用于通过伪静止通信信道的通信系统的高效前导符

摘要

一种方法包括将前导符附加到数据分组并且通过网络中的通信信道发送该前导符和数据分组。前导符可以是信标、许可、广播或高吞吐量前导符。信标前导符包括以下符号SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，CP0，CEBeacon，CEBeacon。许可前导符包括以下符号SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，LS1，CP0，CE，CE。广播前导符包括以下符号LS1，LS1，LS1，LS1，CP0，CE，CE。高吞吐量前导符包括以下符号CP0，CE。SS符号包括64位，LS1，LS2和CP0符号包括192位，CE符号包括512位，而CEBeacon符号是CE的子集。

说明书

相关申请

本申请要求2008年9月11日提交的题为“High efficiency preambles for communications systems over pseudo-stationary communication channels”的美国临时申请第61/096,268号，2008年9月12日提交的题为“Parametric construction of PHY-frame preambles on coax”的美国临时申请第61/096,435号，2009年1月15日提交的题为“High efficiency preambles for communications systems over pseudo-stationary communication channels”的美国临时申请第61/145,076号以及2009年9月10日提交的题为“High efficiency preambles for communications systems over pseudo-stationary communication channels”的美国非临时申请第12/557,288号的权益。

技术领域

所披露的系统和方法涉及通过网络的数据传输。更具体地说，所披露的系统和方法涉及通过具有高效前导符的正交频分复用(OFDM)发送数据。

背景技术

在传统的同轴电缆多媒体联盟(MoCA)网络中，通过同轴电缆通信信道发送数据分组。传统MoCA网络中的每个数据分组包括前导符以及随后的数据有效载荷。使用前导符校准接收器来接收具有适当增益、相位和频率补偿的以下数据。接收器还使用前导符来确定将在接收器处何时接收有效载荷的第一个OFDM符号。

图1图示了在传统MoCA 1.0网络中使用的四个不同长度的五个不同的前导符102、122、132、142、152。每个前导符由短段(SS)、长段(LS)、间隙、循环前缀(CP)和信道估计符号(CE)组成。

每个SS段由例如{0111 0000 1000 0111 1100 0100 1111 10}的30位二进制数据输入序列定义。使用π/4偏移二进制移相键控(BPSK)调制对每位二进制数据输入序列调制。

每个LS段由两个64位二进制数据输入序列：具有像{1111 1101 0101 0110 0100 0100 1011 0110 0011 1010 0001 1010 1110 0111 1011 1110}的二进制序列LS1和具有像{1011 1001 1110 1111 1000 0001 0101 0011 0010 0010 0101 1011 0001 1101 0000 1101}的二进制序列LS2中的一个定义。如与SS的情况一样，LS的每位二进制数据输入序列被调制为π/4-偏移BPSK调制。如图1所述，将长序列106中使用的LS段的一半取反(由针对长序列106的第二半的LS而示出的负号所述)。

每个间隙由50MHz的标称采样率的32个同相和正交零组成。

每个CP在开始是符号结尾的重复。目的在于在主数据到达接收器处之前允许安置多路径。通常布置接收器在其安置之后对信号进行解码，这是因为这避免符号间干扰。循环前缀的长度通常等于信道脉冲响应的持续时间。

每个CE是256位二进制数据序列，其中每位被调制到256个有源子载波中的一个上。位序列例如是如{ABD2 F451 90AE 61E1 D660 D737 3851 2273 6DE9 86E5 B401 CCC6 8DC1 2613 E116 0E2E}的16进制符号表示的二进制序列，其中序列中的第一位分配第0个子载波，而最后一位分配第255个子载波。

