CN102577159A - 通过空中接口对预编码码本的传输 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式包括一个系统，用于通过空中接口传输预编码码本。所述系统包括配置成经由至少一个天线发送指示集信号给第二站的第一站，基于所述被发送的指示集信号在第二站获得所述预编码码本。所述指示集包括的信息比所述预编码码本少。

Description

通过空中接口对预编码码本的传输
技术领域
背景技术
无线通信系统中的基站向与基站相关联的地理区域、或者小区内的用户提供无线连接。介于基站和每个用户之间的无线通信链路典型地包括用于从基站向移动单元传输信息的一个或者多个下行链路(或者前向)信道，以及用于从移动单元向基站传输信息的一个或者多个上行链路(或者反向)信道。当基站和选择性的用户终端包括多个天线的时候，能够采用多输入多输出(MIMO)技术。例如，包括多个天线的基站可以在同一频段上，同时向多个用户传输多个独立的和不同的信号。MIMO技术能够大致正比于基站上可用天线数量增加无线通信系统的频谱效率。
众所周知，采用多个天线代替单个天线，对通信系统增加了额外的空间复用维度。开发MIMO系统中多个天线空间维度的一种方法就是在基站通过多个天线的每个单独天线传输信号之前，给信号乘以复数加权。该复数加权以向量排列，其中复数加权的向量形成矩阵。在特定应用情景中定义的矩阵集称之为码本。一种应用情景涉及到影响最佳码本的多个参数。例如，此类参数包括天线配置参数，如间距和极化，以及表征无线电信道的参数，如车速和散射环境。在从基站传输信号之前对信号执行的操作称之为预编码。例如，码本形成了目前移动无线电标准的不可缺少的一部分，移动无线电标准有诸如通用移动通信系统(UMTS)长期演进(LTE)的第一版本(“发布8”)，以及全球微波接入互操作性(WiMAX)和超移动宽带(UMB)。合适码本的选择是有效情景的函数，并且能够随时间变化。有效情景是诸如天线配置和无线电环境的多个不同参数的函数，并且在移动无线电环境中随时间变化。因此，最佳码本也是时间的函数。
为了处理现实世界情景中遇到的多个不同情景(例如，天线配置，以及无线电传播信道条件)，不得不改变或者修改码本。因此，对于不同的应用，提出了移动终端下载基站用于预编码的码本的可能性，以处理各类信道和天线情景。3GPP2开发的超移动宽带标准包括可下载码本。然而，完成该下载的信令程序很麻烦。例如，下载码本的普通方法必须对码本中每个矩阵的每个元素传输一个复数。
发明内容
本发明涉及一种系统，用于通过空中接口传输预编码码本。该系统包括配置成经由至少一个天线发送指示集信号给第二站的第一站，基于被发送的指示集信号在第二站获得预编码码本。指示集包含的信息比预编码码本少。第一站能够是一个基站，并且第二站能够是一个用户设备，或者反之亦可。
在一种实施方式中，指示集包括第一码字集，从而使得可以在第二站基于镜像操作获得第二码字集。
在另一种实施方式中，指示集包括预编码码本复数元素的子集，其中子集的每个复数元素具有一个预定义的幅度或相位。
在另一种实施方式中，指示集包括预编码码本复数元素的子集，其中子集的复数元素相互依赖。至少一个天线能够包括多个天线。例如，对多个天线的第一天线指定一个第一天线加权，并且对随后的天线指定一个第二加权。第二加权是第一天线加权和在前天线的天线加权的函数。该函数能够是乘积，或者是一个关系，使得第二加权和第一加权的比率等于第一加权和在前天线加权的比率。
在另一种实施方式中，指示集包括多个天线之一的基本相位，以及多个天线中的其它天线的偏移相位。
在另一种实施方式中，预编码码本是一个等级码本，并且指示集包括一个指示等级级别的指示，以及包含指示级别矩阵中的矩阵集。例如，多个天线能够是一个线性阵列或者圆形阵列。同样，指示集能够包括对第一码本的一个指示，对至少一个其它码本的至少一个指示，从而使得可以基于介于第一码本的指示和至少一个其它码本的至少一个指示之间的合成操作获得等级码本。
本发明的实施方式同样包括一个系统，用于通过一个空中接口从第一站接收预编码码本。该系统能够包括一个配置成基于来自第一站在第二站接收到的指示集获得预编码码本的第二站。指示集包含的信息比预编码码本少。
在一种实施方式中，第二站基于镜像操作从作为第一码字集的指示集获得第二码字集。
在另一种实施方式中，第二站从作为预编码码本复数元素子集的指示集获得预编码码本，其中子集的每个复数元素具有一个预定义的幅度或相位分辨率。
在另一种实施方式中，第二站从作为预编码码本复数元素子集的指示集获得预编码码本，其中子集的复数元素相互依赖。
在另一种实施方式中，预编码码本是一个等级码本，并且第二站从作为指示等级级别指示的指示集和包含指示等级矩阵的矩阵集中获得等级码本。同样，指示集能够包括对第一码本的一个指示，对至少一个其它码本的至少一个指示，并且第二站基于介于对第一码本的指示和对至少一个其它码本的至少一个指示之间的合成操作，获得等级码本。
