CN102308491B

CN102308491B - 无线通信系统中的数据发送设备和方法

Info

Publication number: CN102308491B
Application number: CN200980156202.2A
Authority: CN
Inventors: 李文一; 具滋昊; 高贤秀; 郑载薰; 任彬哲; 权荣炫
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2008-12-21
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: CN102308491A; WO2010071369A2; KR101707680B1; US8891651B2; KR20100072146A; WO2010071369A3; US20110255635A1; EP2381588B1; EP2381588A2; US9553645B2; EP2381588A4; JP2012513149A; JP5400896B2; US20150063485A1

Abstract

本发明提供了一种无线通信系统中的数据发送设备和方法。该设备包括M个天线并且还包括处理器，该处理器与M个天线连接，并且其被形成以基于预编码矩阵生成将通过M个天线发送的数据；预编码矩阵基于多个矩阵而生成；并且作为多个矩阵中的一个矩阵的第一矩阵选自用于N个天线(其中，N＜M)的码本。

Description

无线通信系统中的数据发送设备和方法

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地说，涉及在无线通信系统中的用于信息发送的装置和方法。

背景技术

无线通信系统在世界上广泛分布，以提供多种类型的通信服务，诸如，语音或数据。无线通信系统为了不管其位置和移动性如何而将可靠的通信提供给多个用户的目的而设计。然而，无线信道具有异常特性，诸如，由路径损耗、噪声、以及多径导致的衰落现象，符号间干扰(ISI)，由用户设备的移动性导致的多普勒效应等。从而，开发了多种技术来克服无线信道的异常特性，并且增加无线通信的可靠性。

多输入多输出(MIMO)方案被用作用于支持可靠高速数据服务的技术。MIMO方案使用多个发射天线和多个接收天线，以改善数据发射/接收效率。MIMO方案的示例包括空间复用、发射分集、波束成形等。

MIMO信道矩阵通过多个接收天线和多个发射天线形成。秩可以从MIMO信道矩阵获得。秩是空间层的数量。秩还可以被定义为可以由发射机同时发射的空间流的数量。秩也被称为空间复用率。如果发射天线的数量是Nt并且接收天线的数量是Nr，则秩R满足R≤min{Nt，Nr}。

同时，存在对于作为下一代(即，后第三代)移动通信系统的、国际电信联盟(ITU)中的国际移动通信-高级(IMT-A)系统的正在进行的标准化努力。IMT-A系统目标在于通过使用在下行链路中每秒1吉比特(Gbps)和在上行链路中每秒500兆比特(Mbps)的高速数据传输速率，支持基于互联网协议(IP)的多媒体无缝服务。第三代合作伙伴计划(3GPP)正在考虑3GPP长期演进-高级(LTE-A)系统作为用于IMT-A系统的候选技术。希望开发LTE-A系统以进一步完成LTE系统，同时保持与LTE系统的后向兼容性。这是因为支持LTE-A系统和LTE系统之间的兼容性使用户便利。另外，从服务供应商的角度来看两个系统之间的兼容性也是有益的，因为现有装置可以被重新使用。

在LTE系统中，在下行链路传输中支持多达4个发射天线。在LTE-A系统中，考虑在下行链路传输中支持多达8个发射天线。同样地，可以考虑与传统系统相比发射天线的数量增加的新系统。发射天线的数量越多，信息传输速度、可靠性等越高。

从而，需要一种用于在发射天线的数量增加的无线通信系统中有效的信息发送的装置和方法。

发明内容

技术问题

本发明提供在无线通信系统中用于信息发送的装置和方法。

技术方案

一方面，提供了信息发送装置。该装置包括M个天线，以及处理器，处理器耦合至M个天线并且被配置成基于预编码矩阵生成将通过M个天线发送的信息，其中预编码矩阵基于多个矩阵生成，并且作为多个矩阵中的一个矩阵的第一矩阵选自用于N个天线的码本，其中，N＜M。

提供了信息发送方法。该方法包括：基于预编码矩阵生成信息，并且通过M个天线发送该信息，其中，预编码矩阵基于多个矩阵而生成，并且作为多个矩阵中的一个矩阵的第一矩阵选自用于N个天线的码本，其中，N＜M。

有益效果

提供了在无线通信系统中用于有效信息发送的装置和方法。从而，整体系统性能可以被改善。

附图说明

图1示出了无线通信系统。

图2示出了无线电帧的结构。

图3示出了用于一个下行链路时隙的资源栅格的示例。

图4示出了下行链路子帧的典型结构。

图5是示出包括多个发射天线的发射机的典型结构的框图。

图6是示出接收机的典型结构的框图。

图7是示出用于无线通信的装置的示例的框图。

图8是示出用于发送信道状态信息的方法的示例的流程图。

图9是示出具有单个码字的发射机的典型结构的框图。

图10是示出具有多个码字的发射机的典型结构的框图。

图11是示出发射机的典型结构的框图。

图12是示出根据本发明的实施例的信息发送方法的流程图。

图13是示出用于实现本发明的实施例的无线通信的装置的框图。

具体实施方式

以下描述的技术可以在多种无线通信系统中使用，诸如，码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。CDMA可以通过诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA-2000的无线电技术实现。TDMA可以通过诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线业务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术实现。OFDMA可以通过诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进的UTRA(E-UTRA)等的无线电技术实现。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中使用OFDMA并且在上行链路中使用SC-FDMA。LTE-高级(LTE-A)是LTE的演进。

为了清楚起见，以下描述将集中于LTE/LTE-A。然而，本发明的技术特征不限于此。

图1示出了无线通信系统。

参考图1，无线通信系统10包括至少一个基站(BS)11。各个BS 11向特定地理区域(通常称为小区)15a、15b和15c提供通信服务。小区可以分为多个区域(称为扇区)。用户设备(UE)12可以是固定的或者移动的，并且可以称为另一术语，诸如，移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备、接入终端(AT)等。BS 11通常是与UE 12通信的固定站，并且可以称为另一术语，诸如，演进型节点-B(eNB)、基站收发器系统(BTS)、接入点等。

在下文中，下行链路(DL)意指从BS到UE的通信，并且上行链路(UL)意指从UE到BS的通信。在DL中，发射机可以是BS的一部分，并且接收机可以是UE的一部分。在UL中，发射机可以是UE的一部分，并且接收机可以是BS的一部分。

无线通信系统可以支持多个天线。发射机可以使用多个发射(Tx)天线，并且接收机可以使用多个接收(Rx)天线。Tx天线表示用于发射一个信号或流的物理或逻辑天线。Rx天线表示用于接收一个信号或流的物理或逻辑天线。当发射机和接收机使用多个天线时，无线通信系统可以称为多输入多输出(MIMO)系统。

优选地通过多个独立分层而不是一个单层来实现无线通信处理。多个分层的结构被称为协议栈。协议栈可以参考开放式系统互连(OSI)模型，其是用于通信系统的广泛熟知的协议。