改变前导符长度从而使得用于数据传输的可用带宽最大。如图1所示，两个最具鲁棒性的前导符是信标前导符102和MAP前导符122。信标前导符102和MAP前导符122是最具鲁棒性和最低有效前导符，这是因为它们用于网络协调并且包含有关网络的信息。第二个最具鲁棒性的前导符类型是许可/探测前导符132。发送器使用许可/探测前导符132来适应不了解有关通信链路的先验信息的接收器，发送器通过该通信链路发送数据。第二个最有效的前导符是广播/数据前导符142。使用广播/数据前导符140将来自发送器的数据传送到一个或多个接收器并且假定接收节点具有关于通信链路的先验信息。最有效并且由此最短的前导符是高吞吐量单播数据(HTUD)前导符152。在接收器具有有关通信信道的大致数量的先验信息时，将HTUD前导符152附加到数据分组的开始。

信标前导符

在传统MoCA网络中，网络的网络控制器(NC)以规则间隔发送信标100。在一些实施例中，NC每10毫秒发送信标100。尝试接合现有的MoCA网络的节点可以扫描信标100，这提供了网络信息，如信道定时时钟(CTC)、MoCA网络版本和下一个许可控制帧(ACF)在数据有效载荷160中的时间。一旦节点接合MoCA网络，则该节点使用信标100来跟踪CTC，确定何时出现下一个MAP 120，并且跟踪NC切换，例如，NC何时从一个节点变到另一个节点。

如图1所示，信标前导符102包括短序列104以及随后的长序列106。接入ID 108跟随长序列106并且位于信道估计训练序列110之前。数据有效载荷160跟随信道估计训练序列110。

短序列104包括12个SS段，每个段均包括50MHz的采样率的30个时域样本。根据所披露的方法和设备的一个实施例，接收节点使用短序列104用于进行自动增益控制(AGC)调节。存在两种场景，其中可以在接收节点处接收信标100。在一种场景中，接收节点尝试接合MoCA网络。因此，该节点不了解有关网络的信息并且使用短序列102以适应接合节点可能需要的AGC调节。在第二种场景中，节点已经连接到网络并且如果存在任何AGC调节则该节点由此可能需要进行少量调节，这是因为NC通过MoCA网络定期地发送消息。

长序列106包括八个LS1段，每个段包括50MHz采样率的64个时域样本。在所披露的方法和设备的一个实施例中，接收节点使用长序列106如下具体所述用于突发检测、频率估计、推导分组开始时间并且进行最终AGC调节。

接入ID 108包括SS段、间隙和LS4段。间隙具有采样率为50MHz的32个样本的长度并且通过将通信链路上的电压设置为0v而生成。

节点使用信标前导符102的接入ID 108用于搜索信标100何时尝试接合MoCA网络。例如，在接收节点已经进行突发检测之后，接收节点将验证接入ID 108。通过将LS4段与存储的LS4段的基准进行相关完成对接入ID 108的验证。如果接收节点没有验证接入ID 108(例如，在所存储的基准值与输入的LS4段之间存在较差相关性)，那么接收节点将假定突发检测发生在非信标分组的前导符上或者错误地检测。接收节点随后将复位突发检测器并且继续搜索信标100而不是继续处理分组。如果检测到信标100，则接收节点将了解下一个信标100将何时到达的先验知识并且无需对接入ID 108进行验证。

信道估计训练序列110包括循环前缀CP，其长度为采样率为50MHz的64个样本；以及采样率为50MHz的32个附加样本。循环前缀CP和32个附加样本以及随后的两个信道估计符号，CE。使用信道估计训练序列110来估计两个节点之间的通信链路或信道的特性。循环前缀CP和32个附加样本与接入ID 108的126个样本确保在信道估计符号CE到达之前完成突发检测和分组开始时间计算(例如，在将要接收数据分组160时)。根据所披露的方法和设备的一个实施例，使用两个CE符号来开始接收节点的频率和定时跟踪循环。

MAP前导符

MAP 120是NC发送给所有网络节点的广播分组以提供时间排定信息并且频繁地发送。在一些MoCA网络中，平均来说，NC大约每1毫秒发送MAP 120。MAP 120辨别每个网络节点何时被时间排定来通过网络发送数据。如图1所示，MAP前导符122与信标前导符102相同，不同之处在于使用LS3段而不是LS4段。省略MAP前导符122的类似部件的描述以避免繁琐。

