CN105340192A - 映射码字 - Google Patents

Abstract

提出了一种将一个或多个码字映射到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的天线的方法，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点上。所述方法在无线电基站中执行并且包括：确定分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线；以及将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字。还提出了相应的无线电基站、计算机程序和计算机程序产品。

Description

映射码字

技术领域

本文呈现的实施例涉及一种用于将码字映射到天线的方法、无线电基站、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

无线电基站使用一个或多个天线提供到一个或多个无线终端的连接性。有时，单个无线电基站可以具有在不同站点设置的多个天线。在这种情况下，到每个天线的路径损失会针对小区中的无线设备而明显不同，这样会导致明显的天线增益失衡。如果存在对资源使用进行适应性调节以减小这种天线增益失衡的某种方法，则将会有很大帮助。

发明内容

根据第一方面，提出了一种将一个或多个码字映射到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的天线的方法，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点上。所述方法在无线电基站中执行并且包括：确定分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线；以及将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字。通过将每个码字大体上只映射到一个站点，有效地减小甚至消除天线增益失衡。

在确定中，可以确定所述分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线。

所述方法还可以包括：选择预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵；以及将所选择的预编码矩阵与所述分布矩阵相乘，产生复合预编码矩阵。在这种情况下，应用所述分布矩阵包括：应用所述复合预编码矩阵。

确定分布矩阵可以包括：当多个信道状态信息参考信号(CSI-RS)通过所述分布矩阵而非在预编码矩阵集中选择的预编码矩阵时，确定将所述多个信道状态信息参考信号中的每一个分布到所述至少两个不同站点的全部站点的分布矩阵。换言之，CSI-RS(或CRS)被分布到所有站点，而码字仅大体上被分布到一个站点。这允许提供对天线增益失衡的改进，同时仍然允许从所有天线发送用于无线电信道估计的参考信号。

确定分布矩阵可以包括：从预编码矩阵的码本中选择N个正交矢量，其中，N是天线数量，正交矢量被表示为形成矩阵 $T^{\′}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{a_1}& w_{a_2}& ...& w_{a_N}\end{array}\right]}^H,$ 其中，[]^H表示厄米特转置；以及将所述分布矩阵形成为： $T=\left[\begin{array}{cc}{T}^{\′}& 0\\ 0& T^{\′}\end{array}\right].$

所述站点可以在地理上分开，使得平均路径损失存在明显差别。

所述站点可以在地理上分开，使得平均路径损失存在至少10dB的差别。

所述站点可以在地理上分开超过10米。

每个站点可以包括两个交叉极化天线。

所述一个或多个码字的至少一部分可以与解调参考信号相关联。

确定复合预编码矩阵可以包括：确定复合预编码矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个映射到仅一个站点的所有天线。

确定复合预编码矩阵可以包括：确定复合分布矩阵，使得两个码字中的每一个映射到各个不同站点。

所述天线可以用于多输入多输出。

根据第二方面，提出了一种蜂窝通信系统的无线电基站，用于将一个或多个码字映射到处于该无线电基站的控制下的相同小区的天线。所述天线被分布在至少两个不同站点上。所述无线电基站包括：处理器；以及存储器，存储当被所述处理器执行时使所述无线电基站执行以下操作的指令：确定分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅位于一个站点处的一个或多个天线；以及将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字。

用于确定分布矩阵的指令可以包括当被所述处理器执行时使无线电基站执行以下操作的指令：确定所述分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线。

所述存储器还可以包括当被所述处理器执行时使无线电基站执行以下操作的指令：选择预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵；以及将所选择的预编码矩阵与所述分布矩阵相乘，从而产生复合预编码矩阵在这种情况下，用于应用所述分布矩阵的指令包括用于应用所述复合预编码矩阵的指令。

用于确定的指令可以包括当被所述处理器执行时使无线电基站执行以下操作的指令：当多个信道状态信息参考信号通过所述分布矩阵而非在预编码矩阵集中选择的预编码矩阵时，确定将所述多个信道状态信息参考信号中的每一个分布到所述至少两个不同站点的全部站点的分布矩阵。

用于确定分布矩阵的指令可以包括当被所述处理器执行时使无线电基站执行以下操作的指令：从预编码矩阵的码本中选择N个正交矢量，其中，N是天线数量，正交矢量被表示为形成矩阵 $T^{\′}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{a_1}& w_{a_2}& ...& w_{a_N}\end{array}\right]}^H,$ 其中，表示厄米特转置；以及将所述分布矩阵形成为： $T=\left[\begin{array}{cc}{T}^{\′}& 0\\ 0& T^{\′}\end{array}\right].$

所述站点可以在地理上分开，使得平均路径损失存在明显差别。

所述站点可以在地理上分开，使得平均路径损失存在至少10dB的差别。

所述站点可以在地理上分开超过10米。

每个站点可以包括两个交叉极化天线。

所述一个或多个码字的至少一部分可以与解调参考信号相关联。

用于确定复合预编码矩阵的指令可以包括：确定复合预编码矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个映射到仅一个站点的所有天线。

用于确定复合预编码矩阵的指令可以包括：确定复合分布矩阵，使得两个码字中的每一个映射到各个不同站点。

所述天线在操作中可以用于多输入多输出。

根据第三方面，提出了一种无线电基站，包括：用于确定分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线的装置，其中，所述天线是被分布到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的至少两个不同站点上的天线集的一部分；以及用于将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字的装置。

根据第四方面，提出了一种用于将一个或多个码字映射到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的天线的计算机程序，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点上。所述计算机程序包括当在无线电基站上运行时使无线电基站执行以下操作的计算机程序代码：确定分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每个码字大体上只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线；以及将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字。

根据第五方面，提出了一种计算机程序产品，包括根据第四方面所述的计算机程序和存储有所述计算机程序的计算机可读装置。

一般而言，在权利要求中使用的术语应根据它们在本技术领域中的普通意义来解释，除非本文明确地另外定义。对“一/一个/该元件、设备、组件、装置、步骤等”的引用应被开放地解释为表示元件、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例，除非另外明确地阐述。本文公开的任何方法的步骤不必须以公开的确切顺序来执行，除非明确地阐述。

附图说明

现在通过示例的方式参照附图描述实施例，其中：

图1是示出在地理上分离的交叉极化天线的示意图，其中，每隔一个交叉极化天线发送天线端口1和3，并且其它天线发送天线端口2和4；

图2是示出天线端口的交叉极化组在天线站点中交错的走廊的示意图；

图3是示出LTE(长期演进)下行链路物理资源的示意图；

图4是示出LTE时域结构的示意图；

图5是示出在下行链路子帧中的LTE物理控制信令、数据链路和小区特定参考信号的映射的示意图；

图6是示出LTE中的预编码空间复用模式的传输结构的示意图；

图7A至图7E是示出在具有不同数量的层的不同场景中利用预编码针对四个天线系统的码字到层的映射的示意图；图8是示出通过用于测量的矩阵T介绍虚拟天线端口的示意图。四个CSI-RS(信道状态信息参考信号)信号定义虚拟天线端口。相比于相同小区的站点2更靠近站点1的无线设备将在通过基站的天线端口接收到的功率方面存在明显差异；

