CN102299775A - 一种预编码矩阵的选择方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种预编码矩阵的选择方法和装置。本发明充分考虑了紧密间隔的交叉极化线性阵列天线的相邻天线之间的间隔很小，其相关矩阵具有对角线元素均为1等特点，设计相应的用于相关矩阵量化和反馈的码本，从而以较小的反馈开销和较低的复杂度来获得良好的系统性能。

Description

一种预编码矩阵的选择方法和装置

技术领域

本发明涉及多输入多输出的无线通信网络，尤其涉及用户终端向基站反馈预编码的码字的方法和装置。

背景技术

众所周知，在多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统中，在发射端知道发射天线的空间相关矩阵能够显著地提高系统性能。在实际应用中，相关矩阵是无法预先获知的。对于例如频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)系统而言，有必要通过量化和反馈，使发射端知道相关矩阵的近似。因此，反馈开销和量化的精度是MIMO系统中有关相关矩阵反馈的主要关注点。

在LTE-A讨论中，提出了反馈以多个离散傅立叶变换(DFT)矢量码本而量化的多个特征矢量以及以均匀标量码本量化的对应的特征值，并且在发射端利用量化的特征矢量和特征值来重建相关矩阵。此外，华为公司提出了对于4个发射机的交叉极化(簇状)线性阵列(Cross-polarized Cluster Linear Array，CLA)的空间相关矩阵的量化方法，但是，这些反馈方案尚没有利用空间相关矩阵的矩阵结构及特殊的天线配置，例如共极化均匀线性阵列(Co-polarized Uniform Linear Array，ULA)天线，CLA天线。因此，需要反馈的数据量依然较大，导致较高的反馈开销。

目前，对于使用紧密间隔的CLA天线的典型天线配置，还未提出对应的相关矩阵反馈方法。

发明内容

由于紧密间隔的CLA天线的天线间隔很小，其相关矩阵具有对角线元素均为1等特点。对于这种特殊的天线配置，需要设计相应的用于相关矩阵量化和反馈的码本，从而以较小的反馈开销和较低的复杂度来获得良好的系统性能。

根据本发明的第一方面，提供了一种在多输入多输出通信系统的基站中用于进行预编码的方法，该基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该方法包括以下步骤：A.向所述基站所辖的用户终端发送参考信号；B.获取来自所述用户终端的信道指示信息，所述信道指示信息指示了由所述用户终端所选取的一个码字，其中，所述码字选自一个根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本所生成的交叉极化线性天线码本；C.根据所述码字，对待发送给所述用户终端的信号进行预编码。

根据本发明的第二方面，提供了一种在多输入多输出通信系统的用户终端中用于向基站反馈信道指示信息的方法，所述基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该方法包括以下步骤：a.接收来自所述基站的参考信号；b.根据所述参考信号，估计出下行信道矩阵H；c.根据所述估计的下行信道矩阵H，并根据预定规则从交叉极化线性天线码本中选取最接近所述R的码字C_K，并将所述选取的码字C_K的索引k作为信道指示信息反馈给所述基站，其中，所述交叉极化线性天线码本根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本生成，其中，R＝E(H^*H)，表示所述基站端的空间相关矩阵，其中，H^*表示H的转置共轭。

根据本发明的第三方面，提供了一种在多输入多输出通信系统的基站中用于进行预编码的第一装置，该基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该第一装置包括：发送装置，用于向所述基站所辖的用户终端发送参考信号；获取装置，用于获取来自所述用户终端的信道指示信息，所述信道指示信息指示了由所述用户终端所选取的一个码字，其中，所述码字选自一个根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本所生成的交叉极化线性天线码本；预编码装置，用于根据所述码字，对待发送给所述用户终端的信号进行预编码。

根据本发明的第四方面，提供了一种在多输入多输出通信系统的用户终端中用于向基站反馈信道指示信息的第二装置，所述基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该第二装置包括：接收装置，用于接收来自所述基站的参考信号；估计装置，用于根据所述参考信号，估计出下行信道矩阵H；反馈装置，用于根据所述估计的下行信道矩阵H，并根据预定规则从交叉极化线性天线码本中选取最接近所述R的码字C_K，并将所述选取的码字C_K的索引k作为信道指示信息反馈给所述基站，其中，所述交叉极化线性天线码本根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本生成，其中，R＝E(H^*H)，表示基站端的空间相关矩阵，且H^*表示H的转置共轭。

