CN103001676A - 无线通信方法、用户设备和基站 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种通信方法以及采用该通信方法的用户设备。所述通信方法包括如下步骤：导频信号接收步骤，接收基站发送的导频信号；信道估计步骤，根据接收到的导频信号进行信道估计，以得到信道状态信息；反馈比特数目确定步骤，根据多用户系统中用户设备的移动速度，自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn，以在不增加反馈比特总数的前提下最大化系统的总吞吐量；以及反馈步骤，利用所确定的反馈比特数目fbn，将所述信道状态信息反馈至基站。与传统的平均分配反馈比特数的方案相比，所述通信方法和用户设备提高了反馈比特的利用效率，改善了反馈延迟带来的不利影响。

Description

无线通信方法、用户设备和基站

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种无线通信方法、用户设备和基站，能够自适应地确定用于反馈信道状态信息的比特数目。

背景技术

在多天线系统中，预编码技术可以有效地对抗衰落和消除用户间干扰。在基站侧，对发射信号进行预编码处理必须基于一定程度的信道状态信息。对于时分双工(TDD，Time-Division Duplex)无线通信系统，上行链路和下行链路的信道具有对偶性，基站侧的发射机可以通过对上行链路的信道估计获得下行链路的信道状态信息；但是对于频分双工(FDD，Frequency-Division Duplex)无线通信系统，上行链路和下行链路信道不具有对偶性，基站侧的发射机只能通过反馈的方式获得下行链路的信道状态信息，即，由用户设备将其获得的信道状态信息反馈给基站。

要获得最佳的预编码效果，发射端需要知道实时的准确的信道状态信息，这就要求用户设备及时有效地将信道状态反馈给基站。在实际系统中，由于终端的移动(尤其是高速移动)，将导致较高的多普勒频移，使得信道状态不断发生变化。而用户设备将信道信息反馈给基站的过程会发生传输延迟的情况，此时当基站接收到用户设备反馈的信息时，信道状态已经改变，反馈信息显然不能准确的反映当前的信道状态信息。这样，基站根据这种失效的信道信息作相应的预编码发射处理，必然会带来系统吞吐量的损失，严重影响系统的性能。因此，充分考虑反馈延迟问题，寻求更有效的反馈策略来降低反馈延迟对系统的影响是目前需要解决的一个问题。

在Jun Zhang的文章“Mode switching for the Multi-antennabroadcast ehannel based on delay and channel quantization(参见“EURASIP Journal on Advances in Signal，Volume 2009，15pages”)中，给出了反馈延迟的模型，分析了反馈延迟对系统容量的影响，并且比较了反馈延迟和信道量化之间的等效关系。但是作者未给出一种方案来改善反馈延迟对系统容量造成的不利影响。在Jindal N的文章“MIMO broadcast channels with finite-rate feedback”(参见“IEEE Transactions on Information Theory，2006，52(11)：5045-5060”)中，提出要使系统容量损失保持在限定范围之内，用户设备的反馈比特数要随着信噪比(SNR)以及发射天线数呈线性比例增长。该方案所获得的系统容量的提升是以增加反馈开销为代价的，实际并未提升反馈比特的利用效率。

发明内容

考虑到现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种无线通信方法、用户设备和基站，能够自适应地确定用于反馈信道状态信息的比特数目。

具体地，根据本发明的第一方面，提出了一种无线通信方法，包括如下步骤：导频信号接收步骤，接收基站发送的导频信号；信道估计步骤，根据接收到的导频信号进行信道估计，以得到信道状态信息；反馈比特数目确定步骤，根据多用户系统中用户设备的移动速度，自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn，以在不增加反馈比特总数的前提下最大化系统的总吞吐量；以及反馈步骤，利用所确定的反馈比特数目fbn，将所述信道状态信息反馈至基站。

优选地，在根据本发明第一方面的无线通信方法中，所述反馈比特数目确定步骤进一步包括：接收基站广播的平均信道相关系数；以及根据自身的移动速度以及接收到的平均信道相关系数，自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn。