图9示出通过针对PDSCH(物理下行链路共享信道)传输以及可能还有DMRS(解调参考信号)传输(如果可以应用)的矩阵T介绍虚拟天线端口的示意图。相比于相同小区的站点2更靠近站点1的无线设备将在通过基站的天线端口接收到的功率方面存在明显差异；

图10是示出可以应用本文呈现的实施例的环境的示意图；

图11是示出图8至图10的无线电基站的一些组件的示意图；

图12是示出图8至图10的无线设备的一些组件的示意图；

图13A至图13C是示出码字到天线的映射的实施例的流程图；

图14是示出图8至图10的无线电基站1的功能模块的示意图；

图15是示出包括计算机可读装置的计算机程序产品90的一个示例。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述本发明，其中，在附图中示出了本发明的特定实施例。然而，本发明可以被实施为多种不同形式，并且不应被解释为受限于本文阐述的实施例；相反，通过示例的方式来提供这些实施例，从而本公开将是彻底和完整的，并且将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。贯穿描述，相似标记表示相似元件。

在例如室内部署中常用的天线设置是所谓的交错部署，其中，属于相同无线电基站的天线被布置为相隔很远。参见图1，其假设了交叉极化天线的示例(每个圆点是对应于两个天线端口的天线站点)。

连接到在相隔很远的天线对上限定的服务小区的终端可能会遇到由于天线路径/增益失衡而导致的问题。

例如，靠近站点之一的用户通常从该特定站点接收到比其它站点强一个数量级的信号(假设所有天线的发送功率相等)。

图1是示出在地理上分离的交叉极化天线的示意图，其中，每隔一个交叉极化天线发送天线端口1和3，并且其它天线发送天线端口2和4。所有四个天线端口1-4都在受蜂窝通信系统的单个无线电基站控制的相同小区中。应注意，四个天线端口还可以从0至3编号。换言之，第一组的点10a-10h具有用于从天线端口1和3发送的天线，并且第二组站点11a-11h具有用于从天线端口2和4发送的天线。这里，站点是交错的，从而每个站点的最近的邻居是来自其它组的站点。因此，在图1的示例中，当无线设备接近第一组站点10a-10h中的任意一个并且远离第二组站点11a-11h中的每个站点时，在该四个天线端口的情况下，来自端口1、3的信道将比来自端口2、4的信道强得多。

交错天线端口部署的一个优点在于减小了布线的需要(主要在将现有的基于无源的分布式天线系统升级为支持MIMO(多输入多输出)时)，并且相比于在每个站点(即，一个或多个天线的地理位置)部署两个位于一处的天线而言，天线数量减半。

将最初使用SIMO(单输入多输出)的现有天线部署升级为使用MIMO也可以相对简单，因为其需要花费在布置新的布线或添加天线上的成本更小。针对相同总数的天线，有理由期望交错方法比位于一处方法的效果更好，这是因为当在每个站点使用全部天线时，站点间距离需要增加。这些使得LTE支持这种交错天线端口方案来为有效部署提供充足机会而言是很有益处的。

另一个室内环境包括办公楼的一个楼层。天线的站点被布置在连接办公区域的各个房间的走廊中，并且每隔一个天线“站点”发送端口1和3，而其它天线“站点”发送端口2和4(对于交叉极化天线设置的情况)。在图2中示出还示出该4TX(四个发送机天线)情况的示例。

图2是示出天线端口的交叉极化组在天线站点中交错的走廊12的示意图。第一站点10发送来自天线端口1和3的信号，第二站点11发送来自天线端口2和4的信号。可以存在在这里示出的站点10-11的每侧具有相互交错的天线端口的更多站点。

接近站点，天线端口在接收功率方面存在非常大的差异(高至35dB)，这导致很高的秩亏信道。因此，秩一报告和传输应该更有可能，虽然这还取决于接收到的信号电平，由于与站点的距离短，因此所述接收到的信号电平明显更强。在任何情况下，由于信号强，预期接近站点的性能会很好。

无线设备处理四个天线端口中的一个或两个比其他天线端口强得多的情况会存在问题。性能下降到如此低的水平，使得在许多无线设备展现出相似行为的情况下交错的分布式天线部署策略被严重妨碍。

多个问题与天线增益失衡相关，例如：

○用于解调和用于从较弱的天线端口导出信道状态信息两者的信道估计变得非常困难，并且可能导致被损坏的CSI报告，这将损害链路适配和调度，以及PDSCH和EPDCCH(增强物理下行链路控制信道)的解调的性能下降。

○当发送DL(下行链路)MIMO码字(即，数据传输块)时，从其相关联的较弱天线端口到无线设备的传输的一部分可能会给其他小区的无线设备造成干扰，而接收到的码字信号的相关联部分在无线设备处非常弱。

○由于从所有四个天线发送DLMIMO码字(基于现有的码本)，因此链路适配需要考虑“弱”端口以及“强”端口两者，并且链路适配是次优的，导致频谱效率的损失。

注意，尽管在文本的实施例中使用来自3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE的术语，但这不应该被视为将保护的范围仅限制为前述系统。其他无线系统(包括WCDMA、WiMax、UMB和GSM)，也可以从包括在本公开的范围内的想法受益。

LTE在下行链路使用OFDM(正交频分复用)并在上行链路使用DFT(离散傅里叶变换)扩展OFDM。如图3中所示，基本LTE物理资源可因此被看作是一个时间-频率网格，其中，每个资源单元25对应于(在特定天线端口上)在一个OFDM符号间隔期间的一个子载波。每个资源单元25包括循环前缀部分26和主部27。天线端口被定义为使得：在天线端口上传送符号的信道可以从在相同天线端口上传送另一个符号的信道推导出来。在每个天线端口有一个资源网格。

图3是示出LTE下行链路物理资源的示意图。如图4中所示，在时域中，LTE下行链路传输被组织为10ms的无线电帧，其中，每个无线电帧由1ms的10个相等大小的子帧构成。子帧被划分为两个时隙，每个时隙的持续时间为0.5ms。