图2示出了无线电帧的结构。

参考图2，无线电帧由10个子帧构成。一个子帧由两个时隙构成。包括在无线电帧中的时隙通过时隙号#0至#19编号。发送一个子帧所要求的时间被定义为发送时间间隔(TTI)。TTI可以是用于数据发送的调度单位。例如，一个无线电帧可以具有10毫秒(ms)的长度，一个子帧可以具有1ms的长度，并且一个时隙可以具有0.5ms的长度。

图2的无线电帧仅为了示意性目的而示出。因此，包括在无线电帧中的子帧的数量或包括在子帧中的时隙的数量可以以不同方式改变。

图3示出了用于一个DL时隙的资源栅格的示例。

参考图3，DL时隙在时域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号，并且在频域中包括N(DL)个资源块。OFDM符号用于表达一个符号周期，并且根据多址接入方案，还可以称为另一术语，诸如，OFDMA符号、SC-FDMA符号等。包括在DL时隙中的资源块的数量N(DL)取决于在小区中确定的DL传输带宽。一个资源块在频域中包括多个子载波。

资源栅格上的每个单元都被称为资源单元。虽然在此描述了一个资源块包括由例如时域中的7个OFDM符号和频域中的12个子载波构成的7×12个资源单元，但是包括在资源块中的OFDM符号的数量和子载波的数量不限于此。OFDM符号的数量可以根据循环前缀(CP)长度和子载波间隔而不同地改变。例如，在正常CP的情况下，OFDM符号的数量是7，并且在扩展CP的情况下，OFDM符号的数量是6。

用于图3的一个DL时隙的资源栅格还可以应用于UL时隙的资源栅格。

图4示出了DL子帧的典型结构。

参考图4，DL子帧包括两个连续时隙。包括在DL子帧中的第一个时隙的前三个OFDM符号对应于控制区域，并且其余OFDM符号对应于数据区域。在此，仅为了示意性目的，控制区域包括三个OFDM符号。

物理下行链路共享信道(PDSCH)可以被分配到数据区域。DL数据通过PDSCH发送。

控制信道可以分配到控制区域。控制信道的示例包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合自动重传请求(HARQ)指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等。

PCFICH承载指示用于在子帧中发往UE的PDCCH的发送的OFDM符号的数量的信息。用于PDCCH发送的OFDM符号的数量可以在每个子帧中改变。PHICH承载用于UL数据的HARQ肯定应答(ACK)/否定应答(NACK)。

PDCCH承载DL控制信息。DL控制信息的示例包括DL调度信息、UL调度信息、或UL功率控制命令等。DL调度信息还被称为DL许可。UL调度信息还被称为UL许可。

图5是示出包括多个Tx天线的发射机的典型结构的框图。在此，发射机可以是UE或BS的一部分。

参考图5，发射机10包括信道编码器11、映射器12、串/并转换器13、多天线编码器14、以及多个Tx天线19-1、19-2、…、19-Nt。

信道编码器11耦合至映射器12。映射器12耦合至串/并转换器13。串/并转换器13耦合至多天线编码器14。多天线编码器14耦合至多个Tx天线19-1、19-2、…、19-Nt。

信道编码器11接收信息位，并且执行对信息位的信道编码，以生成编码位。

信息位对应于将由发射机10发送的信息。根据信息，信息位可以具有多种尺寸。对信息没有特别限制，因此信息可以是用户数据、控制信息等。发射机10可以在物理层中实现。在这种情况下，信息可以从诸如介质访问控制(MAC)层的较高层得到。

信道编码是将冗余位附着至信息位的操作，并且被执行以减少当执行发送时施加在信道上的噪声等的影响。对信道编码方案没有限制。信道编码方案的示例包括turbo编码、卷积编码、分组编码等。由信道编码器11生成的编码位可以具有多种尺寸。

映射器12可以将从信道编码器11输入的编码位映射至代表信号星座上的位置的符号，以生成调制符号。对调制方案没有限制。调制方案的示例包括m-相移键控(m-PSK)、m-正交调幅(m-QAM)等。由映射器12生成的调制符号的数量可以根据调制方案和输入到映射器12的编码位的尺寸而不同。

串/并转换器13将串行输入的调制符号转换为并行调制符号。多天线编码器14将调制符号转换为时-空信号。Tx天线19-1、19-2、…、19-Nt将时-空信号发射至信道。

图6是示出接收机的典型结构的框图。在此，接收机可以是UE或BS的一部分。

参考图6，接收机20包括多个Rx天线29-1、29-2、…、29-Nr、多天线解码器24、并/串转换器23、解映射器22、以及信道解码器21。

多个Rx天线29-1、29-2、…、29-Nr耦合至多天线解码器24。多天线解码器24耦合至并/串转换器23。并/串转换器23耦合至解映射器22。解映射器22耦合至信道解码器21。

多个Rx天线29-1、29-2、…、29-Nr从信道接收时-空信号。多天线解码器24从时-空信号输出Rx符号。并/串转换器23将并行输入的Rx符号转换为串行Rx符号。

解映射器22生成从Rx符号估计的编码位。解映射器22从Rx符号估计由发射机10(参见图5)发送的调制符号，并且对所估计的调制符号执行解调，以生成估计的编码位。解映射器22可以包括检测器，以从Rx符号估计调制符号。

信道解码器21对估计的编码位执行信道解码，以生成估计的信息位。接收机20从估计的信息位估计由发射机10(参见图5)发送的信息。

包括多个Tx天线的发射机可以根据发送方案通过执行空间处理来发送信息。虽然存在多种发送方案，但是在下文中假设发射机通过使用预编码来发送信息。

图7是示出用于无线通信的装置的示例的框图。

参考图7，发射机100包括预编码器110和多个Tx天线190-1、…、190-Nt。MIMO信道形成在发射机100和接收机200之间。接收机200包括解码器210和多个Rx天线290-1、…、290-Nr。

预编码器110接收R个信息符号s₁、…、s_R，并且对R个信息符号s₁、…、s_R执行预编码，以输出Nt个Tx符号z₁、…、z_Nt。信息符号是对应于信息的复数符号。例如，信息符号是调制符号。

发射机100通过Nt个Tx天线190-1、…、190-Nt发送Nt个Tx符号z₁、…、z_Nt。发射机100可以同时发送R个信息符号。即，R表示秩。

预编码可以通过以下等式1表达。

【等式1】

z＝Q_Nt×Rs

在等式1中，z＝[z₁...z_Nt]^T表示Tx符号向量，Q_Nt×R表示具有尺寸Nt×R的预编码矩阵，并且s＝[s₁...s_R]^T表示信息符号向量。Nt表示Tx天线的数量，并且R表示秩。如果秩是1(即，R＝1)，预编码矩阵是列向量，从而可以看作是预编码向量。以下，预编码矩阵是包括预编码向量的概念。

接收机200通过Nr个Rx天线290-1、…、290-Nr接收Nr个Rx符号y₁、…、y_Nr。

解码器210从Nr个Rx符号y₁、…、y_Nr估计R个信息符号s₁、…、s_R，以检测R个估计符号x₁、…、x_R。估计符号x_i表示信息符号s_i被估计为的符号(其中，i＝1，...，R)。解码器210可以通过使用诸如，迫零(ZF)、最小均方误差(MMSE)、最大似然(ML)等的检测方案来检测估计符号。

