CN102404089A - 用于多输入多输出的帧结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于多输入多输出的帧结构。这里描述的是涉及使用包括至少两个数据分组的帧的数据通信的实施方式。所述数据分组之一包括通过间隙、空隙或空白区与有效负荷分隔开的前导。所述数据分组的另一个包括与所述间隙、空隙或空白区对齐的前导。所述帧的接收机可以在所述间隙、空隙或空白区期间执行信道测量。

Description

用于多输入多输出的帧结构

相关申请

本申请要求2010年9月8日提交的美国临时专利申请序列号No.61381064和2010年9月9日提交的美国临时专利申请序列号No.61381426的优先权的权益，这里通过引用将其公开并入。

技术领域

本发明涉及用于多输入多输出的帧结构。

背景技术

通常，通过传送一个或多个数据分组来安排多点对多点的网络(例如自组织网络或网状网络)中的数据分组发送。数据分组经常是经过编码和调制的。而且，典型地，数据分组包括至少一个帧。每个帧之前是前导。前导的主要目的包括1)使所述帧的接收机能探测发送媒介上的帧，2)调整接收机(例如模拟前端(AFE))的增益和同步时钟，使得在期望的时候接收帧。帧还具有携带帮助接收机对帧进行寻址、解调和译码的信息的报头。

由于电力线的通性，它们作为使用数据分组发送技术的许多网络的发送媒介的普及性在增长。例如，电力线通信(PLC)，又称干线通信、电力线发送(PLT)、宽带电力线(BPL)、功率带宽或电力线联网(PLN)，是描述使用配电线来同时分配数据的若干不同的系统的术语。通过将信号叠加在标准的50或60Hz交流电(AC)上，PLC系统能够传递语音和数据。对于室内应用，PLC设备能够使用家用电力布线作为发送媒介。

大多数AC电源插座具有3个连接，相极(P)、零极(N)、地极(G)。PLC系统能够利用这三个接点提供的两个独立的信道(例如，P-N对用于一个信道，N-G对用于另一个信道)。还有可能利用多于两个信道。不失一般性地，为简化描述和说明，在本公开中假定仅两个信道。

由于P-N对的普遍可用性，单输入单输出(SISO)PLC系统经常利用P-N对用于它的通信信道。但是，新兴的PLC多输入多输出(MIMO)技术利用了剩余通信信道来提高谱效率和吞吐量。

由于大多数部署的PLC调制解调器设计成在SISO系统中工作，PLC MIMO系统的一个重要的需求是与现有的SISO系统的互通性。由于MIMO信道不是完全正交或电气隔离的，在两个或更多个信道上发送的信号可能相互干扰。因此，期望构造物理层(PHY)帧结构，其能使MIMO系统的性能增强而不引起现有的SISO系统中的性能下降。

发明内容

这里描述的是涉及使用包括至少两个数据分组的帧的数据通信的实施方式。其中的一个数据分组包括前导，该前导通过间隙、空隙或空白区与有效负荷分隔开。另一个数据分组包括前导，该前导与所述间隙、空隙或空白区对齐。所述帧的接收机在所述间隙、空隙或空白区期间可以执行信道测量。

所述的实施方式在采用多输入多输出(MIMO)的系统中特别有用。特别地，这里描述的各种帧实施方式使得实施特定帧的接收机能够可靠地在MIMO系统的信道上执行通信和干扰测量。另外，描述的实施方式所实施的帧兼容单输入单输出(SISO)系统、支持各种MIMO方案，例如空时分集和空间多工，并且能够实施方式简单化的收发机设计。

独立权利要求在各个方面限定了本发明。从属权利要求限定了本发明的实施例。

在第一方面中，本发明包含一种装置，包括配置成用于构造帧的帧构造单元。所述帧可以包括分组，所述分组包括第一和第二部分，所述第一部分与第二部分由静默期间隙分隔开；并且另一分组包括第三部分，所述第三部分与所述静默期间隙的至少一部分对齐。发送单元可以配置成在通信媒介上发送帧。与传统的装置相比较，第一方面中的本发明的装置的至少一个效果是，减轻一个帧的两个分组在MIMO系统的信道上被发送时引起的干扰。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述分组的所述第一部分至少包括前导，并且所述另一分组的所述第三部分至少包括前导和报头。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述帧是多输入多输出(MIMO)帧。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述发送单元进一步配置成通过利用正交频分复用(OFDM)来发送。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述分组的所述第一部分至少包括前导并且所述另一分组的所述第三部分至少包括前导和报头。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述静默期间隙包括至少一个信道估计符号。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述静默期间隙包括至少一个静默符号。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述分组的所述第一部分至少包括前导和报头并且所述另一分组的所述第三部分没有前导。

在根据第一方面中的本发明的实施例中，所述分组的所述第一部分至少包括前导并且所述另一分组的所述第三部分至少包括前导。

在第二方面中，本发明包含一种方法，其包括构造帧。所述帧可以包括分组，所述分组包括第一和第二部分，所述第一部分与第二部分由间隙分隔开；另一分组包括第三部分，所述第三部分与所述间隙的至少一部分对齐；以及发送帧。与传统的方法相比，第二方面中的本发明的方法的至少一个效果是，减轻一个帧的两个分组在MIMO系统的信道上被发送时引起的干扰。

