CN102474323B - 处理下行通信的方法和装置以及相应的辅助方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了处理下行通信的方法和装置以及相应的辅助方法和装置，其中，根据本发明的一个具体实施例，提供了一种在移动终端中用于辅助基站处理下行通信的方法，包括以下步骤：对所述基站与所述移动终端之间的下行信道进行估计；根据对所述下行信道进行估计的结果，确定所述基站与所述移动终端之间的空间相关性矩阵；基于所述空间相关性矩阵，由预存的多个预编码向量中确定至少一个预编码向量；向所述基站通知所确定的所述至少一个预编码向量以及所述空间相关性矩阵。本发明改善了系统的性能，提高了多用户MIMO系统的平均吞吐量和边界用户吞吐量，并且，与原有的码本和反馈机制相比，具有更广的适用范围。

Description

处理下行通信的方法和装置以及相应的辅助方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信网络中的下行通信，尤其涉及其中反馈信道状态及后续的处理。

背景技术

在LTE后续演进(LTE-Advanced，下称LTE-A)中，关于下行多用户多入多出(下称多用户MIMO)的讨论提出了两类反馈信息：显式反馈(explicit feedback)和隐式反馈(implicit feedback)，其中，显式反馈也就是反馈直接的信道状态，例如未经量化的或量化后的信道矩阵H、信道的特征向量等，而隐式反馈是将与收发信机处理相关的间接的信道状态通过信道预编码矩阵索引(Pre-codingMatrix Index)等提供给基站，后者被称为隐式反馈的一个原因是因为与码本的设计和搜索方式有关。

在LTE和LTE-A中，多用户MIMO传输都被视为用于提高系统平均容量和小区边界用户体验的关键技术。在LTE Release-8中，使用基于码本的隐式反馈方式，也就是说，多用户MIMO沿用为单用户多入多出(下称单用户MIMO)设计的码本和反馈机制，也即，每个移动终端都反馈自己的单用户预编码矩阵索引(PMI)和信道质量指示(CQI)，即使这个移动终端最终会在一个多用户传输中被调度。

上述的简单沿用单用户MIMO所使用的码本和反馈机制的方案不利于优化多用户MIMO，因而成为了制约多用户MIMO提供其多种技术优势的瓶颈，例如，由于多用户MIMO对于信道反馈误差(feedback error)较单用户MIMO更为敏感，反馈误差会严重降低多用户MIMO的性能。

因此，需要对现有的码本和反馈机制进行改进，来优化LTE-A中的多用户MIMO技术。

发明内容

本发明的发明人有创见性地意识到，多用户MIMO的用户实际观测到的信道往往在时域和频域变化都在变化，而现有方案中采用固定码本中的一个PMI是无法体现这种变化的，于是采用固定码本反馈的多用户MIMO难以适应具有不同空间相关特性的信道，使多用户MIMO的性能受到严重限制。

本发明的发明人还意识到，在实际传输环境中，大多数信道或多或少地在空间上相关，并主要决定于环境和天线配置。不同的移动终端一般会观测到不同的空间相关性，而这种相关性特性是移动终端特有的。鉴于此，在本发明中提出将空间相关性加以应用来改进现有的码本和反馈机制。

根据本发明的一个具体实施例，提供了一种在移动终端中用于辅助基站处理下行通信的方法，包括以下步骤：对所述基站与所述移动终端之间的下行信道进行估计；根据对所述下行信道进行估计的结果，确定所述基站与所述移动终端之间的空间相关性矩阵；基于所述空间相关性矩阵，由预存的多个预编码向量中确定至少一个预编码向量；向所述基站通知所确定的所述至少一个预编码向量以及所述空间相关性矩阵。

进一步地，当所述移动终端为第i个移动终端时，它在第j帧中的空间相关性矩阵由下式表示：

$R_{\mathrm{ij}}=(1-\mathrm{\α})R_{i(j-1)}+\mathrm{\α}\frac{1}{\left|S\right|}\underset{l=1}{\overset{\left|S\right|}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{\mathrm{lj}}^H{H}_{\mathrm{lj}}$