Nr个Rx符号y₁、...、y_Nr可以通过Rx信号向量y表示，并且可以通过以下等式2表达。

【等式2】

y＝HQ_Nt×Rs+n

在等式2中，y＝[y₁...y_Nr]^T表示Rx信号向量，H表示具有尺寸Nr×Nt的MIMO信道矩阵，Q_Nt×R表示具有尺寸Nt×R的预编码矩阵，s＝[s₁...s_R]^T表示信息符号向量，并且n＝[n₁...n_R]^T表示噪声向量。以下，矩阵是包括列向量和行向量的概念。

预编码器110使用哪个预编码矩阵是重要的。例如，预编码矩阵可以从通过使用奇异值分解(SVD)从MIMO信道矩阵分解的矩阵确定。

MIMO信道矩阵可以通过使用由以下等式3表达的SVD进行分解。

【等式3】

H＝UDV^H

在等式3中，U和V每个都表示酉矩阵(Unitary Matrix)，并且D表示对角矩阵。(·)^H是(·)的复共轭矩阵。

当使用酉矩阵V作为预编码矩阵时，可以改善系统性能。当预编码矩阵通过使用SVD方案确定时，等式2可以改变为以下等式4。

【等式4】

U^{H} y = U^{H} ({HQ}_{Nt \times R} s + n)

= U^{H} ({UDV}^{H}) Vs + U^{H} n

= Ds + \tilde{n}

在等式4中，D表示对角矩阵，从而接收机200可以容易地估计信息符号向量s。这是因为计算复杂性低。

当从MIMO信道矩阵分解的酉矩阵在发射机100中被用作预编码矩阵时，系统性能可以被改善。然而，预编码矩阵不必是酉矩阵。当使用除了酉矩阵之外的适用于信道条件的预编码矩阵时，系统性能可以被改善。为了在发射机100中使用适用于信道条件的预编码矩阵，发射机100必须知道发射机100和接收机200之间的信道状态信息(CSI)。

通常，发射机100不知道CSI。因此，接收机200可以估计信道，并且然后通过反馈信道将CSI反馈回发射机100。发射机100可以基于反馈的CSI将信息发送至接收机200。这种信息发送方案被称为闭环方案。闭环方案可以通过以信道自适应方式发送信息来改善系统性能。然而，需要无线电资源反馈CSI。

发射机100可以在不使用反馈的CSI的情况下将信息发送至接收机200。这样的信息发送方案被称为开环方案。在开环方案的情况下，接收机200可以不反馈CSI。或者，接收机200可以反馈CSI，但是可以不使用从发射机100反馈的CSI。

发射机100可以通过使用基于码本的预编码方案发送信息。码本是将多个矩阵作为元素的集合。码本在发射机和接收机之间预先确定。码本中的多个矩阵中的每个可以以一对一的方式被映射至码本索引。

接收机200可以反馈CSI。反馈的CSI可以包括预编码矩阵指示符(PMI)。PMI指示码本内的矩阵。发射机100基于反馈的CSI从码本选择预编码矩阵。发射机100可以从码本的子集中选择预编码矩阵。仅仅基于码本的预编码方案不足以始终提供最佳预编码矩阵。然而，存在可以减少反馈开销的优点。

下表1示出了当Tx天线的数量Nt是2时可以使用的码本的示例。然而，这仅为了示意性目的，并且因而码本不限于此。

【表1】

参考表1，如果Tx天线的数量Nt是2，则码本总计包括7个矩阵。对于秩为1，码本包括4个矩阵，并且对于秩为2，包括3个矩阵。

在LTE中使用开环方案的情况下，与秩为2的码本索引0对应的矩阵被用作预编码矩阵。在LTE中使用闭环方案的情况下，如果秩是2，则与码本索引0对应的矩阵被用作预编码矩阵。即，在LTE中，单位矩阵仅用于开环方案。在LTE中，用于闭环方案的预编码矩阵的总数是6。

下表2示出当Tx天线的数量Nt是4时可以使用的码本的示例。然而，这仅为了示意性目的，并且因而码本不限于此。

【表2】

在此，W_n ^{s}表示由来自等式W_n＝I-2u_nu_n ^H/u_n ^Hu_n(其中，n＝0，1，...，15)的集合{s}所确定的列所定义的矩阵。I表示4×4单位矩阵，并且向量u_n由该表给出。参考表2，当Tx天线的数量Nt是4时，码本包括总计64个矩阵。

在LTE中使用开环方案的情况，对应于码本索引12、13、14和15的矩阵被用作预编码矩阵。BS将矩阵循环地应用于通过PUSCH发送的信息。在LTE中，用于开环方案的预编码矩阵在发射机和接收机之间预先约定。同样地，码本中的矩阵可以用作开环方案的预编码矩阵。然而，这仅是开环类型预编码的示例，因而开环类型预编码矩阵不限于此。

码本可以被配置成具有以下特性。但是，这仅用于示出码本的典型特性，并且因而码本不限于此。

(1)恒模：除了“0”之外码本内的任何矩阵的每个元素都具有相同尺寸。

(2)嵌套属性：较低秩的矩阵被设计成由较高秩的矩阵的特定列的子集来配置。

(3)约束字符表：码本内的任何矩阵的每个元素的字符表由{±1，±j，±(1+j)/sqrt(2)，±(-1+j)/sqrt(2)}来配置。

图8是示出发送信道状态信息(CSI)的方法的示例的流程图。

参考图8，BS将参考信号(RS)发送至UE(步骤S11)。RS是BS和UE都已知的用于进行信道估计的信号。RS还可以称为导频。用于信道估计的RS可以是发送至小区内的所有UE的公共RS。公共RS可以在小区之间不同，以避免小区间冲突。在这种情况下，公共RS是小区专用RS。用于信道估计的RS的示例包括CSI-RS。

UE基于RS来测量信道(步骤S12)。UE将CSI反馈回BS(步骤S13)。CSI包含关于信道的一般信息，并且不具有特定限制。CSI可以包括信道质量指示符(CQI)、PMI和秩指示符(RI)。CQI指示适用于信道的调制编码方案(MCS)。PMI指示适用于信道的码本索引。RI指示信道的秩。

CSI可以被反馈用于整个频带，或者可以被反馈用于作为整个频带的一部分的子频带。例如，子频带是特定数量的资源块。子频带可以通过UE选择，或者可以通过使用诸如无线资源控制(RRC)信令的较高层信令来确定。

CSI可以被周期性地发送。例如，UE可以通过PUCCH周期性地发送CSI。或者，CSI可以在BS的请求时被非周期性地发送。例如，当BS在UL许可中请求CSI时，UE可以通过PUSCH非周期性地发送CSI。