图4是示出LTE时域结构的示意图。在时域中，LTE下行链路传输被组织为10ms的无线电帧28，其中，每个无线电帧由长度T_subframe＝1ms的10个相等大小的子帧29a-29j构成。以资源块描述LTE中的资源分配，其中，资源块对应于时域中的一个时隙以及频域中的12个连续的15kHz子载波。两个在时间上连续的资源块代表一个资源块对，并且对应于在其上进行调度的时间间隔。

在每个子帧中动态地调度LTE中的传输，其中，基站经由物理下行链路控制信息(PDCCH(物理下行链路控制信道)和ePDCCH(增强PDCCH))向特定无线设备发送下行链路分配/上行链路许可。PDCCH在每个子帧的第一OFDM符号中发送，并跨越(或多或少)整个系统带宽。已解码由PDCCH承载的下行链路分配的无线设备知道子帧中的哪些资源单元包含针对所述无线设备的数据。同样地，在接收到上行链路许可时，无线设备知道它应当在哪些时间/频率资源上进行发送。在LTE下行链路中，数据由物理下行链路共享数据链路(PDSCH)承载，并在上行链路中的相应链路被称为物理上行链路共享链路(PUSCH)。

使用增强下行链路控制信令(ePDCCH)可用于Release11或在其之后的终端。这样的控制信令具有与PDCCH相似的功能，其根本区别在于需要无线设备特定DMRS而不是CRS(小区特定参考信号)来进行解调。一个优点是，可以针对ePDCCH利用无线设备特定的空间处理。

发送数据的解调需要估计无线电信道，这通过使用发送的参考信号(RS)(即，接收器已知的信号)来完成。在LTE中，CRS信号在所有下行链路子帧中发送，并且除了协助下行链路信道估计之外，它们还可以用于由无线设备执行的移动性测量。LTE还支持仅旨在协助用于解调目的的信道估计的无线设备特定RS。图5示出了如何在下行链路子帧内的资源单元上完成物理控制/数据信道和信号的映射。在此示例中，PDCCH占据三个可能OFDM符号中的第一个，所以在该特定情况下，数据的映射可能在第二OFDM符号就已经开始。由于CRS对于小区内的所有无线设备而言是公共的，因此不能容易地适配CRS的传输以适应特定无线设备的需要。这与无线设备特定RS是相对的，意味着每个无线设备将其自身的RS布置于作为PDSCH的一部分的图3的数据区域中。

图5是示出在下行链路子帧内的LTE物理控制信令、数据链路和小区特定参考信号的映射的示意图。

下行链路传输被动态地调度，即，在每个子帧中，网络节点在当前下行链路子帧中发送关于数据将被发送到哪个无线设备，以及在哪个资源块上发送数据的控制信息。该控制信令通常在每个子帧中的第一个、头两个、或者头三个OFDM符号的控制区域20中发送。在物理控制格式指示符(PCFICH)中传达可以基于子帧改变的控制区域20的长度。在控制区域20内的无线设备知道的位置发送PCFICH。在无线设备解码了PCFICH之后，无线设备由此知道控制区域的大小以及数据传输开始于哪个OFDM符号。下行链路子帧还包含CRS信号21，该CRS信号21被接收器知晓并用于例如控制信息和有效载荷数据的干扰估计和相干解调。剩下的资源单元可用于还包括穿插的CRS单元21的有效载荷数据22。在图5中示出以CFI＝3的OFDM符号作为资源块24的控制的下行链路系统。

在控制区域20中还发送物理混合ARQ(自动重复请求)指示符，其携带对终端的ACK/NACK响应，以通知在先前的子帧中上行链路数据传输是否被基站成功解码。

如前所述，CRS不是LTE中可用的唯一参考信号。作为LTERelease-10，引入了新的RS概念：使用单独的无线设备特定RS进行PDSCH解调，并使用RS来测量信道以用于从无线设备获得信道状态信息(CSI)反馈的目的。后者被称为CSI-RS。CSI-RS不在每个子帧中发送，并且它们一般在时间和频率方面比用于解调的RS稀疏。CSI-RS传输可以根据RRC(无线电资源控制)配置的周期参数和RRC配置的子帧偏移，而在每5个、每10个、每20个、每40个或每80个子帧中发生。

可以由基站请求在连接模式下操作的无线设备以执行信道状态信息(CSI)报告，例如，报告合适的秩指示符(RI)、一个或多个预编码矩阵指数(PMI)和信道质量指示符(CQI)。秩是用于空间复用的传输层的数量。其他类型的CSI也都是可能的，包括显式的信道反馈和干扰协方差反馈。CSI反馈帮助基站进行调度(包括决定传输方案/预编码器将使用的用于传输的子帧和RB)，并提供关于用于传输的合适用户比特率的信息(链路适配)。

在LTE中，支持周期和非周期CSI报告两者。在周期CSI报告的情况下，终端基于配置的周期时间报告关于物理上行链路控制信令(PUCCH)的CSI测量，而在非周期报告的情况下，在从基站接收到CSI许可后，在预指定时刻在物理上行链路共享信道(PUSCH)上发送CSI反馈。利用非周期CSI报告，基站可以在特定子帧中请求反映下行链路无线电条件的CSI。存在可用的多个反馈模式。无线电基站可以将无线设备配置为根据一个反馈模式在PUSCH上进行报告并根据另一个反馈模式在PUCCH上进行。PUSCH上的非周期模式被分别称为PUSCH1-2、2-0、2-2、3-0、3-1和3-2，PUCCH上的周期模式被分别称为1-0、1-1、2-0和2-1。

多天线技术

多天线技术可以显著提高无线通信系统的数据速率和可靠性。如果发送器和接收器都配备有多个天线(导致多输入多输出(MIMO)通信信道)，则性能尤其改善。这样的系统和/或相关技术通常称为MIMO。

LTE标准目前在增强MIMO的支持方面正在不断发展。LTE的核心部分是对MIMO天线部署和MIMO相关技术的支持。在高级LTE中的当前工作假设是，利用依赖于增强信道的预编码来对针对4个Tx(发送)天线的多达4层的空间复用进行增强支持。新的预编码的目的在于在有利信道条件下的高数据率，并尤其针对交叉极化天线设置。在图1中提供了对空间复用操作的说明并在上文进行了描述。

图6是示出LTE中的预编码的空间复用模式的传输结构的示意图。在预编码器32中将携带来自r层34a-34r的被表示为s的符号矢量33的信息与N_T×r预编码器矩阵相乘，预编码器32用于将N_T(与N_T个天线端口30相对应)维矢量空间的子空间中的发送能量分散到t(t＝N_T)个IFFT模块31a-31t。预编码器矩阵通常从可能的预编码器矩阵的码本中选择，并通常由预编码器矩阵指示符(PMI)来表示，该PMI针对给定数量的符号流指定码本中的唯一预编码器矩阵。如果预编码器矩阵被限定为具有正交列，则预编码器矩阵的码本的设计对应于格拉斯曼子空间填充问题。在s中的r个符号均对应于层，并且r被称为传输秩。在此方式下，由于多个符号可以通过相同时间/频率资源单元(TFRE)来同时发送，因此可以实现空间复用。符号的数量r通常被调节为适应于当前的信道属性。