网络节点通过接入ID 108、124的LS段的相关性的输出来区分MAP 120和信标100。因此，LS3和LS4段彼此相关性较差，使得接收节点可以容易区分MAP 120和信标100。

许可/探测前导符

许可分组130先于链路配置文件发送，针对许可进入网络的节点而建立该链路配置文件。因此，在网络节点不了解有关该网络节点与许可网络节点之间的通信链路的信息时发送许可分组130。在这些场景中，在许可请求中发送第一许可分组130，该许可请求具有由信标或MAP分组120标识的排定的时隙。探测130由每个网络节点发送并且用来表征发送网络节点与连接到该网络的每个其他节点之间的通信信道。在每个网络节点之间以规则间隔发送探测130。

如图1所示，许可/探测前导符132类似于信标和MAP前导符102、122，除了两个例外。许可/探测前导符132与信标和MAP前导符102、122之间的一个不同在于许可/探测前导符132不包括接入ID 108、124。许可/探测前导符132与信标和MAP前导符102、122之间的第二个不同在于信道估计训练序列134的循环前缀CP以及随后的100个附加50MHz的样本，相对于在信标和许可/探测前导符102、122中实现的32个附加50MHz的样本。

接收节点采用与接收信标或MAP前导符102、122的接收节点使用的相同方式利用许可/探测前导符132的短序列104和长序列106的处理和使用。不再重复类似的描述。

实现许可/探测前导符132中跟随循环前缀CP的100个附加样本以确保在信道估计符号CE到达之前完成接收节点进行的突发检测和分组开始时间计算。使用CE符号以开始接收节点的频率和定时跟踪循环。

广播数据前导符

把广播/数据前导符142附加到网络节点广播的所有数据分组的开头。广播/数据前导符142的长度小于信标、MAP和许可/探测前导符102、122、132，这是因为接收节点将具有有关通信信道的一些信息，借助所述通信信道接收节点将接收数据。

如图1所示，广播/数据前导符142包括中间序列144以及随后的信道估计训练序列134。中间序列144包括用于AGC调节的一个SS段以及随后的四个LS1段，根据所披露的方法和设备的一个实施例，使用这四个LS1段进行最终的AGC调节、突发检测、频率估计并且推导数据的开始时间。

信道估计训练序列134包括循环前缀CP和100个附加的50MHz的样本以及随后的两个CE符号。跟随CP之后的100个样本确保在信道估计符号CE到达之前完成接收节点进行的突发检测和分组开始时间计算，使用信道估计符号CE来开始接收节点的频率和定时跟踪循环。

HTUD前导符

HTUD前导符152是最有效的前导符并且保留用于在具有节点借助其进行通信的通信信道的相当的先验信息的节点之间进行单播数据传输。如图1所示，HTUD前导符152包括LS2段以及随后的信道估计训练序列134。

使用HTUD前导符152的LS2段用于突发检测并且推导数据的开始时间。由于接收节点依赖先验增益和频率估计从而使得数据吞吐量最大化，所以不进行频率估计和AGC调节。

尽管前导符必须校准接收器并且识别出数据的开始，但是它们占去可观的网络带宽并且减小了通信信道的吞吐量。

因此，期望的是用于通过伪静止通信系统的通信系统的高效前导符。

发明内容

本文披露了一种用于通过网络发送数据分组的方法和设备，包括将前导符附加到数据分组并且通过MoCA网络中的通信信道发送前导符和数据分组。根据一个实施例，前导符是信标、许可、广播/单播、MAP或高吞吐量前导符中的一个或多个。信标前导符包括以下符号SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，CP₀，CE_Beacon，CE_Beacon。许可前导符包括以下符号SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，CP₀，CE，CE。MAP前导符包括以下符号SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，SS，LS₂，LS₂，LS₂，LS₂，LS₂，LS₂，LS₂，LS₂，CP₀，CE，CE。广播前导符包括以下符号LS₁，LS₁，LS₁，LS₁，CP₀，CE，CE。单播前导符包括以下符号CP₀，CE，CE。MAP前导符包括以下符号LS₂，LS₂，LS₂，LS₂，CP₀，CE，CE。高吞吐量前导符包括以下符号CP₀，CE。SS符号由64位定义，LS₁，LS₂和CP₀符号均由192位定义，CE符号由512位定义。