其中，|S|表示确定空间相关性矩阵时的平均子载波数，H_lj表示在第j帧中在第l个子载波上，所述移动终端与所述基站之间的信道矩阵，α为时域上的平均因子且0＜α≤1。

进一步地，该移动终端根据所述空间相关性矩阵和多个预存的预编码向量，生成多个新的预编码向量；并且，根据预定规则，由所述多个新的码字中选择至少一个新的预编码向量，进而确定用于生成所述至少一个新的预编码向量的至少一个预存的预编码向量。

进一步地，移动终端根据下式来生成新的预编码向量：

$c^{\′}=\frac{R_{\mathrm{ij}}c}{\left|R_{\mathrm{ij}}c\right|}$

其中，c表示所述多个预存的预编码向量中的一个预编码向量，c′表示根据c所确定的一个新的预编码向量。

根据本发明的另一具体实施例，提供了一种在基站中用于在移动终端的辅助下处理下行通信的方法，包括以下步骤：获得多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵；基于所述多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，确定所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态；根据所确定的所述基站与所述多个移动中端之间的信道状态，处理所述基站与所述多个移动终端之间的下行通信。

进一步地，基站根据下式来确定其与多个移动中端之间的信道状态：

$h_i=\frac{R_i{c}_p}{\left|R_i{c}_p\right|}$

其中，h_i表示为所述多个移动终端中的第i个移动终端所确定的信道状态，R_i为所述第i个移动终端所确定的空间相关性矩阵，c_p表示所述第i个移动终端所确定的预编码向量。

根据本发明的又一具体实施例，提供了一种在移动终端中用于辅助基站处理下行通信的第一装置，包括：第一单元，用于对所述基站与所述移动终端之间的下行信道进行估计；第二单元，用于根据对所述下行信道进行估计的结果，确定所述基站与所述移动终端之间的空间相关性矩阵；第三单元，用于基于所述空间相关性矩阵，由预存的多个预编码向量中确定至少一个预编码向量；第四单元，用于向所述基站通知所确定的所述至少一个预编码向量以及所述空间相关性矩阵。

进一步地，其中，当所述移动终端为第i个移动终端时，它在第j帧中的空间相关性矩阵由下式表示：

$R_{\mathrm{ij}}=(1-\mathrm{\α})R_{i(j-1)}+\mathrm{\α}\frac{1}{\left|S\right|}\underset{l=1}{\overset{\left|S\right|}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{\mathrm{lj}}^H{H}_{\mathrm{lj}}$

其中，|S|表示确定空间相关性矩阵时的平均子载波数，H_lj表示在第j帧中在第l个子载波上，所述移动终端与所述基站之间的信道矩阵，α为时域上的平均因子且0＜α≤1。

进一步地，第三单元包括：第一元件，用于根据所述空间相关性矩阵和多个预存的预编码向量，生成多个新的预编码向量；第二元件，用于根据预定规则，由所述多个新的码字中选择至少一个新的预编码向量，并确定用于生成所述至少一个新的预编码向量的至少一个预存的预编码向量。

进一步地，第一元件根据下式来生成多个新的预编码向量：

$c^{\′}=\frac{R_{\mathrm{ij}}c}{\left|R_{\mathrm{ij}}c\right|}$

其中，c表示所述多个预存的预编码向量中的一个预编码向量，c′表示根据c所确定的一个新的预编码向量。

根据本发明的又一具体实施例，提供了一种在基站中用于在移动终端的辅助下处理下行通信的第二装置，包括：第五单元，用于获得多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵；第六单元，用于基于所述多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，确定所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态；第七单元，用于根据所确定的所述基站与所述多个移动中端之间的信道状态，处理所述基站与所述多个移动终端之间的下行通信。

进一步地，第六单元根据下式确定所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态：

$h_i=\frac{R_i{c}_p}{\left|R_i{c}_p\right|}$

其中，h_i表示为所述多个移动终端中的第i个移动终端所确定的信道状态，R_i为所述第i个移动终端所确定的空间相关性矩阵，c_p表示所述第i个移动终端所确定的预编码向量。