采用本发明的方案，对于具有空间相关性的系统，能够在获取好的性能的同时，仅仅需要较小的反馈开销，并且降低了计算的复杂度。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1示出了根据本发明的一个具体实施方式的网络拓扑结构示意图，其中示意性示出了作为发射端的基站1(eNode B1)以及作为接收端的用户终端(UE 2)；

图2示出了根据本发明的一个具体实施方式的系统方法流程图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施方式的装置框图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施方式的仿真图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的网络拓扑结构示意图，其中，基站1是位于MIMO系统中，因此，基站1被配置了多根天线，且这些天线是紧密间隔的，也即，基站的相邻天线之间的间距小于或等于1/2的信号波长(1/2λ)，且基站1采用CLA阵列，也即，交叉极化的线性阵列。用户终端2由基站1所辖，用户终端2可以配有多根接收天线，以提供空间复用增益。

图2示出了根据本发明的一个具体实施方式的图1示出的基站1和用户终端2的系统方法流程图。

首先，在步骤S10中，基站1向用户终端2发送参考信号(ReferenceSignal)，以用于用户终端2进行信道估计。

然后，在步骤S11中，用户终端2接收来自基站1的参考信号。

然后，在步骤S12中，用户终端2根据该参考信号，估计出下行信道矩阵H。

然后，在步骤S13中，用户终端2再根据估计的下行信道矩阵H，并根据预定规则从交叉极化线性天线码本中选取最接近于发送端的空间相关矩阵R的码字C_K，并将选取的码字C_K的索引k作为信道指示信息反馈给基站1。

其中，基站端的空间相关矩阵R＝E(H^*H)，其中，*表示厄密共轭算子(Hermitian)，H^*表示H的转置共轭，因此，R表示期望获取的发送端的空间相关矩阵。

以下，将详细地描述该交叉极化线性天线码本的设计过程。

对于在CLA配置下的具有N_t根发送天线的发送端，这些天线可以分为2组。每组中的各个天线具有相同的极化方向，因此可以将每组中的各个天线视作ULA配置的天线。

令每个组中的发送端的相关矩阵分别为R₁和R₂，它们均为大小为N_t/2×N_t/2的转置共轭矩阵。则对于紧密间隔的CLA配置，因为各个相邻天线之间的间隔小于二分之一信号波长，或者相关矩阵的相关系数大于或等于一个预定阈值，因此，发送端的相关矩阵R可以用以下的对角矩阵进行近似：

$R\≈\left[\begin{array}{cc}{R}_1& 0\\ 0& R_2\end{array}\right]$

此外，根据经验值，发现对于紧密间隔的CLA，R₂≈αR₁，其中，α是一个正实数，因此，发送端的相关矩阵R可以表示为：

$R\≈\left[\begin{array}{cc}{R}_4& 0\\ 0& \mathrm{\α}{R}_1\end{array}\right].$

因此，根据m比特的N_t/2根ULA发送天线的相关矩阵的码本和n比特的系数α的标量量化码本，可以生成(m+n)比特的MIMO系统中的N_t根CLA发送天线的相关矩阵的码本，其中α是一个正实数系数，以保证矩阵对角线上的元素为实数。

以下，将给出紧密间隔的ULA天线的码本的设计准则。对于针对紧密间隔的ULA天线的实信道而言，可以通过指数相关模型来近似由最大对角线元素归一化的归一化空间相关矩阵，在该指数相关模型中，第(i，j)元素的形式为ρ_ij＝ρ^|i-j|，ρ是实数，下标i和j的取值与发射端天线阵列的天线数目有关，ρ_ij代表了第i个天线与第j个天线的相关性。例如，如果发射端的天线数目为4，则i和j的取值为0到3或者1到4的整数。由于天线是紧密间隔的，所以所有对角线元素都等于1(具体内容可参见参考文献V.A.Aalo，“Performance ofmaximal-ratio diversity systems in a correlated Nakagami-fadingenvironment”，IEEE Transaction on Communications，Vol.43，No.8，Aug.1995.)。进一步考虑复信道，本申请的申请人注意到，可以将该归一化模型扩展为复指数相关模型，其中第(i，j)元素的形式为ρ_ij＝r^|i-j|e^j(i-j)θ，其中，下标i和j的取值与发射端天线阵列的天线数目有关，ρ_ij代表了第i个天线与第j个天线的相关性。同样，由于天线是紧密间隔的ULA天线，所以r可以是小于1且大于0.5的正实值，θ的分布可以是在(0，2π]区间的均匀分布。r和θ可以是彼此独立的两个随机正实值变量。