优选地，当所确定的反馈比特数目fbn等于0时，接收基站以开环传输方式发送的数据。

可选地，上述无线通信方法还包括：码字搜索步骤，根据码字匹配准则，在系统码本的子集中进行码字搜索，得到最匹配的码字的序号，其中，所述系统码本的子集包含2^fbn个码字；以及码字序号通知步骤，将搜索到的最匹配的码字序号通知给基站。优选地，所述码字匹配准则为：以码字矩阵与信道状态矩阵距离最近的码字作为最匹配的码字。

根据本发明的第二方面，提出了一种用户设备，包括：导频信号接收单元，用于接收基站发送的导频信号；信道估计单元，用于根据接收到的导频信号进行信道估计，以得到信道状态信息；反馈比特数目确定单元，用于根据多用户系统中用户设备的移动速度，自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn，以在不增加反馈比特总数的前提下最大化系统的总吞吐量；以及反馈单元，用于利用所确定的反馈比特数目fbn，将所述信道状态信息反馈至基站。

优选地，在根据本发明第二方面的用户设备中，所述反馈比特数目确定单元可以进一步包括：用于接收基站广播的平均信道相关系数的单元；以及用于根据用户设备自身的移动速度以及接收到的平均信道相关系数自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn的单元。

优选地，当所确定的反馈比特数目fbn等于0时，用户设备接收基站以开环传输方式发送的数据。

优选地，上述用户设备还包括：码字搜索单元，用于根据码字匹配准则进行码字搜索，在系统码本的子集中进行码字搜索，得到最匹配的码字序号，其中，所述系统码本的子集包含2^fbn个码字；以及码字序号通知单元，用于将搜索到的最匹配的码字序号通知给基站。优选地，所述码字匹配准则为：以码字矩阵与信道状态矩阵距离最近的码字作为最匹配的码字。

根据本发明的第三方面，提出了一种基站包括：预编码矩阵计算单元，用于根据用户设备通知的码字序号，在码本中选出相应的码字，并利用选出的码字计算预编码矩阵，其中所述码字序号是用户设备根据码字匹配准则，在系统码本的子集中进行码字搜索，得到最匹配的码字的序号，其中，所述系统码本的子集包含2^fbn个码字，fbn是用户设备用于反馈所述信道状态信息的比特数目；预编码单元，用于利用预编码矩阵，对要发送至用户设备的数据进行预编码处理；以及数据发送单元，用于向用户设备发送经预编码的数据。

根据本发明的第一、第二和第三方面的无线通信方法、用户设备和基站的优点在于：提高了反馈比特的利用效率，改善了反馈延迟造成系统容量下降的问题。另外，根据本发明的第一、第二和第三方面的无线通信方法、用户设备和基站并不改变原有多天线系统的整体结构，因此可以和现有通信技术和通信系统进行很好的兼容。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1为无线通信系统中反馈延迟的示意图。

图2为示出了多普勒频移时变信道以及时变信道和反馈延迟对预编码处理的不利影响的示意图。

图3为示出了根据本发明的无线通信方法的基本步骤的流程图。

图4为示出了根据本发明的无线通信方法的可选步骤的流程图。

图5为根据本发明的用户设备的框图。

图6为根据本发明的基站的框图。

图7为三种情况下系统吞吐量和SNR之间的关系曲线图，所述三种情况分别为：1)采用固定平均反馈比特分配方案(B＝6)，系统不存在反馈延迟的情况；2)采用固定平均比特分配方案(B＝6)，系统存在反馈延迟的情况；以及3)采用本发明的自适应反馈比特分配方案，系统存在反馈延迟的情况。

图8为三种情况下系统吞吐量和SNR之间的关系曲线图，所述三种情况分别为：1)采用固定平均反馈比特分配方案(B＝4)，系统不存在反馈延迟的情况；2)采用固定平均比特分配方案(B＝4)，系统存在反馈延迟的情况；以及3)采用本发明的自适应反馈比特分配方案，系统存在反馈延迟的情况。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。

首先，参照图1和图2说明无线通信系统中的反馈延迟对预编码处理的不利影响。具体地，图1是无线通信系统中存在的反馈延迟的示意图。如图所示，由于基站中的信号处理造成的延迟t1、信号传播造成的延迟t2、用户设备中的信号处理造成的延迟t3、以及周期性反馈造成的延迟t4，导致信息反馈并非是实时的，而是被总体延迟了时间T。

