CN102868498A - 码本生成方法、数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种码本生成方法、数据传输方法及装置，其中，数据传输方法包括：接收UE发送的码字在8天线码本中的标号；在8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；利用所述码字对待发送的数据进行编码，发送编码后的数据；所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的。使用本发明实施例提供的技术方案，该8天线码本中的码字适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

Description

码本生成方法、数据传输方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种码本生成方法、数据传输方法及装置。

背景技术

在新一代无线蜂窝移动通信系统LTE-A(Long term Evolution Advanced，增强长期演进)的标准制定中，为了满足峰值频谱效率的需求，增加了对基站端8天线的支持。

现有技术提供一种8天线码本设计方法，其利用2天线码本和4天线码本做克罗内克积(Kronecker Product)，并利用4天线码本和2天线码本做KroneckerProduct，产生8天线满秩码本

具体如公式(1)所示：

${\mathrm{CB}}_8^{\left(8\right)}\⊆{\mathrm{MCB}}_8^{\left(8\right)}=\{W^{\left(2\right)}\⊗W^{\left(4\right)}|W^{\left(n\right)}\∈{\mathrm{CB}}_n^{\left(n\right)}\}\∪\{W^{\left(4\right)}\⊗W^{\left(2\right)}|W^{\left(n\right)}\∈{\mathrm{CB}}_n^{\left(n\right)}\}---\left(1\right)$

其中， $w^{\left(2\right)}\∈{\mathrm{CB}}_2^{\left(2\right)}=\{\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right],\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ j& -j\end{array}\right]\},$ n等于2或者4，W⁽²⁾为2天线码本中的码字，W⁽⁴⁾为4天线码本中的码字，

为2天线满秩码本，为4天线满秩码本。

现有技术的缺点是：

现有技术生成的8天线码字不适应双极化信道的特性，因此不能有效的适用于双极化天线。

发明内容

本发明实施例提供一种码本生成方法、数据传输方法及装置，可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

有鉴于此，本发明实施例提供：

一种码本生成方法，包括：

获得8天线的旋转矩阵

获得4天线秩为4的码字；

利用所述旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘，获得8天线秩为8的码字；所述8天线秩为8的码字用于基站对待发送的数据进行编码。

一种码本生成方法，包括：

获得4天线码字；

利用所述4天线码字，获得8天线秩为1的码字或者8天线秩为4的码字。

一种数据传输方法，包括：

接收用户设备UE发送的码字在8天线码本中的标号；

在8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；

利用所述码字对待发送的数据进行编码，发送编码后的数据；

所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的。

一种数据传输方法，包括：

在8天线码本中选择码字；

向基站发送所述码字在8天线码本中的标号；

所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的，或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的。

一种基站设备，包括：

保存单元，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的；

接收单元，用于接收用户设备UE发送的码字在8天线码本中的标号；

查找单元，用于在所述8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；

编码单元，用于利用查找单元找到的所述码字对待发送的数据进行编码；

发送单元，用于发送所述编码单元编码后的数据。

一种用户设备，包括：

保存单元，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的；

选择单元，用于在所述8天线码本中选择码字；

发送单元，用于向基站发送所选择的码字在8天线码本中的标号。

本发明实施通过根据8天线的旋转矩阵和4天线秩为4的码字，得到8天线秩为8的码字，该8天线秩为8的码字能适应双极化信道的特性，可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

本发明实施例通过利用4天线码字获得8天线秩为1的码字或者8天线秩为4的码字，上述8天线码字能适应双极化信道的特性，可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种码本生成方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种码本生成方法流程图；

图3是本发明实施例二提供的8天线极化方向示意图；

图4是本发明实施例三提供一种码本生成方法流程图；

图5是本发明实施例四提供一种码本生成方法流程图；

图6是本发明实施例六提供一种码本生成方法流程图；

图7是本发明实施例七提供一种码本生成方法流程图；

图8是本发明实施例八提供一种数据传输方法流程图；

图9是本发明实施例九提供一种数据传输方法流程图；

图10是本发明实施例十提供一种数据传输方法流程图；

图11是本发明实施例十一提供的基站设备结构图；

图12是本发明实施例十二提供的用户设备结构图。

具体实施方式

实施例一：

参阅图1，本发明实施例一提供一种8天线码本生成方法，该方法包括：

101、获得8天线的旋转矩阵；

102、获得4天线秩为4的码字；

103、利用4天线旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘，获得8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字用于基站对待发送的数据进行编码。

其中，所述由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵的结构为 $\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_q^{\left(4\right)}\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}0& X_q^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_p^{\left(4\right)}\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}0& X_p^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right],$ 和

分别为4天线秩为4的码字。

本发明实施一通过根据8天线的旋转矩阵和4天线秩为4的码字，得到8天线秩为8的码字，该8天线秩为8的码字能适应双极化信道的特性，可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

参阅图2，本发明实施例一提供一种码本生成方法，本实施例假定基站发送天线按照极化方向的分组为：{1，2，3，4}{5，6，7，8}，并且基站端天线极化方向为±45°(如图3所示)，UE端接收天线极化方向为0°/90°，利用8天线旋转矩阵和4天线码字得到8天线码字，该方法具体包括：

201、获得8天线的旋转矩阵。

8天线的旋转矩阵为： $U_{\mathrm{rot}}^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{cccccccc}1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1\\ 1& 0& 0& 0& -1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& -1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& -1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& -1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{I}_4& I_4\\ I_4& -I_4\end{array}\right]---\left(2\right)$