当使用频分双工(FDD)方案时，BS可以知道DL信道属性。从而，UE反馈用于DL信道属性的CSI。BS可以在DL发送中使用反馈的CSI。当使用时分双工(TDD)方案时，UL信道属性和DL信道属性大多数具有相互的信道互易性。在使用TDD方案的情况下，UE也可以反馈用于DL信道属性的CSI。

在下文中，将详细地描述用于通过使用预编码发送信息的发射机的结构。MIMO-OFDM系统根据秩可以具有空间域中的一个或多个码字。码字表示通过对信息位执行信道编码获得的编码位。当在空间域中出现一个码字时，使用单个码字(SCW)结构。当在空间域中出现多个码字时，使用多个码字(MCS)结构。

图9是示出具有单个码字的发射机的典型结构的框图。在此，发射机可以是UE或BS的一部分。

参考图9，发射机300包括信道编码器310、码位解析器和空间-频率交织器320，多个映射器330-1、…、330-R，预编码器340，多个快速傅立叶逆变换(IFFT)单元350-1、…、350-Nt，多个模拟处理器360-1、…、360-Nt，以及多个Tx天线390-1、…、390-Nt。

信道编码器310耦合至码位解析器和空间-频率交织器320。码位解析器和空间-频率交织器320耦合至多个映射器330-1、…、330-R。多个映射器330-1、…、330-R耦合至预编码器340。预编码器340耦合至多个IFFT单元350-1、…、350-Nt。多个IFFT单元350-1、…、350-Nt分别耦合至多个模拟处理器360-1、…、360-Nt。多个模拟处理器360-1、…、360-Nt分别耦合至多个Tx天线390-1、…、390-Nt。即，IFFT单元#n 350-n耦合至模拟处理器#n 360-n，并且模拟处理器#n 360-n耦合至Tx天线#n390-n(其中，n＝1，...，Nt)。

码位解析器和空间-频率交织器320解析从信道编码器310输入的编码位，并且通过对各个解析的编码位跨越频率资源和Tx天线执行交织生成交织位。交织位分别被输入至多个映射器330-1、…、330-R。多个映射器330-1、…、330-R输出各个空间流。每个空间流都由一个或多个复数符号构成。例如，复数符号是调制符号。在此，R表示秩。

预编码器340对R个空间流执行预编码，以生成Nt个Tx流。每个Tx流都可以由特定数量的符号构成，其中，特定数量等于空间流的数量。

Tx流可以被顺序地映射至被分配用于信息发送的资源块内的资源单元。一个复数符号可以被映射至一个资源单元。在多天线发送的情况下，存在为每个Tx天线所限定的一个资源栅格(参见图3)。

一个或多个资源块可以被分配给发射机300用于信息发送。当分配多个资源块时，多个资源块可以被连续地或非连续地分配。在此，资源块可以是物理资源块或者虚拟资源块。物理资源块包括物理上位于频域中的子载波。虚拟资源块包括物理上分配在频域中的子载波。对于包括在虚拟资源块中的子载波的分配方法没有特别的限制。

对于资源块内的每个OFDM符号，多个IFFT单元350-1、…、350-Nt中的每个都生成时间连续OFDM信号。时间连续OFDM信号也被称为OFDM基带信号。多个IFFT单元350-1、…、350-Nt中的每个都可以通过对每个OFDM符号执行IFFT、CP插入等生成OFDM信号。

多个模拟处理器360-1、…、360-Nt通过处理用于各个Tx天线390-1、…、390-Nt的OFDM基带信号生成无线电信号。OFDM基带信号可以通过在载波频率执行上变频被转换为无线电信号。载波频率也被称为中心频率。发射机300可以支持单载波系统和多载波系统。除了上变频之外，可以通过执行放大、滤波等生成无线电信号。无线电信号通过多个Tx天线390-1、…、390-Nt中的每个被发射。

同样地，一个码字可以用于所有空间层。

图10是示出具有多个码字的发射机的典型结构的框图。在此，发射机可以是UE或BS的一部分。

参考图10，发射机400包括多个信道编码器410-1、…、410-R，多个交织器420-1、…、420-R，多个映射器430-1、…、430-R，预编码器440，多个IFFT单元450-1、…、450-Nt，多个模拟处理器460-1、…、460-Nt，以及多个Tx天线490-1、…、490-Nt。

多个信道编码器410-1、…、410-R分别耦合至多个交织器420-1、…、420-R。多个交织器420-1、…、420-R分别耦合至多个映射器430-1、…、430-R。多个映射器430-1、…、430-R耦合至预编码器440。即，信道编码器#m 410-r耦合至交织器#m 420-r，并且交织器#r 420-r耦合至映射器#r 430-r。

预编码器440耦合至多个IFFT单元450-1、…、450-Nt。多个IFFT单元450-1、…、450-Nt分别耦合至多个模拟处理器460-1、…、460-Nt。多个模拟处理器460-1、…、460-Nt分别耦合至多个Tx天线490-1、…、490Nt。即，IFFT单元#n 450-n耦合至模拟处理器#n 460-n，并且模拟处理器#n 460-n耦合至Tx天线#n 490-n(其中，n＝1，...，Nt)。

同样地，可以为每一层使用一个码字。除此之外，对图7的发射机300的描述也可以应用于具有多个码字结构的发射机400。

图11是示出发射机的典型结构的框图。在此，发射机可以是UE或BS的一部分。

参考图11，发射机500包括多个信道编码器510-1、…、510-Q，多个加扰器520-1、…、520-Q，多个映射器530-1、…、530-Q，层映射器540，预编码器550，多个资源单元映射器560-1、…、560-Nt，多个IFFT单元570-1、…、570-Nt，多个模拟处理器580-1、…、580-Nt，以及多个Tx天线590-1、…、590-Nt。

多个信道编码器510-1、…、510-Q分别耦合至多个加扰器520-1、…、520-Q。多个加扰器520-1、…、520-Q分别耦合至多个映射器530-1、…、530-Q。多个映射器530-1、…、530-Q耦合至层映射器540。层映射器540耦合至预编码器550。即，信道编码器#q 510-q耦合至加扰器#q 520-q，并且加扰器#q 520-q耦合至映射器#q 530-q(其中，q＝1，...，Q)。Q表示码字的数量。在LTE中提供至多两个码字。因此，在LTE中，Q是1或2。

预编码器550耦合至多个资源单元映射器560-1、…、560-Nt。多个资源单元映射器560-1、…、560-Nt分别耦合至多个IFFT单元570-1、…、570-Nt。多个IFFT单元570-1、…、570-Nt分别耦合至多个模拟处理器580-1、…、580-Nt。多个模拟处理器580-1、…、580-Nt分别耦合至多个Tx天线590-1、…、590-Nt。即，资源单元映射器#n 560-n耦合至IFFT单元#n 570-n，IFFT单元#n 570-n耦合至模拟处理器#n 580-n，并且模拟处理器#n 580-n耦合至Tx天线#n 580-n(其中，n＝1，...，Nt)。当预编码方案应用在LTE中时，Nt是2或4。