根据本发明的一个具体实施例，提供了一种移动终端，其中，包括前述的第一装置。

根据本发明的一个具体实施例，提供了一种基站，其中，包括前述的第二装置。

采用本发明的各实施例所提供的方法、装置、移动终端以及基站，能够实现以下效果：

1.改善了系统的性能，提高了多用户MIMO系统的平均吞吐量和边界用户吞吐量。由于在所述移动终端新生成的多个预编码变量包含了该终端特有的空间特性，最终确定的预编码向量可以较预存的预编码向量更好地刻划所述终端的信道特性。因此，信道反馈误差可以相应减小。另外，所述基站可以根据所有移动终端反馈的更加精确的信道信息进行有效的多用户预编码来抑制多用户干扰。

2.与原有的码本和反馈机制相比，具有更广的适用范围。现有LTE系统采用固定码本，固定码本并不能适用于多用用户的不同信道特性。该发明将移动终端的空间相关性与固定码本结合，提高了反馈精确度。

附图说明

通过以下结合附图对本发明至少一个非限定性实施例所作的描述，本发明的其它特点、优势将会显得更为清楚和明显。其中：

图1示出了本发明的一个典型的应用场景；

图2示出了根据本发明的一个具体实施例在无线通信网络中反馈和处理信道状态的系统方法流程图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施例在移动终端中用于辅助基站处理下行通信的第一装置框图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例在基站中用于处理下行通信的第二装置框图。

在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的技术特征。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的至少一个非限定性实施例进行介绍。首先参看图1，其中示出了本发明的一个典型的应用场景，为简明起见，仅示出了一个基站1和三个移动终端21-23。为应用多用户MIMO技术，移动终端21-23根据基站1发来的公共导频信号来对下行信道进行估计，并向基站1反馈信道状态，也就是向基站1描述它所“看到”的下行信道，基站1依据各个移动终端反馈来的信道状态，为各个移动终端确定采用何种下行通信的方式。例如，使用单用户MIMO方式与一个移动终端通信，将其它两个移动终端放在一起并采用多用户MIMO方式通信，等等，其中，多用户MIMO可能还包括干扰消除等技术，本文中不再详加讨论。

其中，一种典型的用于移动终端向基站报告信道状态的技术是使用码本(codebook)。其中，如果将各种可能的信道状态看作是一个平面，那么码本就是这个平面上有限个典型的点的集合，其中的每一个点正是码本中的一个码字(codeword)。通过用这些典型的点去逼近，来表示实际的信道状态。实际应用中，采用4比特来表示16个码字，以降低信令开销，任何一个实际信道都与这16个码字进行比较，来选择一个最接近的码字。通过仿真已经证明，与单用户MIMO相比，多用户MIMO对所选择的码字与实际信道之间的误差更为敏感，体现为性能损失更大，干扰更为严重。上述误差常被称为反馈误差(feedback error)。

由于上述的码本是固定的，也即其中包含多个固定的码字，这些码字与移动终端的实际信道状况总是存在差异的，而忽视信道在时域和频域的变化性，就使得单纯依赖预存的固定码本的反馈机制比较僵硬，鲁棒性也不够好。

基于对上述问题的认识，本申请中提出一种由空间相关性(spatial covariance)辅助的反馈机制。仅为更形象地描述这一方案的目的，可以理解为系统中针对每一个移动终端，生成了一个新的对应于该移动终端的新的码本，这个新的码本中包含了对应与该移动终端的空间相关性信息。因此，与固定码本相比，可以提高信道反馈的精确性。从这个新的码本中按照最大化信道容量、最小化均方误差、最大化信噪比(参考文献D.J.Love，et al.“Limited feedbackunitary precoding for spatial multiplexing systems”，IEEE Trans.OnInformation Theory，Vol.51，No.8，2005)等不同的选择准则选出一个PMI，并将PMI和空间相关性矩阵一并反馈给基站。基站将原先预存的码本和反馈上来的空间相关性矩阵同信道相关联地保存，以用于后续的操作。