在根据第二方面中的本发明的实施例中，所述发送步骤至少部分地通过利用正交频分复用(OFDM)来发送帧。

在根据第二方面中的本发明的实施例中，所述构造步骤将所述分组的所述第一部分构造成至少包括前导，并且将所述另一分组的所述第三部分构造成至少包括前导和报头。

在根据第二方面中的本发明的实施例中，所述构造步骤将所述间隙构造成空隙。

在根据第二方面中的本发明的实施例中，所述构造步骤将所述间隙构造成包括至少一个静默符号。

在根据第二方面中的本发明的实施例中，所述构造步骤将所述分组的所述第一部分构造成至少包括前导和报头，并且将所述另一分组的所述第三部分构造成没有前导。

在根据第二方面中的本发明的实施例中，所述构造步骤将所述分组的所述第一部分构造成至少包括前导，并且将所述另一分组的所述第三部分构造成至少包括前导。

在第三方面中，本发明包含一种存储处理器可执行指令的计算机可读媒介。当所述指令被执行时，所述指令使一个或多个处理器执行操作，这些操作促进经由通信媒介对帧的成功接收，所述操作包括：接收多输入多输出(MIMO)帧，其中帧包括至少两个分组，所述两个分组中的第一分组包括其后是帧间间隙的前导部分，并且所述两个分组的第二分组包括与第一分组的帧间间隙对齐的部分；以及在由帧间间隙限定的至少一个周期期间执行信道测量。与执行操作的传统指令相比，第三方面中的本发明的至少一个效果是，减轻一个帧的两个分组在MIMO系统的信道上被接收时引起的干扰。

在根据第三方面中的本发明的实施例中，报头部分在所述前导部分之后并且在所述帧间间隙之前，并且与所述帧间间隙对齐的部分至少包括前导和报头。

在根据第三方面中的本发明的实施例中，所述执行操作在由所述帧间间隙界定的周期期间在通信媒介的第一信道上执行干扰信道测量，并且进一步在由帧间间隙界定的周期期间在通信媒介的第二信道上执行信息信道测量。

在根据第三方面中的本发明的实施例中，所述接收操作是至少部分地通过利用正交频分复用(OFDM)来执行的。

在根据第三方面中的本发明的实施例中，所述定位操作包括对除了所述多个转变中的第一个转变以外的转变进行定位。

在根据第三方面中的本发明的实施例中，所述帧间间隙为空白区。

在根据第三方面中的本发明的实施例中，所述帧间间隙包括至少一个信道估计符号。

在根据第三方面中的本发明的实施例中，所述帧间间隙包括至少一个静默符号。

在理解到发明内容将不用于阐明或限制权利要求的范围或意思的情况下提出该发明内容。该发明内容不意图标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图用作帮助确定要求保护的主题的范围。

附图说明

图1示出了用于使用单输入单输出(SISO)的多载波通信系统中的典型的数据分组(包括前导)的相关部分，该多载波通信系统例如是基于正交频分复用(OFDM)的系统。

图2示出了用于使用多输入多输出(MIMO)的多载波通信系统中的典型的数据分组(包括前导)的相关部分，该多载波通信系统例如是基于OFDM的系统。

图3示出了根据第一实施方式的用于使用MIMO的多载波通信系统中的数据分组(包括前导)的相关部分，该多载波通信系统例如是基于OFDM的系统。

图4示出了根据第二实施方式的用于使用MIMO的多载波通信系统中的数据分组(包括前导)的相关部分，该多载波通信系统例如是基于OFDM的系统。

图5示出了根据第三实施方式的用于使用MIMO的多载波通信系统中的数据分组的相关部分，该多载波通信系统例如是基于OFDM的系统。

图6示出了根据第四实施方式的用于使用MIMO的多载波通信系统中的数据分组的相关部分，该多载波通信系统例如是基于OFDM的系统。

图7示出了示例性的联网通信布置，其中可以采用这里描述的技术的一个或多个实施方式。

图8示出了被配置为实施这里描述的技术的示例性的网络设备。

图9为被配置为实施这里描述的实施方式的过程的流程图。

具体实施方式参考这些附图。在图中，参考数字的最左边的(多个)数字标识其中该参考数字最先出现的图。在整个图中使用相同的数字来引用类似的特征和部件。并且，注意到任何小于十磅的文本被呈现仅仅用于指示文本将在所描述的图中出现的位置。由于这样的文本仅仅是文本可能出现的位置的指示符，这样的文本的内容对于理解所描述的实施方式并不重要。