附图说明

图1图示了在MoCA 1.0网络中使用的传统前导符。

图2图示了根据本公开的高效前导符的一个实施例。

图3图示了根据本公开的MoCA 2.0节点的发送信道和接收信道的简化结构。

具体实施方式

高效前导符

图1所示和上述的MoCA 1.0前导符成为工业标准已有多年。然而，这些前导符包括限制MoCA网络的可获得的最大吞吐量的低效。

以下具体描述的高效前导符执行类似于MoCA 1.0前导符的功能，但是相比较MoCA 1.0的前导符获得更高的吞吐量、更准确的功率估计和更准确的突发检测次数。另外，可以通过使用分类进一步提高MoCA网络的数据吞吐量。例如，分类使得接收节点能够通过确定该接收节点与发送节点之间的距离预测分组何时到达。因此，分类使得接收节点能够缩窄保证接收输入数据分组的窗口，这是因为接收节点能够确定分组应当何时到达。

信标前导符

图2图示了根据本公开的高效前导符202、212、222、232的一个实施例。根据一个实施例，如图2所示，信标前导符202可以包括短序列204以及随后的长序列206。在这样的一个实施例中，跟随长序列206之后是信道估计相关序列208和数据有效载荷260。在一个实施例中，在网络中的所有节点将能够检测信标前导符202时使用这种信标前导符202。即，该信标前导符202最好用于这样的网络中，其中只可以检测MoCA 1.0信标100(图1所示)的遗留装置不被允许作为节点接合到网络。可替代地，在所披露的方法和设备的一些实施例中，使用信标100来替代更有效的信标200以允许遗留节点接合网络。

在一些实施例中，短序列204包括12个“SS”正交频分复用(OFDM)符号，每个符号均由64频域位定义。即，每个SS符号是通过使用作为调制到100MHz上相间隔的64个子载波的二进制移相键控(BPSK)的64位数据序列而生成的。在一个特定实施例中，间隔是偶数。可替代地，可以选择间隔来获得特定目的。使用64点快速傅里叶逆变换(IFFT)把每个BPSK调制的子载波转变到时域。来自64个子载波每一个的样本并行求和到串行变换器以获得一个复样本。64个这样的样本包括SS符号。时域样本以100MHz采样率而生成。因此，每个样本代表1/(100⁶)秒的时间的离散周期上的所有64个子载波的复数和。短序列204由12个这样的SS符号组成。根据一个实施例，每个SS符号是使用以下短序列(以8为步长从子载波0开始到子载波511)生成的：

SS＝[x001 0000 1111 1010 1101 0001 0011 101x xx00 0101 1110 0010 1101 1010 0001 0000]；

其中，“0”代表BPSK点{+1，0}，“1”代表BPSK点{-1，0}，而“x”代表{0，0}。以下针对图3呈现有关前导符的生成的另外细节。

长序列206包括8个“LS₁”符号，根据所披露的方法和设备的一个实施例，所述符号由128个频域位定义。

根据一个实施例，使用以下长序列(以4为步长从子载波0开始到子载波511)生成LS₁：

LS₁＝[x010 1011 1001 0010 1010 1011 1000 1001 0011 1001 0111 1100 1100 1001 0110 1xxx xxxx 1111 0000 0110 1000 0001 1111 1100 1101 0101 1110 1111 1010 0011 0001 0000]，

其中，“0”代表BPSK点{+1，0}，“1”代表BPSK点{-1，0}，而“x”代表{0，0}。因此，子载波0(第一个子载波)用x调制，子载波3用0调制，子载波7用1调制，而子载波10用0调制等。