LTE使用下行链路中的OFDM(以及上行链路中的DFT预编码OFDM)，从而在子载波n(或者备选地数据TFRE编号n)上接收到的针对特定TFRE的N_R×1矢量y_n被建模为：

$y_n=H_n{W}_{N_T\×r}{s}_n+e_n,---\left(1\right)$

其中，e_n是通过实现随机过程而获得的噪声/干扰矢量。预编码器可以是宽带预编码器，其在频率上是恒定的，或者是频率选择性的。

预编码器矩阵常被选择为匹配N_R×N_TMIMO信道矩阵H的特性，产生所谓的依赖于信道的预编码。这也通常被称为闭环预编码，并且主要用于将发送能量聚集在强的子空间(从将发送能量的多数传送到无线设备的意义上来说)中。此外，预编码器矩阵还可以被选择为用于使信道正交，这意味着在无线设备处的合适线性均衡之后，减小了层间干扰。

在针对LTE下行链路的闭环预编码中，无线设备基于前向链路(下行链路)中的信道测量，向无线电基站发送将使用的合适预编码器的推荐。无线电基站可以选择使用推荐的预编码器或者其可以决定使用其它预编码器。来自无线设备的报告受码本的约束，但是来自无线电基站的传输可以受或者可以不受码本的约束。前一种情况对应于所谓的在发送侧的基于码本的预编码，并且通常与基于CRS的数据传输相关联。传输不受预编码器码本的约束的情况通常取决于基于DMRS的传输，并在一些时候被称为不基于码本的预编码。

应该覆盖大带宽(宽带预编码)的单个预编码器可以被反馈。匹配信道的频率变化并且在每个子带反馈一个频率选择预编码报告(例如，若干预编码器)也是有益的。这是信道状态信息(CSI)反馈的较通用的示例，其还包括反馈给其它实体而非预编码器，以帮助无线电基站到无线设备的后续传输。这种其它信息可以包括信道质量指示符(CQI)以及传输秩指示符(RI)。

对于LTE上行链路，使用闭环预编码意味着无线电基站正在选择预编码器和传输秩，并且随后用信号通知无线设备接下来将要使用的所选择的预编码器。

传输秩(即，空间复用层的数量)被反映在预编码器的列数中。为了高效性能，选择与信道属性相匹配的传输秩是很重要的。通常，选择预编码器的设备还负责选择传输秩，一种方式是简单地估计每个可能秩的性能度量，并采用使性能度量最优化的秩。这些类型的计算通常给计算带来很大负担，因此在不同传输秩上重复利用计算是有益的。通过将预编码器码本设计为满足所谓的秩嵌套(ranknested)属性来实现计算的重复利用。这意味着码本使得总是存在同样是有效较低秩预编码器的较高秩预编码器的列子集。

LTE下行链路中的4个Tx的Householder码本是满足了秩嵌套属性的码本的示例。该属性不仅有益于降低计算复杂度，而且对于简化对在已经选择了传输秩的设备以外的另一设备处的秩选择进行超控是重要的。试想，例如，在无线设备正在选择预编码器和秩的情况下，如果进行了这种选择，则LTE下行链路计算代表由选择的预编码器和信道形成的有效信道的质量的CQI。由于在特定传输秩的条件下报告CQI，因此，在无线电基站侧执行秩超控使得难以知道如何调节CQI以考虑新的秩。然而，如果预编码器码本满足秩嵌套属性，则可以通过选择初始预编码器的列子集来将秩超控到较低秩预编码器。由于新的预编码器是初始预编码器的列子集，因此在使用了新的减小的秩编码器的情况下，绑定到初始预编码器的CQI给予CQI上的较低边界。这种边界可以被用于减小与秩超控相关联的CQI错误，从而提高链路适配的性能。

因数分解的预编码器设计

维持低信令开销是无线系统中的重要设计目标。如果不谨慎地设计，则预编码器的信令会容易地消耗大部分资源。可能预编码器的结构和预编码器码本的整体设计对于保持信令开销低而言是很重要的。一种很有前景的预编码器结构涉及将预编码器分解为两个矩阵，即，所谓的因数分解的预编码器。该预编码器可以被写作两个因数的乘积

$W_{N_T\×r}=W_{N_T\×k}^{\left(c\right)}{W}_{k\×r}^{\left(t\right)},---\left(2\right)$

其中，N_T×k转换预编码器试图获得信道的宽带/长期属性(诸如相关性)，而k×r调谐预编码器的目标在于信道的频率选择性/短期属性。它们一起形成通过信号通知的实体导出的整体预编码器通常(但不是必须的)以相比调谐预编码器更粗粒度的时间和/或频率来报告转换预编码器，以节约开销和/或复杂性。转换预编码器用于开发使调谐预编码器关注于“方向”的相关性属性，其中，在所述“方向”中，平均信道是“强”的。通常，这通过减小调谐预编码器应覆盖的维度k的数量来实现，即，转换预编码器变为列数减小的高矩阵，并且相应地，调谐预编码器的行k的数量也减小。随着这种维度数量的减小，用于调谐预编码器的码本(因为码本需要按照细粒度被更新而容易消耗大部分信令资源)可以变得更小，同时仍然维持良好性能。

该类型(2)的预编码器可以针对8TX基站来标准化，并且现在还可以用于4TX基站(3GPPRel.12)，这归功于当使用交叉极化天线设置时它的良好性能。因此，无线设备可以被配置为使用(基于Householder设计理论的)Rel.84TX码本或新的基于(2)的Rel.124TX码本。

转换和调谐预编码器均具有它们自己的码本。转换预编码器的目标在于具有高空间分辨率，因此从中选择调谐预编码器的码本的具有很多元素的码本需要很小，以将信令开销维持在合理水平。这两个码本还可以被视为表示由通过和的所有可能组合获得的预编码器的集合构成的一个较大的码本。为了便于标记，转换预编码器在一些时候被称为W₁，调谐预编码器被称为W₂，从而产生有效预编码器W＝W₁W₂。我们将在除了背景部分以外的本公开中始终使用该标记。在LTE中，对于整个系统带宽而言，W₁是相同的，这是所谓的宽带报告，而对于一个子带(子带是频率上的连续资源块的集合)和另一个子带，W₂可以不同，从而支持频率选择性报告。第二矩阵W₂也可以是宽带，但是相比于W₁被更频繁地报告。