具体实施方式

这里的描述是涉及使用包括至少两个数据分组的帧的数据通信的实施方式。所述数据分组中的一个包括前导，所述前导通过间隙(例如帧间间隙)、空隙或空白区与有效负荷分隔开。所述数据分组中的另一个包括前导，所述前导与所述间隙(例如帧间间隙)、空隙或空白区对齐。所述帧的接收机可以在所述间隙(例如帧间间隙)、空隙或空白区期间执行信道测量。

所描述的实施方式在采用多输入多输出(MIMO)的系统中特别有用。特别地，这里描述的各种帧实施方式使得实施特定帧的接收机能够在MIMO系统的信道上可靠地执行通信和干扰测量。另外，通过所描述的实施方式实施的帧与单输入单输出(SISO)系统兼容、支持各种MIMO方案，例如空时分集和空间多工，并且能实现简化的收发机设计。

示例性的实施方式和操作

正交频分复用(OFDM)经常用作用于各种通信媒介的数字多载波调制方法。基于OFDM的联网/发送系统利用多个子载波将信息从一个特定节点传输到另一个特定节点。有时将OFDM称为多载波或离散多音调调制。基于OFDM的系统将高速串行信息信号分成多个低速子信号，系统并行地在不同的频率上同时发送该多个低速子信号。

由于防止解调器看见它们自己的频率之外的频率的间隔，该方法是正交的。OFDM的优点在于高谱效率、对RF干扰的弹性、以及更低的多路径失真。这是有用的，因为在典型的陆地广播情形中，存在多路径信道(即被发送的信号使用不同长度的各种路径到达接收机)。

图1示出了使用SISO的基于OFDM的系统中使用的典型的数据分组100的相关部分。数据分组100包括包含其有效负荷110和报头120的帧。前导130在帧之前或与帧相关联。

前导130是帧的第一个部分，并且意图使得接收机能够探测媒介上的帧的出现、调整模拟前端(AFE)的增益以及同步时钟。报头120携带必要的信息，用于接收机对有效负荷110进行寻址、解调和译码。

图2示出了使用MIMO的基于OFDM的系统中使用的典型的数据分组200的相关部分。在该公开中，可以将多个数据分组，例如数据分组200，称为MIMO帧或简单地称为帧。信道#1数据分组包括包含有效负荷210和报头220的帧。前导230在帧前或与帧相关联。类似地，信道#2数据分组包括包含其有效负荷210和报头220的帧。前导230在帧前或与帧相关联。

前导230为帧的第一个部分，并且意图使得接收机能够探测媒介上的帧的出现、调整AFE的增益以及同步时钟。报头220携带必要的信息，用于接收机对有效负荷210进行寻址、解调和译码。

在MIMO系统中，MIMO帧包括在两个信道(例如信道#1和#2)上同时发送的至少两个数据分组或帧。如这里之前所指出的，本公开总体上描述了包括两个数据分组的MIMO帧。但是，所描述的MIMO帧还可以用多于两个的数据分组来实施，以便适应多于两个的信道。

为了增强发送可靠性，可以在两个信道上同时发送同样的或略微修改的(例如，具有不同的调制的相同数据)帧。可替换地，为了提高数据速率，可以在两个信道上发送携带不同的有效负荷的两个不同的帧。通常将第一个方法称为空时分集，而将后者称为空间多工。

遗憾的是，由于两个信道不是完全正交，在一个信道上的发送可能干扰另一信道上的发送。互干扰可能引起SISO系统的虚拟载波监听(VCS)能力的降级-例如，SISO接收机处的MIMO帧的译码质量可能降级。进一步，互干扰可能引起MIMO接收机接收的MIMO帧的译码降级。

这里描述的实施方式提供了协调的MIMO帧结构。所述实施方式考虑至少以下情形：

·意图由MIMO接收机接收的MIMO帧。

·意图用于不同的接收机的MIMO帧，其中这样的接收机可以是SISO、具有干扰抵消能力的SISO、或MIMO。

此外，按照这里描述的各种实施方式的MIMO帧提供：

·通信(H₁₁，H₂₂)和干扰(H₁₂，H₂₁)信道的不复杂的测量，其中H_ab代表从信道“a”处的发送机到信道“b”处的接收机测量的信道。

·在实质上没有性能降级的情况下与SISO系统的向后兼容性。

·支持不同的MIMO方案，例如空时分集和具有同样结构的空间多工。

·导致接收机设计的简化的接收机处理时间。

图3示出了根据第一实施方式的使用MIMO的基于OFDM系统中使用的数据分组300的相关部分。信道#1数据分组包括包含有效负荷310和报头320的帧。前导330在帧之前或与帧相关联。类似地，信道#2数据分组包括包含其有效负荷310和报头320的帧。前导330在帧之前或与帧相关联。

产生数据分组300的收发机在某一静默持续时间(如由间隙、空隙和空白区所限定的)延迟发送用于信道#2的前导330和报头320，如由括弧340所示出的。也就是说，先在信道#1上发送用于信道#1的前导330和报头320，而信道#2是静默的。在这一静默时间期间，MIMO接收机可以测量信道H₁₁和H₁₂。随后，发送用于信道#2的前导330和报头320，而信道#1是静默的，如由间隙、空隙或空白区所限定的，如括弧360所示出的。在这一时间期间，MIMO接收机可以测量信道H₂₂和H₂₁。