在一个实施例中，长序列206的内容可以为信标前导符所独有，并且因此接收器可以使用长序列206的内容以同样地标识信标前导符。

信道估计相关序列208包括循环前缀“CP₀”以及随后的两个信标信道估计序列“CE_Beacon”。每个CE_Beacon均由512个频域位定义。在一些实施例中，循环前缀CP₀的长度为128个频域位。在所披露的方法和设备的可替代实施例中，长度为192个频域位。本领域技术人员将会理解，其他长度也是可能的。

接收节点使用信道估计相关序列208测量信道响应(节点之间的通信信道的响应)，使得在对数据符号进行解码时可以补偿信道影响。另外，使用信道估计符号进行长期AGC能量测量并且估计频率偏移(如果发送两个CE符号)。应当注意，信道估计相关序列与图1所示的MoCA 1.0信道估计训练序列110之间的一个差别在于，在当前所披露的方法和设备中，在所有可用的子载波上发送信道估计相关序列208。即，根据当前披露的方法和设备的一个实施例，在子载波4到243和263到508(总共480个子载波)上发送信道估计相关序列。相反，MoCA 1.x要求仅在使用的子载波上发送信道估计符号。在所有可用的子载波上发送(a)改进了信道平滑的性能，(b)产生恒定并且由此可预测的信道估计符号，这对于突发检测性能来说是重要的，以及(c)消除了退化情况，其中特定子载波的消除使得峰值均值比率(PAR)超过发送器削波比率。PAR测量作为幅度(I²+Q²)。

接收节点可以使用信标前导符202的短序列204用于AGC调节。接收节点可以使用信标前导符202的长序列206来执行最小AGC调节、突发检测、频率估计并且推导数据有效载荷260的开始时间。

如图2所示，改进的信标前导符202不包括接入ID 108(参见图1)。在MoCA的一些实施例中，接入ID 108意在由接收器使用来区分信标分组和MAP分组。在查找异步信标时(即，信标的到达时间未知时)，使用接入ID来区分信标与MAP分组以及许可/探测分组。注意，对于在MoCA网络中发送的分组来说，除了信标之外的其他所有分组都是同步的。因此，接收机了解将要接收哪种分组类型的先验知识并且由此省略接入ID。根据当前所披露的方法和设备的一个实施例，CE_Beacon或它的一些子集被用作信道估计相关序列208来区分信标200的分组与其他分组，从而允许从当前披露的方法和设备中消除接入ID 108。从信标前导符202中消除接入ID 108提供了通过通信信道的改进的数据吞吐量。

另外，消除接入ID 108并且实现192个样本CP₀使得接收节点更好地估计输入分组的能量。如上所述，MoCA 1.0信标前导符102的接入ID 108以32个样本SS符号开始，随后是0v间隙。由于信号处理延迟的原因，在AGC调节期间进行的能量测量可能包括一部分间隙时，接收节点可能经常低估输入分组的功率，根据执行情况，造成大约1dB的功率低估。

通过消除接入ID 108以及提供可能具有一个或多个非零值的循环前缀CP₀，当前所披露的方法和设备的改进型信标前导符202能够实现更准确的功率估计。因此，如果接收节点经历信号处理延迟，则循环前缀CP₀的非零v值消除了接收节点造成的功率低估。

在所披露的方法和设备的一个实施例中，接收节点可以使用信道估计相关序列208来区分信标与其他分组，例如验证该分组实际上是否是信标200。接收节点可以确定前导符是否是信标前导符202，这是因为信标前导符202是包括信标信道估计(CE_Beacon)符号的唯一前导符。例如，接收节点可以将所接收的CE_Beacon符号与该符号相关联，该接收节点期望接收信标前导符。CE_Beacon与基准符号的相关性的结果将识别出所接收的前导符是否为信标前导符，如下文详细描述。在一个实施例中，接收器查看是否接收CE符号。如果没有接收到CE符号，则接收节点确定该前导符是否是信标前导符202，因为它是不包括CE符号，但包括CE_Beacon符号的唯一前导符。

