CN105009493B - 量化信道状态信息的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于量化信道状态信息的方法与装置。本发明的一实施例提供向配置有Nt根定向天线的基站提供码字索引信息的方法，包含：确定秩为r的第一码本中的第一码字，r＝1,2,...Nt，并将该码字索引发送至基站。确定秩为r的第二码本中的第二码字，及将该码字索引发送至基站。第一码字是一块对角矩阵，其对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵。该Nb列是自N个预定义的DFT向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每个DFT向量长度为Nt。第二码字中对应每一数据流的每一列包含自第一码字的Nb列中独立选择用于两个极化方向的DFT向量的等长列选择向量及两极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M‑1。

Description

量化信道状态信息的方法与装置
技术领域
本发明是关于无线通信的方法与装置，尤其是关于量化无线通信系统中信道状态信息的方法与装置。
背景技术
作为近年来第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)启动的最大的新技术研发项目，长期演进/长期演进高级(LTE/LTEA，Long TermEvolution/Long Term Evolution-Advanced)项目以正交频分复用/频分多址技术(OFDM/FDMA)为核心技术，并将是今后全球最主要的广域宽带移动通信系统。众所周知，信道状态信息(CSI，Channel State Information)量化是频分复用(FDD，Frequency DivisionDuplex)系统中的一个关键问题，然而尽管业内已有多个LTE/LTE-A的标准版本，但都没有很好的解决各种天线阵列，如交叉极化天线阵列的信道状态信息反馈问题，阻碍了该技术的进一步发展和实施。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种有效的天线阵列的信道状态信息的量化技术方案，解决LTE/LTE-A发展中的难题。
本发明的一实施例提供一从用户设备向基站提供码字索引信息的方法，该基站配置有Nt根定向天线。该方法包含：根据所估计的宽带信道矩阵，用户设备基于第一预定准则确定秩为r的第一码本中的第一码字，其中该第一码字表示具有相同极化方向的天线对的宽带/长期信道特性，r＝1，2，...Nt，并将第一码字的码字索引发送至基站。对于每个子带，根据所估计的子带信道矩阵，用户设备基于第二预定准则确定秩为r的第二码本中的第二码字，其中第二码字表示每一个极化方向及极化方向之间的子带/短期信道特性，以及将第二码字的码字索引发送至基站。其中该第一码字是一块对角矩阵，该块对角矩阵的对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵，其中该Nb列是自N个预定义的离散傅立叶变换DFT向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每一个DFT向量的长度为Nt。该第二码字是基于第一码字的列选择及极化方向间的同相信息构建，第二码字的对应每一数据流的每一列包含自第一码字中的Nb列中独立选择用于两个极化方向的DFT向量的等长列选择向量及两极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M-1。
在一实施例中，列选择向量是Nb×1选择向量，其中除第1(1≤1≤Nb)个元素是1外，其它所有值均为0。使用Nu比特对块对角矩阵的第一码字进行量化，Nu等于或小于log2N；以及用Nθ比特对同相信息进行量化，Nθ等于或小于log2M，Nθ对应不同的秩取相同或不同的值；以及用Ne比特对列选择向量进行量化，每一个列选择向量Ne等于或小于log2Nb。在另一实施例中，Nb列为4列，其中第一列与第二列的DFT向量及第三列与第四列的DFT向量是相邻向量，第一列与第三列的DFT向量及第二列与第四列的DFT向量是正交向量。秩为1，第二码字具有一列数据流；当Nt根定向天线是紧密排列时，该列数据流中对应第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自第一码字中确定相同的DFT向量；当Nt根线性极化天线是稀疏排列时，该列数据流中对应的第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自第一码字中确定正交的DFT向量。类似的，当秩为2，第二码字具有两列数据流；当Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自第一码字中确定相同或正交的DFT向量；当Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自第一码字中确定相同或正交的DFT向量。秩为3，第二码字具有三列数据流，当Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交；当Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交。秩为4，第二码字具有四列数据流，当Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定相同的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交；当Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定正交的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交。