本发明的实施方式同样包括一种方法，用于从第一站通过空中接口传输预编码码本。该方法包括经由至少一个天线从第一站发送指示集信号给第二站，基于被发送的指示集信号在第二站获得预编码码本。指示集包含的信息比预编码码本少。
本发明的示例实施方式同样包括一种方法，用于从第一站通过空中接口接收预编码码本。该方法包括基于来自第一站在第二站接收到的指示集在第二站获得预编码码本。指示集包含的信息比预编码码本少。
在一种实施方式中，获得步骤包括基于镜像操作从作为第一码字集的指示集中获得第二码字集。
在另一种实施方式中，获得步骤包括从作为预编码码本复数元素子集的指示集中获得预编码码本，其中子集的每个复数元素具有预定义幅度或者相位分辨率。
在另一种实施方式中，获得步骤包括从作为预编码码本复数元素子集的指示集中获得预编码码本，其中子集的复数元素相互依赖。
在另一种实施方式中，预编码码本是一个等级码本，并且获得步骤包括从作为指示等级级别的指示的指示集和包含指示等级的矩阵的矩阵集中获得等级码本。同样，指示集能够包括对第一码本的一个指示，对至少一个其它码本的至少一个指示，其中，获得步骤基于介于对第一码本的指示和对至少一个其它码本的至少一个指示之间的合成操作获得等级码本。
附图说明
通过下文给出的详细描述和附图，将会对示例实施方式更加全面地了解，附图中，类似参考数字表示类似的单元，给出附图仅仅是为了说明，因此，并不是对本发明进行限制，其中：
图1说明了根据本发明的示例实施方式的无线通信系统；
图2说明了根据本发明的实施方式待基于镜像操作压缩的码本的例子；
图3说明了根据本发明的实施方式天线的线性阵列；
图4说明了根据本发明的实施方式具有相等幅度符号特征的QPSK系统的例子；
图5说明了根据本发明的实施方式64QAM系统；
图6说明了根据本发明的实施方式带有复数加权的天线线性阵列；
图7说明了根据本发明等级码本的实施方式。
具体实施方式
现在参考附图，对本发明的不同实施方式进行更加全面的描述，附图中表示了该发明的一些实施方式。在图形描述中，类似的数字表示类似的单元。
本文用到的单数形式“一个”同样意在包括复数形式，除非上下文清楚地表示其它意思。进一步需要了解的是，本文用到的“包含”和/或“包括”明确了阐述的特征、整数、步骤、操作、单元、和/或元件的存在，但是不排除一个或者多个其它特征、整数、步骤、操作、单元、元件、和/或组的存在或附加。
应该指出的是，在一些替代的实施中，所指的功能/行动能够不按图形中所示的顺序出现。例如，根据涉及到的功能/行动，连续所示的两个图形实际上能够实质上同时执行，或者有时候能够以相反的顺序执行。
本发明的实施方式涉及通过利用信令技术对码本可靠有效的传输，其中，减少了码本条目存在的冗余度。因此，减少了从基站传输给用户设备的表示码本的数据数量。
图1说明了根据本发明的示例实施方式的无线通信系统100。
无线通信系统100包括一个基站105，用来通过相应的空中接口115(例如，115(1)-115(n))对一个或者多个用户110(在图1中只示出为1个)提供无线连接。然而，本专业的普通技术人员应该明白，本揭示不限于利用基站105提供无线连接的无线通信系统100。在替代的实施方式中，无线通信系统100能够利用其它设备提供无线连接，如基站收发站、基站路由器、WiMAX或者WiFi接入点、接入网络、和其它类似设备。用户110能够包括但不限于用户设备(EU)、移动站、固定或者移动的用户单元、传呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机、或者能够在无线环境中操作的任何其它类型的用户设备。
建立、维持、操作空中接口115以在基站105和用户110之间提供上行链路和/或下行链路无线通信链路的技术在本专业中已为大家熟知，为了清楚起见，本文仅仅讨论了与本揭示相关的建立、维持、以及操作空中接口115的部分。
基站105包括多个天线120，用于通过空中接口115传输和/或接收信息。虽然图中绘出了三个天线120(例如，120(1)，120(2)，120(nT))，本专业的普通技术人员应该明白，基站105不限于任何特定数量的天线120。并且，本专业的普通技术人员应该明白，在一些实施方式中，用户110也能够包括多个天线。因此基站105能够采用多输入多输出(MIMO)技术，从而使得多个天线120可以利用空中接口115的空间复用信道在同一频段上，同时传输多个独立的和不同的信号给用户110。
基站105包括预编码器125，该预编码器利用与用户110相关联的预编码矩阵将传输给每个用户110的信号映射到可用信道上。预编码矩阵的产生基于反馈，例如，从每个用户110获得的向量量化反馈。除了向量量化的反馈的其它形式也包括在本发明实施方式例子中。例如，该反馈能够包括码字表中的条目索引。基站105因此能够存储与连接至基站105的每个用户110关联的矩阵Ci的码本130。码本130包括以向量排列的复数加权，其中复数加权向量形成矩阵。特定应用情景中定义的矩阵集称之为码本。在上行链路预编码的情况下，用户110也可以包括预编码器125。在这种情况下，用户110能够利用预编码矩阵将传输给基站105的信号映射到可用信道上。