由于在其它信道是静默的同时发送前导和报头，不论SISO或MIMO，该前述的第一实施方式允许域中的节点准确地探测MIMO帧。此外，由于在不同的信道上发送两次前导和报头，该方案增加了在其它节点处MIMO帧的探测概率。

在一个实施方式中，用于信道#1的报头320可以包括一个或多个比特，其指示信道#2是使能的。同样，用于信道#2的报头320可以包括一个或多个比特，其指示信道#1是使能的。另外，信道#1和#2报头320可以包括持续时间信息。

图4示出了根据第二实施方式的使用MIMO的基于OFDM的系统中使用的数据分组400的相关部分。信道#1数据分组包括包含有效负荷410和报头420的帧。前导430在帧之前或与帧相关联。类似地，信道#2数据分组包括包含其有效负荷410和报头420的帧。前导430在帧之前或与帧相关联。

在每个报头之后增加一个或多个信道估计(CE)符号，以促进增强的信道估计并使得接收机能够具有额外的时间来处理MIMO帧，这是有可能的。例如，在图4中，在用于信道#1的报头420之后增加CE#1440，并且在用于信道#2的报头420之后增加CE#2460。通过报头420中的字段，CE符号的类型和/或数量可以由每个报头420独立地控制。

另外，有可能在CE#1440之后增加一个或多个CE#1静默符号(QT)480。每个CE#1QT 480可以被认为是信道估计符号的另一形式，并且能够在报头和有效负荷之间插入不同的CE符号类型的任何组合。

产生数据分组400的收发机在某一静默持续时间(如由间隙、空隙和空白区所限定的)延迟发送用于信道#2的前导430和报头420。也就是说，先在信道#1上发送用于信道#1的前导430、报头420和CE#1440，而信道#是静默的，其由括弧482表示。在这一静默时间期间，接收机可以测量信道H₁₁和H₁₂。随后，发送用于信道#2的前导430、报头420和CE#2 460，而信道#1是静默的。在这一实施方式中，延迟由括弧484表示，并且实质上整个延迟周期包括在间隙、空隙或空白区中的多个CE#1QT 480。在这一静默时间期间，接收机可以测量信道H₂₂和H₂₁。

由于在其它信道是静默的同时发送前导和报头，不论SISO或MIMO，该前述的第二实施方式允许域中的节点准确地探测MIMO帧。此外，由于在不同的信道上发送两次前导和报头，该方案增加了在其它节点处的MIMO帧的探测概率。

在一个实施方式中，用于信道#1的报头420可以包括一个或多个比特，其指示信道#2是使能的。同样，用于信道#2的报头420可包括一个或多个比特，其指示信道#1是使能的。另外，信道#1和#2报头420可以包括持续时间信息和指示包含(多个)CE符号和(多个)CE符号的类型的信息。

图5示出了根据第三实施方式的使用MIMO的基于OFDM的系统中使用的数据分组500的相关部分。在这一实施方式中，例如，MIMO帧用于到MIMO接收机的发送。信道#1数据分组包括包含有效负荷510和报头520的帧。前导530在帧之前或与帧相关联。类似地，信道#2数据分组包括包含其有效负荷510和报头520的帧。在这一实施方式中，信道#2不包括前导；CE#2 460(以下描述的)用于代替前导。

在每个报头之后增加一个或多个信道估计(CE)符号，以促进增强的信道估计并使得接收机能够具有额外的时间来处理MIMO帧，这是有可能的。例如，在图5中，在用于信道#1的报头520之后增加CE#1540，并且在用于信道#2的报头520之后增加CE#2 560。通过报头520中的字段，CE符号的类型和/或数量可以由每个报头520独立地控制。

另外，在CE#1 540之后，在间隙、空隙或空白区中增加一个或多个CE#1静默符号(QT)580是可能的。可以认为每个CE#1QT 580是信道估计符号的另一形式，并且可以在报头和有效负荷之间插入不同CE符号类型的任何组合。

产生数据分组500的收发机在某一静默持续时间(如由间隙、空隙和空白区所限定的)延迟发送用于信道#2的CE#2 560和报头520。也就是说，先在信道#1上发送用于信道#1的前导530、前导520和CE#1 540，而信道#2是静默的，其由括弧582表示并且由间隙、空隙或空白区限定。在这一静默时间期间，MIMO接收机可以测量信道H₁₁和H₁₂。随后，发送用于信道#2的CE#2 560、报头520和CE#2 560，而信道#1是静默的。在这一实施方式中，延迟由括弧584表示，并且实质上整个延迟周期包括在间隙、空隙或空白区中的多个CE#1QT 580。在这一静默时间期间，MIMO接收机可以测量信道H₂₂和H₂₁.