则极化方向为±45°的信道矩阵

其中，H_VH为极化方向为0°/90°的信道矩阵。

202、获得4天线rank4码本(即4天线秩为4的码本)。

假定该步骤中获得的4天线rank4码本为：

其中，

分别为4天线rank4码字。

203、利用4天线旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘，获得8天线秩为8的码字(即8天线rank8码字)。

其中，由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵的结构为 $\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_q^{\left(4\right)}\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}0& X_q^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_p^{\left(4\right)}\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}0& X_p^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right],$

和

分别为4天线秩为4的码字。

具体的，该步骤可以通过如下公式(3)或者公式(4)得到8天线秩为8的码字(即8天线rank8码字)。

$W_m^{\left(8\right)}={\left(U_{\mathrm{rot}}^{\left(8\right)}\right)}^{-1}\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_q^{\left(4\right)}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{I}_4& I_4\\ I_4& -I_4\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_q^{\left(4\right)}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& X_q^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& -X_q^{\left(4\right)}\end{array}\right]---\left(3\right)$

$W_m^{\left(8\right)}={\left(U_{\mathrm{rot}}^{\left(8\right)}\right)}^{-1}\left[\begin{array}{cc}0& X_q^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{I}_4& I_4\\ I_4& -I_4\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}0& X_q^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& X_q^{\left(4\right)}\\ -X_p^{\left(4\right)}& X_q^{\left(4\right)}\end{array}\right]---\left(4\right)$

其中，

为8天线rank8码本中的第m个码字。

其中，

和

分别为4天线rank4码本中的码字。

或者，

通过如下公式得到： $W_m^{\left(8\right)}={\left(U_{\mathrm{rot}}^{\left(8\right)}\right)}^{-1}\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_p^{\left(4\right)}\end{array}\right]$ 或者 $W_m^{\left(8\right)}={\left(U_{\mathrm{rot}}^{\left(8\right)}\right)}^{-1}\left[\begin{array}{cc}0& X_p^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right],$ 不影响本发明的实现。

需要说明的是，对本步骤中得到的8天线rank8码字作行交换，可以得到其它天线极化分组下的码字；并且将8天线rank8码字的行或者列与标量相乘，不改变码字。

本发明实施一通过根据8天线的旋转矩阵和4天线rank4码字，得到8天线rank8码字，该8天线rank8码字以4天线rank4码字为基础，简化了码本设计的复杂度；且通过本发明实施例得到的8天线码字具有嵌套nested特性和有限字符集，可以降低CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)计算复杂度和减少基站及UE的存储空间；该8天线码字可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例三：

参阅图4，本发明实施例三提供一种码本生成方法，该方法包括：

401、获得4天线码字；

402、利用所述4天线码字，获得8天线秩为1的码字或者8天线秩为4的码字。

本发明实施例三通过利用4天线码字直接获得8天线秩为1的码字或者8天线秩为4的码字，简化了码本设计的复杂度；且可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例四：

参阅图5，本发明实施例四提供一种码本生成方法，该方法中利用4天线码字得到8天线Rank1码字，利用8天线Rank1码字得到8天线Rank4码字，将8天线Rank4码字扩展成8天线Rank8码字，该方法具体包括：

501、根据设计需求，确定8天线码本的大小P。

其中，8天线码本的大小为8天线码本中码字的个数。

502、确定为单极化强相关场景优化的码字个数为Q，确定为双极化强相关场景优化的码字个数为R，其中，Q+R＜P。

503、获得为单极化强相关场景优化的8天线Rank1码字，和为双极化强相关场景优化的8天线Rank1码字，并删除为单极化强相关场景优化的8天线Rank1码字与为双极化强相关场景优化的8天线Rank1码字中重复的码字。

具体的，确定为单极化强相关场景优化的8天线Rank1码字过程具体包括：

(1)、采用公式(5)产生大小为Q的4发射天线离散傅里叶变换(DFT)Rank1码字(也可称为4天线离散傅里叶变换(DFT)Rank1码字)：

$D_{g,\mathrm{mn}}^{\left(N_T\right)}=\exp \left(j\frac{2\mathrm{\π}}{N_T}m(n+\frac{g}{Q})\right)/N_T---\left(5\right)$

其中，N_T为发射天线个数4，

为该码本中第g个码字的第m行第n列元素。

(2)、将4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字与优化参数

相乘，并将相乘得到的矩阵与4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字

级联，得到8天线Rank 1码字。

采用如下公式(6)和公式(7)可以得到8天线Rank 1码字。

$u_p^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{cc}{v}_p^{\left(4\right)}& \\ e^{j{\mathrm{\θ}}_p}{v}_p^{\left(4\right)}& \end{array}\right],p\∈\{\mathrm{1,2},...Q\}---\left(6\right)$

其中优化参数 $e^{j{\mathrm{\θ}}_p}={\left(\frac{v_p^4\left(2\right)}{v_p^4\left(1\right)}\right)}^4---\left(7\right)$

其中，

为根据

得到的4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字。

对双极化相关场景，本实施例假定基站端天线极化方向为±45°，UE端接收天线极化方向为0°/90°，具体的，确定为双极化强相关场景优化的8天线Rank1码字过程具体包括：

(1)、获得4发射天线Rank4码字。

$M_r^{\left(4\right)}=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\\ {\mathrm{\α}}_r& 0& -{\mathrm{\α}}_r& 0\\ 0& 1& 0& 1\\ 0& {\mathrm{\β}}_r& 0& -{\mathrm{\β}}_r\end{array}\right],r=\mathrm{1,2},...R/2---\left(8\right)$