相应的，本发明的实施例还提供一基站确定码字的方法，该包含：接收秩为r的第一码本的第一码字的索引，其中该第一码字表示具有相同极化方向的天线对的宽带/长期信道特性，r＝1，2，...Nt；接收秩为r的第二码本的第二码字的索引，其中第二码字表示每一个极化方向及极化方向之间的子带/短期信道特性；根据第一码字的索引，从秩为r的第一码本中确定第一码字；根据第二码字的索引，从秩为r的第二码本中确定第二码字；以及基于第一码字与第二码字最终确定码字。其中该第一码字是一块对角矩阵，该块对角矩阵的对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵，其中该Nb列是自N个预定义的离散傅立叶变换DFT向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每一个DFT向量的长度为Nt。该第二码字是基于第一码字的列选择及极化方向间的同相信息构建，第二码字的对应每一数据流的每一列包含自第一码字中的Nb列中独立选择用于两个极化方向的DFT向量的等长列选择向量及两极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M-1。
本发明的实施还提供可分别执行上述方法的用户设备与基站。该用户设备包含：第一码字确定装置，根据所估计的宽带信道矩阵，基于第一预定准则确定秩为r的第一码本中的第一码字，其中该第一码字表示具有相同极化方向的天线对的宽带/长期信道特性，r＝1，2，…；第一码字索引发送装置，将第一码字的码字索引发送至基站；第二码字确定装置，对于每个子带，根据所估计的子带信道矩阵，基于第二预定准则确定秩为r的第二码本中的第二码字，其中第二码字表示每一个极化方向及极化方向之间的子带/短期信道特性；以及第二码字索引发送装置，将第二码字的码字索引发送至基站。该基站包含第一码字索引接收装置，接收秩为r的第一码本的第一码字的索引，其中该第一码字表示具有相同极化方向的天线对的宽带/长期信道特性，r＝1，2，…；第二码字索引接收装置，接收秩为r的第二码本的第二码字的索引，其中第二码字表示每一个极化方向及极化方向之间的子带/短期信道特性；第一码字确定装置，根据第一码字的索引，从秩为r的第一码本中确定第一码字；第二码字确定装置，根据第二码字的索引，从秩为r的第二码本中确定第二码字；以及最终码字确定装置，基于第一码字与第二码字最终确定码字。
本发明的实施例还进一步提供了包含上述用户设备与基站的无线通信系统。
本发明提供了对定向天线进行信道状态信息量化的新颖方法与装置，较佳的解决了LTE/LTE-A发展中部分天线布置，如交叉极化天线无法准确量化的问题，以较低的量化开销提高了量化的准确性。
附图说明
图1所示是根据本发明的一实施例的使用两级码本量化信道状态信息的方法的流程图，该方法发生在用户设备侧；
图2所示是根据本发明的一实施例的使用两级码本量化信道状态信息的方法的流程图，该方法发生在基站侧；及
图3是根据本发明一实施例的使用两级码本量化信道状态信息的无线通信系统的结构示意框图。
具体实施方式
为更好的理解本发明的精神，以下结合本发明的部分优选实施例对其作进一步说明。
在LTE/LTEA系统发展中，当基站配置交叉极化天线阵列(CLA，cross polarizedantenna array)时，技术人员发现下行链路(down link)多用户-多进多出(MU-MIMO，Multiple User-Multiple Input Multiple Output)表现不如预期。究其原因主要在于对该类交叉极化天线的信道状态信息的量化反馈不够准确。
本发明的实施例可解决上述交叉极化天线阵列的信道状态信息量化问题，提高量化准确性。
根据本发明的一实施例，在下行链路多进多出(MIMO，Multiple Input MultipleOutput)系统中，基站，如演进型基站(eNB，evolved Node Base)装配有Nt根交叉极化天线。针对各个秩r，r＝0，1，…，Nt，分别构建对应的码本。各不同秩r的码本是一两级码本(two-stage coodebook)，分别包含相应的第一码本与第二码本。而最终的码本，按照一定的规则基于第一码本和第二码本确定，如对于一定秩的两级码本的码字，以第一码本的一码字矩阵乘以第二码本的一码字矩阵。具有不同秩的第一码本、第二码本、最终确定的码本，及最后码本的确定规则分别存储于基站与用户设备，用于量化信道状态信息。由用户设备提供量化信道状态信息的码字索引给基站，基站基于收到的码字索引确定码字而获得信道状态信息。