进一步，本申请的申请人注意到，可以设计分别与r和θ的分布对应的两个码本，并且可以通过将r和θ的码本组合来产生相关矩阵码本，并且将该相关矩阵码本预先存储在接收端和发射端。例如，首先可以根据系统配置以及性能要求，设定r和θ的码本，例如分别为反映了r和θ的分布的A_r和A_θ，其中，A_r＝{a，b，..，h}，A_θ＝{2nπ/m|n＝0，....，m-1}，a、b、....、h均为小于1且大于0.5的正实值，m为大于0的整数，典型地为2的幂。n为不大于m-1的整数。随后，根据发射端天线阵列的天线数目以及公式ρ_ij＝r^|i-j|e^j(i-j)θ，得到针对某个取值的r和θ的矩阵。例如，对于r＝a和θ＝2π/m，得到相应的矩阵，该矩阵的维度与发射端天线阵列的天线数目相同，即与要反馈的相关矩阵的维度相同。按照上述方式，利用码本A_r和A_θ中所有元素，得到多个矩阵，将这些矩阵作为码字，来构建用于相关矩阵量化和反馈的相关矩阵码本。按照上述设计方式，最终的相关矩阵码本包含了多个码字，其中每一个码字是对发射端的天线阵列的相关矩阵进行近似的码字矩阵，例如是如上所述的指数相关矩阵。

这样，本发明的相关矩阵反馈系统和方法能够反馈对相关矩阵进行近似或量化的矩阵型码字的索引，发射端能够根据该索引直接获得相关矩阵的近似或量化矩阵，而不再需要像现有方法那样在发射端根据量化的特征矢量、特征值或标量等来重建相关矩阵。因此，本发明的相关矩阵反馈系统和方法能够降低计算复杂度。

因此，参考上述的对于紧密间隔的ULA天线系统的相关矩阵的码本的设计准则以及上述的紧密间隔的CLA天线系统的码本的设计准则，由表一给出了对于4根发送天线的5比特相关矩阵的码本的示例。

其中，M表示发送天线的数目，且M＝4，A_α＝{α₀＝0.25，α₁＝0.5，α₂＝1，α₃＝2}，r＝0.85，表示幅值，A_θ＝{θ_n＝nπ/4，n＝0，...，2³-1}。表一中C_i表示第i个码字

表一

表示向下取整的操作符。

然后，用户终端2从相关矩阵码本中选择码字时，可以采用预定的准则来进行选择。在本发明的优选的实施方式中，可以采用共线性准则，以选择与要反馈的相关矩阵的共线性最大的码字来用于反馈。用户终端2可以按照公式：

$C_k=\underset{C_i\∈C}{\max }\frac{\left|\mathrm{tr}\left({C_i}^{H}R\right)\right|}{{\left|\right|C_i\left|\right|}_F{\left|\right|R\left|\right|}_F}$

来计算每个码字与相关矩阵之间的共线性，并确定共线性最大的码字。该公式中R是要反馈的相关矩阵，C_i是相关矩阵码本C中的第i个码字，()^H代表共轭转置的运算符号，|| ||F代表Frobenius范数，tr()代表矩阵的迹，max()表示使括号内表达式取值最大的参数，C_k是选择的对相关矩阵进行近似或量化的码字。本领域技术人员可以理解，除了共线性准则之外，还可以利用其他任何合适的准则来选择码字。例如，可以利用欧式距离准则来选择与相关矩阵的距离最小的码字来进行反馈，或者利用最小方均误差准测(Minimum MeanSquare Error，MMSE)选择与相关矩阵的方均误差最小的码字进行反馈。

在用户终端2选择了用于代表要反馈的相关矩阵的码字(即，选择了对要反馈的相关矩阵进行近似或量化的矩阵)之后，用户终端2将所选择的码字在相关矩阵码本中的索引反馈给基站1。例如，用户终端选择表格一中的码字C₂对相关矩阵进行近似或量化，则用户终端2反馈“00010”这5个比特给发射端，其中，前2个比特00表示m＝0，是与α＝0.25相对应的标识，后3个比特表示n＝2，是与θ_n＝π/2相对应的标识。

然后，在步骤S14中，基站1获取来自用户终端2的信道指示信息，该信道指示信息指示了由所述用户终端所选取的一个码字，例如，包括指示该码字的索引k，其中，该码字选自一个根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本所生成的交叉极化线性天线码本。该码字的设计准则在上文中已经详细描述过，因此不予赘述。