图2为多普勒频移时变信道的示意图。如图所示，由于用户设备的移动产生多普勒频展，信道呈现时变特性，不同符号间隔的信道冲激响应h不同。又由于反馈延迟的存在，当基站欲发送第n个符号并因而需要此时的信道冲激响应h[n]时，用户设备反馈的却是与前一个符号相对应的信道冲激响应h[n-1]。这种由于反馈延迟引起的反馈信息不能准确反映当前信道状态的问题将导致基站不能有效地执行预编码处理。

下面参照图3，对本发明提出的能够自适应地确定用于反馈信道状态信息的比特数目的无线通信方法进行详细描述。如图3所示，根据本发明的方法起始于导频信号接收步骤S310。在该步骤中，用户设备接收基站发送的导频信号。

接着，方法前进至步骤S320。在该步骤中，用户设备根据基站发送的导频信号进行信道估计。

由于用户设备移动产生多普勒频移，信道随时间发生变化(参见Jun Zhang，Mode switching for the Multi-antenna broadcastchannel based on delay and channel quantization“EURASIP Journalon Advances in Signal，Volume 2009，15pages”)，信道的冲激响应h满足以下关系：

h[n]＝ρh[n-1]+e[n]

其中，n代表信号时隙序号，信道h在不同的时隙发生变化，但是在一个时隙间隔内是保持不变的。e[n]是信道误差，ρ为信道相关系数，是关于用户设备的移动速率v的函数：ρ_k＝J₀(2πf_dT_s)，J₀(·)为第一类零阶贝塞尔函数，T_s代表一个信号时隙的长度，f_d为多普勒频展，f_d＝f_cv/c，v为用户设备的移动速度，f_c为载波频率，c为光速。此处，作为示例，假设仅存在一个信号时隙的反馈延迟。然而，正如本领域技术人员将意识到的，本发明不限于一个时隙的反馈延迟。

在第n-1个时隙，用户设备通过信道估计获得的信道状态为

经过量化反馈给基站的信道信息为

接着，方法前进至步骤S330。在该步骤中，用户设备根据移动速度自适应地确定反馈比特数目(B₁，B₂…B_K)。即，(B₁，B₂…B_K)＝f(v₁，v₂，…v_K)，其中，K为多用户系统中的用户设备总数，v_k为用户设备k的移动速度，f为自适应函数。

下面给出了自适应函数f的一个非限制性示例的具体推导过程。

此处，为直观地进行说明，假设具有以下系统环境、信道模型以及参数：多天线系统，基站的发射天线数为M，用户设备数为K，用户设备的接收天线数为N；系统码本为C＝{c₁，c₂…c_n}，系统码本大小为

B_c为系统码本量化比特数，系统码本生成以后，同时保存在基站和用户设备处，用户设备平均反馈比特数为B_av；功率采用平均分配的方式，基站总功率为P；信道建模为在一个符号间隔内服从瑞利分布，在不同符号间隔是时变的。然而，本领域技术人员将意识到，以上给出的系统环境、信道模型以及具体参数是示例性的而非限制性的。

由于反馈存在延迟，基站收到用户设备反馈的第n-1时刻的信道信息时，实际信道已处于第n个时隙具有冲激响应h[n]，此刻基站根据得到的信道信息选择用户设备k的预编码矩阵w_k[n]，使其满足：

${\hat{h}}_{k^{\′}}^{*}[n-1]w_k\left[n\right]=0,\∀k\≠k^{\′}$

即w_k[n]映射在

k′≠k的零空间内。

则用户设备k的平均噪声加干扰为：

$I_k=1+\frac{P}{M}{\mathrm{\Σ}}_{k\≠k^{\′}}{\left|h_k^{*}\right[n\left]w_{k^{\′}}\right[n\left]\right|}^2$

$\≈1+(M-1)\frac{P}{M}[{\mathrm{\ρ}}_k^2\frac{M}{M-1}{2}^{-B_k/(M-1)}+{\mathrm{\ϵ}}_k^2]$