图1所示是根据本发明的一实施例的使用两级码本量化信道状态信息的方法的流程图，该方法发生在用户设备侧，是从用户设备向基站提供码字索引信息的方法。需注意的是该流程图仅为清楚的演示本发明的实施例，而非用于限制各步骤间的顺序(下同)。
如图1所示，在步骤100中，用户设备根据所估计的长时和/或宽带信道矩阵，基于一预定准则，如本领域技术人员所了解的容量最大化准则或距离最小化准则等，确定秩为r的第一码本中的第一码字。其中该第一码字是一个块对角矩阵(block diagonal matrix)，该块对角矩阵的对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵，其中该Nb列是自N个预定义的离散傅立叶变换(DFT，Discrete Fourier Transform)向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每一个DFT向量的长度为Nt。
在步骤101中，用户设备将该确定的第一码字的码字索引发送至基站。
而对于每个子带，在步骤102中，用户设备则根据所估计的短时和/或子带信道矩阵，也基于一预定准则(该预定准则可与确定第一码字的预定准则相同或不同，同时需要结合确定的第一码字信息)确定秩为r的第二码本中的第二码字。该第二码字是基于所述第一码字的列选择及极化方向间的同相信息构建，所述第二码字的对应每一数据流的每一列包含自所述第一码字中的Nb列中独立选择用于两个极化方向的所述DFT向量的等长列选择向量及所述两极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M-1。
在步骤103中，用户设备将第二码字的码字索引也发送至基站。
相应的，图2所示是根据本发明的一实施例的使用两级码本量化信道状态信息的方法的流程图，该方法发生在基站侧，是基站确定码字的方法。
如图2所示，在步骤200基站接收秩为r的第一码本的第一码字的索引。
在步骤201，接收秩为r的第二码本的第二码字的索引。
在步骤202，根据第一码字的索引，从秩为r的第一码本中确定该第一码字。
在步骤203，根据第二码字的索引，从秩为r的第二码本中确定该第二码字。
为获得最终的信道状态信息，在步骤204基站基于第一码字与第二码字确定最终码字。
以4天线的交叉极化天线阵列为例，可使用一两级码本对其进行信道状态信息量化，该两级码本的一码字可表示为：W＝W1W2，
其中：W1是第一级码本中的第一码字，表示具有相同极化方向的天线对的宽带/长期信道特性，W2是第二级码本中的第二码字，表示每一个极化方向及极化方向之间的子带/短期信道特性。
具体的，W1是一块对角矩阵，该块对角矩阵的对角块上的矩阵V是Nt/2×Nb矩阵，对于4天线的交叉极化天线阵列即是2×Nb矩阵。V可进一步表示为其中ui，i∈(1，...，Nb)是自N个预定义的DFT向量中任选的一个向量，N通常为2的整数次幂，且该Nb列向量各不相同。该N个预定义的DFT向量的取得可藉由本领域的公知常识，此处不再赘述。可使用Nu比特对块对角矩阵的第一码字进行量化，Nu等于或小于log2N，即为用于第一码本的第一码字的量化开销。例如，当Nb＝4时，
在本实施例中，为更好描述的天线布置，第一与第二向量、第三与第四向量是相邻向量，而第一与第三向量、第二与第四向量则是正交向量。
可进一步设定N为16，则
此时，该第一级码本的第一码字定义为：
第二码本的第二码字是基于第一码字的列选择及极化方向间的同相(co-phasing)信息构建的。第二码字的每一列(对应每一数据流或秩)包含自W1中的Nb列中独立选择用于每一极化方向的DFT向量的等长列选择向量及各极化方向间的同相信息。
例如，对于上述的4天线交叉极化天线，在秩为1时，第二码字W2可表示为：
其中Y1、Y2是分别自W1中的Nb列中独立选择用于第一极化方向的DFT向量、第二极化方向的DFT向量的第一列选择向量与第二列选择向量。各列选择向量是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素全是1外，其它所有值均为0。各列选择向量可使用Ne进行量化，每一个列选择向量的量化开销等于或小于log2Nb。两个极化方向间的同相信息可使用Nθ进行量化，即其量化开销等于或小于log2M比特。与N类似，本领域技术人员应当了解M通常为2的整数次幂，及如何确定同相信息。需注意的是Nθ的值在不同的秩时可有不同的设置。
当M＝4时，则第二码本中秩为1的第二码字可进一步表示为：
共相信息量化开销为2比特。
对于不同的天线布置，列选择向量Y1、Y2的设置不同，即对于不同的天线布置可有不同的选择方式。举例而言，对于紧密排列的交叉极化线性天线阵列(例如天线间距约为载波半波长)，Y1、Y2可自第一码字中确定相同的向量。本实施例中，考虑到第一码字中第一与第二向量、第三与第四向量是相邻向量，则第一与第二列选择向量Y1、Y2可选择为：
而对于稀疏排列的交叉极化线性天线阵列(例如天线间距约为4倍载波波长)，Y1、Y2可自第一码字中确定正交的向量。本实施例中，考虑到第一码字中第一与第二向量、第三与第四向量是相邻向量，则第一与第二列选择向量Y1、Y2可选择为：
该秩为1的第一码字的量化开销包含两比特的同相信息开销及两比特的列选择开销。