然后，在步骤S15中，基站1根据由用户终端2所反馈的码字，对待发送给用户终端2的信号进行预编码。

图3示出了根据本发明的一个具体实施方式的装置框图。

其中，第一装置10可以例如位于基站1中，而第二装置20可以位于例如用户终端2中。

第一装置10包括发送装置100，获取装置101和预编码装置102。第二装置20包括接收装置200，估计装置201和反馈装置202。

首先，发送装置100向用户终端2发送参考信号(ReferenceSignal)，以用于用户终端2进行信道估计。

然后，接收装置2002接收来自基站1的参考信号。

然后，估计装置201根据该参考信号，估计出下行信道矩阵H。

然后，预编码装置102再根据估计的下行信道矩阵H，并根据预定规则从交叉极化线性天线码本中选取最接近于发送端的空间相关矩阵R的码字C_K，并将选取的码字C_K的索引k作为信道指示信息反馈给基站1。

其中，基站端的空间相关矩阵R＝E(H^*H)，其中，*表示厄密共轭算子(Hermitian)，H^*表示H的转置共轭，因此，R表示期望获取的发送端的空间相关矩阵。

以下，将详细地描述该交叉极化线性天线码本的设计过程。

对于在CLA配置下的具有N_t根发送天线的发送端，这些天线可以分为2组。每组中的各个天线具有相同的极化方向，因此可以将每组中的各个天线视作ULA配置的天线。

令每个组中的发送端的相关矩阵分别为R₁和R₂，它们均为大小为N_t/2×N_t/2的转置共轭矩阵。则对于紧密间隔的CLA配置，因为各个相邻天线之间的间隔小于二分之一信号波长，或者相关矩阵的相关系数大于或等于一个预定阈值，因此，发送端的相关矩阵R可以用以下的对角矩阵进行近似：

$R\≈\left[\begin{array}{cc}{R}_1& 0\\ 0& R_2\end{array}\right]$

此外，根据经验值，发现对于紧密间隔的CLA，R₂≈αR₁，其中，α是一个正实数，因此，发送端的相关矩阵R可以表示为：

$R\≈\left[\begin{array}{cc}{R}_1& 0\\ 0& \mathrm{\α}{R}_1\end{array}\right].$

因此，根据m比特的N_t/2根ULA发送天线的相关矩阵的码本和n比特的系数α的标量量化码本，可以生成(m+n)比特的MIMO系统中的N_t根CLA发送天线的相关矩阵的码本，其中α是一个正实数系数，以保证矩阵对角线上的元素为实数。

以下，将给出紧密间隔的ULA天线的码本的设计准则。对于针对紧密间隔的ULA天线的实信道而言，可以通过指数相关模型来近似由最大对角线元素归一化的归一化空间相关矩阵，在该指数相关模型中，第(i，j)元素的形式为ρ_ij＝ρ^|i-j|，ρ是实数，下标i和j的取值与发射端天线阵列的天线数目有关，ρ_ij代表了第i个天线与第j个天线的相关性。例如，如果发射端的天线数目为4，则i和j的取值为0到3或者1到4的整数。由于天线是紧密间隔的，所以所有对角线元素都等于1(具体内容可参见参考文献V.A.Aalo，“Performance ofmaximal-ratio diversity systems in a correlated Nakagami-fadingenvironment”，IEEE Transaction on Communications，Vol.43，No.8，Aug.1995.)。进一步考虑复信道，本申请的申请人注意到，可以将该归一化模型扩展为复指数相关模型，其中第(i，j)元素的形式为ρ_ij＝r^|i-j|e^j(i-j)θ，其中，下标i和j的取值与发射端天线阵列的天线数目有关，ρ_ij代表了第i个天线与第j个天线的相关性。同样，由于天线是紧密间隔的ULA天线，所以r可以是小于1且大于0.5的正实值，θ的分布可以是在(0，2π]区间的均匀分布。r和θ可以是彼此独立的两个随机正实值变量。