在所披露的方法和设备的另一实施例中，除了使用独有的信道估计符号之外，或者不使用独有的信道估计符号，对于信标还可以使用一组不同的LS符号(即，LS₁对LS₂)。

许可/探测前导符

如图2所示，许可/探测前导符212可以包括短序列202，其包括多个SS符号，以及随后的长序列214，长序列214包括多个LS₁符号。可以包括循环前缀CP₀和两个信道估计符号CE的信道估计和训练序列216可以跟随在长序列214之后。

所披露的方法和设备的一个实施例使用以下CE符号(从子载波0开始到子载波511)：

CE＝[xxxx 1011 1101 0010 1111 0100 0101 0001 1001 0000 1010 1110 0110 0001 1110 0001 1101 0110 0110 0000 1101 0111 0011 0111 0011 1000 0101 0001 0010 0010 0111 0011 1111 0011 0000 1110 1011 1100 0001 0010 0010 0101 1010 1110 1001 1100 1000 1110 0000 0011 1010 1000 0111 1011 0101 1110 1110 0011 1100 0100 1011 xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx x001 0010 1011 0100 1000 1001 0010 0000 0011 1111 1001 0100 0111 0010 1100 0010 1001 1101 1100 1100 0111 0110 0000 1100 0111 0010 0110 0110 1100 0110 1101 1110 1001 1000 0110 1110 0101 1011 0100 0000 0001 1100 1100 1100 0110 1000 1101 1100 0001 0010 0110 0001 0011 1110 0001 0001 0110 0000 1110 0010 1xxx]

其中“0”代表BPSK点{+1，0}，“1”代表BPSK点{-1，0}，而“x”代表{0，0}。使用MoCA 1.x的16进制表示法，可以写成如下：

CE＝[ABD2 F451 90AE 61E1 D660 D737 3851 2273 F30E BC12 25AE 9C8E 03A8 7B5E E3C4 Bxxx xxx1 2B48 9203 F947 2C29 DCC7 60C7 266C 6DE9 86E5 B401 CCC6 8DC1 2613 E116 0E2E]

最初的和最后的128个子载波具有如工业标准MoCA 1.x(即，MoCA 1.0，1.1，...等)定义的相同CE符号，只是重新定义中间的256个子载波。这减小了存储需求和生成CE符号的控制逻辑。

信道估计符号将调制所有可用的子载波而不只是由特定分组使用的那些子载波。例如，如果由于低信噪比或其他考虑，特定子载波自适应比特分配(bitload)成0，则信道估计符号仍将发送该子载波。

在一些实施例中，可以使用LS₂符号来替代LS₁符号。在使用信标200的实施例中，接收节点可以使用CE_Beacon符号来区分信标200和许可/探测210。

MAP前导符

在MoCA网络中，MAP分组120作为广播消息被发送到连接到该网络的每个节点。因此，在一个实施例中，改进的高效前导符包括用于MAP分组和广播分组两者的单个前导符。然而，如图2所示，MAP前导符215可以包括中间序列223，中间序列223包括多个LS₂符号。LS₂符号为MAP前导符独有并且允许接收器区分MAP分组与所有其他类型的分组。

根据所披露的方法和设备的一个实施例，使用以下长序列(以4为步长从子载波0开始到子载波511)：

LS2＝[x101 1100 0001 1010 0100 1011 1011 1001 0011 0101 1101 0000 1000 0101 0011 0xxx xxxx 1111 0010 1000 0111 0011 0011 0111 0101 0110 1001 1111 0011 1011 1000 1000]

其中“0”代表BPSK点{+1，0}，“1”代表BPSK点{-1，0}，而“x”代表{0，0}。

信道估计训练序列226跟随在中间序列223之后。信道估计训练序列226可以包括循环前缀CP₀和信道估计符号CE。在一些实施例中，第二CE符号可以跟随在第一个CE符号之后。