为了知晓如何利用相关性属性以及如何实现维度减小，考虑被布置为N_T/2个紧密间隔的交叉极点的总共N_T个元素的阵列的通常情况。基于天线的极化方向，紧密间隔的交叉极点设置中的天线可以被划分为两组，其中，每组是具有N_T/2个天线的紧密间隔的协同极化的ULA。紧密间隔的天线通常导致高信道相关性，并且该相关性可以进而用于维持低信令开销。与每个这种天线组ULA相对应的信道被分别表示为H_/和H_\。为了便于标记，我们现在省略指示矩阵维度的下标以及下标n。现在假设转换预编码器W^(c)具有块对角线结构，

$W^{\left(c\right)}=\left[\begin{array}{cc}{\tilde{W}}^{\left(c\right)}& 0\\ 0& {\tilde{W}}^{\left(c\right)}\end{array}\right],---\left(3\right)$

随后，MIMO信道和整体预编码器的乘积可以被写作：

$\begin{array}{c}HW=\left[\begin{array}{cc}{H}_{/}& H_{\backslash }\end{array}\right]W^{\left(c\right)}{W}^{\left(t\right)}\\ =\left[\begin{array}{cc}{H}_{/}& H_{\backslash }\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{\tilde{W}}^{\left(c\right)}& 0\\ 0& {\tilde{W}}^{\left(c\right)}\end{array}\right]W^{\left(t\right)}\\ =\left[\begin{array}{cc}{H}_{/}{\tilde{W}}^{\left(c\right)}& H_{\backslash }{\tilde{W}}^{\left(c\right)}\end{array}\right]W^{\left(t\right)}=H_{eff}{W}^{\left(t\right)}\end{array}.---\left(4\right)$

由此可知，矩阵单独地对每个天线组ULA进行预编码，以形成更小的且效率提高的信道H_eff。如果对应于波束成型矢量，则有效信道将减少至仅具有两个虚拟天线，这样会减小当跟踪瞬时信道属性时用于第二调谐预编码器矩阵W^(t)所需的码本大小。在此情况下，瞬时信道属性在很大程度上取决于两个正交极化之间的相关相位关系。

波束网格理论

关于波束网格和基于DFT的预编码的一些理论将有益于之后描述关于3GPPRel.12的新的4TX预编码器的参考。针对N_T个发送天线的基于DFT的预编码器矢量可以被写作以下形式

$w_n^{(N_T,Q)}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{1,n}^{(N_T,Q)}& w_{2,n}^{(N_T,Q)}& ...& w_{N_T,n}^{(N_T,Q)}\end{array}\right]}^T$

$w_{m,n}^{(N_T,Q)}=\exp \left(j\frac{2\mathrm{\π}}{N_{T}Q}mn\right),m=0,...,N_T-1,n=0,...,{\mathrm{QN}}_T-1,---\left(5\right)$

其中，是第m个天线的相位，n是预编码器矢量索引(即，QN_T个波束中的哪个波束)，Q是过采样因子。为了获得良好性能，两个连续波束的阵列增益函数在角度域中重叠是很重要的，从而增益不会在从一个波束移到另一个波束时下降太多。通常，这需要至少Q＝2的过采样因子。因此，对于N_T个天线，需要至少2N_T个波束。

以上基于DFT的预编码器矢量的备选参数是

$w_{l,q}^{(N_T,Q)}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{1,Ql+q}^{(N_T,Q)}& w_{2,Ql+q}^{(N_T,Q)}& ...& w_{N_T,Ql+q}^{(N_T,Q)}\end{array}\right]}^T$

$w_{m,Ql+q}^{(N_T,Q)}=\exp \left(j\frac{2\mathrm{\π}}{N_T}m\left(l+\frac{q}{Q}\right)\right),---\left(6\right)$

其中，m＝0，…，N_T-1，l＝0，…，N_T-1，q＝0，1，…，Q-1，其中，l和q通过关系式n＝Ql+q一起确定预编码器矢量索引。该参数还突出了存在Q个波束组，其中，每个组中的波束彼此正交。第q个组可以由产生器矩阵来表示

通过确保仅来自相同产生器矩阵的预编码器矢量被一起用作相同预编码器中的列，易于形成在所谓的统一预编码中使用的预编码器矢量的集合，其中，预编码器矩阵中的列应该形成正交集。

为了最大化基于DFT预编码的性能，使波束网格均匀地围绕阵列的宽范围是有益的。这种波束旋转可以通过从以上DFT矢量的左侧与对角线矩阵W_rot相乘来实现，W_rot具有元素

${\[W_{rot}\]}_{mm}=\exp \left(j\frac{\mathrm{\π}}{{\mathrm{QN}}_T}m\right)\·---\left(8\right)$

旋转可以包括在预编码器码本中，或者可以备选地被执行为单独步骤，在该单独步骤中，所有信号以相同方式旋转，并且从接收器的角度来看，旋转可以因此被吸收到信道内(对于接收器而言是透明的)。因此，当我们谈论基于DFT的预编码时，假设可以执行或者可以不执行旋转，即，两种备选都是可能的，而不需要被明确地提及。

基于波束网格的因数分解的预编码器设计

紧密间隔的交叉极点是对于4Tx和8Tx两者而言通用的天线阵列设置。如在前一章节中指出的，取决于天线的极化方向，天线可以被划分为两个单独组。在天线组内的信道之间的相关性是高的，而来自不同天线组的信道以不相关方式衰退，并且在某种程度上具有由于正交极化的使用而造成交叉对话减小。这种天线设置从而创建了很明显的信道属性，其与沿(6)的线的块对角线设计很好地匹配。

对角线上的预编码器针对协同极化的天线组。由于相关性在天线组内是高的，因此使用从基于DFT的预编码矢量实施的波束网格码本是有意义的。外部预编码器W^(t)调节极化之间的相对相移。对于秩1，预编码器可以例如形成为：

$W=\left[\begin{array}{cc}\tilde{w}& 0\\ 0& \tilde{w}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}1\\ \mathrm{\α}\end{array}\right],\mathrm{\α}\∈\{1,-1,j,-j\},---\left(9\right)$

其中，天线组波束并且

$G^{(k,Q)}=\underset{q=0}{\overset{Q-1}{\∪}}{G}_q^{(k,Q)},---\left(10\right)$

其中，表示基于DFT的产生器矩阵的所有k列列子集的集合，具有元素

${\[G_q^{\left(Q\right)}\]}_{mn}=\exp \left(j\frac{2\mathrm{\π}}{N_T/2}m\left(n+\frac{q}{Q}\right)\right)---,\left(11\right)$