下面绘出的表1说明了带4个条目的2个天线的码本的例子。因此，下文说明的码本包括四个预编码向量(或者“码字”)。例如，可以将参数θ1…θ4理解为两个天线之间λ/2单元间距的情况下的方向。
  波束索引   加权1：w1  加权2：w2
  1   1  exp(-jπsin(θ1))
  2   1  exp(-jπsin(θ2))
  3   1  exp(-jπsin(θ3))
  4   1  exp(-jπsin(θ4))
表1.2个传输天线码本例子
每个码字能够包括至少两个加权：w1和w2。在该例中，对每个波束索引w1的值为1。w2的值取决于天线的单元间距。每个码字也能够包括与加权w1和w2关联的波束索引号。表1中绘出的示例码本仅仅出于说明目的，码本的其它形式也包括在本发明的实施方式中。例如，本揭示的码本包括与每个加权关联的任何加权数和/或值。
重新参考图1，系统能够以通信链路的用户110和基站105均知晓的预定义固定码本开始，以能够在码本下载之前使用预编码技术。此后，基站105通过空中接口传输码本130给每个用户110，以使得用户首先基于传输的码本产生反馈信息，并且随后接收以传输码本130条目预编码的信号。例如，用户110能够传输代表选择码本和/或码字的反馈比特给基站105，基站105能够利用基于来自用户110和系统100中的任何其它用户的反馈决定的预编码矩阵传输信息给用户110。基站105能够利用每个用户110提供的附加反馈来更新与每个用户110关联的码字和/或码本。
然而，在传输码本集130之前，为对用户110有效传输，基站105压缩码本。类似地，用户110能够压缩码本以用于对基站105的传输。基站105发送指示集信号，从指示集信号能够唯一获得整个码本。指示集包括的信息比整个码本的信息少。因此，较之整个码本的明确信令，实质性地减少了信令数量。根据本发明的实施方式，下文对预编码码本压缩的不同类型进行了描述。
图2说明了根据本发明的实施方式待基于镜像操作压缩的码本130的例子。例如，图2表示了4个码字，其中每个码字与一个条目索引数字关联。每个码字包括多个包含加权向量的加权(或者元素)。例如，与条目索引1关联的码字包括加权向量W10，W11，W12和W13。
根据该实施方式，图1中的基站105经由多个天线120发送码本130的第一码字集信号给用户110。第一码字集只表示码本130的一部分。在用户110处通过对第一码字集的镜像得到第二码字集。因此，基站105仅仅传输部分码本130，而在用户110处基于镜像操作能够得到整个码本130，下文将进行描述。
例如，码本130能够分成第一码字集和第二码字集。如果码字总数等于K，则码本130的码字能够分成两个K/2码字的集，其中每半个各自相关于第一集和第二集。基于与多个天线120关联的对称(参考图3进行说明)，指定第二码字集为第一码字集的“镜像”，或者反之亦可。在图2的例子中，指定与条目索引3和4关联的加权向量为与条目索引1和2关联的加权向量的“镜像”。在该例中，基站105发送与条目索引1和2关联的第一码字集信号，用户110接收与条目索引1和2关联的码字，并且基于镜像操作获得与条目索引3和4关联的第二码字集，下文对其进行说明。
用户110接收到与条目索引1和2关联的码字之后，用户110通过转置第一码字集中的元素对这些码字进行镜像。例如，与条目索引1关联的加权向量包括加权W10，W11，W12，W13。用户110能够通过翻转元素“W10，W11，W12，W13”得到与条目索引4关联的码字W13，W12，W11，W10，以获得与条目索引4关联的码字。对于与条目索引2关联的码字执行同样的操作，以获得与条目索引3关联的码字。因此，基站105传输表示整个码本130大约一半的指示集，并且用户110能够基于上述镜像操作获得另外一半。同样，该镜像操作也可以利用整个码本矩阵中的对称，例如，能够是hermitian性质的，因此等于其共轭转置。
图3说明了根据本发明的实施方式天线的线性阵列。天线的线性阵列包括多个天线120-天线120(1)，天线120(2)，天线120(3)，和天线120(4)，其中每个天线以距离d隔开。如上所述，多个天线120能够用在MIMO系统中。多个天线120中的每个包括在预编码器125中预编码期间用到的天线加权。码本130的码字基于多个天线120的天线加权。由于天线120(1)和天线120(2)能够与天线120(4)和天线120(3)对称，天线120(3)和天线120(4)的天线加权能够是天线120(2)和天线120(1)的镜像。利用这些对称以有效传输码本130给用户110。本发明的实施方式不仅仅限于天线的线性阵列，同样能够包括呈现对称特征的诸如天线圆形阵列或者天线交叉极化的天线排列的其它形式。