$M_r^{\left(4\right)}=\left[\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 1\\ 0& {\mathrm{\β}}_{r-R/2}& 0& -{\mathrm{\β}}_{r-R/2}\\ 1& 0& 1& 0\\ {\mathrm{\α}}_{r-R/2}& 0& -{\mathrm{\α}}_{r-R/2}& 0\end{array}\right],r=R/2+1,...R---\left(9\right)$

其中， ${\mathrm{\α}}_r,{\mathrm{\β}}_r\∈{\mathrm{\Ψ}}_M=\left\{e^{j\frac{2\mathrm{\π}}{M}m}\right|m=\mathrm{0,1},...M-1\}$

该步骤中获得的4发射天线Rank4码字需要保证中的第二列与第三列作列交换后得到的矩阵是分块对角矩阵。

(2)、对于天线极化分组为{1，2，5，6}和{3、4、7、8}时，采用公式(10)获得8天线Rank1码字；对于天线极化分组为{1，2，7，8}和{3、4、5、6}时，采用公式(11)获得8天线Rank1码字。

当天线极化分组为{1，2，5，6}和{3、4、7、8}时：

利用4天线旋转矩阵与

的第一列相乘得到4行1列的矩阵，将所述4行1列的矩阵与优化参数

相乘，将所述4行1列的矩阵与优化参数

相乘得到的矩阵与所述4行1列的矩阵级联，得到8天线秩为1的码字；

$u_r^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1)\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_r}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1)\end{array}\right],r\∈\{\mathrm{1,2},...R\}---\left(10\right)$

其中， $U_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\\ 0& 1& 0& 1\\ 1& 0& -1& 0\\ 0& 1& 0& -1\end{array}\right]$

$e^{j{\mathrm{\θ}}_r}=\left\{\begin{array}{cc}{\left({\mathrm{\α}}_r\right)}^2& r=\mathrm{1,2},...R/2\\ {\left({\mathrm{\α}}_{r-R/2}\right)}^2& r=R/2+1,...R\end{array}\right.$

当天线极化分组为{1，2，7，8}和{3、4、5、6}时：将4天线旋转矩阵与

的第一列相乘得到第一矩阵，若r在1到R/2范围内，将4天线旋转矩阵与的第一列和优化参数

相乘得到第二矩阵，将第一矩阵与第二矩阵级联，得到8天线秩为1的码字；若r在(R/2)+1到R范围内，将4天线旋转矩阵与

的第一列和优化参数

相乘得到第三矩阵，将第一矩阵与第三矩阵级联，得到8天线秩为1的码字；

$u_r^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1)\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_r}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_{r+R/2}^{\left(4\right)}(:,1)\end{array}\right],r\∈\{\mathrm{1,2},...R/2\}$ (11)

$u_r^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1)\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_r}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_{r-R/2}^{\left(4\right)}(:.1)\end{array}\right],r\∈\{r/2+1,...R\}$

其中， $U_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\\ 0& 1& 0& 1\\ 1& 0& -1& 0\\ 0& 1& 0& -1\end{array}\right]$

$e^{j{\mathrm{\θ}}_r}=\left\{\begin{array}{cc}{\left({\mathrm{\α}}_r\right)}^2& r=\mathrm{1,2},...R/2\\ {\left({\mathrm{\α}}_{r-R/2}\right)}^2& r=R/2+1,...R\end{array}\right.$

需要说明的，Rank1码字重复的定义为：若码字a可以写成码字b与一个标量c相乘即a＝b·c则码字a与码字c重复。

504、获得为双极化弱相关场景优化的8天线Rank1码字。

假定步骤203中在为单极化强相关场景优化的8天线Rank1码字和为双极化强相关场景优化的8天线Rank1码字中重复的码字个数为S，则为双极化弱相关场景优化的8天线Rank1码字的个数为P-(Q+R)+S。

对于双极化弱相关场景，将4天线旋转矩阵与

的第一列相乘得到第四矩阵，将4天线旋转矩阵与

的第一列和优化参数

相乘得到第五矩阵，将第四矩阵与第五矩阵级联，得到8天线秩为1的码字。

如果天线极化分组为{1，2，5，6}和{3、4、7、8}，则利用如下公式(12)得到8天线Rank1码字。

$u_t^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_{r1}^{\left(4\right)}(:,1)\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_t}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_{r2}^{\left(4\right)}(:,1)\end{array}\right]$

t∈{1，2，…P-Q-R+S}，                (12)

r1≠r2，

r1，r2∈{1，2，…R/2}∪r1，r2∈{R/2+1，…R}

如果天线极化分组为{1，2，7，8}和{3、4、5、6}，则利用如下公式(13)得到8天线Rank1码字。

$u_t^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{rot}}{M}_{r1}^{\left(4\right)}(:,1)\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_t}{U}_{\mathrm{rot}}{M}_{r2}^{\left(4\right)}(:,1)\end{array}\right]$

t∈{1，2，…P-Q-R+S}，

|r1-r2|≠R/2，                       (13)

r1∈{1，2，…R/2}∩r2∈{R/2+1，…R}

∪

r1∈{R/2+1，…R}∩r2∈{1，2，…R/2}

505、将8天线Rank1码字中前4行中的4天线Rank1码字扩展成4天线Rank4码字，将8天线Rank1码字中后4行中的4天线Rank1码字扩展成4天线Rank4码字后再乘以对角阵，得到8天线Rank4码字。