其中(为了便于标记，这里的列和行索引从零开始)

q＝0，1，…，Q-1，m＝0，1，…，N_T/2-1，n＝0，1，…，N_T/2-1.(12)

由此可知，调谐预编码器W^(t)＝[1α]^T调节第一组天线和第二组天线之间的相位(在此情况下，第一组和第二组分别对应于预编码器W的行的上半部分和下半部分)。秩2情况可以类似地遵循如下

$W=\left[\begin{array}{cc}\tilde{w}& 0\\ 0& \tilde{w}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ \mathrm{\α}& -\mathrm{\α}\end{array}\right],\mathrm{\α}\∈\{1,j\},\tilde{w}\∈G^{\left(1,2\right)}.---\left(13\right)$

码字和码字到层的映射

针对基于分组的通信的现代无线通信系统通常在物理层上包括混合ARQ(HARQ)功能，以实现对抗无线电信道的损害的鲁棒性。LTE和WCDMA是这种功能可用的系统的两个示例。HARQ背后的基本思想在于通过对包含数据块的信息进行编码并随后添加错误检测信息(诸如CRC)，来将前向纠错码(FEC)与ARQ组合。在接收到编码的数据块之后，其被解码并且使用错误检测机制来检查解码是否成功。如果接收到没有错误的数据块，则向发送器发送ACK，ACK指示数据块的成功传输并且接收器已经准备好接收新的数据块。另一方面，如果数据块没被正确地解码，则发送NACK，意味着接收器希望相同数据块的重传。在接收到重传之后，接收器可以选择独立地对其解码或者在解码处理中利用相同数据块的一些或全部先前接收。

源自信息比特的相同块的编码比特被称为码字。这也是在LTE中使用的术语，以描述来自服务于特定传输块的单个HARG处理的输出，并且包括turbo编码、速率匹配、交织等。码字随后被调制并且在天线上分布。

预编码是结合多天线发送使用的常用技术。基本思想在于在天线上混合和分布调制符号，同时尽可能地考虑当前信道条件。这通常通过将携带符号矢量的信息与被选为与信道匹配的矩阵相乘来实现。符号矢量将包含来自潜在的所有码字的调制符号，并且码字从而映射到符号矢量的序列。这些序列形成并行符号流的集合，并且每个这种符号流被称为层。因此，取决于预编码器的选择，层可以直接对应于特定天线，或者其可以经由预编码器映射被分布到若干天线上。

在多天线系统(通常被称为MIMO系统)中，立即从若干HARQ进程发送数据(还被已知为多码字发送)是有意义的。取决于信道条件，这可以显著增加数据率，这是因为，在优良条件下，信道可以大体上通过最小数量的发送和接收天线来支持最多的码字。

在高速率多天线发送领域中的信道条件的重要特性之一是所谓的信道秩。粗略地说，信道秩可以在从1到发送和接收天线的最小数量的范围内变化。以4×2系统(即，具有四个发送天线和两个接收天线的系统)作为示例，最大的信道秩是二。由于快速衰退改变了信道系数，因此信道秩随着时间变化。此外，其确定可以同时成功发送多少层以及最终多少码字。因此，如果在发送映射到两个单独层的两个码字的时刻信道秩是1，则对应于码字的这两个信号很有可能将产生干扰，使得两个码字都在接收器处被错误地检测。

结合预编码，使发送适应于信道秩涉及使用信道秩那么多的层。在最简单的情况下，每个层将对应于特定天线。随后的问题在于如何将码字映射到层。采用LTE中的4个发送天线作为示例，在可以发送最多4个层的情况下，码字的最大数量被限制为2。使用根据图7A至图7E的固定秩相关映射。

图7A至图7E是示出在不同数量的层15的不同场景中利用预编码针对四天线系统的码字到层的映射的示意图。首先参见图7A，这还意味着在秩1发送中预编码矩阵的第一列确定用于第一码字35a的预编码器32，以分布到天线端口31。

现在参见图7B，对于秩2发送，预编码矩阵的第二列确定用于第二码字35b的预编码器32。

现在参见图7C，由于最多发送两个码字，这意味着对于秩3发送，第一码字35a使用预编码器32中的预编码矩阵的第一列，而第二码字35b在通过分流器36之后使用列二和列三。

现在参见图7D，对于秩4发送，第一码字35a在通过第一分流器36a之后使用列一和列二，而第二码字35b在通过分流器36b之后使用预编码矩阵的列三和列四。

现在参见图7E，示出了对于秩2发送的备选方案，其中，第一码字35a在通过分流器36之后使用预编码矩阵的前两列。

多个问题与无线电基站的相同小区中的天线端口或天线站点之间的天线增益失衡相关联，例如：

○用于从较弱的天线端口解调和导出信道状态信息两者的信道估计变得非常困难，并且可能导致被破坏的CSI报告，这将损坏链路适配和调度，并且产生PDSCH和EPDCCH的解调的性能劣化。

○从其关联的较弱交叉极点到无线设备的DL传输可能导致对其他小区中的无线设备的干扰，而发送的信号在无线设备处非常弱。

○由于从所有的四个或八个天线(基于现有码本)发送码字，因此链路适配考虑使用一些“弱”端口和其它一些“强”端口来发送单个码字。给定码字的链路适配还考虑较弱端口，这造成频率效率的损失。此外，在两个交叉极点上有效地混合了码字，并且该混合使得接收器在高失衡的信道的情况(诸如本文讨论的情况)下更难以分离这两个码字。

在一个实施例中，发生以下情况：

1＞将属于相同无线电基站的物理天线(或CSI-RS天线端口)组合为多个“站点”，其中，每个站点包含至少两个物理天线/天线端口，并且站点被分散布置，使得来自一个站点的路径损失可以与来自另一站点的路径损失明显不同。

2＞使用属于无线电基站的天线端口的虚拟化的分布，以确保用于测量的参考信号从所有站点发送(这里的一个重要的特殊情况是，不从所有站点发送用于解调发送数据的参考信号(即，DMRS)，而是仅从发送了数据的站点发送所述参考信号，这能够实现用于解调的良好信道估计性能)。

3＞在无线设备处决定优选的预编码矩阵是哪个以及相关联的CQI和秩估计，并将该信息从无线设备反馈给之后的对虚拟化的天线端口的CSI测量。

4＞发送PDSCH的一个或两个码字，从而通过将来自标准化的码本的预编码应用于虚拟天线端口来仅从单个站点处的至少两个天线端口发送码字(这里的一个重要的特殊情况是，与至少两个层相对应的码字)。