根据本发明的另一种实施方式，基站105发送码本130复数元素子集的信号，其中子集中每个复数元素具有一个特定的预定义幅度和/或相位。例如，基站105发送指示集信号，从指示集信号能够唯一获得整个码本。指示集包括的信息比整个码本的信息少。因此，较之整个码本的明确信令，实质性地减少了信令数量。例如，复数元素能够是正交幅度调制(QAM)和/或相移键控(PSK)符号。例如，组成码本130的向量和矩阵的各个元素为复数。例如，虽然来自整个复平面的复数能够被用作码本中的元素，但是码本的元素通常取自于称之为字母表的有限的复数集中。该字母表基于熟知的调制系统。由于所用字母表有限，用于下载码本的复数集能够被索引。因此，鉴于字母表以高分辨率传输或者是预先定义的，实际码本和相应的比例系数作为指示集传输，因此减少了传输所需信息的数量。用户110通过解调基于复数元素的子集获得整个码本130。
图4说明了根据本发明的实施方式具有相等幅度符号特征的正交相移键控(QPSK)系统140的例子。在该例中，整个码本的各个元素取自图4定义的4个复数集中。因此，能够减少码本130每个单元传输典型所需的信息数量到仅2个比特。也就是说，利用不同的两个比特组合表示每个复数元素。两个比特表示作为信号从基站105发送给每个用户110的复数元素的子集中的索引，其中元素的子集包括4个复数，如图4所示。
图5说明了根据本发明的实施方式64QAM系统150。在该例中，整个码本的各个元素取自于图5中定义的64个复数集。因此，能够减少码本130每个元素传输典型所需的信息数量到仅6个比特。6个比特的每个可能组合表示作为信号从基站105发送给每个用户110的复数元素的子集，其中，元素的子集能够包括至少64个复数，如图5所示。值得指出的是，除了QPSK和64QAM之外图4和图5中的压缩技术还能够用于其它的调制形式。
根据本发明的另一种实施方式中，基站105发送码本码字中的元素子集信号，其中，传输的子集元素相互依赖。基于此依赖，用户110能够获得整个码本。例如，基站105发送指示集信号，从指示集中能够唯一获得整个码本。复数元素的子集包括的信息比整个码本的信息少。参考图6，对这一操作进一步进行说明。
图6说明了根据本发明的实施方式具有复数加权的天线的线性阵列。天线的线性阵列包括多个天线120，其中多个天线120的每个天线以相等的距离隔开，如所示的距离d。根据该实施方式，能够给第一天线120(1)指定一个特定的天线加权。每个之后的天线的天线加权通过第一天线加权对之前天线加权的(另一个)乘积来获得。虽然图6对多个天线120的每个天线的特定天线加权进行了说明，但是第一天线加权复数值的任何形式以及提供剩余天线加权的任何其它算法也包含在本发明的实施方式中。
基于图6所示的排列，基站105只需要传输码本中的元素子集。例如，参考图6，基站105能够发送与天线120(1)关联的元素信号。用户110通过对与天线120(1)关联的传输元素进行适当修改从而获得与天线120(2)到120(4)关联的其它元素，来获得整个码本。
根据本发明的另一种实施方式，基站105能够对多个天线120的一个天线发送起始相位信号，并且对所有邻居阵列元件发送增量相对相移信号。例如，基站105发送作为一个天线的基本相位和其它天线的偏移相位的指示集信号，从中能够唯一获得整个码本。指示集包括的信息比整个码本的信息少。因此，较之整个码本的明确信令，实质性地减少了信令的数量。例如，能够给基本天线指定一个基本相位ph1，能够对在一个维度中下一个天线或者在额外维度中下几个天线的相位偏移提供一个偏移相位delta_ph2。对介于基站105和每个用户110之间的不同天线进行预先判定。用户110能够采用标准几何程序基于波束方向和天线间距(相关于载波波长)对整个码本计算预编码加权。对于具有相对低角度扩展信道的特殊情况，遵循标准几何程序能够对相移进行设计，以直接相关于结果波束的方向。因此，作为信号从基站105发送给每个用户110的指示集能够包括多个天线中一个天线的基本相位，以及对于多个天线中其它天线的附加偏移。用户110能够基于多个天线中一个天线的基本相位，以及多个天线中其它天线的附加偏移获得整个码本130。
根据本发明的另一种实施方式，码本130能够是一个等级码本，如2007年5月29日提交的申请号为No.11/754,624的美国专利对此进行了说明，该专利全文作为参考结合于此。换句话说，与每个用户110关联的码本130能够是等级码本130的一部分，例如，每个码本是具有L级别的等级码本130的级别l的部分，其中0＜或者＝l＜或者＝L。等级码本130如此组织，使得相对低级别的每个矩阵与下个较高级别的矩阵中的一个关联。
图7说明了等级码本130的实施方式。参考图7，等级码本130能够包括3个级别。虽然图7的等级码本130说明了3个级别，但等级码本130能够包括多于一个的任何数量的级别。每个级别指示了详细说明下一个更高级别的码本条目。例如，与级别1关联的码本条目包括4个码字。与级别1关联的每个码字包括2个比特。在级别2，与级别1关联的每个码字包括4个码字。与级别2关联的每个码字包括4个比特。类似地，在级别3，与级别2关联的每个码字包括4个更多的码字，与级别3关联的每个码字包括8个比特。因此，在每一级别，码本的分辨率增加了一个系数4。