(1)对于单极化强相关场景，可采用如下两种方式得到4天线Rank4码字M_p：

第一种方式：对4天线Rank1码字进行豪斯霍尔德Householder变换得到4天线Rank4码字M_p(如公式(13a))：

$M_p=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& -1& 0& 0\\ 0& 0& -1& 0\\ 0& 0& 0& -1\end{array}\right]v_p^{\left(4\right)}---\left(13a\right)$

其中，

为4天线Rank1码字。

第二种方式，采用如下公式(13b)，并以公式(13c)作为约束条件，得到4天线Rank4码字M_p

令M_p＝e_p·T                          (13b)

其e_p为对角阵，

e_p与相关；且

为M_p的第一列(如公式(13c))：

$v_p^{\left(4\right)}=M_p(:,1)---\left(13c\right)$

其中，T为任一4乘4维Unitary矩阵(例如DFT矩阵)。

对于双极化强相关场景，将8天线Rank1码字中的4天线Rank1码字扩展成4天线Rank4码字，如公式(14)。

$U_{\mathrm{rot}}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1)\→U_{\mathrm{rot}}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1:4)---\left(14\right)$

(2)将8天线Rank1码字中后4行中的4天线Rank1码字扩展成的4天线Rank4码字乘以对角阵，得到8天线Rank4码字。

如下矩阵是为单极化强相关场景优化的8天线Rank4码字。

$\left[\begin{array}{c}{M}_p^{\left(4\right)}\\ M_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_p\end{array}\right]$

如下矩阵是天线极化分组为{1，2，5，6}和{3、4、7、8}时，为双极化强相关场景优化的8天线Rank4码字。

$\left[\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1:4)\\ U_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1:4){\mathrm{\Λ}}_r\end{array}\right]$

如下矩阵是为双极化弱相关场景优化的8天线Rank4码字。

$\left[\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_{r1}^{\left(4\right)}(:,1:4)\\ U_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_{r2}^{\left(4\right)}(:,1:4){\mathrm{\Λ}}_t\end{array}\right]$

其中，Λ为对角阵，用于优化高rank(即rank＞1)的码距，Λ(1，1)＝e^jθ是已经确定的，由Rank 1码字优化过程决定。Λ(2，2)可以通过方向性来决定，也可以通过优化Rank 2码字的chordal码距得到。

506、将8天线Rank4码字扩展为8天线Rank8码字，且保证8天线Rank8码本中码字的正交性。

该步骤的具体实现方式可以是：将8天线Rank4码字作为8天线Rank8码字的前4列，将所述8天线Rank4码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线Rank8码字的后4列；或者，将8天线Rank4码字作为8天线Rank8码字的后4列，将所述8天线Rank4码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线Rank8码字的前4列。

为单极化强相关场景优化的8天线Rank8码字可以是如下矩阵：

$\left[\begin{array}{cc}{M}_p^{\left(4\right)}& M_p^{\left(4\right)}\\ M_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_p& -M_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_p\end{array}\right]$

天线极化分组为{1，2，5，6}和{3、4、7、8}时，为双极化强相关场景优化的8天线Rank8码字可以是如下矩阵：

$\left[\begin{array}{cc}{U}_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1:4)& U_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1:4)\\ U_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1:4){\mathrm{\Λ}}_r& -U_{\mathrm{rot}}^{\left(4\right)}{M}_r^{\left(4\right)}(:,1:4){\mathrm{\Λ}}_r\end{array}\right]$

为双极化弱相关场景优化的8天线Rank8码字可以是如下矩阵。

$\left[\begin{array}{cc}{M}_p^{\left(4\right)}& M_p^{\left(4\right)}\\ M_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_p& -M_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_p\end{array}\right]$

其中，上述实施例中8天线Rank1码字是8天线秩为1的码字；8天线Rank4码字是8天线秩为4的码字；8天线Rank8码字是8天线秩为8的码字；4发射天线Rank1码字是4发射天线秩为1的码字，4发射天线Rank4码字是4发射天线秩为4的码字。

本发明实施例四通过利用4天线Rank4码字获得8天线Rank1码字，进而得到8天线Rank4码字，将8天线Rank4码字扩展为8天线Rank8码字，该8天线码字是以4天线码字为基础，简化了码本设计的复杂度；该8天线码字具有nested特性和有限字符集，可以降低CQI计算复杂度；该8天线码字可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例五：

本发明实施例五提供一种码本生成方法，该方法与实施例四的区别在于：

为单极化强相关场景优化的8天线Rank1码字的设计方法不同，具体设计过程包括：

先产生大小为Q的8发射天线DFT Rank 1码字

其中，p∈{1，2，......Q}，可以采用公式(5)实现，此时公式(5)中的N_T为8。

采用如下公式得到4天线Rank1码字

$v_p^{\left(4\right)}=\left[\begin{array}{cc}{x}_p^{\left(8\right)}(1:2)& \\ x_p^{\left(8\right)}(5:6)& \end{array}\right],p\∈\{\mathrm{1,2},...Q\}.$

然后通过对4天线码字级联和旋转产生8天线Rank1码字，其具体实现方式可以采用如下公式：

$u_p^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{cc}{v}_p^{\left(4\right)}& \\ e^{j{\mathrm{\θ}}_p}{v}_p^{\left(4\right)}& \end{array}\right],p\∈\{\mathrm{1,2},...Q\},$ 其中， $e^{j{\mathrm{\θ}}_p}={\left(\frac{v_p^4\left(2\right)}{v_p^4\left(1\right)}\right)}^2.$