其中，P表示基站的总功率，M表示基站的发射天线数目，

表示微小项。

进而得到用户设备k的SINR：

${\mathrm{SINR}}_k=\frac{\frac{P}{M}[{\mathrm{\ρ}}_k^{2}M(1-\frac{M-1}{M}{2}^{-B_k/(M-1)})+{\mathrm{\ϵ}}_k^2]}{1+(M-1)\frac{P}{M}[{\mathrm{\ρ}}_k^2\frac{M}{M-1}{2}^{-B_k/(M-1)}+{\mathrm{\ϵ}}_k^2]}$

则系统的总吞吐量R可以表示为：

$R=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_k)$

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+\frac{\frac{P}{M}[{\mathrm{\ρ}}_k^{2}M(1-\frac{M-1}{M}{2}^{-B_k/(M-1)})+{\mathrm{\ϵ}}_k^2]}{1+(M-1)\frac{P}{M}[{\mathrm{\ρ}}_k^2\frac{M}{M-1}{2}^{-B_k/(M-1)}+{\mathrm{\ϵ}}_k^2]})$

在保持系统总反馈开销不变的情况下，要使系统总容量达到最大化，可以表述为最优化问题：

目标函数： $\mathrm{Max\; R}=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_k)$

约束条件： $\mathrm{st}1.\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{B}_k=B_t$

st2. 0≤B_k≤B_c

其中B_t＝MB_av表示系统总的反馈开销，B_av表示平均反馈比特数，B_c代表系统码本量化比特数。对于系统吞吐量的表达式，忽略微小项

则最优化问题可写为：

目标函数： $\mathrm{Max\; R}\≈\underset{k}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2\frac{1+P{\mathrm{\ρ}}_k^2}{1+P{\mathrm{\ρ}}_k^2\frac{M-1}{M}{2}^{-B_k/(M-1)}}$

约束条件： $\mathrm{st}1.\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{B}_k=B_t$

st2. 0≤B_k≤B_c

则由拉格朗日乘数法可以得到最优化问题的解：

$B_k=\left\{\begin{array}{cc}{B}_{\mathrm{ak}},& 0\&le;B_{\mathrm{ak}}\&le;B_c\\ 0,& B_{\mathrm{ak}}<0\\ B_c& B_{\mathrm{ak}}>B_c\end{array}\right.$

其中：

$B_{\mathrm{ak}}=<\frac{B_t}{M}+2(M-1)[{\log }_2{\mathrm{\&rho;}}_k-\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left({\log }_2{\mathrm{\&rho;}}_k\right)]>$

$=<\frac{B_t}{M}+2(M-1)\left\{{\log }_2\right[J_0(2\mathrm{\&pi;}{f}_c{T}_s{v}_k/c)]-\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\log }_2[J_0(2\mathrm{\&pi;}{f}_c{T}_s{v}_k/c)\left]\right\}>$

<x>表示对x四舍五入取整。ρ为信道相关系数，是关于用户设备移动速率v的函数：ρ_k＝J₀(2πf_dT_s)，其中，J₀(·)为第一类零阶贝塞尔函数，T_s代表一个信号时隙的长度，f_d为多普勒频展，f_d＝f_cv/c，v为用户设备的移动速度，f_c为载波频率，c为光速。上式中的

取决于多用户系统的平均信道相关特性。通常，由基站广播反映该特性的平均信道相关系数。

由此，步骤S330可以进一步包括以下步骤：由用户设备接收基站广播的平均信道相关系数；以及由用户设备根据自身的移动速度以及接收到的平均信道相关系数，确定用于反馈的比特数目。

如果B_k＝0，则发射端采用开环传输方式进行信号传输。如果B_k＞0，则发射端采用闭环传输方式，对信号进行预编码处理，然后发射给用户设备。

作为以上方法的补充，图4示出了根据本发明的无线通信方法的可选步骤的流程图。采用图4所示的方法，基站能够对要发送至用户设备的数据执行适当的预编码处理。

如图4所示，该方法起始于步骤S410。在该步骤中，用户设备根据一定的码字匹配准则进行码字搜索，搜索采用“降采样”的方法，即在系统码本的

个码字范围内(例如但不限于系统码本的前

个码字中)进行搜索，然后将最匹配的码字序号发送给基站。假设Fk为用户设备k选择的码字序号，则满足下式：

$F_k=\arg \underset{j=1,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;2^{B_k}}{\max }\left|h_k^{*}{w}_j\right|$