多个加扰器520-1、…、520-Q中的每个都通过对每个码字的加扰序列和编码位加扰来生成加扰的位。

多个映射器530-1、…、530-Q生成对于各个码字的调制符号。层映射器540将对于各个码字的调制符号映射至R个空间层。调制符号可以以多种方式被映射至空间层。从而，生成R个空间流。在此，R表示秩。秩R可以等于或大于表示码字的数量的Q。Tx天线的数量Nt等于或小于秩R。

空间流由s_r(1)、s_r(2)、...、s_r(M)(其中，r＝1，...，R)表示。其中，M表示每空间流的复数符号的数量。信息符号向量由s(k)＝[s₁(k)...s_R(k)]^T(其中，k＝1，...，M)表示。

处理器550可以通过使具有Nt×R尺寸的预编码矩阵Q_Nt×R(k)和信息符号向量s(k)相乘来执行预编码，以输出Tx符号向量z(k)＝[z₁(k)...z_Nt(k)]^T(其中，k＝1，...，M)。Tx流由z_n(1)、z_n(2)、...、z_n(M)(其中，n＝1，...，Nt)表示。

资源单元映射器#n 560-n将Tx流z_n(k)顺序地映射至资源块中的资源单元(其中，k＝1，...，M)。索引k是指示构成空间流(或Tx流)的复数符号的顺序。或者，索引k可以包含指示资源块内的资源单元的索引。或者，索引k可以包含指示OFDM符号内的子载波的索引。在下文中，索引k可以是指示Tx符号映射到的时间-频率资源的索引。时间-频率资源可以是子载波、资源单元、资源组等。预编码矩阵可以随索引k而改变。

以上描述了使用基于码本的预编码方案的信息发送装置和方法。LTE系统在DL发送中支持多达4个Tx天线。从而，用于2个Tx天线的码本和用于4个Tx天线的码本在LTE系统中已经准备好(参见表1和表2)。另一方面，考虑当使用LTE-A系统时，在DL发送中支持多达8个Tx天线。

同样地，如果与传统系统相比，Tx天线的数量增加，则用于增加的Tx天线的预编码矩阵需要通过使用已经准备的码本来重新配置。

在下文中，将描述基于用于Nt个Tx天线的码本配置用于Mt个Tx天线的预编码矩阵的方法(其中，Nt＜Mt)。

当Tx天线的数量增加时，最大秩也可以增加。N_rank表示对于Nt个Tx天线的最大秩，并且M_rank表示对于Mt个Tx天线的最大秩。如果不存在对Rx天线的数量的特定限制，则N_rank可以等于Nt，并且M_rank可以等于Mt。

在下文中，P_Mt×R(k)表示用于Mt个Tx天线的具有尺寸Mt×R的预编码矩阵(其中，R＝1，...，M_rank)。用于Nt个Tx天线的码本由对于每个秩r(其中，r＝1，...，N_rank)具有Nt×r尺寸的特定数量的矩阵构成。码本可以由对于每个秩r不同数量的矩阵构成。或者，码本可以由相同数量的矩阵构成，而不管秩r的大小。

具有尺寸Nt×r的预编码矩阵P_Mt×R(k)基于至少一个单元矩阵生成。在下文中，单元矩阵表示选自用于Nt个Tx天线的码本的矩阵，并且用于生成具有尺寸Mt×R的预编码矩阵。

具有尺寸Nt×r的单元矩阵Q_Nt×r(k)选自由以下等式5表达的码本。

【等式5】

Q_{Nt \times r} (k) &Element; {Q_{Nt \times r}^{1}, Q_{Nt \times r}^{2}, Q_{Nt \times r}^{3}, \cdot \cdot \cdot, Q_{Nt \times r}^{C}}

在等式5中，C表示在秩为r的情况下，用于Nt个Tx天线的码本中的矩阵的数量。

用于Nt个Tx天线的码本可以被不同地配置。对于码本没有特定的限制。例如，码本可以以表1和/或表2的格式准备。

预编码矩阵可以分为多个子矩阵。子矩阵意指通过从较大矩阵选择特定行和列而形成的矩阵。

Mt×R尺寸的预编码矩阵P_Mt×R(k)的Nt×r尺寸的子矩阵可以基于Nt×r尺寸的单元矩阵生成。在这种情况下，预编码矩阵的(Mt-Nt)行和(R-r)列必须另外配置。它们可以如下不同地配置。

首先，将描述预编码矩阵的秩R等于或小于N_rank的情况。

如果Mt等于2Nt，则预编码矩阵P_Mt×R(k)的示例可以由以下等式6表示。

【等式6】

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times R} (k) \\ w_{2} (k) \cdot Q_{2, Nt \times R} (k) \end{matrix})

或

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} Q_{1, Nt \times R} (k) \cdot w_{1} (k) \\ Q_{2, Nt \times R} (k) \cdot w_{2} (k) \end{matrix})

在等式6中，Q_1，Nt×R(k)表示第一单元矩阵，Q_2，Nt×R(k)表示第二单元矩阵，w₁(k)表示第一加权矩阵，并且w₂(k)表示第二加权矩阵。或者，w₁(k)和w₂(k)中的每个都可以不是矩阵，而是作为单元矩阵的标量倍数的标量权重。

第一单元矩阵和第二单元矩阵中的每个都选自用于Nt个Tx天线的码本。第一单元矩阵和第二单元矩阵选自同一码本。

加权矩阵是将要乘以Nt×R尺寸的单元矩阵的矩阵。加权矩阵可以具有Nt×Nt或R×R的尺寸。为了便于解释，在下文中假设加权矩阵具有尺寸Nt×Nt。加权矩阵可以用于归一化。或者，加权矩阵可以用作预编码矩阵的单元矩阵。

对于加权矩阵没有特定的限制。加权矩阵可以根据单元矩阵的尺寸以预定方式配置。或者，加权矩阵可以根据Tx天线的秩R或数量Mt以预定方式配置。加权矩阵可以根据索引k改变或者可以不变。

例如，加权矩阵可以以对角矩阵形式配置。Nt×Nt尺寸的加权矩阵w_i(k)的示例可以由以下等式7表示。

【等式7】

在等式7中，a_n，i(k)表示第n行的权重量值，并且d_n，i(k)表示第n行的权重相位(其中，a_n，i(k)≥0，0≤d_n，i(k)＜2π，n＝1，2，...，Nt)。在此，i表示指示加权矩阵乘以的单元矩阵的索引。

同样地，当Mt等于2Nt时，Mt×R尺寸的预编码矩阵可以分为具有Nt×R尺寸的第一子矩阵和具有Nt×R尺寸的第二个矩阵。在这种情况下，预编码矩阵仅在行方向上被划分。第一子矩阵可以基于具有Nt×R尺寸的第一单元矩阵生成，并且第二子矩阵可以基于具有Nt×R尺寸的第二单元矩阵生成。这不仅可以应用于Mt等于2Nt的情况，而且还可以应用于Mt是Nt的多倍的情况。如果Mt是mNt，则Mt×R尺寸的预编码矩阵可以在行方向上被划分为具有Nt×R尺寸的子矩阵。m个子矩阵中的每个都可以基于单元矩阵生成。