由于本发明实施例中的天线极化分组为：{1，2，3，4}{5，6，7，8}，因此，将实施例二得到的8天线Rank8码字的第3、4行与第5、6行互换，参见如下公式：

$W_{\left(i\right)}^{\left(8\right)}=\mathrm{\Π}\left[\begin{array}{cc}{M}_i^{\left(4\right)}& M_i^{\left(4\right)}\\ M_i^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_i& -M_i^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_i\end{array}\right]$

其中， $\mathrm{\Π}=\left[\begin{array}{cccccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right]$

本发明实施例三通过利用4天线Rank4码字获得8天线Rank1码字，进而得到8天线Rank4码字，将8天线Rank4码字扩展为8天线Rank8码字，该8天线码字以4天线码字为基础，简化了码本设计的复杂度；该8天线码字具有nested特性和有限字符集，可以降低CQI计算复杂度和减少基站及UE的存储空间；该8天线码字可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例六：

参阅图6，本发明实施例六提供一种码本生成方法，适用于单极化强相关场景，该方法从4天线Rank4码字直接获得8天线Rank4码字，该方法具体包括：

601、对于单极化强相关场景，产生4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字，根据4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字得到4天线Rank4码字。

其中，产生大小为Q的4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字的方式可以采用公式(5)，根据4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字得到4天线Rank4码字的方式可以采用公式(13a)或者(13b)和(13c)。

602、将4天线Rank4码字乘以对角阵，将所述4天线Rank4码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线Rank4码字级联，得到8天线Rank4码字。

其中，8天线Rank4码字的结构可以为： $\left[\begin{array}{c}{M}_p^{\left(4\right)}\\ M_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_p\end{array}\right]$

其中，Λ_p为对角阵，其中p表示该8天线Rank4码字是8天线Rank4码本中的第p个码字，为4天线Rank4码字。

或者，该步骤中，将第一4天线Rank4码字乘以对角阵，将第一4天线Rank4码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线Rank4码字级联，得到8天线Rank4的码字。

603、将8天线Rank4码字作为8天线Rank8码字的前4列，将8天线Rank4码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线Rank8码字的后4列；或者，将8天线Rank4码字作为8天线Rank8码字的后4列，将所述8天线Rank4码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线Rank8码字的前4列。

本发明实施例六根据4发射天线离散傅里叶变换Rank1码字得到4天线Rank4码字，根据4天线Rank4码字得到8天线Rank4码字，进而扩展得到8天线Rank8码字，该8天线码字是以4天线码字为基础，简化了码本设计的复杂度；该8天线码字具有nested特性和有限字符集，可以降低CQI计算复杂度；该8天线码字可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例七：

参阅图7，本发明实施例七提供一种码本生成方法，适用于单极化、双极化相关场景，该方法从4天线Rank4码字直接获得8天线Rank4码字，，该方法包括：

701、获得4天线Rank4码本。

其中，4天线Rank4码本的结构如下：

${\mathrm{CB}}^{\left(4\right)}=\{X_1^{\left(4\right)},X_2^{\left(4\right)},...X_N^{\left(4\right)}\}$

702、利用4天线Rank4码本中的第一码字(即第一4天线Rank4码字)与对角阵相乘，将4天线Rank4码本中的第一码字与对角阵相乘得到的矩阵与4天线Rank4码本中的第二码字级联，得到8天线Rank4码字，其中该步骤中的第一码字、第二码字不表示4天线Rank4码本中的第一个码字和第二个码字(即第二4天线Rank4码字)，而是指4天线Rank4码本中的两个不同的码字。

703、将8天线Rank4码字作为8天线Rank8码字的前4列，将所述8天线Rank4码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线Rank8码字的后4列；或者，将8天线Rank4码字作为8天线Rank8码字的后4列，将所述8天线Rank4码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线Rank8码字的前4列，所得到的8天线Rank8码字结构如下：

$W_m^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& X_p^{\left(4\right)}\\ X_q^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_m& -X_q^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_m\end{array}\right],p\∈\mathrm{1,2},...N,q\∈\mathrm{1,2},...N,$

若上述步骤402中利用4天线Rank4码本中的一个码字与对角阵相乘，将相乘得到的矩阵与该同一个码字级联，得到8天线Rank4码字，则得到的8天线Rank8码本的矩阵结构如下：

$W_m^{\left(8\right)}=\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& X_p^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_m& -X_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_m\end{array}\right],p\∈\mathrm{1,2},...N,q\∈\mathrm{1,2},...N,$

本发明实施例四通过利用4天线Rank4码字获得8天线Rank4码字，将8天线Rank4码字扩展为8天线Rank8码字，该8天线码字以4天线码字为基础，简化了码本设计的复杂度；该8天线码字具有nested特性和有限字符集，可以降低CQI计算复杂度和减少基站及UE的存储空间；该8天线码字可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

为使本发明实施例更加清楚明白，现举实例说明：

假定字符集

则该8天线码本中码字的所有元素都是该字符集中的元素。假定码本中码字的个数N＝16。

假设天线极化分组为{1，2，3，4}和{5，6，7，8}，则利用本发明实施例提供的技术方案进行chordal距离优化后得到的下行8天线MIMO码本为：

$W_i=\frac{1}{\sqrt{2}}\mathrm{\Π}\left[\begin{array}{cc}{M}_i^{\left(4\right)}& M_i^{\left(4\right)}\\ M_i^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_i& -M_i^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_i\end{array}\right]$