当秩为2时，第二码字包含两列数据流，第二码字可表示为：
如前所述第二码字的每一列包含的列选择向量Y1、Y2、Y3、Y4中Y1、Y3是自W1中的Nb列中独立选择用于第一极化方向的DFT向量的列选择向量、Y2、Y4是自W1中的Nb列中独立选择用于第二极化方向的DFT向量的列选择向量。各列选择向量是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素全是1外，其它所有值均为0。
设定M为4，但仅取一比特的同相信息的量化，则第二码字可进一步设定为：
类似的，对于紧密排列的交叉极化线性天线阵列，每一列(数据流)中用于两个极化方向的列选择向量Y1、Y2及Y3、Y4可自第一码字中确定相同的向量，同时两列(数据流)间的列选择向量Y1、Y3及Y2、Y4可自第一码字中确定相同或正交的向量，则Y1-Y4可选择为：
是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素全是1外，其它所有值均为0。
而对于稀疏排列的交叉极化线性天线阵列，每一列(数据流)中用于两个方向的列选择向量Y1、Y2及Y3、Y4可自第一码字中确定正交的向量，同时两列(数据流)间的列选择向量Y1、Y3及Y2、Y4可自第一码字中确定相同或正交的向量，则Y1-Y4可选择为：
该秩为2的第二码字的量化开销包含1比特的同相信息量化开销和3比特的列选择量化开销。
类似的，当秩为3时，第二码字具有三列数据流，当Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交。当Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交。
基于上述数据流的关系，第二码字可简化表示为：
其中Y1-Y4可独立的自第一码字中为每一个数据流和每一极化方向选择一个或两个不同的适当DFT向量，从而实现对每一个极化方向上的三个数据流的描述。换言之，尽管在上述表示形式上仅列出了两列，但在每一个极化方向上的两个列选择向量Y1或Y3，Y2或Y4可以有两个不同选择设置，仍实现了对3个数据流的描述。
具体的，可设定使用0比特对同相信息进行量化，则第二码字可进一步表述为：
类似的，对于紧密排列的交叉极化线性天线阵列，每一列(数据流)中用于两个极化方向的列选择向量Y1、Y2及Y3、Y4可自第一码字中确定相同的向量，则Y1-Y4可选择为：
是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素全是1外，其它所有值均为0。
而对于稀疏排列的交叉极化线性天线阵列，每一列(数据流)中用于两个极化方向的列选择向量Y1、Y2及Y3、Y4可自第一码字中确定正交的向量，则Y1-Y4可选择为：
该秩为3的第二码字的量化开销仅包含4比特的列选择量化开销。
依次类推，当秩为4时，第二码字有4列数据流，当Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定相同的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交；当Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自第一码字中确定正交的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交。
同样考虑到各数据流之间的正交关系，则第二码字可表示为：
其中Y1、Y2可独立的自第一码字中为每一个数据流和每一极化方向选择两个不同的适当DFT向量，从而实现对每一个极化方向上的四个数据流的描述。同样，尽管在上述表示形式上仅列出了两列，但在每一个极化方向上的两个列选择向量Y1、Y2可以有两个不同选择设置，仍实现了对四个数据流的描述。
具体的，可设定使用1比特对同相信息进行量化，则第二码字可进一步表述为：
对于紧密排列的交叉极化线性天线阵列，每一列(数据流)中用于两个极化方向的列选择向量Y1、Y2可自第一码字中确定相同的向量，则Y1、Y2可选择为：
是Nb×1列选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素全是1外，其它所有值均为0。
而对于稀疏排列的交叉极化线性天线阵列，每一列(数据流)中用于两个极化方向的列选择向量Y1、Y2可自第一码字中确定正交的向量，则Y1、Y2可选择为：
该秩为4的第二码字的量化开销包含1比特的同相信息量化开销和2比特的列选择量化开销。
综上所述，本发明的量化信道状态信息的方法对于每一秩的第一码字可使用四比特进行量化，而第二码字也可控制在四比特的量化开销之内，以较低的量化开销提高量化的准确性，节省了宝贵的上行资源。
本发明的上述说明虽以4天线的交叉极化天线布置为例，但本领域技术人员应了解基于上述的启示和教示，本发明的信道状态信息量化方法完全可应用到其它的天线配置中。
此外，图3示例了包含根据本发明一实施例的量化信道状态信息的用户设备与基站的无线通信系统框图。如图3所示，在该无线通信系统中，用户设备30向基站40提供码字索引，该基站40基于该用户设备30提供的码字索引确定码字。用户设备30包含：第一码字确定装置300，其根据所估计的宽带信道矩阵，基于第一预定准则确定秩为r的第一码本中的第一码字，r＝1，2，…；第一码字索引发送装置301，其将第一码字的码字索引发送至基站40；第二码字确定装置302，其对于每个子带，根据所估计的子带信道矩阵，基于第二预定准则确定秩为r的第二码本中的第二码字；及第二码字索引发送装置303，将第二码字的码字索引发送至基站40。