$=\arg \underset{j=1,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;2^{B_k}}{\min }{\sin }^2(\&angle;(h_k^{*},w_j))$

其中，w为预编码码字。由最终的推导结果可见，用户k在系统码本的前个码字中选择码字矩阵与信道状态矩阵距离最近的码字。

接着，方法前进至步骤S420。在该步骤中，用户设备将选择出的码字序号F_k反馈给基站。

然后，在步骤S430中，基站根据用户设备反馈的码字序号重建信道，重建后的信道表示为重建的信道实际是经过有限比特量化之后的信道，与实际信道相比，误差的大小为，

重建信道以后，基站再计算预编码矩阵。

目前关于预编码设计的方案有很多种，这里以迫零波束成形(ZFBF，Zero-forcing beamforming)算法为例来说明本发明预编码矩阵的计算过程，但是本发明并不限于该预编码方案。

定义则预编码矩阵为：

其中，用户设备k所对应的波束矩阵为W中的第k列。

得到预编码矩阵后，基站在步骤S440中对要发送给用户设备的数据进行预编码处理。具体地，假设发送给用户设备k的数据为x_k，则经过预编码处理后，在发射天线端应发射的数据为x′_k＝w_kx_k。接着，在步骤S450中，基站将经过预编码处理的数据发送给用户设备。

以下，参照图5和图6，描述实现上述方法的用户设备和基站的结构。

具体地，图5是根据本发明的用户设备500的框图。如图5所示，该用户设备包括：导频信号接收单元510，用于接收基站发送的导频信号；信道估计单元520，用于根据接收到的导频信号进行信道估计，以得到信道状态信息；反馈比特数目确定单元530，用于根据用户设备的移动速度以及基站广播的平均信道相关系数，确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn；以及反馈单元540，用于利用所确定的反馈比特数目fbn，将所述信道状态信息反馈至基站。

可选地，该用户设备500还可以包括：码字搜索单元550，用于根据码字匹配准则进行码字搜索，在系统码本的子集中进行码字搜索，得到最匹配的码字序号，其中，所述系统码本的子集包含2^fbn个码字；以及码字序号通知单元560，用于将搜索到的最匹配的码字序号通知给基站。所述反馈比特数目确定单元530可以进一步包括：用于接收基站广播的平均信道相关系数的单元；以及用于根据用户设备自身的移动速度以及接收到的平均信道相关系数自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn的单元。

图6是根据本发明的基站600的框图。如图6所示，该基站包括：预编码矩阵计算单元610，用于根据用户设备通知的码字序号，在码本中选出相应的码字，并利用选出的码字计算预编码矩阵；预编码单元620，用于利用预编码矩阵，对要发送至用户设备的数据进行预编码处理；以及数据发送单元630，用于向用户设备发送经预编码的数据。

图7为三种情况下系统吞吐量和SNR之间的关系曲线。仿真条件为基站有4根发射天线，系统内有4个用户设备，每个用户设备均具有单天线。系统码本为C＝{c₁，c₂…c_n}，系统码本大小

Bc＝16为系统码本量化比特数，平均反馈比特数为B_av＝6。功率采用平均分配的方式，基站总功率为P，SNR为0db--20db。载波频率为f_c＝2GHZ，反馈延迟时间为6msec，用户设备的移动速率为(v₁，v₂，v₃，v₄)＝(5，15，25，30)km/h。仿真比较了以下三种情况下的系统吞吐量曲线：

1)采用固定平均反馈比特分配方案(B＝6)，系统不存在反馈延迟。

2)采用固定平均比特分配方案(B＝6)，系统存在反馈延迟。

3)采用本发明的自适应反馈比特分配方案，系统存在反馈延迟。

图8为三种情况下系统吞吐量和SNR之间的关系曲线。仿真条件为基站有4根发射天线，系统内有4个用户设备，每个用户设备均具有单天线。系统码本大小为n＝2¹⁶，平均反馈比特数为B_av＝4。功率采用平均分配的方式，基站总功率为P，SNR为0db--20db。载波频率为f_c＝2GHZ，反馈延迟时间为6msec，用户设备的移动速率为(v₁，v₂，v₃，v₄)＝(5，15，25，30)km/h。仿真比较了以下三种情况下的系统吞吐量曲线：