由于在其它信道是静默的同时发送数据分组的各部分，该前述的第三实施方式允许域中的至少一个节点准确地探测MIMO帧。此外，由于在不同的信道上至少发送两次报头，该方案增加了在其它节点处的MIMO帧的探测概率。

在一个实施方式中，用于信道#1的报头520可以包括一个或多个比特，其指示信道#2是使能的。同样，用于信道#2的报头520可以包括一个或多个比特，其指示信道#1是使能的。另外，信道#1和#2报头520可以包括持续时间信息和指示包含(多个)CE符号和(多个)CE符号的类型的信息。

图6示出了根据第四实施方式的使用MIMO的基于OFDM的系统中使用的数据分组600的相关部分。在这一实施方式中，例如，MIMO帧用于到一个或多个MIMO接收机的发送。信道#1数据分组包括包含有效负荷610和报头620的帧。CE#1640在报头620和有效负荷610之间。前导630与帧相关联。类似地，信道#2数据分组包括包含其有效负荷610和报头620的帧。CE#2 660在报头620和有效负荷610之间。前导630与帧相关联。

产生数据分组300的收发机在某一静默持续时间(如由间隙、空隙和空白区所限定的)延迟发送用于信道#2的前导630、报头620和CE#2 660，如括弧640所示。也就是说，先在信道#1上发送用于信道#1的前导630，而信道#2是静默的。在这一静默时间期间，MIMO接收机可以测量信道H₁₁和H₁₂。随后，发送前导630，而信道#1是静默的，如由间隙、空隙或空白区所限定的，如括弧660所示。在这一时间期间，MIMO接收机可以测量信道H₂₂和H₂₁。

由于在其它信道是静默的同时发送前导，该前述的第四实施方式允许域中的节点准确地探测MIMO帧。此外，由于在不同的信道上发送两次前导和报头，该方案增加了在其它节点处的MIMO帧的探测概率。

在一个实施方式中，用于信道#1的报头620可以包括一个或多个比特，其指示信道#2是使能的。同样，用于信道#2的报头620可以包括一个或多个比特，其指示信道#1是使能的。另外，信道#1和#2报头620可以包括持续时间信息和指示实施的CE的类型和数量的进一步的信息。

在替换实施方式中，在两个信道的前导中使用正交信令，可以益于获得更好的效率。也就是说，可以同时发送用于信道#1的前导和用于信道#2的前导，但是这些前导被构造使得它们是正交的。还可以同时发送用于信道#1和#2的报头。进一步，MIMO帧的每个数据分组可以包括CE QT和CE。例如，MIMO帧的第一数据分组可以包括前导、报头、CE QT、CE和有效负荷，并且MIMO帧的第二数据分组可以包括前导、报头、CE、CE QT和有效负荷。可以同时发送MIMO帧的所述第一和第二数据分组。

此外，在一个或多个实施方式中，将用于对MIMO帧(例如有效负荷)译码的报头信息分成信道#1报头和信道#2。然而，在一个或多个实施方式中，这一分割是不必要的。取决于使用情形或支持的应用，报头信息可以被携带在信道#1报头或信道#2报头上，被完全去除，或在信道#1报头或信道#2报头之间被不平均地分割。

示例性的网络通信布置

示例性的通信布置可以采用至少两个多载波装置或节点。示例性的通信布置还可以采用多载波控制器装置或控制器节点。在一个实施方式中，多载波装置/控制器是能够实施这里描述的技术和实施方式的OFDM装置。在另一实施方式中，示例性的通信布置采用通过一个或多个通信协议的方式经由有线/无线媒介通信的装置或节点。

多载波装置可以通过通信信道进行通信。可以将通信信道实现为一个或多个无线通信媒介、一个或多个有线通信媒介(例如，同轴电缆、铜线双绞线、电力线布线、以太网电缆线路、光纤等)或其组合。相应地，多载波装置可以包括使能在这样的媒介上进行信号通信的结构和功能性。这样的结构和功能性可以包括一个或多个天线、集成有线接口等等。这样的结构和功能性可以采用多个不同的有线媒介(例如，同轴电缆和电力线布线)。取决于实施方式，多载波装置可以相互间直接(点对点模式)通信或者多载波装置可以经由控制器装置通信。多载波装置可以是具备SISO和/或MIMO能力的设备。

国际电联标准化局(ITU-T，the International Telecommunication Union′sStandardization arm)已经提出称为G.hn的联网标准族并且由HomeGrid(家用电网)论坛推进了该联网标准族。一个或多个G.hn规范限定了在有线(例如，电力线、电话线和同轴电缆)和无线网络两者上的联网。G.hn规范规定了多个标准，通过这些标准，多载波装置可以经由这样的通信信道通信。可以与那些G.hn规范或其它规范一起使用这里描述的技术。

图7示出了可以在其中采用一个或多个实施方式的示例性的联网通信布置700。该布置700的多载波控制器装置是家庭联网环境的接入点710。如图7中所示，接入点710可以是家用网关，该家用网关经由一个或多个无线网络704和一个或多个有线网络706从连接的网络架构702(例如因特网)分配宽带业务到各种多载波装置。无线网络704还可以称为无线局域网(WLAN)并且有线网络706可以称为局域网(LAN)。