参看图2，其中示出了根据本发明的一个具体实施例在无线通信网络中反馈和处理信道状态的系统方法流程图，以下参照图2并结合图1以其中的基站1与移动终端21-23为例对本发明的具体实施例进行介绍，本领域技术人员理解，虽然图2中为简明起见仅表示出了移动终端21，但是移动终端22、23也执行与移动终端21相同的操作。

该方法始于步骤S21，其中，移动终端21基于基站1发送的公共导频信号来对下行信道进行信道估计，不失一般性地，得到信道矩阵H_lj，其中j表示第j帧，l=1...|S|，|S|表示此后确定空间相关性矩阵时的平均子载波数，它的取值可以是1，也可以是一至多个资源块符号中的子载波数，甚至是整个频带中的子载波总数，或者是一个OFDM符号中的子载波数。本领域技术人员可以利用任何现有的信道估计方式来实现步骤S21。

接着，进入步骤S22，其中，移动终端21根据信道估计的结果，来确定与基站1之间的信道相关性矩阵，具体可以由下式表示：

$R_{\mathrm{ij}}=(1-\mathrm{\α})R_{i(j-1)}+\mathrm{\α}\frac{1}{\left|S\right|}\underset{l=1}{\overset{\left|S\right|}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{\mathrm{lj}}^H{H}_{\mathrm{lj}}---\left(1\right)$

其中，脚标i指示移动终端，j指示帧，于是R_ij表示第i个移动终端在第j帧中的信道协方差矩阵，也即一种空间相关性矩阵，R_i(j-1)表示第i个移动终端在第j-1帧中的空间协方差矩阵。R_ij通过移动终端21的接收机估计信道矩阵H，并通过递归因子对第j-1帧的空间协方差矩阵R_i(j-1)以及第j帧的空间协方差矩阵均值加权得到，其中，此空间协方差矩阵均值是在|S|个样本空间上的均值。

|S|表示确定空间相关性矩阵时的平均子载波数，H_lj表示在第j帧中和第l个子载波上，移动终端与基站1之间的信道矩阵，α为时域上的平均因子且0＜α≤1。如果信道矩阵表现出较强的频率选择性，则宽带平均可能会降低频率选择性调度增益，并使得性能降低，另外，窄带反馈则以增加反馈开销为代价。式(1)中，当α＝1时，R为一个短期值(short term value)，当0＜α＜1时，R的短期值在一个更长的时间内积累，空间相关性矩阵的长期平均趋于它的统计平均值。当移动终端低速或中速移动时，在时域取R的平均值能够提高反馈的精确度。

根据本发明的一个具体实施例，兼顾信道的时变性和信令开销，令移动终端每帧中向基站1进行一次上述的反馈。当然，依照现有技术或今后本领域的发展，反馈的时机选择可以与此不同，本发明不在此予以限制。

在基于码本的方案中，基站与各个移动终端都预存了一个相同的码本，在本发明中，这个码本被改进后沿用，具体地：

在步骤S23中，移动终端21根据预存的码本，根据下式来确定多个新的预编码向量：

$c^{\′}=\frac{R_{\mathrm{ij}}c}{\left|R_{\mathrm{ij}}c\right|}---\left(2\right)$

其中，c表示码本中预存的多个预编码向量中的一个，c′表示根据c所确定的一个新的预编码向量。

于是，若码本中原有16个预编码向量，则可以相应地确定16个新的预编码向量。由于不同移动终端得到的R_ij不同，因此得到的包含这16个新预编码向量的新码本就与此移动终端之间存在很紧密的关联或称对应关系。

还是在步骤S23中，移动终端21进一步地从16个新的预编码向量中选择符合预定规则的至少一个新的预编码向量。具体的选择方式有很多，且完全可以借鉴现有技术中的已有方式，例如容量最大准则、最大均方误差准则等，通过一个一个地套用这些新的预编码向量，移动终端21大致地估计出基站1使用哪个预编码向量，能够实现容量最大或均方误差最大。本领域技术人员理解，本发明不限制所确定的新的预编码向量的个数，优选地，当一个新的预编码向量所提供的表现远高于其它时，就确定这一个新的预编码向量；当多个新的预编码向量所提供的表现相当时，可以确定其中一个或者全部并进入后续步骤。