1)采用固定平均反馈比特分配方案(B＝4)，系统不存在反馈延迟。

2)采用固定平均比特分配方案(B＝4)，系统存在反馈延迟。

3)采用本发明的自适应反馈比特分配方案，系统存在反馈延迟。

由仿真图图7和图8可以看出，与传统固定平均反馈比特分配相比，采用本发明的自适应反馈方案能明显提高系统的吞吐量，提高了反馈比特的利用效率，改善了用户设备移动和反馈延迟对系统性能的不利影响。另外，本发明并不改变原有多天线系统的整体结构，因此可以和现有通信技术和通信系统进行很好的兼容。

应当注意的是，在以上的描述中，仅以示例的方式，示出了本发明的技术方案，但并不意味着本发明局限于上述步骤和单元结构。在可能的情形下，可以根据需要对步骤和单元结构进行调整和取舍。因此，某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。因此，本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求，而不受以上具体实例的限制。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (11)

1.一种无线通信方法，包括如下步骤：

导频信号接收步骤，接收基站发送的导频信号；

信道估计步骤，根据接收到的导频信号进行信道估计，以得到信道状态信息；

反馈比特数目确定步骤，根据多用户系统中用户设备的移动速度，自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn，以在不增加反馈比特总数的前提下最大化系统的总吞吐量；以及

反馈步骤，利用所确定的反馈比特数目fbn，将所述信道状态信息反馈至基站。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反馈比特数目确定步骤进一步包括：

接收基站广播的平均信道相关系数；以及

根据用户设备自身的移动速度以及接收到的平均信道相关系数，自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当所确定的反馈比特数目fbn等于0时，接收基站以开环传输方式发送的数据。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：

码字搜索步骤，根据码字匹配准则，在系统码本的子集中进行码字搜索，得到最匹配的码字的序号，其中，所述系统码本的子集包含2^fbn个码字；以及

码字序号通知步骤，将搜索到的最匹配的码字序号通知给基站。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述码字匹配准则为：以码字矩阵与信道状态矩阵距离最近的码字作为最匹配的码字。

6.一种用户设备，包括：

导频信号接收单元，用于接收基站发送的导频信号；

信道估计单元，用于根据接收到的导频信号进行信道估计，以得到信道状态信息；

反馈比特数目确定单元，用于根据多用户系统中用户设备的移动速度，自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn，以在不增加反馈比特总数的前提下最大化系统的总吞吐量；以及

反馈单元，用于利用所确定的反馈比特数目fbn，将所述信道状态信息反馈至基站。

7.根据权利要求6所述的用户设备，其中，所述反馈比特数目确定单元进一步包括：

用于接收基站广播的平均信道相关系数的单元；以及

用于根据用户设备自身的移动速度以及接收到的平均信道相关系数自适应地确定用于反馈所述信道状态信息的比特数目fbn的单元。

8.根据权利要求6或7所述的用户设备，其中，当所确定的反馈比特数目fbn等于0时，用户设备接收基站以开环传输方式发送的数据。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的用户设备，还包括：

码字搜索单元，用于根据码字匹配准则进行码字搜索，在系统码本的子集中进行码字搜索，得到最匹配的码字序号，其中，所述系统码本的子集包含2^fbn个码字；以及

码字序号通知单元，用于将搜索到的最匹配的码字序号通知给基站。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述码字匹配准则为：以码字矩阵与信道状态矩阵距离最近的码字作为最匹配的码字。

11.一种基站，包括：

预编码矩阵计算单元，用于根据用户设备通知的码字序号，在码本中选出相应的码字，并利用选出的码字计算预编码矩阵，其中所述码字序号是用户设备根据码字匹配准则，在系统码本的子集中进行码字搜索，得到最匹配的码字的序号，其中，所述系统码本的子集包含2^fbn个码字，fbn是用户设备用于反馈所述信道状态信息的比特数目；

预编码单元，用于利用预编码矩阵，对要发送至用户设备的数据进行预编码处理；以及

数据发送单元，用于向用户设备发送经预编码的数据。

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