5＞可选部分：取决于特定终端所经历的AGI(天线增益失衡)的程度，在虚拟化之后对产生的有效码本的子集选择。

6＞可选部分：通过码本子集限制用信号将子集通知给特定终端，或者，用不同的码本子集限制来配置两个CSI处理。

可以以一种或多种方式来定义站点。值得注意的是，在不同站点对天线的使用导致一些情况下的天线增益失衡。在一个实施例中，站点是在地理上分开的，使得平均路径损失存在明显差别。在一个实施例中，平均路径损失存在至少10dB的差别。在一个实施例中，站点在地理上分开超过10米。在一个实施例中，每个站点包括两个(或偶数个)交叉极化天线。

用于信道测量的参考信号(例如，CSI-RS)被映射到被基站使用的多个或全部物理天线；参见图8，在通过分布矩阵T39的最常见的情况下，四个CSI-RS信号16a-16d被映射到四个交叉极化天线13a-13d，四个交叉极化天线13a-13d中的每一个被划分到一个交叉极点的两个站点。第一端口17a和第三端口17c均连接到第一站点，并且第二端口17b和第四端口17d均连接到第二站点。这两个站点可以隔得很开，从而接近一个站点的无线设备将经历例如端口1相对应端口2的大的天线增益失衡。注意到，对于无线设备使用CRS进行测量，图8中的CSI-RS被CRS替代。分布可适用于用于测量的任意参考信号。应注意的是，CSI-RS信号不需要通过预编码矩阵。

可以通过使用将在下文描述的正交分布矩阵来获得多个天线端口。由于在本示例中，每个参考信号(即，虚拟天线端口)从所有物理天线发送，或者至少从两个交叉极点的每个中的一个天线发送，因此无线设备将使用例如CSI-RS1作为来自两个站点的信道的组合来测量有效信道，从而所有天线端口就将具有大约相同的平均接收功率。除了无线设备可能相比于其它物理天线与某些物理天线接近得多的事实(天线增益失衡场景)以外，这都是成立的。这还有益于固有地假设在属于相同基站的天线端口上测量的信道具有相同的平均路径损失的现有终端，在3GPP术语中，这些天线端口针对天线增益是拟位于一处的。因此，以上分布确保了这种拟位于一处，并且终端性能在例如这些交错部署的场景中会增强。

图8是示出通过用于测量的分布矩阵T介绍虚拟天线端口的示意图。四个CSI-RS信号16a-16d是定义虚拟天线端口的数据集。相比于站点2更靠近站点1的无线设备将在通过基站的多个天线端口接收到的功率方面存在明显差异。

图9是示出通过针对PDSCH传输以及可能还有DMRS传输(如果可以应用)的分布矩阵T介绍虚拟天线端口的示意图。相比于站点2更靠近站点1的无线设备将在通过基站的多个天线端口接收到的功率方面存在明显差异。

在图9中，示出了使用输出连接到分布矩阵T的预编码器W的在PDSCH上的数据集的发送。因此，两个码字(每个码字被视为一个数据集)将经历使用复合预编码矩阵TW的复合预编码。如果使用了基于DMRS的预编码，则还利用复合预编码矩阵TW来对这些解调参考信号进行预编码。

由于将天线端口组合为站点的方法，分布矩阵T的使用，以及可能在从3GPP标准化码本(Rel.8或Rel.12)中的所有矩阵W的集合中修剪掉一些矩阵W之后，码本被转换为有效码本，该有效码本具有所有码本元素(即，矩阵)确保属于PDSCH传输的码字仅被映射到单个站点处的天线端口中的至少两个天线端口的属性。此外，由于PDSCH被映射到至少两个天线端口，因此多个层发送仍然可能，并且通过从无线设备对优选W的选择和反馈，(通过对两个天线端口进行共相位操作)实现一些预编码增益。如果复合预编码矩阵TW仅将码字映射到单个物理天线，则这是不可能的。

此外，在一个实施例中，定义复合预编码器的集合中的元素的第一子集。该子集构成用于CSI报告的预编码器的集合，首先满足将每个测量参考信号映射到所有站点，因此大致地均衡所有天线端口上的功率属性，其次，这些选择的预编码器的集合将码字映射到单个站点。因此，当无线设备接近交叉极点/站点之一时，提到的复合预编码器的集合是有用的，这是因为仅从交叉极点/站点之一高效地实现两个码字的发送(而另一个交叉极点不被用于该特定发送)。这还将提高链路适配，这是因为在频谱效率(CQI报告)的计算中不包括来自弱交叉极点/站点的天线端口的信道。

这里呈现的一些实施例还介绍了有效码本中的预编码器的第二子集。该子集首先满足在所有站点上(可能但不是必须的，在所有物理天线上)的所有参考信号的映射，其次，码本的这些元素仅将码字映射到单个站点。如果存在两个码字，则它们被映射到不同站点。由于针对每个码字进行通过调制的链路适配和码率选择，因此从“弱”交叉极点发送的码字可以使用鲁棒调制和编码，而从“强”交叉极点发送的码字可以使用更激进的频谱效率。当无线设备位于两个交叉极点之间时，这些复合编码器是有用的，从而两个交叉极点都可以被使用，但是针对码字进行独立的链路适配。

因此，防止混合两个不同码字的层混合到失衡信道上，从而提高了无线设备在接收侧分离两个码字的可能性。

因此，可以在严重的天线增益失衡的情况下使用第一子集(两个码字均来自单个站点)，而可以在较少的天线增益失衡的情况下使用第二子集(每个码字来自不同的站点)。如果不存在天线增益失衡(如果无线设备具有到两个交叉极点的相等路径增益)，则可以如普通操作那样使用整个码本(可以将码字映射到所有站点/所有物理天线上)。

注意，虽然在本公开中使用了来自3GPPLTE的术语，但是这不应被视为将保护范围仅限于上述系统。其它无线系统(包括WCDMA、WiMAX和UMB)也可以从本公开所覆盖的发明构思获益。

现在通过多个示例性实施例来给出更详细地示出实施例的描述。应注意的是，一个实施例可以被默认假设为存在于另一实施例中，并且本领域技术人员将清楚这些组件可以如何用于其它示例性实施例。

对于以下讨论，假设无线电基站的物理天线不是位于一处的，它们分开一定距离，例如按照上述交错部署。然而它们可以组合在一起，从而两个物理天线在物理上位于一处，而另一组的两个天线在不同站点是在地理上分开的，从而从不同物理天线到无线设备的路径损失明显不同(也被已知为天线增益失衡)。在下文中，我们将物理上位于一处的天线表示为属于相同站点。通常的使用情况是使用交叉极化天线的两个站点的4Tx基站(在每个站点有两个物理天线)。