然而，当R大于N_rank时，产生问题。这是因为，即使预编码矩阵的子矩阵例如基于具有Nt×N_rank尺寸的多个单元矩阵生成，(R-N_rank)列也必须另外配置。

如果Mt等于2Nt，则预编码矩阵P_Mt×R(k)的另一示例可以由以下等式8表达。

【等式8】

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times (R - x)} (k) & w_{3} (k) \cdot Q_{3, Nt \times x} (k) \\ w_{2} (k) \cdot Q_{2, Nt \times (R - x)} (k) & w_{4} (k) \cdot Q_{4, Nt \times x} (k) \end{matrix})

在等式8中，x满足0＜x≤N_rank，并且(R-x)满足0＜R-x≤N_rank。在这种情况下，预编码矩阵的秩R满足2≤R≤2N_rank。即使秩R小于或等于N_rank，预编码矩阵也可以如以上等式8所表达的来生成。

同样地，如果Mt等于2Nt，则Mt×R尺寸的预编码矩阵可以分为具有Nt×(R-x)尺寸的两个子矩阵和具有Nt×x尺寸的两个子矩阵。这可以与在行方向和列方向划分的预编码矩阵相同。多个子矩阵中的每个都可以基于单元矩阵生成。从而，预编码矩阵的秩R可以扩展到2N_rank。虽然在此预编码矩阵在列方向上被划分一次，但是预编码矩阵也可以在列方向上被多次划分。如果预编码矩阵在列方向上被多次划分，则同样的方式也可以应用于秩R大于2N_rank的情况。同样地，如果预编码矩阵在行方向上被多次划分，则同样的方式也可以应用于Mt是多倍Nt的情况。

然而，如果多个子矩阵中的每个是基于不同单元矩阵生成，则系统开销可能增加。因此，等式8可以改变为以下的等式9。

【等式9】

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times (R - x)} (k) & w_{3} (k) \cdot Q_{1, Nt \times x} (k) \\ w_{2} (k) \cdot Q_{2, Nt \times (R - x)} (k) & w_{4} (k) \cdot Q_{2, Nt \times x} (k) \end{matrix})

在等式9中，Q_m，Nt×x(k)可以通过Q_{m，Nt×(R-x)}(k)的列子集来配置(其中，m＝1，2)。或者，Q_{m，Nt×(R-x)}(k)可以通过Q_m，Nt×x(k)的列子集配置(其中，m＝1，2)。

为了解释的方便，在下文中假设(R-x)大于x，并且Q_m，Nt×x(k)通过Q_{m，Nt×(R-x)}(k)的列子集配置。Q_{1，Nt×(R-x)}(k)是第一单元矩阵，并且Q_{2，Nt×(R-x)}(k)是第二单元矩阵。Q_1，Nt×x(k)通过第一单元矩阵的列子集来配置，并且Q_2，Nt×x(k)通过第二单元矩阵的列子集来配置。

对于单元矩阵的哪个列被选择没有特定的限制。例如，将描述x是2并且R是6的情况。Q_m，Nt×2(k)可以通过第m个单元矩阵的第一和第四列配置。即，Q_1，Nt×2(k)和Q_2，Nt×2(k)可以分别通过在Q_1，Nt×4(k)和Q_2，Nt×4(k)的相同位置的列子集来配置。或者，Q_1，Nt×2(k)可以通过第一单元矩阵的第一和第四列来配置，并且Q_2，Nt×2(k)可以通过第二单元矩阵的第二和第三列来配置。即，Q_1，Nt×2(k)和Q_2，Nt×2(k)可以分别通过在Q_1，Nt×4(k)和Q_2，Nt×4(k)的不同位置的列子集来配置。

用于Nt个Tx天线的码本可以通过使用一个码本索引指示对于每个秩的矩阵(参见表1和表2)。在这种情况下，Q_m，Nt×x(k)和Q_{m，Nt×(R-x)}(k)可以分别是具有秩为x的矩阵和具有秩为(R-x)的矩阵，其中每个都由相同码本索引指示。

加权矩阵可以改变为如以下等式10所表达的。

【等式10】

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times (R - x)} (k) & w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times x} (k) \\ w_{2} (k) \cdot Q_{2, Nt \times (R - x)} (k) & - w_{2} (k) \cdot Q_{2, Nt \times x} (k) \end{matrix})

由以上等式10生成的预编码矩阵可以是酉矩阵。

同样地，构成预编码矩阵的相同行的子矩阵可以基于同一单元矩阵生成，并且构成不同行的子矩阵可以基于不同的单元矩阵生成。

当构成预编码矩阵的不同行的子矩阵基于各个不同的单元矩阵生成时，其被称为行扩展方案。类似地，当构成预编码矩阵的不同列的子矩阵基于各个不同的单元矩阵生成时，其被称为列扩展方案。

等式11示出预编码矩阵P_Mt×R(k)基于列扩展方案生成的示例。

【等式11】

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times (R - x)} (k) & w_{3} (k) \cdot Q_{2, Nt \times x} (k) \\ w_{2} (k) \cdot Q_{1, Nt \times (R - x)} (k) & w_{4} (k) \cdot Q_{2, Nt \times x} (k) \end{matrix})

同样地，Mt×R尺寸预编码矩阵可以分为多个子矩阵。至此描述的预编码矩阵的多个子矩阵中的每个都基于选自用于Nt个Tx天线的码本中的矩阵而生成。在下文中，基于选自码本中的矩阵生成的预编码矩阵的子矩阵被称为基于码本的子矩阵。

然而，如果构成预编码矩阵的所有子矩阵是基于码本的子矩阵，则系统开销可能增加。由于与每个子矩阵对应的CSI必须被反馈，所以反馈的开销可能增加。因此，在构成预编码矩阵的子矩阵中，一个或多个子矩阵可以被生成为基于码本的子矩阵，而其余子矩阵通过使用别的方法生成。在下文中，在多个子矩阵中除了基于码本的子矩阵之外的子矩阵被称为剩余子矩阵。

以下等式12示出了Mt×R尺寸预编码矩阵P_Mt×R(k)的另一示例。

【等式12】

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times R} (k) \\ C_{(Mt - Nt) \times R} (k) \end{matrix})

或

P_{Mt \times R} (k) = (\begin{matrix} C_{(Mt - Nt) \times R} (k) \\ w_{1} (k) \cdot Q_{1, Nt \times R} (k) \end{matrix})

在等式12中，C(k)表示具有(Mt-Nt)×R尺寸的剩余子矩阵。

具有不要求反馈的格式的矩阵被用作剩余子矩阵。因此，剩余子矩阵可以使用开环预编码方案。剩余子矩阵可以是预先确定的固定矩阵或根据索引k预先确定的矩阵。如果(Mt-Nt)等于Nt，则剩余子矩阵可以是在码本内预先确定的矩阵。