在一个给定级别内，采用B’＜B比特来索引2B’码字，并且利用剩余的B-B’比特在组间穿过。B指示了每个间隔反馈比特的总数。B’指示了一个特定级别的比特数。参考图7，带有3个级别的等级码本采用B＝3的总比特数索引。B’＝2比特在4个码字的组中选择码本，并且剩余的1个比特指示了两个级别之间的“上行”或者“下行”转变。
参考图7，第二码本(例如，级别2的码本)取决于来自第一码本(例如，级别1的码本)的第一码向量的选择。码字生成的函数描述能够如下表示：
w＝wa·wb，并且wa∈CBa，wb∈CBb。
例如，从存储空间对码字wb和wa检索之后，在用户110的wb和wa向量之间执行合成操作。向量wb和wa是码本130中的向量。每个向量wb和wa各自包括一个通过CBa和CBb表示的码字。合成操作能够包括一个元素智能乘积。在元素智能乘积中，矩阵必须具有相同的行列数，并且对应的元素之间元素智能相乘。
根据本发明的实施方式，通过将每个码字定义为取自不同“母”码本的码字元素智能乘积，能够对等级码本130进行有效压缩。在该实施方式中，基站105发送等级级别指示和指示包括指示级别矩阵中的矩阵集的指示集的信号。该指示集能够是一个位图。基于该指示和指示矩阵集的指示集，基于指示包括指示级别矩阵集的指示集元素智能乘积，用户110获得等级码本集。级别指示和位图明确了说明码本的码本条目子集。
能够基于下面列出的等式1，获得用于父级别的任何码字w1∈C1的“子”码字。
等式1：w2＝w1·wg，其中wg∈G是一个父码本G的元素。
C1能够表示父级别(例如，级别1)的4个码字，并且，能够作为元素智能乘积w2＝w1·wg，获得4个“子”码字(例如，级别2)，其中wg∈G是父码本G的元素。
随着等级级别数的增加，形成了任意大数量的矩阵。接着在特定级别选择矩阵的任意子集，可以设计任何任意的码本。
例如，基本码本能够在用户110位置的最高概率方向上包括具有临近间距的矩阵，以及在用户110认定位置的两侧外部区域上具有相对较远间距的至少一个矩阵。这增加了码本对用户110的移动性的稳健性。在方法中所需的信令能够只包括单个指示等级码本级别的整数，从等级码本级别中应该选择矩阵集，并且位图长度等于该级别的矩阵数。
虽然上述实施方式说明了基站发送指示集信号给用户，本发明的实施方式同样包括用户发送指示集信号给基站的情况。例如，第一站能够发送指示集信号给第二站，并且第二站能够发送指示集信号给第一站。随后，在第一站或者第二站能够获得码本。
本发明实施方式的变形不应该被认定为脱离本发明的精神和范围，并且所有对本专业的技术人员显而易见的此类变形包括在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种系统，用于通过空中接口传输预编码码本，所述系统包括：
配置成经由至少一个天线发送指示集信号给第二站的第一站，基于所述被发送的指示集信号在第二站获得所述预编码码本，所述指示集包括的信息比所述预编码码本少。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述指示集包括第一码字集，从而使得可以在所述第二站基于镜像操作获得第二码字集。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述指示集包括所述预编码码本复数元素的子集，其中所述子集的每个复数元素具有一个预定义的幅度或相位。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述指示集包括所述预编码码本复数元素的子集，其中所述子集的复数元素相互依赖。
5.如权利要求4所述的系统，其中，至少一个天线包括多个天线，其中，对所述多个天线的第一天线指定一个第一天线加权，并且对随后的天线指定一个第二加权，所述第二加权是所述第一天线加权和之前天线天线加权的函数。
6.如权利要求1所述的系统，其中，至少一个天线包括多个天线，所述指示集包括所述多个天线之一的基本相位，以及所述多个天线中的其它天线的偏移相位。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述预编码码本是一个等级码本，并且所述指示集包括一个指示等级级别的指示，以及包含指示级别矩阵中的矩阵集。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述预编码码本是一个等级码本，并且所述指示集包括第一码本的指示和至少一个其它码本的至少一个指示，从而使得基于介于所述第一码本的指示和所述至少一个其它码本的至少一个指示之间的合成操作获得等级码本。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个天线包括多个天线。