在确定了至少一个新的预编码向量之后，移动终端21看用于根据式(2)生成这至少一个新的预编码向量的至少一个预存的预编码向量是哪些，从而结束步骤S23。

而后，在步骤S24中，移动终端21将此前所确定的空间相关性矩阵和预编码向量通知给基站1。根据本发明的一个具体实施例，这些信息经过适当量化后发出，以下是对量化过程的介绍：

在现有技术的码本中，每个预编码向量都拥有一个基站1与各个移动终端约定好的标识，即PMI，本发明的具体实施例中，移动终端21可以沿用现有技术中的方式，将PMI发送给基站1，从而标识出自己选择了哪个(哪些)预存的预编码向量。

由于传输R_ij所用的比特是在LTE Rel-8基础上的额外信令开销，有利地，本发明考虑如何最小化所需的比特数。例如，为发送PMI和反馈R_ij分配不同的误差保护，从而优化信令开销与系统性能之间的平衡。在仿真中，直接反馈R的参数。为将信令开销维持在一个较低的水平，在4根天线的场景中，使用28比特用于反馈所确定的R_ij.为每个对角元素(diagonal element)分配2个比特，并为每个非对角元素(off-diagonalelement)分配4个比特。

本发明并不限制对于R_ij的反馈方式。其它的量化方式包括，为了使用尽可能少的比特，考虑R_ij的特性和应用环境。R_ij可以被对角上的最大元素归一化，R_ij由三类独立随机变量构成，即对角元素、非对角元素的相关系数幅值r_ij和相关系数相位θ_ij。其中，一个非对角元素可以表示为下式：

$R_{\mathrm{ij}}=r_{\mathrm{ij}}\sqrt{R_{\mathrm{ii}}{R}_{\mathrm{jj}}}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ij}}}$   (3)0≤r_ij＜1，0≤θ_ij＜1。

其中，视同一类的随机变量是独立同分布的。因此，考虑在相关环境中的分布，可以为这三类随机变量分别一个码本，且三个码本相互独立。量化后的空间相关性矩阵所占用的比特数为每个随机变量的量化后比特数之和。

作为另一种可选方式，R_ij的量化后的控制特征向量(dominanteigenvector)可以用于构成空间相关性信息以节约反馈信令的开销。

在接收到移动终端21-23的反馈之后，在步骤S11中，基站1基于移动终端21-23分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，确定基站1与移动终端21-23之间的信道状态。

具体地，基站1基于下式来确定它与各个移动终端之间的信道状态：

$h_i=\frac{R_i{c}_p}{\left|R_i{c}_p\right|}---\left(4\right)$

其中，h_i表示为移动终端21-23中的第i个移动终端所确定的信道状态，R_i为所述第i个移动终端所确定的空间相关性矩阵，c_p表示第i个移动终端所确定的预编码向量。

而后，基站1将根据所确定的它与移动终端21-23之间的信道状态，处理其与移动终端21-23之间的下行通信。例如，将移动终端21与22放在一起进行多用户MIMO通信，与移动终端23之间进行单用户MIMO通信等。这些后续操作可以参照现有技术中基于改进前的码本所进行的调度、控制操作，不再赘述。

以下参照装置框图来对本发明提供的装置作以介绍，鉴于这些装置中的单元、元件与上述的步骤特征之间有着对应关系，因此对装置的描述将从简。

图3示出了根据本发明的一个具体实施例在移动终端中用于辅助基站处理下行通信的第一装置框图，其中，第一装置211典型地位于图1所示的移动终端21-23中，并具体包括：