其中， $\mathrm{\Π}=\left[\begin{array}{cccccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right]$

$M_i^{\left(4\right)}=I_4-2u_i{u}_i^H/u_i^H{u}_i$

其中，所生成的矢量u_i和对角阵Λ_i如表1所示：

表1

其中，Rank8码字与其他Rank码字的映射关系如表2所示：

表2

实施例八：

参阅图8，本发明实施例八提供一种数据传输方法，该方法中8天线码本保存在UE和基站上，该方法中8天线码本是根据实施例一至实施例七所提供的技术方案获得的，该方法具体包括：

801、基站向UE发送参考信号(reference signal)。

802、UE根据该参考信号进行信道测量。

803、UE根据信道测量结果选择数据传输的秩(Rank)、信道质量标记(CQI)和预编码码字，其中，预编码码字是从预置的8天线码本中选择的某一个矩阵，即选择一个预编码码字(可简称码字)。

804、UE向基站反馈CQI、Rank和预编码码字在码本中的标号(PMI)。

805、基站根据接收的CQI、Rank和预编码码字在码本中的标号(PMI)，选择调制方式、预编码矩阵等信息。

具体的，基站根据标号在8天线码本中查找预编码矩阵。

806、基站利用所找到的预编码矩阵，对待发送数据进行编码，发送编码后的数据。

807、UE接收基站发送的数据，利用步骤503中选择的预编码矩阵，对接收的数据进行解析。

本发明实施例八保存在UE和基站上的预编码矩阵可适用双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关、单极化弱相关等多种场景。

实施例九：

参阅图9，本发明实施例九提供一种数据传输方法，该方法包括：

901、接收用户设备UE发送的码字在8天线码本中的标号；

902、在8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；

903、利用所述码字对待发送的数据进行编码，发送编码后的数据；

所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的。

其中，本发明实施例上述步骤的执行主体可以是基站。

本发明实施九的8天线秩为8的码字是根据8天线的旋转矩阵和4天线秩为4的码字得到的，或者，8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的，可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例十：

参阅图10，本发明实施例十提供一种数据传输方法，该方法包括：

1001、在8天线码本中选择码字；

1002、向基站发送所述码字在8天线码本中的标号。

所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的，或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的。

其中，本发明实施例上述步骤的执行主体可以是用户设备。

本发明实施十的8天线秩为8的码字是根据8天线的旋转矩阵和4天线秩为4的码字得到的，或者，8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的，可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例十一：

参阅图11，本发明实施例十一提供一种基站设备，包括：

保存单元1101，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的；

接收单元1102，用于接收用户设备UE发送的码字在8天线码本中的标号；

查找单元1103，用于在8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；

编码单元1104，用于利用查找单元1103找到的码字对待发送的数据进行编码；

发送单元1105，用于发送所述编码单元1104编码后的数据。

其中，所述8天线秩为4的码字是将4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联得到的；或者，所述8天线秩为4的码字是将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联得到的。

其中，所述8天线秩为8的码字的前4列是所述8天线秩为4的码字，后4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的；

或者，

所述8天线秩为8的码字的后4列是所述8天线秩为4的码字，前4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的。

本发明实施十一中的8天线秩为8的码字是根据8天线的旋转矩阵和4天线秩为4的码字得到的，或者，8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的，简化了码本设计的复杂度；该8天线码字具有nested特性和有限字符集，可以降低CQI计算复杂度和减少基站的存储空间；且该8天线码字可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

实施例十二：

参阅图12，本发明实施例十二提供一种用户设备，包括：

保存单元1201，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的；

选择单元1202，用于在所述8天线码本中选择码字；

发送单元1203，用于向基站发送所选择的码字在8天线码本中的标号。

该用户设备还包括：接收单元1204，用于接收所述基站发送的数据；所述基站发送的数据是所述基站利用所述标号所标识的码字对待发送的数据编码后发出的；解码单元1205，用于根据所选择的码字，对所述基站发送的数据进行解码。

其中，所述8天线秩为4的码字是将4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联得到的；或者，所述8天线秩为4的码字是将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联得到的。

其中，所述8天线秩为8的码字的前4列是所述8天线秩为4的码字，后4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的；或者，所述8天线秩为8的码字的后4列是所述8天线秩为4的码字，前4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的。

本发明实施例十二中的8天线秩为8的码字是根据8天线的旋转矩阵和4天线秩为4的码字得到的，或者，8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的，简化了码本设计的复杂度；该8天线码字具有nested特性和有限字符集，可以降低CQI计算复杂度和减少UE的存储空间；且该8天线码字可适用于双极化强相关、双极化弱相关、单极化强相关和单极化弱相关等多种场景。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，例如只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明还提供如下实施例：

[1].一种码本生成方法，其特征在于，包括：

获得8天线的旋转矩阵

获得4天线秩为4的码字；利用所述旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘，获得8天线秩为8的码字；所述8天线秩为8的码字用于基站对待发送的数据进行编码。

[2].根据实施例[1]所述的方法：所述由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵的结构为 $\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_q^{\left(4\right)}\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}0& X_q^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}{X}_p^{\left(4\right)}& 0\\ 0& X_p^{\left(4\right)}\end{array}\right]$ 或者 $\left[\begin{array}{cc}0& X_p^{\left(4\right)}\\ X_p^{\left(4\right)}& 0\end{array}\right],$