例如，剩余子矩阵可以是所有元素都为“0”的零矩阵。如果剩余子矩阵是零矩阵，从Mt个Tx天线中仅能够选择特定的Tx天线，并该特定的Tx天线能够被用于信息发送。即，存在天线选择效应。在这种情况下，预编码矩阵的恒模特性不满足。

剩余子矩阵的行的数量Mt-Nt可以随着Tx天线的数量Mt而改变。因此，即使Mt不是Nt的倍数，也可以生成预编码矩阵。

虽然预编码矩阵包括以上等式中的一个剩余子矩阵，但是预编码矩阵可以包括多个剩余子矩阵。

下表3示出包括剩余子矩阵的Mt×R尺寸的预编码矩阵的多种典型格式。

【表3】

如上表3所示，预编码矩阵可以具有多种格式。预编码矩阵可以仅具有多种格式中的任意一个。或者，预编码矩阵可以可选地同时具有多种格式。另外，预编码矩阵可以根据UE和/或BS具有不同格式。以上表3的预编码矩阵格式仅为了示意性目的，并且因而本发明不限于此。

在以上描述中假设，如果使用多个基于码本的子矩阵，则多个基于码本的子矩阵中的每个都使用同一码本。然而，多个基于码本的子矩阵可以使用不同码本。例如，可以使用用于Nt个Tx天线的第一码本和用于Lt个Tx天线的第二码本(其中，Lt＜Mt)。例如，第一码本可以与表2中所示的相同(即，Nt＝4)，并且第二码本可以与表1中所示的相同(即，Lt＝2)。

总之，Mt×R尺寸的预编码矩阵可以分为多个子矩阵。多个子矩阵中的至少一个是具有Nt×r尺寸的基于码本的子矩阵。预编码矩阵的剩余(Mt-Nt)行和(R-r)列可以是基于码本的子矩阵和/或剩余子矩阵。以上的表和等式仅是预编码矩阵格式的示例。

至此已经描述了基于Nt×Nt尺寸的加权矩阵和Nt×r尺寸的单元矩阵生成具有Nt×r尺寸的基于码本的子矩阵。即，基于码本的子矩阵具有与单元矩阵相同的尺寸。然而，这仅为了示意性目的，并且因此基于码本的子矩阵的尺寸可以通过调节加权矩阵的尺寸来改变。在这种情况下，预编码矩阵也能够以多种格式生成。

虽然至此描述了生成预编码矩阵的方法，但是本发明不限于此。因此，预编码矩阵能够以不同的方式生成。预编码矩阵可以通过一个或多个单元矩阵、加权矩阵、剩余矩阵等的不同组合来生成。在这种情况下，组合可以意指矩阵的乘积、预编码矩阵的子矩阵等。即，预编码矩阵基于多个矩阵生成，同时多个矩阵中的一个选自用于Nt个天线的码本。

在下文中，将详细地描述基于第一单元矩阵和第二单元矩阵生成预编码矩阵的情况。以下描述还可以应用于基于三个或更多单元矩阵生成预编码矩阵的情况。可以基于第一单元矩阵生成预编码矩阵的第一子矩阵，并且可以基于第二单元矩阵生成预编码矩阵的第二子矩阵。在以上等式中，Q_1，Nt×R(k)表示第一单元矩阵，并且Q_2，Nt×R(k)表示第二单元矩阵。

(1)第一单元矩阵和第二单元矩阵可以分别选自不同码本。或者，这些矩阵可以选自用于Nt个Tx天线的一个码本。

(2)第一单元矩阵和第二单元矩阵中的每一个都可以随索引k而改变。

(3)第一单元矩阵和第二单元矩阵可以基于一个CSI来选择。例如，CSI可以包括PMI和RI。另外，第一单元矩阵和第二单元矩阵可以基于不同CSI来选择。即，可以通过使用单独反馈的CSI来选择每个分量矩阵。

在下文中，为第一单元矩阵反馈的CSI被称为第一CSI，并且为第二单元矩阵反馈的CSI被称为第二CSI。

(1)第一CSI和第二CSI中的每个都可以被周期性地或非周期性地发送。例如，第一CSI可以被周期性地发送，并且第二CSI可以被非周期性地发送。在这种情况下，第一CSI可以通过PUCCH被周期性地发送，并且第二CSI可以通过PUSCH被非周期性地发送。

(2)第一CSI和第二CSI均可以被周期性地发送。在这种情况下，假设第一CSI以第一周期反馈，并且第二CSI以第二周期反馈。例如，第一周期可以是aTTI，并且第二周期可以是bTTI(其中，“a”和“b”是自然数)。第一周期和第二周期可以相等或相互不同。第一周期和第二周期可以具有整数倍关系。第一周期可以是第二周期的整数倍，或者第二周期可以是第一周期的整数倍。

(3)第一CSI的发送时间点和第二CSI的发送时间点可以重叠。在这种情况下，接收机可能遗漏第一CSI和第二CSI之一。

同样地，仅用于预编码矩阵的一部分的CSI可以被反馈回发射机。从而，反馈开销可以减少。另外，可以更新仅用于特定天线的CSI。如果特定Tx天线的信道估计精度极好，则可以更加频繁地更新用于特定Tx天线的CSI，或者可以增加为特定Tx天线反馈的CSI的量。从而，能够最佳化整个系统性能。

第一单元矩阵和第二单元矩阵中的每个都可以选自用于Nt个Tx天线的一个码本。在这种情况下，第一单元矩阵和第二单元矩阵可以以限制性方式分别选自不同码本子集。即，多个码本子集可以由一个码本配置。

在基于码本的预编码中，以有限数量的矩阵配置码本。构成码本的矩阵的数量对于每个秩可以不同或相等。例如，假设对于每个秩以16个矩阵配置用于4个Tx天线并且对于秩r(其中，r＝1，2，3，和4)的码本。从而，用于4个Tx天线的码本配置有64个矩阵。为了调节对于相邻BS的干扰量，BS可以设置限制，使得在64个矩阵中不能使用特定矩阵。同样地，可以通过限制码本内的特定预编码矩阵的使用来从码本的子集中选择矩阵。在这种情况下，位图格式可以用于指示构成码本的每个矩阵是否可以被使用。例如，如果码本被配置有64个矩阵，则具有64位长度的指示符可以用于指示每个矩阵是否可以被使用。或者，另一格式可以用于指示矩阵是否可以在特定组单元中使用。当矩阵可以选自码本的子集时，可以减少从接收机反馈的CSI的量。或者，反馈开销可以保持没有改变。

如上所述，可以基于选自码本的多个单元矩阵配置预编码矩阵。例如，假设基于第一单元矩阵至第N单元矩阵(其中，N是自然数)生成预编码矩阵。第一单元矩阵至第N单元矩阵可以选自同一码本。在这种情况下，第一矩阵至第N矩阵可以分别选自独立的码本子集。

同样地，虽然多个单元矩阵选自同一码本，但是BS可以配置使得每个单元矩阵选自不同的码本子集。每个单元矩阵的码本子集可以不同地配置。从而，多个单元矩阵中的每个可以被配置成具有不同大小的反馈开销。或者，多个单元矩阵中的每个可以具有相同的反馈开销。