第一单元2111，用于对基站1与该移动终端之间的下行信道进行估计，对应于前述的步骤S21；

第二单元2112，用于根据对所述下行信道进行估计的结果，确定基站1与该移动终端之间的空间相关性矩阵，对应于前述的步骤S22；

第三单元2113，用于基于所述空间相关性矩阵，由预存的多个预编码向量中确定至少一个预编码向量，对应于前述的步骤S23；

第四单元2114，用于向所述基站通知所确定的所述至少一个预编码向量以及所述空间相关性矩阵，对应于前述的步骤S24。

进一步地，第三单元2113包括以下元件以具体实现其功能：

第一元件21131，用于根据所述空间相关性矩阵和多个预存的预编码向量，生成多个新的预编码向量；

第二元件21132，用于根据预定规则，由所述多个新的码字中选择至少一个新的预编码向量，并确定用于生成所述至少一个新的预编码向量的至少一个预存的预编码向量。

其中，第一元件21131根据下式来生成多个新的预编码向量：

$c^{\′}=\frac{R_{\mathrm{ij}}c}{\left|R_{\mathrm{ij}}c\right|}$

其中，c表示所述多个预存的预编码向量中的一个预编码向量，c′表示根据c所确定的一个新的预编码向量。

图4示出了根据本发明的一个具体实施例在基站中用于处理下行通信的第二装置框图，所示第二装置11典型地位于图1所示的基站1中，包括：

第五单元111，用于获得移动终端21-23分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，对应于前述的步骤S24；

第六单元112，用于基于移动终端21-23分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，确定基站1与这些移动终端之间的信道状态，对应于前述的步骤S11；

第七单元113，用于根据所确定的基站1与移动终端21-23之间的信道状态，处理基站1与移动终端21-23之间的下行通信，对应于前述的步骤S12。

其中，第六单元112根据下式确定基站1与移动终端21-23之间的信道状态：

$h_i=\frac{R_i{c}_p}{\left|R_i{c}_p\right|}$

其中，h_i表示为移动终端21-23中的第i个移动终端所确定的信道状态，R_i为这第i个移动终端所确定的空间相关性矩阵，c_p表示第i个移动终端所确定的预编码向量。

为了更好地说明本发明的技术优势，再来看以下的仿真结果。其中，仿真是在19个基站/57个五边形的蜂窝环境中进行的，具体参数和假设模型如下表：

表1：仿真参数和假设模型

表2：有空间相关性矩阵辅助的基于PMI的反馈机制在迫零预编码方案中的表现

通过仿真可以看出，反馈的空间相关性矩阵在Umi信道模型中带来了20％的性能增益，在UMa信道模型中则带来了11％的性能增益。同时当空间相关性矩阵的报告周期分别为5毫秒，20毫秒，以及100毫秒的时候，小区频谱效率基本不变。这表明，实际系统中可以采用较长的空间相关性矩阵报告周期以降低系统的反馈开销。举例说明，在改方针中每100毫秒采用28比特来反馈相关性矩阵相当于在每个CQI/PMI反馈周期增加了28/(100/5)＝1.4比特的额外开销。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。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。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (14)

1.一种在移动终端中用于辅助基站处理下行通信的方法，包括以下步骤：

a.对所述基站与所述移动终端之间的下行信道进行估计；

b.根据对所述下行信道进行估计的结果，确定所述基站与所述移动终端之间的空间相关性矩阵；

c.基于所述空间相关性矩阵，由预存的多个预编码向量中确定至少一个预编码向量；

d.向所述基站通知所确定的所述至少一个预编码向量以及所述空间相关性矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述移动终端为第i个移动终端时，它在第j帧中的空间相关性矩阵由下式表示：

$R_{\mathrm{ij}}=(1-\mathrm{\α})R_{i(j-1)}+\mathrm{\α}\frac{1}{\left|S\right|}\underset{l=1}{\overset{\left|S\right|}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{\mathrm{lj}}^H{H}_{\mathrm{lj}}$

其中，|S|表示确定空间相关性矩阵时的平均子载波数，H_lj表示在第j帧中在第l个子载波上，所述移动终端与所述基站之间的信道矩阵，α为时域上的平均因子且0＜α≤1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤c包括：

c1.根据所述空间相关性矩阵和多个预存的预编码向量，生成多个新的预编码向量；

c2.根据预定规则，由多个新的预编码向量中选择至少一个新的预编码向量；

c3.确定用于生成所述至少一个新的预编码向量的至少一个预存的预编码向量。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤c1由下式表示：