相应的，基站40包含：第一码字索引接收装置400，其接收用户设备30提供的秩为r的第一码本的第一码字的索引；第二码字索引接收装置401，接收用户设备30提供的秩为r的第二码本的第二码字的索引；第一码字确定装置402，其根据第一码字的索引，从秩为r的第一码本中确定第一码字；第二码字确定装置403，根据第二码字的索引，从秩为r的第二码本中确定第二码字；以及最终码字确定装置404，基于第一码字与第二码字最终确定码字。
需要指出的是，由于技术的发展和标准的更新，具有相同功能的部件往往具有多个不同的称呼。本发明专利申请书中所使用的技术名词是为解释和演示本发明的技术方案，应以其在本技术领域内所共识的功能为准，而不能仅以名称的异同任意解读。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求书所涵盖。

Claims (31)

1.一种从用户设备向基站提供码字索引信息的方法，所述基站配置有Nt根定向天线；所述方法包含：
根据所估计的宽带及/或长期信道矩阵，所述用户设备基于第一预定准则确定秩为r的第一码本中的第一码字，其中该第一码字表示具有两个相同极化方向的天线对的宽带及/或长期信道特性，r＝1,2,…Nt；
将所述第一码字的码字索引发送至所述基站；
对于每个子带，根据所估计的子带及/或短期信道矩阵，所述用户设备基于第二预定准则确定秩为r的第二码本中的第二码字，其中所述第二码字表示每一个极化方向及所述两个极化方向之间的子带及/或短期信道特性；以及
将所述第二码字的码字索引发送至所述基站；
其中该第一码字是一个块对角矩阵，该块对角矩阵的对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵，其中该Nb列是自N个预定义的离散傅立叶变换DFT向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每一个DFT向量的长度为Nt；且
该第二码字是基于所述第一码字的列选择及所述两个极化方向间的同相信息构建，所述第二码字的对应每一数据流的每一列包含自所述第一码字中的Nb列中独立选择用于所述两个极化方向的所述DFT向量的等长列选择向量及所述两个极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M-1,
其中所述Nb列为4列，其中第一列与第二列的DFT向量及第三列与第四列的DFT向量是相邻向量，第一列与第三列的DFT向量及第二列与第四列的DFT向量是正交向量。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述列选择向量是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素是1外，其它所有值均为0。
3.如权利要求1所述的方法，其进一步包含使用Nu比特对块对角矩阵的第一码字进行量化，Nu等于或小于log2N；以及用Nθ比特对所述同相信息进行量化，所述Nθ等于或小于log2M，所述Nθ对应不同的秩取相同或不同的值；以及用Ne比特对所述列选择向量进行量化，所述每一个列选择向量Ne等于或小于log2Nb。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述秩为1，所述第二码字具有一列数据流；当所述Nt根定向天线是紧密排列时，该列数据流中对应第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，该列数据流中对应的第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述秩为2，所述第二码字具有两列数据流；当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述秩为3，所述第二码字具有三列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述秩为4，所述第二码字具有四列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述Nt根定向天线是4根天线。
9.一种基站确定码字的方法，所述码字具有两级反馈结构，且所述基站配置有Nt根定向天线，包含：
接收秩为r的第一码本的第一码字的索引，其中该第一码字表示具有两个相同极化方向的天线对的宽带及/或长期信道特性，r＝1,2,…Nt；
接收秩为r的第二码本的第二码字的索引，其中所述第二码字表示每一个极化方向及所述两个极化方向之间的子带及/或短期信道特性；
根据所述第一码字的索引，从所述秩为r的第一码本中确定所述第一码字；
根据所述第二码字的索引，从所述秩为r的第二码本中确定所述第二码字；以及
基于所述第一码字与第二码字最终确定所述码字；
