳輸?shù)诙?shù)據(jù)包，所述第二數(shù)據(jù)包還包括減小的前導(dǎo)碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括 至少基于所述第二數(shù)據(jù)包的傳輸確定數(shù)據(jù)包錯誤率； 以及 如果所述數(shù)據(jù)包錯誤率超過預(yù)定閾值，那么在第三時頻授權(quán)中傳輸?shù)谌龜?shù)據(jù)包，所述第三時頻授權(quán)包括未在所述第一時頻授權(quán)和所述第二時頻授權(quán)中使用的至少一個副載波，其中所述第三數(shù)據(jù)包包括減小的前導(dǎo)碼且其中所述減小的前導(dǎo)碼在所述第一時頻授權(quán)和所述第二時頻授權(quán)中未使用的所述第三時頻授權(quán)的至少一個副載波上傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括 確定信道相干隨時間超過預(yù)定相干級別； 其中所述第二數(shù)據(jù)包在在用于傳輸所述第一數(shù)據(jù)包的那些副載波上沒有任何前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)的情況下傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述減小的前導(dǎo)碼使用單個副載波傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中如果所述相位偏移改變慢至足以允許使用從所述完整前導(dǎo)碼確定的所述相位偏移也用于確定所述第二數(shù)據(jù)包的有效負(fù)載中所傳輸?shù)男畔⒌南辔黄?，那么所述減小的前導(dǎo)碼為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中傳輸所述第二數(shù)據(jù)包包括傳輸具有小于所述完整前導(dǎo)碼的前導(dǎo)碼的所述第二數(shù)據(jù)包，所述方法進(jìn)一步包括 至少基于所述第二數(shù)據(jù)包的傳輸確定數(shù)據(jù)包錯誤率； 基于所述所確定的數(shù)據(jù)包錯誤率確定更新的前導(dǎo)碼大?。灰约? 在第三時頻授權(quán)中傳輸具有所述更新的前導(dǎo)碼大小的前導(dǎo)碼的第三數(shù)據(jù)包。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括從接收器接收命令所述發(fā)射器使用減小的前導(dǎo)碼的指示，所述指示在傳輸所述第二數(shù)據(jù)包前被接收； 以及響應(yīng)于所述所接收的指示而傳輸具有所述減小的前導(dǎo)碼的所述第二數(shù)據(jù)包。
8.一種減少資源開銷的方法，其包括 在經(jīng)由通信媒介傳輸?shù)恼活l分多路復(fù)用(OFDM)副載波上接收一個或多個信號； 基于所述所接收的信號跟蹤所述通信媒介對所述信號的效應(yīng)；以及 使用少于其上接收所述信號的所有所述副載波上接收的信息確定相位偏移。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述通信信道的效應(yīng)基于先前在其上接收所述一個或多個信號的所述副載波上所接收的前導(dǎo)碼確定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包括發(fā)送命令發(fā)射器發(fā)送具有減小的前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)包的指示。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括基于確定所述相位偏移補(bǔ)償在每個副載波上的所接收的數(shù)據(jù)。
12.—種在網(wǎng)絡(luò)上形成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的裝置，所述裝置包括 計(jì)算機(jī)處理器； 物理層接口，其包括發(fā)射器和接收器，所述物理層接口被耦合至所述處理器；和非暫時性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其具有存儲于其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述存儲介質(zhì)被耦合至所述處理器，所述指令在被執(zhí)行時導(dǎo)致所述處理器 在第一時頻授權(quán)中傳輸一個或多個信號，所述信號包括第一數(shù)據(jù)包，所述第一時頻授權(quán)包括第一組一個或多個正交頻分多路復(fù)用(OFDM)副載波，所述第一數(shù)據(jù)包包括用于確定用于傳輸所述第一數(shù)據(jù)包的每個副載波的總信道估計(jì)的完整前導(dǎo)碼；以及 如果所述第二數(shù)據(jù)包的期望接收器可從所述完整前導(dǎo)碼確定信道效應(yīng)，那么在第二時頻授權(quán)中傳輸包括減小的前導(dǎo)碼的第二數(shù)據(jù)包。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述指令導(dǎo)致所述處理器響應(yīng)于所接收的消息而傳輸具有減小的前導(dǎo)碼的所述第二數(shù)據(jù)包。