根据当前所披露的方法和设备，相对频繁地发送MAP分组。由此，根据当前所披露的方法和设备，接收器从这些频繁接收的MAP分组获得信道特性的高置信度。通过借助从先前发送的分组采集的信息，假定增益和频率偏移可以容易地从先前发送推导出来并且在所生成和接收到的许多MAP分组上跟踪该增益和频率偏移，当前所披露的方法和设备的MAP分组的短序列无需用于AGC或频率估计。因此，当前所披露的方法和设备的MAP前导符没有SS符号。而且，图2所示的MAP前导符215中的LS符号的数量从图1所示的MAP前导符120中提供的8个减小到4个。

因此，改进的MAP前导符215明显比图1所示的MAP前导符122短，从而减小了通过网络发送的数据量。由于NC频繁地将MAP 120、220发送到其他节点，所以带宽的节省意义重大。另外，NC发送MAP 120、220所使用的频率使得MAP前导符222能够变短，这是因为由于接收节点了解关于接收节点本身与发送节点之间的传输信道的特性的先验信息，所以接收节点可能不必进行AGC调节。

广播和单播前导符

图2所示的广播和单播前导符220具有与MAP 215基本相同的格式，不同之处在于在中间序列224中使用LS₁符号而不是LS₂符号。

HTUD前导符

如图2所示，HTUD前导符232可以包括信道估计训练序列226，信道估计训练序列226包括循环前缀CP₀以及随后的信道估计符号CE。HTUD前导符232可以包括循环前缀CP₀以及随后的信道估计符号CE。在一些实施例中，第二信道估计符号CE可以跟随第一CE符号。

改进的HTUD前导符232消除了对图1所示的HTUD前导符152中的信道估计训练序列134之前的LS₂符号的需要。HTUD分组150、230是在MoCA网络中发送的最常见分组。由此，HTUD前导符232的减小的长度增加了在网络中发送的数据量并且增加了吞吐量。应当注意，因为根据当前所披露的方法和设备的一个实施例，接收节点将已知符号与一部分信道估计符号CE(或者，可替代地是完整的符号)相关联来进行突发检测，所以可以消除LS₂符号。这可能需要信道估计符号在接收器中的一些缓冲，然而，假设这些分组是占主导的分组类型，则改进的吞吐量益处将典型地超过缓冲的成本。

发送和接收器处理信道

图3图示了通过通信链路315与MoCA通信网络中的第二节点320耦接的MoCA通信网络的节点300的一个示例。根据所披露的方法和设备的一个实施例，节点300包括接收频域数据位的串行位流的前导符生成器301。串行位流从前导符序列源303或者有效载荷数据源305耦接到前导符生成器。节点300包括串行并行(S2P)块302、QAM MAP 304、快速傅里叶逆变换(IFFT)块306、并行串行(P2S)块308以及CP插入器块310。如图3所示，S2P 302通过源自S2P块302的多个输出接收各个频域数据位并且分配到载波信号的多个子载波中的一个。

在一些实施例中，前导符序列源303所提供的串行位流提供了定义图2所示的各个前导符202、212、222、232的部分的位流。位流的这些部分包括定义CE符号的512位信道估计序列、定义LS符号的128位LS序列以及定义SS符号的64位SS序列。QAM MAP 304使用BPSK来调制串行位流。512位信道估计序列的每一位都分配唯一的一个子载波，128位LS序列的每一位按照每四个分配一个子载波(剩余子载波未经过调制)，而64位SS序列的每一位按照每八个分配一个子载波(剩余子载波未经过调制)。本领域技术人员将会理解，可以使用包括但不限于16位正交放大调制(16-QAM)、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM等的其他调制技术。