其中该第一码字是一块对角矩阵，该块对角矩阵的对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵，其中该Nb列是自N个预定义的离散傅立叶变换DFT向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每一个DFT向量的长度为Nt；且
该第二码字是基于所述第一码字的列选择及所述两个极化方向间的同相信息构建，所述第二码字的对应每一数据流的每一列包含自所述第一码字中的Nb列中独立选择用于所述两个极化方向的所述DFT向量的等长列选择向量及所述两个极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M-1，
其中所述Nb列为4列，其中第一列与第二列的DFT向量及第三列与第四列的DFT向量是相邻向量，第一列与第三列的DFT向量及第二列与第四列的DFT向量是正交向量。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述列选择向量是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素是1外，其它所有值均为0。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述块对角矩阵的第一码字是用Nu比特进行量化，Nu等于或小于log2N；以及用Nθ比特对所述同相信息进行量化，所述Nθ等于或小于log2M，所述Nθ对应不同的秩取相同或不同的值；以及用Ne比特对所述列选择向量进行量化，所述每一个列选择向量Ne等于或小于log2Nb。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述秩为1，所述第二码字具有一列数据流；当所述Nt根定向天线是紧密排列时，该列数据流中对应第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，该列数据流中对应的第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述秩为2，所述第二码字具有两列数据流；当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量。
14.如权利要求9所述的方法，其中所述秩为3，所述第二码字具有三列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交。
15.如权利要求9所述的方法，其中所述秩为4，所述第二码字具有四列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的 DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交。
16.如权利要求9所述的方法，其中所述Nt根定向天线是4根天线。
17.一种用户设备，其向基站提供码字索引，所述基站配置有Nt根定向天线，所述用户设备包含：
第一码字确定装置，根据所估计的宽带及/或长期信道矩阵，基于第一预定准则确定秩为r的第一码本中的第一码字，其中该第一码字表示具有两个相同极化方向的天线对的宽带及/或长期信道特性，r＝1,2,…Nt；
第一码字索引发送装置，将所述第一码字的码字索引发送至所述基站；
第二码字确定装置，对于每个子带，根据所估计的子带及/或短期信道矩阵，基于第二预定准则确定秩为r的第二码本中的第二码字，其中所述第二码字表示每一个极化方向及所述两个极化方向之间的子带及/或短期信道特性；以及
第二码字索引发送装置，将所述第二码字的码字索引发送至所述基站；
其中该第一码字是一块对角矩阵，该块对角矩阵的对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵，其中该Nb列是自N个预定义的离散傅立叶变换DFT向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每一个DFT向量的长度为Nt；且
该第二码字是基于所述第一码字的列选择及所述两个极化方向间的同相信息构建，所述第二码字的对应每一数据流的每一列包含自所述第一码字中的Nb列中独立选择用于所述两个极化方向的所述DFT向量的等长列选择向量及所述两个极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M-1，
其中所述Nb列为4列，其中第一列与第二列的DFT向量及第三列与第四列的DFT向量是相邻向量，第一列与第三列的DFT向量及第二列与第四列的DFT向量是正交向量。
18.如权利要求17所述的用户设备，其中所述列选择向量是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素是1外，其它所有值均为0。
19.如权利要求17所述的用户设备，其中所述块对角矩阵的第一码字是用Nu比特进行量化，Nu等于或小于log2N；以及用Nθ比特对所述同相信息进行量化，所述Nθ等于或小于log2M，所述Nθ对应不同的秩取相同或不同的值；以及用Ne比特对所述列选择向量进行量化，所述每一个列选择向量Ne等于或小于log2Nb。