图7中描述的各种多载波装置包括平板计算机720、网络打印机722、电视724、膝上型计算机726、台式计算机728、以及通用多载波装置或设备730(例如，数字视频录像机(DVR)和因特网TV设备)。多载波装置可以与家庭中的数字内容目标相关联，但也可以与数字内容源相关联，例如数字视频录像机(DVR)、提供流视频的计算机、电视、娱乐中心等等。

如所描述的，平板计算机720配置为经由无线和电力线有线网络两者通信，网络打印机722配置为经由无线和/或基于双绞线电缆线路(例如电话线)的有线网络通信，电视724配置为经由两种不同的有线网络(例如，基于同轴电缆线路和/或电力线电缆线路)中的任一个通信，膝上型计算机726经由基于电力线的有线和/或无线网络通信，以及台式计算机728配置为经由基于以太网电缆线路的有线网络和/或基于双绞线电缆线路(例如电话线)的有线网络通信。类似地，多载波设备730配置为经由无线和/或基于电力线的有线网络来通信。如所描述的，有线网络706包括基于以太网电缆线路(例如Cat-5)、电力线布线、同轴电缆线路、和/或电话电缆线路的一个或多个有线网络。如由多个线连接706所代表的，域控制器710经由多个不同的布线连接到多个不同的有线网络706。

进一步，可以使多载波装置能够使用基于分组的技术(例如ITU G.hn、HomePNA、

AV和同轴电缆多媒体联盟(MoCA)以及xDSL技术)进行通信。这样的xDSL技术可以包括非对称数字用户线(ADSL)、ADSL2、ADSL2+、甚高速DSL(VDSL)、VDSL2、G.Lite和高比特率数字用户线(HDSL)。另外，可以使某些多载波装置(例如620、622、626和630)能够使用IEEE 802.11和IEEE 802.16(WiMAX)无线技术进行通信。

多载波装置之间交换的信号可以包括多载波符号，该多载波符号均包括多个音调或子信道。多载波符号中的每个音调可以具有调制在其上的数据比特，其意图从多载波装置中的一个传递到另一个。

采用鲁棒前导技术的示例性的网络设备

图8示出了配置为采用这里描述的实施方式的示例性的网络设备800。网络设备800可以是，例如，网络控制器、多载波控制器装置(例如图7中的接入点710)、和/或多载波装置(例如图7的720-730)。

图8中以放大的展开图描述了网络设备800，以更好地示出其中的相关部件中的一些。网络设备800可以包括固件和硬件802、一个或多个处理器804以及存储器806。网络设备800具有存储在存储器806中的一个或多个处理器可执行的指令的模块。网络设备800可以包括前导构造单元808、多载波发送单元810、多载波接收单元812和帧同步单元814。

至少部分地根据这里描述的一个或多个实施方式，MIMO帧构造单元808构造MIMO帧。当被构造时，MIMO帧可以具有用于发送到一个或多个接收机的至少两个数据分组。

多载波发送单元810配置为在通信媒介上发送MIMO帧。该通信媒介可以是通信媒介，例如电力线。OFDM收发机为用作多载波发送单元810的合适的设备的示例。

多载波接收单元812(例如OFDM收发机)经由通信媒介(例如电力线)接收具有根据这里描述的至少一个实施方式的结构的MIMO帧。

帧同步单元814监控MIMO帧的到来前导。基于一个或多个前导，当帧将开始时单元814进行计算/预测。接收单元812能够在预期时间开始接收帧。

尽管这里依据处理器可执行指令的模块和子模块描述了网络设备800，然而这些模块和子模块的功能性可以在软件、硬件、固件或其组合中实施。示例性过程

图9为示出了实施这里描述的实施方式的示例性过程900的流程图。至少部分地通过联网设备，例如多载波控制器装置(例如图7的域控制器710或电视724)、多载波装置(例如图7的设备730)、和/或图8的网络设备800，可以执行示例性过程900。过程900的操作可以参考之前介绍的元件和与附图(例如图1-8)相关的描述。

图9包括过程900，其根据这里描述的实施方式生成MIMO帧。典型地，该过程900由在通信媒介(例如电力线)上执行多载波发送的网络设备执行。

在902，过程900开始于确定数据是用于到接收机的通信的，该接收机例如是多载波设备(例如网络设备800)。

在904，多载波设备根据这里描述的实施方式中的一个生成MIMO帧。例如，可以生成图3-6中描述的MIMO帧。

在906，多载波设备在通信媒介(例如电力线)上发送在框904处生成的MIMO帧。

在908，多载波设备经由该通信媒介接收MIMO帧。

另外的和替换的实施方式注解

这里讨论的示例性实施方式可以具有各种配置的部件；然而，可以理解的是该布置的各种部件可以位于分布式网络的远方部分，该分布式网络例如是通信网络和/或因特网，或位于专门的安全的、不安全的和/或加密的布置中。因此，应当理解的是可以将该布置的部件组合成一个或多个装置或配置在分布式网络的特殊节点上，该分布式网络例如是电信网络。此外，应当理解所描述的布置的部件可以被布置在分布式网络中的任何位置处，而不影响所述布置的操作。类似地，可以在调制解调器和关联的计算设备之间分布该布置的一个或多个功能部分。