QAM MAP块304被配置成调制每个子载波上的每一位。例如，如果使用BPSK调制前导符，那么“0”可以被调制到1，+j上，“1”可以被调制到-1，-j上，而“未调制”的子载波可以被“调制”到0，0j。如本领域技术人员理解的那样，使用适合的QAM星座图调制数据有效载荷260的各个位。这是通过用频域位流中的一位调制每N个子载波中的一个(即，N＝1，4，8)完成的。IFFT块306将QAM MAP 304输出的频域OFDM符号转换成包括采样率为100MHz的并行的时域样本集的并行时域符号流。IFFT块306输出的并行时域符号是1/N长度的序列的N个重复。例如，如果SS序列包括64位并且每八个子载波调制一个，那么IFFT块306的512个样本输出由64个样本序列的八个相同的重复组成。类似地，对于128位LS序列，每四个子载波调制一个，得到IFFT块306的输出为128个样本序列的四个相同的重复。

并行串行(P2S)块308将IFFT块306的输出转换成样本流用于通过通信链路315传输。CP插入器块310可以重复OFDM符号的部分，从而提供符号之间的保护时间以防止符号间干扰(ISI)。例如，CP插入器块310重复前导符序列，如512个样本循环前缀CP。

接收信道320包括接收器部分321。接收器部分321典型地将包括模数转换器(ADC)322，其被配置成从通信信道315接收模拟信号并且将其转换成数字信号。本领域技术人员将理解的是，接收器部分321典型地还包括频率转换和滤波(图3中未示出)。然而，在替代实施例中，接收器部分可以仅包括接收和最初处理输入的接收信号所必须的这些元件中的一部分。在自动增益控制器(AGC)324处接收数字信号，自动增益控制器测量所接收的前导符202、212、222、232的能量并且调节接收器部分(并且在一个实施例中，尤其是ADC 324)的增益，使得数据分组260的动态范围适应ADC 322的动态范围从而可以正确处理数据。

在所披露的方法和设备的一个实施例中，互相关器326将存储的CE符号的每个样本的2位量化基准与ADC 322的输出进行比较。在这样的一些实施例中，由于没有使用-2，所以量化基准可以是a-1，0或a+1。互相关器326通过将存储的量化基准的每2位值倍乘所接收的量化符号的对应样本来执行互相关。一旦所接收的信号的每个复样本已经倍乘量化基准中的对应2位复值，则获得复结果的幅度。如果该幅度为大值数，则存在良好互相关性。然而，如果幅度是小值数，则存在较差相关性。根据一个实施例，使用互相关器326来检测是否接收CE_Beacon。

接收器处理信道320的突发检测器328可以执行突发检测来检测CE符号在接收信道320中的存在。例如，可以通过观测从互相关器326输出的线性增加的峰值的连续性进行突发检测。

上述的高效前导符使得在MoCA网络中获得较高数据吞吐量。在一些实施例中，可以实现大约每秒5-26兆位(Mbps)的吞吐量增加，属于由于同轴网络(即，通过同轴缆线节点彼此连接的网络)的带宽限制造成的大幅度增加。

除了上述实施例之外，可以采用计算机实现的处理和用于实践这些处理的设备的形式来实施所披露的方法和系统。当前披露的方法和设备还可以以在诸如软盘、只读存储器(ROM)、CD-ROM、硬盘驱动器、“ZIP^TM”高密度盘驱动器、DVD-ROM、蓝光驱动器、闪速存储驱动器或其他任何计算机可读存储介质的有形介质中实施的计算机程序代码的形式来实施，其中，在计算机程序代码被加载并且在计算机中执行时，计算机变成实践所披露的方法和系统的设备。当前披露的方法和设备还可以采用计算机程序代码的形式实施，例如，是否存储在存储介质中，是否由计算机加载和/或执行，其中，在计算机程序代码由计算机加载和执行时，计算机变成实践所披露的方法和设备的设备。在通用处理器上实现时，计算机程序代码段配置该处理器产生专用逻辑电路。

尽管按照示例实施例描述了本发明，但是本发明并不限于此。相反，所附权利要求应当广泛地解释为包括在不脱离本发明的领域和范围的情况下可以由本领域技术人员做出的本发明的其他变型和实施例。