进一步，本申请的申请人注意到，可以设计分别与r和θ的分布对应的两个码本，并且可以通过将r和θ的码本组合来产生相关矩阵码本，并且将该相关矩阵码本预先存储在接收端和发射端。例如，首先可以根据系统配置以及性能要求，设定r和θ的码本，例如分别为反映了r和θ的分布的A_r和A_θ，其中，A_r＝{a，b，..，h}，A_θ＝{2nπ/m|n＝0，....，m-1}，a、b、....、h均为小于1且大于0.5的正实值，m为大于0的整数，典型地为2的幂。n为不大于m-1的整数。随后，根据发射端天线阵列的天线数目以及公式ρ_ij＝r^|i-j|e^j(i-j)θ，得到针对某个取值的r和θ的矩阵。例如，对于r＝a和θ＝2π/m，得到相应的矩阵，该矩阵的维度与发射端天线阵列的天线数目相同，即与要反馈的相关矩阵的维度相同。按照上述方式，利用码本A_r和A_θ中所有元素，得到多个矩阵，将这些矩阵作为码字，来构建用于相关矩阵量化和反馈的相关矩阵码本。按照上述设计方式，最终的相关矩阵码本包含了多个码字，其中每一个码字是对发射端的天线阵列的相关矩阵进行近似的码字矩阵，例如是如上所述的指数相关矩阵。

这样，本发明的相关矩阵反馈系统和方法能够反馈对相关矩阵进行近似或量化的矩阵型码字的索引，发射端能够根据该索引直接获得相关矩阵的近似或量化矩阵，而不再需要像现有方法那样在发射端根据量化的特征矢量、特征值或标量等来重建相关矩阵。因此，本发明的相关矩阵反馈系统和方法能够降低计算复杂度。

因此，参考上述的对于紧密间隔的ULA天线系统的相关矩阵的码本的设计准则以及上述的紧密间隔的CLA天线系统的码本的设计准则，由表一给出了对于4根发送天线的5比特相关矩阵的码本的示例。

其中，M表示发送天线的数目，且M＝4，A_α＝{α₀＝0.25，α₁＝0.5，α₂＝1，α₃＝2}，r＝0.85，表示幅值，A_θ＝(θ_n＝nπ/4，n＝0，...，2³-1}表一中C_i表示第i个码字.

然后，用户终端2从相关矩阵码本中选择码字时，可以采用预定的准则来进行选择。在本发明的优选的实施方式中，可以采用共线性准则，以选择与要反馈的相关矩阵的共线性最大的码字来用于反馈。用户终端2可以按照公式：

$C_k=\underset{C_i\∈C}{\max }\frac{\left|\mathrm{tr}\left({C_i}^{H}R\right)\right|}{{\left|\right|C_i\left|\right|}_F{\left|\right|R\left|\right|}_F}$

来计算每个码字与相关矩阵之间的共线性，并确定共线性最大的码字。该公式中R是要反馈的相关矩阵，C_i是相关矩阵码本C中的第i个码字，()^H代表共轭转置的运算符号，|| ||F代表Frobenius范数，tr()代表矩阵的迹，max()表示使括号内表达式取值最大的参数，C_k是选择的对相关矩阵进行近似或量化的码字。本领域技术人员可以理解，除了共线性准则之外，还可以利用其他任何合适的准则来选择码字。例如，可以利用欧式距离准则来选择与相关矩阵的距离最小的码字来进行反馈，或者利用最小方均误差准测(MinimumMean Square Error，MMSE)选择与相关矩阵的方均误差最小的码字进行反馈。

在用户终端2选择了用于代表要反馈的相关矩阵的码字(即，选择了对要反馈的相关矩阵进行近似或量化的矩阵)之后，反馈装置202将所选择的码字在相关矩阵码本中的索引反馈给基站1。例如，用户终端选择表格二中的码字C₂对相关矩阵进行近似或量化，则反馈装置202反馈“00010”这5个比特给发射端，其中，前2个比特00表示m＝0，是与α＝0.25相对应的标识，后3个比特表示n＝2，是与θ_n＝π/2相对应的标识。

然后，获取装置101获取来自用户终端2的信道指示信息，该信道指示信息指示了由所述用户终端所选取的一个码字，例如，包括指示该码字的索引k，其中，该码字选自一个根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本所生成的交叉极化线性天线码本。该码字的设计准则在上文中已经详细描述过，因此不予赘述。

然后，预编码装置102根据由用户终端2所反馈的码字，对待发送给用户终端2的信号进行预编码。

申请人对本发明提出的码本的性能进行了仿真，并与现有技术所提出的方案的仿真结果进行了比较。下表二中示出了仿真所基于的假定的无线网络环境。

表二

参数名称	假定值
		部署场景	3GPP情况13D，SCM-UMa大角度扩展移动速度：3km/h
天线配置(eNodeB 1)	CLA，天线间距0.5倍波长
			(4Tx：xx)
天线配置(UE 2)	交叉极化(2Rx：+)