可以在固件、硬件、软件、一个或多个软件模块、一个或多个软件和/或硬件测试模块、一个或多个电信测试模块、一个或多个DSL调制解调器、一个或多个ADSL调制解调器、一个或多个xDSL调制解调器、一个或多个VDSL调制解调器、一个或多个线路卡、一个或多个G.hn收发机、一个或多个MOCA收发机、一个或多个Homeplug收发机、一个或多个电力线调制解调器、一个或多个有线或无线调制解调器、测试设备、一个或多个多载波收发机、一个或多个有线和/或无线广域网/局域网系统、一个或多个卫星通信系统、基于网络的通信系统(例如IP、以太网或ATM系统)、一个或多个装备有诊断能力的调制解调器等等之中、或者在具有通信设备或结合以下通信协议中的任一个的一个或多个单独编程的通用计算机之上实施以上描述的实施方式、布置、装置和方法，所述通信协议为：CDSL，ADSL2，ADSL2+，VDSL1，VDSL2，HDSL，DSL Lite，IDSL，RADSL，SDSL，UDSL，MOCA，G.hn，Homeplug等等。

另外，可以在专用计算机、编程的微处理器或微控制器和外围集成电路元件、ASIC或其它集成电路、数字信号处理器、可擦写(flashable)器件、例如是分立元件电路的硬接线电子或逻辑电路、例如是PLD、PLA、FPGA、PAL的可编程逻辑器件、调制解调器、发送机/接收机、任何可相比的器件等等上来实施所描述的实施方式的实施方式、布置、过程和协议。一般地，可以将任何能够实施状态机的装置用于按照实施方式来实施各种通信方法、协议和技术，该状态机又能够实施这里描述和示出的方法。

此外，可以在使用对象或面向对象的软件开发环境的软件中容易地实施所公开的过程，所述软件开发环境提供可以在各种计算机或工作站平台上使用的便携式源代码。可替换地，所公开的布置可以部分地或完全地在使用标准逻辑电路或VLSI设计的硬件中实施。使用本申请领域中的普通技术人员已知的或随后开发的系统或结构、设备和/或软件，根据此处所提供的功能描述并且利用计算机和电信领域的普通基本知识，可以以硬件和/或软件来容易地实施此处所描述和图示的通信布置、过程和协议。

此外，可以以软件来容易地实施所公开的过程，所述软件可以被存储在计算机可读存储介质上、在与控制器和存储器协作的编程通用计算机、专用计算机、微处理器等等上被执行。在这些实例中，所述实施方式的布置和过程可以被实施为嵌入在个人计算机上的程序(例如小应用程序、

或CGI脚本)、被实施为存在于服务器或计算机工作站上的资源、被实施为嵌入在专用通信设备或设备部件中的例程、等等。所述布置还可以通过物理地将所述布置和/或过程结合到软件和/或硬件系统而被实施。

依据示例性实施例来描述此处的实施方式。然而，应该认识到，规定的各个方面可以被单独地要求保护并且各种实施例的一个或多个特征可以组合。在示例性实施方式的以上描述中，为解释目的，首先给出特定的编号、材料配置、和其它细节，从而更好地解释所要求保护的发明。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以使用不同于这里描述的示例性细节的细节来实践要求保护的发明。在其它实例中，省略或简化众所周知的特征以澄清示例性实施方式的描述。

本发明人意图使所描述的示例性实施方式成为主要示例。本发明人不意图这些示例性实施方式来限制所附权利要求的范围。更确切地说，结合其它现有的或将来的技术，本发明人预期要求保护的发明还可以以其它方式来体现和实施。

此外，这里使用词“示例性的”来表示用作示例、实例、或例证。不必要将作为“示例性的”这里描述的任何方面或设计解释为优选于其它方面或设计或比其它方面或设计有利。更确切地说，使用“示例性的”这个词是意图以具体的形式呈现概念和技术。例如，如这里描述的上下文所指示的，术语“技术”可以指一个或多个设备、装置、系统、方法、制造品、和/或计算机可读指令。

如本申请中使用的，术语“或”意图表示包括性的“或”而非排除性的“或”。也就是说，除非特别指明或从上下文中是清楚的，“X采用A或B”意图指任何自然包括的变换。也就是说，如果X采用A；X采用B；或X采用A和B两者，则在任何之前的实例下满足“X采用A或B”。此外，这一申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”应当被理解为指“一个或多个”，除非特别指明或从上下文清楚地是针对单数形式。