和分别为4天线秩为4的码字。

[3].根据实施例[1]或[2]所述的方法，该方法还包括：对所获得的8天线秩为8的码字进行行交换。

[4].一种码本生成方法，其特征在于，包括：获得4天线码字；利用所述4天线码字，获得8天线秩为1的码字或者8天线秩为4的码字。

[5].根据实施例[4]所述的方法，其特征在于，

对于单极化强相关场景，所述获得4天线码字包括：

利用公式

获得4天线离散傅里叶变换秩为1的码字，其中，

为4天线离散傅里叶变换秩为1的第g个码字的第m行第n列元素，所述Q是为单极化强相关场景优化的码字个数，N_T＝4；

或者，利用公式

获得8天线离散傅里叶变换秩为1的码字根据天线极化分组，选定

中的四个元素作为4天线离散傅里叶变换秩为1的码字的元素，其中，

为8天线离散傅里叶变换秩为1的第g个码字的第m行第n列元素，所述Q是为单极化强相关场景优化的码字个数，N_T＝8。

[6].根据实施例[5]所述的方法，其特征在于，所述获得4天线码字还包括：

利用豪斯霍尔德Householder变换，将4天线离散傅里叶变换秩为1的码字扩展成4天线秩为4的码字；

或者，利用公式

并以

为约束条件，将4天线离散傅里叶变换秩为1的码字扩展成4天线秩为4的码字，其中，所述

是4天线秩为4的码字，e_p为对角阵，T为4乘4维的酉unitary矩阵，

为4天线离散傅里叶变换秩为1的码字。

[7].根据实施例[4]所述的方法，其特征在于，

所获得的4天线码字包括4天线离散傅里叶变换秩为1的码字

所述利用所述4天线码字，获得8天线秩为1的码字包括：

将所述4天线离散傅里叶变换秩为1的码字

与优化参数

相乘，将相乘得到的矩阵与所述4天线离散傅里叶变换秩为1的码字

级联，得到8天线秩为1的码字。

[8].根据实施例[4]所述的方法，其特征在于，

所获得的4天线码字包括：4天线秩为4的码字

利用所述4天线码字，获得8天线秩为1的码字包括：

对于双极化强相关场景，当天线极化分组为{1，2，5，6}和{3，4，7，8}时，利用4天线旋转矩阵与

的第一列相乘得到4行1列的矩阵，将所述4行1列的矩阵与优化参数

相乘，将所述4行1列的矩阵与优化参数相乘得到的矩阵与所述4行1列的矩阵级联，得到8天线秩为1的码字；

和/或，

对于双极化强相关场景，当天线极化分组为{1，2，7，8}和{3，4，5，6}时，将4天线旋转矩阵与

的第一列相乘得到第一矩阵，若r在1到R/2范围内，将4天线旋转矩阵与

的第一列和优化参数

相乘得到第二矩阵，将第一矩阵与第二矩阵级联，得到8天线秩为1的码字；若r在(R/2)+1到R范围内，将4天线旋转矩阵与

的第一列和优化参数

相乘得到第三矩阵，将第一矩阵与第三矩阵级联，得到8天线秩为1的码字；

和/或，

对于双极化弱相关场景，将4天线旋转矩阵与

的第一列相乘得到第四矩阵，将4天线旋转矩阵与

的第一列和优化参数相乘得到第五矩阵，将第四矩阵与第五矩阵级联，得到8天线秩为1的码字。

[9].根据实施例[4]或者[6]所述的方法，其特征在于，

所获得的4天线码字包括：4天线秩为4的码字；

利用所述4天线码字，获得8天线秩为4的码字包括：

将所述4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联，得到8天线秩为4的码字；

和/或，

将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联，得到8天线秩为4的码字。

[10].根据实施例[4]所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

将8天线秩为4的码字作为8天线秩为8的码字的前4列，将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线秩为8的码字的后4列；

或者，

将8天线秩为4的码字作为8天线秩为8的码字的后4列，将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后作为8天线秩为8的码字的前4列。

[11].一种数据传输方法，其特征在于，包括：

接收用户设备UE发送的码字在8天线码本中的标号；

在8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；

利用所述码字对待发送的数据进行编码，发送编码后的数据；

所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的。

[12]根据实施例[11]所述的方法，其特征在于，包括：

所述8天线秩为4的码字是将4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联得到的；

或者，

所述8天线秩为4的码字是将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联得到的。

[13].根据实施例[11]或者[12]所述的方法，其特征在于，包括：

所述8天线秩为8的码字的前4列是所述8天线秩为4的码字，后4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的；

或者，

所述8天线秩为8的码字的后4列是所述8天线秩为4的码字，前4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的。

[14].一种数据传输方法，其特征在于，包括：

在8天线码本中选择码字；

向基站发送所述码字在8天线码本中的标号；

所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的，或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的。

[15].根据实施例[14]所述的方法，其特征在于，

所述8天线秩为4的码字是将4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联得到的；

或者，

所述8天线秩为4的码字是将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联得到的。

[16]根据实施例[14]或者[15]所述的方法，其特征在于，

所述8天线秩为8的码字的前4列是所述8天线秩为4的码字，后4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的；

或者，

所述8天线秩为8的码字的后4列是所述8天线秩为4的码字，前4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的。