20.如权利要求17所述的用户设备，其中所述秩为1，所述第二码字具有一列数据流；当所述Nt根定向天线是紧密排列时，该列数据流中对应第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，该列数据流中对应的第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量。
21.如权利要求17所述的用户设备，其中所述秩为2，所述第二码字具有两列数据流；当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量。
22.如权利要求17所述的用户设备，其中所述秩为3，所述第二码字具有三列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交。
23.如权利要求17所述的用户设备，其中所述秩为4，所述第二码字具有四列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交。
24.一种基站，配置有Nt根定向天线，其包含：
第一码字索引接收装置，接收秩为r的第一码本的第一码字的索引，其中该第一码字表示具有两个相同极化方向的天线对的宽带及/或长期信道特性，r＝1,2,…Nt；
第二码字索引接收装置，接收秩为r的第二码本的第二码字的索引，其中所述第二码字表示每一个极化方向及所述两个极化方向之间的子带及/或短期信道特性；
第一码字确定装置，根据所述第一码字的索引，从所述秩为r的第一码本中确定所述第一码字；
第二码字确定装置，根据所述第二码字的索引，从所述秩为r的第二码本中确定所述第二码字；以及
最终码字确定装置，基于所述第一码字与第二码字最终确定码字；
其中该第一码字是一块对角矩阵，该块对角矩阵的对角块上的矩阵为Nt/2行、Nb列矩阵，其中该Nb列是自N个预定义的离散傅立叶变换DFT向量中任选的Nb个不同DFT向量，N为2的整数次幂，1≤Nb≤N，每一个DFT向量的长度为Nt；且
该第二码字是基于所述第一码字的列选择及所述两个极化方向间的同相信息构建，所述第二码字的对应每一数据流的每一列包含自所述第一码字中的Nb列中独立选择用于所述两个极化方向的所述DFT向量的等长列选择向量及所述两个极化方向间的同相信息M为2的整数次幂，0≤m≤M-1，
其中所述Nb列为4列，其中第一列与第二列的DFT向量及第三列与第四列的DFT向量是相邻向量，第一列与第三列的DFT向量及第二列与第四列的DFT向量是正交向量。
25.如权利要求24所述的基站，其中所述列选择向量是Nb×1选择向量，其中除第l(1≤l≤Nb)个元素是1外，其它所有值均为0。
26.如权利要求24所述的基站，其中所述块对角矩阵的第一码字是用Nu比特进行量化，Nu等于或小于log2N；以及用Nθ比特对所述同相信息进行量化，所述Nθ等于或小于log2M，所述Nθ对应不同的秩取相同或不同的值；以及用Ne比特对所述列选择向量进行量化，所述每一个列选择向量Ne等于或小于log2Nb。
27.如权利要求24所述的基站，其中所述秩为1，所述第二码字具有一列数据流；当所述Nt根定向天线是紧密排列时，该列数据流中对应第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，该列数据流中对应的第一极化方向的列选择向量及对应第二极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量。
28.如权利要求24所述的基站，其中所述秩为2，所述第二码字具有两列数据流；当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述两列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向的两个列选择向量自所述第一码字中确定相同或正交的DFT向量。
29.如权利要求24所述的基站，其中所述秩为3，所述第二码字具有三列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述三列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且每个极化方向上的三个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的两者相同而另外一者与该两者正交。
30.如权利要求24所述的基站，其中所述秩为4，所述第二码字具有四列数据流，当所述Nt根线性极化天线是紧密排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定相同的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交；当所述Nt根线性极化天线是稀疏排列时，分别对应所述四列数据流中每一列的两个极化方向的列选择向量自所述第一码字中确定正交的DFT向量，且其中在每一个极化方向上的四个列选择向量自所述第一码字确定的DFT向量中的第一列与第三列相同，第二列与第四列相同，而第一列与第二列正交。
31.一种无线通信系统，包含权利要求17至23中之一所述的用户设备及权利要求24至30中之一所述的基站。
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