将这里讨论的示例性过程示为逻辑流程图中的方框集，其代表能够由硬件、软件、固件、或其某种组合来实施的一系列的操作。在软件/固件的情况下，方框代表存储在一个或多个处理器可读的存储介质上的指令，当由一个或多个处理器执行时，执行列举的操作。可以以虚拟的任何编程语言或环境来再现示例性过程的操作，所述语言或环境包括(作为示例而非限制)：C/C++、Fortran、COBOL、PASCAL、汇编语言、标记语言(例如HTML、SGML、XML、VoXML)等等，还可以是面向对象的环境，例如公共对象请求代理体系结构(CORBA)、JavaTM(包括J2ME、Java Beans等)、二进制运行环境(BREW)、等等。此外，可以通过这样的硬件、软件、固件或其某种组合的方式来类似地执行和实现描述的实施方式。

注意到不意图将所描述的实施方式和过程中的顺序理解为限制，并且可以组合任何数量的所描述的实施方式和过程。

术语“处理器可读介质”包括处理器存储介质。例如，处理器存储介质可以包括但不限于，磁存储设备(例如硬盘、软盘和磁条)、光盘(例如致密盘(CD)和数字通用盘(DVD))、智能卡、快闪存储器设备(例如拇指盘(thumb drive)、记忆棒、密钥盘(key drive)和SD卡)、以及易失性和非易失性存储器(例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM))。

为了该公开和下述权利要求的目的，已经使用术语“耦合”和“连接”来描述各种元件如何对接。这样描述的各种元件的对接可以是直接的或间接的。

Claims (22)

1.一种装置，包括：

配置用于构造帧的帧构造单元，所述帧包括：

包括第一和第二部分的分组，所述第一部分通过静默周期间隙与所述第二部分分隔开；

包括第三部分的另一分组，所述第三部分与所述静默周期间隙的至少一部分对齐；以及

配置用于在通信媒介上发送所述帧的发送单元。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述帧为多输入多输出(MIMO)帧。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述分组的所述第一部分至少包括前导并且所述另一分组的所述第三部分至少包括前导和报头。

4.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述静默周期间隙包括至少一个信道估计符号。

5.如权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中所述静默周期间隙包括至少一个静默符号。

6.如权利要求1，2，4或5中的任一项所述的装置，其中所述分组的所述第一部分至少包括前导和报头并且所述另一分组的所述第三部分没有前导。

7.如权利要求1或2所述的装置，其中所述分组的所述第一部分至少包括前导并且所述另一分组的所述第三部分至少包括前导。

8.一种方法，包括：

构造帧，所述帧包括：

包括第一和第二部分的分组，所述第一部分通过间隙与所述第二部分分隔开；

包括第三部分的另一分组，所述第三部分与所述间隙的至少一部分对齐；以及

发送所述帧。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述构造构造包括所述分组和所述另一分组的多输入多输出(MIMO)帧。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述发送至少部分地通过利用正交频分复用(OFDM)发送所述帧。

11.如权利要求8-10中的任一项所述的方法，其中所述构造将所述分组的所述第一部分构造成至少包括前导并将所述另一分组的所述第三部分构造成至少包括前导和报头。

12.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述构造将所述间隙构造成空隙。

13.如权利要求8-11中的任一项所述的方法，其中所述构造将所述间隙构造成包括至少一个静默符号。

14.如权利要求8，9，10，12或13中的任一项所述的方法，其中所述构造将所述分组的所述第一部分构造成至少包括前导和报头并且将所述另一分组的所述第三部分构造成没有前导。

15.如权利要求8，9或10所述的方法，其中所述构造将所述分组的所述第一部分构造成至少包括前导并且将所述另一分组的所述第三部分构造成至少包括前导。

16.一种存储处理器可执行指令的计算机可读介质，当所述指令被执行时，所述指令使得一个或多个处理器执行促进经由通信媒介对帧成功接收的操作，所述操作包括：

接收多输入多输出(MMO)帧，其中所述帧包括至少两个分组，所述两个分组的第一分组包括其后是帧间间隙的前导部分，并且所述两个分组的第二个分组包括与所述第一分组的所述帧间间隙对齐的部分；以及

在由所述帧间间隙限定的至少一个周期期间执行信道测量。

17.如权利要求16所述的计算机可读介质，其中报头部分在所述前导部分之后并且在所述帧间间隙之前，并且与所述帧间间隙对齐的所述部分至少包括前导和报头。

18.如权利要求16所述的计算机可读介质，其中所述执行操作在由所述帧间间隙界定的周期期间在所述通信媒介的第一信道上执行干扰信道测量，并且进一步在由所述帧间间隙界定的所述周期期间在所述通信媒介的第二信道上执行信息信道测量。

19.如权利要求16-18中的任一项所述的计算机可读介质，其中至少部分地通过利用正交频分复用(PFDM)执行所述接收操作。

20.如权利要求16-19中的任一项所述的计算机可读介质，其中所述帧间间隙是空白区。

21.如权利要求16-19中的任一项所述的计算机可读介质，其中所述帧间间隙包括至少一个信道估计符号。

22.如权利要求16-19中的任一项所述的计算机可读介质，其中所述帧间间隙包括至少一个静默符号。

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