[17]一种基站设备，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的；

接收单元，用于接收用户设备UE发送的码字在8天线码本中的标号；

查找单元，用于在所述8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；

编码单元，用于利用查找单元找到的所述码字对待发送的数据进行编码；

发送单元，用于发送所述编码单元编码后的数据。

[18].根据实施例[17]所述的基站设备，其特征在于，

所述8天线秩为4的码字是将4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联得到的；

或者，

所述8天线秩为4的码字是将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联得到的。

[19].根据实施例[17]或者[18]所述的基站设备，其特征在于，

所述8天线秩为8的码字的前4列是所述8天线秩为4的码字，后4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的；

或者，

所述8天线秩为8的码字的后4列是所述8天线秩为4的码字，前4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的。

[20].一种用户设备，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字是利用8天线的旋转矩阵的逆矩阵与由4天线秩为4的码字形成的8维矩阵相乘得到的；或者，所述8天线秩为8的码字是由8天线秩为4的码字扩展成的，所述8天线秩为4的码字是根据4天线码字得到的；

选择单元，用于在所述8天线码本中选择码字；

发送单元，用于向基站发送所选择的码字在8天线码本中的标号。

[21]根据实施例[20]所述的用户设备，其特征在于，

所述8天线秩为4的码字是将4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联得到的；

或者，

所述8天线秩为4的码字是将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联得到的。

[22]根据实施例[20]或者[21]所述的用户设备，其特征在于，

所述8天线秩为8的码字的前4列是所述8天线秩为4的码字，后4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的；

或者，

所述8天线秩为8的码字的后4列是所述8天线秩为4的码字，前4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的。

以上对本发明实施例所提供的码本生成方法、数据传输方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种通信系统中码字生成方法，其特征在于，包括：

获得4天线秩为4的码字；

根据所述4天线秩为4的码字获得8天线秩为4的码字，所述根据所述4天线秩为4的码字获得8天线秩为4的码字包括：将所述4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与所述4天线秩为4的码字级联，得到8天线秩为4的码字；或者，将第一4天线秩为4的码字乘以对角阵，将所述第一4天线秩为4的码字和对角阵相乘得到的矩阵与第二4天线秩为4的码字级联，得到8天线秩为4的码字；

根据所述8天线秩为4的码字获得8天线秩为8的码字。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述8天线秩为8的码字的前4列是所述8天线秩为4的码字，后4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的；

或者，

所述8天线秩为8的码字的后4列是所述8天线秩为4的码字，前4列是将所述8天线秩为4的码字中的前4行或者后四行取负值后得到的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述8天线秩为4的码字结构为： $\left[\begin{array}{c}{M}_p^{\left(4\right)}\\ M_p^{\left(4\right)}{\mathrm{\Λ}}_p\end{array}\right].$

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述获得4天线秩为4的码字

包括：

获取4天线秩为1的码字；

利用所述4天线秩为1的码字，根据下述任意方法之一获得所述4天线秩为4的码字：

(a)根据公式：

获得所述4天线秩为4的码字，其中，N_T为发射天线个数4，

为该码本中第g个码字的第m行第n列元素，Q为所述4天线秩为1的码字的大小；

(b)对所述4天线秩为1的码字根据下列公式进行豪斯霍尔德变换得到4天线秩为4码字M_p，所述 $M_p=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& -1& 0& 0\\ 0& 0& -1& 0\\ 0& 0& 0& -1\end{array}\right]v_p^{\left(4\right)},$ 其中，

为4天线秩为1的码字；或者

(c)根据公式M_p＝e_p·T，并以公式

作为约束条件，得到4天线Rank4码字，其中M_p为4天线秩为4的码字，e_p为对角阵，e_p与

相关；且

为M_p的第一列，M_p为任一4乘4维Unitary矩阵。

5.一种通信系统，其特征在于，包括至少一个基站及用户设备UE，

所述基站包括：

保存单元，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字根据权利要求1至4任意一项获得；

接收单元，用于接收所述UE发送的预编码码字在码本中的标号PMI；

查找单元，用于在所述8天线码本中查找所述PMI所标识的码字；

编码单元，用于利用查找单元找到的所述码字对待发送的数据进行编码；和

发送单元，用于发送所述编码单元编码后的数据。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述UE包括：

保存单元，用于保存所述8天线码本

选择单元，用于在所述8天线码本中选择码字；及

发送单元，用于向基站发送所述PMI。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述UE还包括：

接收单元，用于接收所述基站利用所述PMI所标识的码字编码后的数据；和

解码单元，用于根据所选择的码字，对所述接收单元接收的数据进行解码。

8.一种用户设备UE，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字根据权利要求1至4任意一项获得；

选择单元，用于在所述8天线码本中选择码字；和

发送单元，用于向基站发送所选择的码字在8天线码本中的标号PMI。

9.根据权利要求8所述的UE，其特征在于所述UE还包括：

接收单元，用于接收所述基站利用所述PMI所标识的码字编码后的数据；和

解码单元，用于根据所选择的码字，对所述接收单元接收的数据进行解码。

10.一种基站，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存8天线码本，所述8天线码本至少包括：8天线秩为8的码字，所述8天线秩为8的码字根据权利要求1至4任意一项获得；

接收单元，用于接收用户设备UE发送的码字在8天线码本中的标号；

查找单元，用于在所述8天线码本中查找所述标号所标识的所述码字；

编码单元，用于利用查找单元找到的所述码字对待发送的数据进行编码；和

发送单元，用于发送所述编码单元编码后的数据。

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