10.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一站是一个基站，并且所述第二站是一个用户设备。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584663A (zh) * 2012-08-15 2015-04-29 瑞典爱立信有限公司 远程通信中的预编码码本位图
WO2023011336A1 (zh) * 2021-08-06 2023-02-09 华为技术有限公司 一种预编码处理方法及通信装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101917365B (zh) * 2010-08-16 2015-06-03 中兴通讯股份有限公司 一种码本的配置方法、装置和系统
ES2444119T3 (es) * 2011-04-29 2014-02-24 Ntt Docomo, Inc. Procedimiento y aparato para determinar una matriz de precodificación para precodificar símbolos a transmitir a una pluralidad de dispositivos inalámbricos
US8675762B2 (en) * 2011-05-02 2014-03-18 Alcatel Lucent Method of transforming pre-coded signals for multiple-in-multiple-out wireless communication
CN103782523B (zh) * 2011-07-01 2017-08-01 英特尔公司 用于均匀圆形阵列（uca）的结构化码本
EP2693654A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-05 Alcatel Lucent Coordinated multipoint transmission modes
EP2775563A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-10 Alcatel Lucent Network node and method
JP2015185953A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 株式会社Ｎｔｔドコモ ビーム選択方法、基地局、およびユーザ装置
US10263675B2 (en) 2014-11-25 2019-04-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and device for efficient precoder search
US10164694B2 (en) 2016-01-29 2018-12-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beamforming using an antenna array
CN114124181A (zh) * 2020-08-27 2022-03-01 中兴通讯股份有限公司 预编码矩阵索引确定方法、终端设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101166052A (zh) * 2006-10-19 2008-04-23 株式会社Ntt都科摩 一种多输入多输出系统的预编码方法及使用该方法的设备
WO2008115036A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Lg Electronics Inc. Method of transmitting codebook index in wireless communication system
US20080260059A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for efficient precoding information validation for mimo communications
WO2008131593A1 (en) * 2007-04-29 2008-11-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and system for managing control information