图12是示出根据本发明的实施例的信息发送方法的流程图。

参考图12，BS将DL许可发送至UE(步骤S110)。BS基于DL许可将DL信息发送至UE(步骤S120)。通过使用根据所提出的方法的预编码方案来发送DL信息。

DL许可可以包括指示用于发送DL信息的无线资源的资源分配字段、指示用于DL信息的调制方案和信道编码方案的MCS字段、MIMO信息字段等。MIMO信息字段可以包括秩信息、单元矩阵信息等。

BS将UL许可发送至UE(步骤S130)。UE基于UL许可将UL信息发送至BS(步骤S140)。通过使用根据所提出的方法的预编码方案来发送UL信息。

UL许可可以包括指示用于发送UL信息的无线资源的资源分配字段、指示用于UL信息的调制方案和信道编码方案的MCS字段、MIMO信息字段等。MIMO信息字段可以包括秩信息、单元矩阵信息等。

图13是示出用于实现本发明的实施例的无线通信的装置的框图。BS 50包括处理器51和天线59。

处理器51耦合至天线59，并且实现所提出的功能、处理、和/或方法。协议栈层可以通过处理器51实现。天线59发射或接收信号。可以提供一个或多个天线59。BS 50可以进一步包括存储器(未示出)。存储器(未示出)耦合至处理器51，并且存储用于驱动处理器51的多种信息。

UE 60包括处理器61和天线69。处理器61耦合至天线69，并且实现所提出的功能、处理、和/或方法。无线电接口协议层可以通过处理器61实现。天线69发射Tx信号或者接收Rx信号。可以提供一个或多个天线69。UE 60可以进一步包括存储器(未示出)。存储器(未示出)耦合至处理器61，并且存储用于驱动处理器61的多种信息。

处理器51和61可以包括专用集成电路(ASIC)、独立芯片组、逻辑电路、数据处理单元、和/或用于基带信号和无线电信号相互转换的射频(RF)单元。所提出的发射机可以在处理器51和61中实现。存储器(未示出)可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质、和/或其他等效存储设备。当本发明的实施例以软件实现时，前述方法可以通过用于执行前述功能的模块(即，处理、函数等)实现。模块可以存储在存储器(未示出)中，并且可以通过处理器51和61执行。存储器(未示出)可以位于处理器51和61内部或外部，并且通过使用多种已知方式耦合至处理器51和61。

从而，提供了用于在无线通信系统中进行有效信息发送的装置和方法。在无须新准备用于扩展Tx天线的码本的情况下，可以直接使用传统系统的先前准备的码本。因此，可以保持与传统系统的后向兼容性。两个系统之间的兼容性的支持使用户便利。另外，从服务提供应商的角度看两个系统之间的兼容性是有益的，因为现有设备可以被重新使用。Tx天线的数量增加的情况可以灵活地处理。当Tx天线的数量增加时，可能过多地增加将被反馈的CSI。当基于传统码本生成预编码矩阵时，可以调节反馈开销。从而，能够增加无线通信的可靠性，并且能够改善整个系统性能。

当基于前面的描述或解释实现本发明时，本发明的附加优点、目的和特征对于本领域技术人员来说将变得更加明显。而且，当本领域技术人员基于前述解释实现本发明时，将会发现其他意想不到的优点。

鉴于在此描述的典型系统，方法被示出和描述为一系列步骤或框，应当理解并认识到，因为一些步骤可以以不同顺序或与在此所描绘和描述的其他步骤同时发生，故所要求的主题不受步骤或框的顺序限制。而且，本领域技术人员将理解，在流程图中所示的步骤不是排他性的，并且在不影响本公开的范围和精神的情况下，可以包括其他步骤，或者删除典型流程图中的一个或多个步骤。

以上描述包括各个方面的示例。当然，不可能为了描述多个方面的目的而描述组件或方法的每种可能组合，但是本领域技术人员将认识到，若干更多组合和置换都是可以的。因此，本说明书旨在包括落入所附权利要求的精神和范围的所有这种变换、修改和改变。

Claims

1.一种在无线通信系统中报告信道状态信息的方法，包括：

确定指示层的数量的秩；

根据所述秩在码本中选择Mt×R预编码矩阵，其中Mt表示天线端口的数量，R表示所述秩，Mt是8，并且所述秩是1、2、3、4、5、6、7和8中的一个，所述码本包括K个Mt×R矩阵，其中K≥1，每个Mt×R矩阵被分为多个子矩阵，所述多个子矩阵中的每个具有Nt×R尺寸，所述多个子矩阵中的每个基于单元矩阵和至少一个权重来定义，所述单元矩阵具有Nt×R尺寸，其中Nt＝Mt/2，所述单元矩阵被使用来用于Nt个天线的码本；以及

向基站报告指示所选择的Mt×R预编码矩阵的预编码矩阵指示符。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预编码矩阵指示符包括用于定义对应于所选择的Mt×R预编码矩阵的单元矩阵的组合的两个索引。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预编码矩阵指示符包括用于定义对应于所选择的Mt×R预编码矩阵的单元矩阵和至少一个权重的组合的两个索引。

4.一种在无线通信系统中报告信道状态信息的装置，包括：

用于确定指示层的数量的秩的装置；

用于根据所述秩在码本中选择Mt×R预编码矩阵的装置，其中Mt表示天线端口的数量，R表示所述秩，Mt是8，并且所述秩是1、2、3、4、5、6、7和8中的一个，所述码本包括K个Mt×R矩阵，其中K≥1，每个Mt×R矩阵被分为多个子矩阵，所述多个子矩阵中的每个具有Nt×R尺寸，所述多个子矩阵中的每个基于单元矩阵和至少一个权重来定义，所述单元矩阵具有Nt×R尺寸，其中Nt＝Mt/2，所述单元矩阵被使用来用于Nt个天线的码本；以及

用于向基站报告指示所选择的Mt×R预编码矩阵的预编码矩阵指示符的装置。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述预编码矩阵指示符包括用于定义对应于所选择的Mt×R预编码矩阵的单元矩阵的组合的两个索引。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述预编码矩阵指示符包括用于定义对应于所选择的Mt×R预编码矩阵的单元矩阵和至少一个权重的组合的两个索引。

7.一种在无线通信系统中发送数据的装置，包括：

用于根据秩在码本中选择Mt×R预编码矩阵的装置，其中Mt表示天线端口的数量，R表示所述秩，Mt是8，并且所述秩是1、2、3、4、5、6、7和8中的一个，所述码本包括K个Mt×R矩阵，其中K≥1，每个Mt×R矩阵被分为多个子矩阵，所述多个子矩阵中的每个具有Nt×R尺寸，所述多个子矩阵中的每个基于单元矩阵和至少一个权重来定义，所述单元矩阵具有Nt×R尺寸，其中Nt＝Mt/2，所述单元矩阵被使用来用于Nt个天线的码本；以及

用于通过使用所选择的Mt×R预编码矩阵经由M个天线向至少一个用户设备发送数据的装置。