仿真结果如下表三所示：

表三

	本申请中的码本	华为的提案中的码本	标量量化码本
				反馈开销	5bits	6bits	38bits
平均Dm	0.064	0.084	0.019

其中，D_m表示矩阵间的距离，

其中表示量化的相关矩阵。从表三可以看出，本申请的平均D_m小于华为提案中的平均D_m，且本发明所反馈的比特数较小，因此，本发明获得了较现有技术更好的性能。

需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内，这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特征，调度方法可以进行组合，以取得有益效果。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；装置前的“一个”不排除多个这样的装置的存在；在包含多个装置的设备中，该多个装置中的一个或多个的功能可由同一个硬件或软件模块来实现；“第一”、“第二”、“第三”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (15)

1.一种在多输入多输出通信系统的基站中用于进行预编码的方法，该基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该方法包括以下步骤：

A.向所述基站所辖的用户终端发送参考信号；

B.获取来自所述用户终端的信道指示信息，所述信道指示信息指示了由所述用户终端所选取的一个码字，其中，所述码字选自一个根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本所生成的交叉极化线性天线码本；

C.根据所述码字，对待发送给所述用户终端的信号进行预编码。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述交叉极化线性天线码本中的每一个码字

其中，R_n表示所述紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本中的一个码字，α_m表示一个正实数系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述α根据经验值选取。

4.一种在多输入多输出通信系统的用户终端中用于向基站反馈信道指示信息的方法，所述基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该方法包括以下步骤：

a.接收来自所述基站的参考信号；

b.根据所述参考信号，估计出下行信道矩阵H；

c.根据所述估计的下行信道矩阵H，并根据预定规则从交叉极化线性天线码本中选取最接近所述R的码字C_K，并将所述选取的码字C_K的索引k作为信道指示信息反馈给所述基站，其中，所述交叉极化线性天线码本根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本生成，其中，R＝E(H^*H)，表示所述基站端的空间相关矩阵，其中，H^*表示H的转置共轭。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预定规则包括共线性准则，所述步骤d还包括：

计算所述交叉极化线性天线码本中的每一个码字C_n与所述R之间的共线性，并选取共线性最大的码字C_K来近似表示所述R，并将所述选取的码字C_K的索引k作为所述信道指示信息反馈给所述基站。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预定规则包括最小方均误差准则或欧式距离准则。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，所述交叉极化线性天线码本中的每一个码字

其中，R_n表示所述紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本中的一个码字，α_m表示一个正实数系数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述α根据经验值选取。

9.一种在多输入多输出通信系统的基站中用于进行预编码的第一装置，该基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该第一装置包括：

发送装置，用于向所述基站所辖的用户终端发送参考信号；

获取装置，用于获取来自所述用户终端的信道指示信息，所述信道指示信息指示了由所述用户终端所选取的一个码字，其中，所述码字选自一个根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本所生成的交叉极化线性天线码本；

预编码装置，用于根据所述码字，对待发送给所述用户终端的信号进行预编码。

10.根据权利要求9所述的第一装置，其中，所述交叉极化线性天线码本中的每一个码字其中，R_n表示所述紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本中的一个码字，α_m表示一个正实数系数。

11.根据权利要求10所述的第一装置，其中，所述α根据经验值选取。

12.一种在多输入多输出通信系统的用户终端中用于向基站反馈信道指示信息的第二装置，所述基站包括多个紧密间隔的交叉极化线性天线，该第二装置包括：

接收装置，用于接收来自所述基站的参考信号；

估计装置，用于根据所述参考信号，估计出下行信道矩阵H；

反馈装置，用于根据所述估计的下行信道矩阵H，并根据预定规则从交叉极化线性天线码本中选取最接近所述R的码字C_K，并将所述选取的码字C_K的索引k作为信道指示信息反馈给所述基站，其中，所述交叉极化线性天线码本根据紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本和一个标量量化码本生成，其中，R＝E(H^*H)，表示基站端的空间相关矩阵，且H^*表示H的转置共轭。

13.根据权利要求12所述的第二装置，其中，所述预定规则包括共线性准则，所述反馈装置还用于：

计算所述交叉极化线性天线码本中的每一个码字C_n与所述R之间的共线性，并选取共线性最大的码字C_K来近似表示所述R，并将所述选取的码字C_K的索引k作为所述信道指示信息反馈给所述基站。

14.根据权利要求12或13所述的第二装置，其中，所述交叉极化线性天线码本中的每一个码字

其中，R_n表示所述紧密间隔的共极化均匀线性矩阵码本中的一个码字，α_m表示一个正实数系数。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述α根据经验值选取。

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