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09200115A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Toshiba Corp 無線通信システムにおける無線基地局のアンテナ指向性制御方法および可変指向性アンテナ
US7702029B2 (en) * 2006-10-02 2010-04-20 Freescale Semiconductor, Inc. MIMO precoding enabling spatial multiplexing, power allocation and adaptive modulation and coding
US7746952B2 (en) * 2007-01-08 2010-06-29 Samsung Electronics, Co., Ltd. Apparatus for generating precoding codebook for MIMO system and method using the apparatus
CN101257367B (zh) * 2007-02-28 2013-03-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 选择预编码的方法和装置
KR101382760B1 (ko) * 2007-03-21 2014-04-08 엘지전자 주식회사 다중 안테나를 이용한 통신시스템에서 코드북을 이용한데이터 전송방법
US7957701B2 (en) * 2007-05-29 2011-06-07 Alcatel-Lucent Usa Inc. Closed-loop multiple-input-multiple-output scheme for wireless communication based on hierarchical feedback
WO2009019892A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Panasonic Corporation 端末装置、基地局装置及び周波数リソース割当方法
ATE548811T1 (de) * 2008-06-30 2012-03-15 Alcatel Lucent Verfahren zur zuweisung von vorkodierungsvektoren in einem mobilen zellularen netzwerk
KR101056614B1 (ko) * 2008-07-30 2011-08-11 엘지전자 주식회사 다중안테나 시스템에서 데이터 전송방법
EP2566120B1 (en) * 2008-08-11 2014-04-02 LG Electronics Inc. Codebook design for uplink transmission in a SC-FDMA system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101166052A (zh) * 2006-10-19 2008-04-23 株式会社Ntt都科摩 一种多输入多输出系统的预编码方法及使用该方法的设备
WO2008115036A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Lg Electronics Inc. Method of transmitting codebook index in wireless communication system
US20080260059A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for efficient precoding information validation for mimo communications
WO2008131593A1 (en) * 2007-04-29 2008-11-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and system for managing control information

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584663A (zh) * 2012-08-15 2015-04-29 瑞典爱立信有限公司 远程通信中的预编码码本位图
WO2023011336A1 (zh) * 2021-08-06 2023-02-09 华为技术有限公司 一种预编码处理方法及通信装置

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