14.一種在網(wǎng)絡(luò)上形成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的裝置，所述裝置包括 計(jì)算機(jī)處理器； 物理層接口，其包括發(fā)射器和接收器，所述物理層接口被耦合至所述計(jì)算機(jī)處理器。和非暫時性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其具有存儲其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述存儲介質(zhì)被耦合至所述處理器，所述指令導(dǎo)致所述處理器 基于所述完整前導(dǎo)碼確定強(qiáng)加在經(jīng)由通信媒介接收的具有完整前導(dǎo)碼的第一數(shù)據(jù)包的信號上的信道效應(yīng)； 基于所述完整前導(dǎo)碼確定強(qiáng)加在具有減小的前導(dǎo)碼的第二數(shù)據(jù)包中所接收的信號上的信道效應(yīng)； 使用減小的前導(dǎo)碼確定相位偏移。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述減小的前導(dǎo)碼在至少一個OFDM副載波而非用于接收所述第二數(shù)據(jù)包的所有OFDM副載波上傳輸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述指令導(dǎo)致所述處理器向另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令所述另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)減小所述完整前導(dǎo)碼的大小的指示。
17.一種用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的集成電路(IC)芯片，所述IC芯片包括 計(jì)算機(jī)處理器； 物理層接口，其包括發(fā)射器和接收器，所述物理層接口被耦合至所述計(jì)算機(jī)處理器；和非暫時性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其具有存儲其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述存儲介質(zhì)被耦合至所述處理器，所述指令在被執(zhí)行時導(dǎo)致所述處理器 在第一時頻授權(quán)中傳輸一個或多個信號，所述信號包括第一數(shù)據(jù)包，所述第一時頻授權(quán)包括第一組一個或多個正交頻分多路復(fù)用(OFDM)副載波，所述第一數(shù)據(jù)包包括用于確定用于傳輸所述第一數(shù)據(jù)包的每個副載波的總信道估計(jì)的完整前導(dǎo)碼；以及 如果所述第二數(shù)據(jù)包的期望接收器可從所述完整前導(dǎo)碼確定信道效應(yīng)，那么在第二時頻授權(quán)中傳輸包括減小的前導(dǎo)碼的第二數(shù)據(jù)包。
18.一種用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的集成電路(IC)芯片，所述IC芯片包括 計(jì)算機(jī)處理器； 物理層接口，其包括發(fā)射器和接收器，所述物理層接口被耦合至所述計(jì)算機(jī)處理器；和非暫時性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其具有存儲其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述存儲介質(zhì)被耦合至所述處理器，所述指令導(dǎo)致所述處理器 基于所述完整前導(dǎo)碼確定強(qiáng)加在經(jīng)由通信媒介接收的具有完整前導(dǎo)碼的第一數(shù)據(jù)包的信號上的信道效應(yīng)； 基于所述完整前導(dǎo)碼確定強(qiáng)加在具有減小的前導(dǎo)碼的第二數(shù)據(jù)包中接收的信號上的信道效應(yīng)； 使用減小的前導(dǎo)碼確定相位偏移。
全文摘要
一種減少通信系統(tǒng)中歸因于前導(dǎo)碼的資源開銷的方法包括在發(fā)射器上傳輸包括第一數(shù)據(jù)包的一個或多個信號。所述第一數(shù)據(jù)包在包括第一組一個或多個副載波的第一時頻授權(quán)中傳輸。所述第一數(shù)據(jù)包括完整前導(dǎo)碼，所述完整前導(dǎo)碼包括用于確定將用于傳輸所述第一數(shù)據(jù)包的每個副載波的總信道估計(jì)的參考信號信息。當(dāng)被配置來與所述發(fā)射器通信的接收器可從所述接收器上所接收的信號確定所述發(fā)射器與所述接收器之間的相位偏移時，無完整前導(dǎo)碼的第二數(shù)據(jù)包在第二組一個或多個副載波的第二時頻授權(quán)中傳輸。
文檔編號H04W36/00GK102948207SQ201180028618
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者大衛(wèi)·巴爾, 米哈伊爾·察茨阿尼斯 申請人:熵通信有限公司