$c^{\′}=\frac{R_{\mathrm{ij}}c}{\left|R_{\mathrm{ij}}c\right|}$

其中，c表示所述多个预存的预编码向量中的一个预编码向量，c′表示根据c所确定的一个新的预编码向量，R_ij表示当所述移动终端为第i个移动终端时，它在第j帧中的空间相关性矩阵。

5.一种在基站中用于在移动终端的辅助下处理下行通信的方法，包括以下步骤：

A.获得多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，其中每个移动终端所确定的预编码向量是由该移动终端根据其确定的空间相关性矩阵和预存的多个预编码向量来确定的；

B.基于所述多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，确定所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态；

C.根据所确定的所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态，处理所述基站与所述多个移动终端之间的下行通信。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤B由下式表示：

$h_i=\frac{R_i{c}_p}{\left|R_i{c}_p\right|}$

其中，h_i表示为所述多个移动终端中的第i个移动终端所确定的信道状态，R_i为所述第i个移动终端所确定的空间相关性矩阵，c_p表示所述第i个移动终端所确定的预编码向量。

7.一种在移动终端中用于辅助基站处理下行通信的第一装置，包括：

第一单元，用于对所述基站与所述移动终端之间的下行信道进行估计；

第二单元，用于根据对所述下行信道进行估计的结果，确定所述基站与所述移动终端之间的空间相关性矩阵；

第三单元，用于基于所述空间相关性矩阵，由预存的多个预编码向量中确定至少一个预编码向量；

第四单元，用于向所述基站通知所确定的所述至少一个预编码向量以及所述空间相关性矩阵。

8.根据权利要求7所述的第一装置，其中，当所述移动终端为第i个移动终端时，它在第j帧中的空间相关性矩阵由下式表示：

$R_{\mathrm{ij}}=(1-\mathrm{\α})R_{i(j-1)}+\mathrm{\α}\frac{1}{\left|S\right|}\underset{l=1}{\overset{\left|S\right|}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{\mathrm{lj}}^H{H}_{\mathrm{lj}}$

其中，|S|表示确定空间相关性矩阵时的平均子载波数，H_lj表示在第j帧中在第l个子载波上，所述移动终端与所述基站之间的信道矩阵，α为时域上的平均因子且0＜α≤1。

9.根据权利要求7或8所述的第一装置，其中，所述第三单元包括：

第一元件，用于根据所述空间相关性矩阵和多个预存的预编码向量，生成多个新的预编码向量；

第二元件，用于根据预定规则，由多个新的预编码向量中选择至少一个新的预编码向量，并确定用于生成所述至少一个新的预编码向量的至少一个预存的预编码向量。

10.根据权利要求9所述的第一装置，其中，所述第一元件根据下式来生成多个新的预编码向量：

$c^{\′}=\frac{R_{\mathrm{ij}}c}{\left|R_{\mathrm{ij}}c\right|}$

其中，c表示所述多个预存的预编码向量中的一个预编码向量，c′表示根据c所确定的一个新的预编码向量，R_ij表示当所述移动终端为第i个移动终端时，它在第j帧中的空间相关性矩阵。

11.一种在基站中用于在移动终端的辅助下处理下行通信的第二装置，包括：

第五单元，用于获得多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，其中每个移动终端所确定的预编码向量是由该移动终端根据其确定的空间相关性矩阵和预存的多个预编码向量来确定的；

第六单元，用于基于所述多个移动终端分别确定的预编码向量以及空间相关性矩阵，确定所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态；

第七单元，用于根据所确定的所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态，处理所述基站与所述多个移动终端之间的下行通信。

12.根据权利要求11所述的第二装置，其中，所述第六单元根据下式确定所述基站与所述多个移动终端之间的信道状态：

$h_i=\frac{R_i{c}_p}{\left|R_i{c}_p\right|}$

其中，h_i表示为所述多个移动终端中的第i个移动终端所确定的信道状态，R_i为所述第i个移动终端所确定的空间相关性矩阵，c_p表示所述第i个移动终端所确定的预编码向量。

13.一种移动终端，其中，包括根据权利要求7-10中任一项所述的第一装置。

14.一种基站，其中，包括根据权利要求11或12所述的第二装置。

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