在一个实施例中，预编码器码本的元素的子集形成有效码本TW，其中，有效地，当应用了特殊分布时实现在站点之一或者另一个站点上的两端口预编码器码本。具有两端口复合预编码器的优点(相对于单个)在于共相位是可能的，即，可以实现预编码增益。另一优点在于秩2发送在天线增益失衡的情况下也是可能，这将提高用户吞吐量。因此，在该实施例中，在数据的实际发送中仅使用一个站点，并且无线设备将基于复合预编码器TW估计CQI，并假设在优选CQI的反馈中的来自一个站点的PDSCH发送(由于T的设计以及产生的复合预编码矩阵)。

在另一实施例中，有效码本的元素(即，矩阵)包含映射到随后可能分得很开的不同交叉极点的元素的分离子集。因此，终端将通过CSI报告来选择其希望从哪个交叉极点接收传输，并且将仅使用选择的交叉极点。当终端非常接近交叉极点之一时，这有益于AGI非常大的情况。例如，假设4TX系统，实际的预编码矩阵可以具有这种结构(其中，很可能已经省略了利用复杂标量对产生的矩阵进行缩放)：

$TW=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 0& 0\\ \mathrm{\α}& -\mathrm{\α}\\ 0& 0\end{array}\right],---\left(14\right)$

其中，仅端口1和3被用于CW1(第一列)和CW2(第二列)两者的实际发送中，并且其中，α是取决于T和W的细节的常数。取决于无线设备选择哪个W，参数α将具有不同的值，这暗示了共相位增益是可以实现的。

备选地，矩阵可以具有该结构：

$TW=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 1& 1\\ 0& 0\\ \mathrm{\α}& -\mathrm{\α}\end{array}\right]\·---\left(15\right)$

通过优选预编码矩阵W的反馈，无线设备将选择应使用端口1+3还是端口2+4来进行PDSCH发送。因此，无线设备可以简单地通过使用PMI反馈的标准化框架来减小大的天线增益失衡。

在另一实施例中，当考虑针对高于或等于2的秩的复合预编码器时，码本包含当使用特殊分布时将不同码字映射到单独交叉极点的复合预编码器的子集。由于链路适配针对每个码字独立，因此这允许AGI减小。例如，假设4TX系统和秩2发送，实际的预编码矩阵可以具有这些结构：

$TW=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\\ \mathrm{\α}& 0\\ 0& \mathrm{\β}\end{array}\right]$ 或 $TW=\left[\begin{array}{cc}0& 1\\ 1& 0\\ 0& \mathrm{\β}\\ \mathrm{\α}& 0\end{array}\right],---\left(16\right)$

其中，仅端口1和3被用于CW1(第一列)的实际发送，端口2和4用于发送CW2(第二列)(或者针对第二矩阵反之亦然)，并且其中，通过W的适当选择，α和β是取决于T和W的细节的变量，并且受无线设备的控制。因此，可以实现预编码或共相位增益。该示例还可以扩展为秩3发送：

$TW=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 1\\ \mathrm{\α}& 0& 0\\ 0& \mathrm{\β}& -\mathrm{\β}\end{array}\right],---\left(17\right)$

其中，CW1(第一列)映射到端口1和3(第一交叉极点)，并且CW2映射到端口2和4(第二交叉极点)。

在一个实施例中，如果发送器配备有由两个分得很开的交叉极点构成的四个天线，则特殊分布将使用2乘2的Hadamard矩阵或离散傅里叶变换(DFT)矩阵来混合由属于相同极化的参考信号定义的端口。例如，如果天线端口的索引如下所示：

则符合3GPPLTERel.8和Rel.12码本的特殊分布矩阵等于

$T=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 0& 0\\ 1& -1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1\\ 0& 0& 1& -1\end{array}\right]\·---\left(18\right)$

注意，该矩阵的行和/或列置换也是可行的，并且仍然产生所提到的优点。例如，行2和4可以交换。

例如，从具有相同极化(在该示例中，但这是可选的)的物理天线1和2通过分布[11]发送天线端口1，并且还通过分布[1-1]从天线1和2发送端口2，这意味着第二天线的相位被调节180度。在AGI较大的情况下，端口1和端口2将均从根据该表的位于不同站点的交叉极点1和2两者发送。相同情形适用于端口3和4，并且可以看出将在无线设备处以大致相同的平均功率接收所有的天线端口，这是因为每个天线端口是属于不同站点的两个天线上的分布。

在以下实施例中，假设以上(18)分布T与以上定义的天线端口的顺序的一起使用。

当W具有双码本结构(2)并且当转换预编码器是如(3)中所示的块对角线时，

$W^{\left(c\right)}=\left[\begin{array}{cc}{\tilde{W}}^{\left(c\right)}& 0\\ 0& {\tilde{W}}^{\left(c\right)}\end{array}\right]---\left(19\right)$

设计用于N天线系统(N＝2，4，8)的T的更通用的方法可以通过以下步骤实现：

1.例如通过从不同的矩阵选择的第一列直到发现正交集，来从码本选择N个正交矢量。

2.将该正交矢量集表示为

3.形成矩阵 $T^{\′}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{a_1}& w_{a_2}& ...& w_{a_N}\end{array}\right]}^H,$ 其中，[]^H是Hermitian(厄米特)转置。

4.将分布矩阵形成为该块对角线矩阵 $T=\left[\begin{array}{cc}{T}^{\′}& 0\\ 0& T^{\′}\end{array}\right].$

现在，由于该结构，针对秩1预编码器i＝a_j中的一些， $T\left[\begin{array}{c}{w}_i\\ {\mathrm{\αw}}_i\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{e}_i\\ {\mathrm{\αe}}_i\end{array}\right],$ 其中，e_i是除了在第i行的单个非零元素以外的仅包含零的矢量。由于其中端口x和x+N/2属于相同交叉极点的天线端口号(例如，针对N＝4天线的1和3以及针对N＝8天线的1和5)，与结构 $\left[\begin{array}{c}{w}_i\\ {\mathrm{\αw}}_i\end{array}\right]$ 的预编码矢量一起的分布确保了码字仅从N/2交叉极点之一被发送。因此，当应仅使用站点或交叉极点之一进行发送时，这有益于AGI较大的情况。

在双码本结构设计中的可应用于8TxLTE以及在讨论中还可应用于4TXRel.12LTE的公共秩2结构为

$\left[\begin{array}{cc}{w}_i& w_i\\ {\mathrm{\αw}}_i& -{\mathrm{\αw}}_i\end{array}\right]\·---\left(20\right)$

这与从以上步骤获得的分布矩阵一起给出

$T\left[\begin{array}{cc}{w}_i& w_i\\ {\mathrm{\αw}}_i& -{\mathrm{\αw}}_i\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{e}_i& e_i\\ {\mathrm{\αe}}_i& -{\mathrm{\αe}}_i\end{array}\right]\·---\left(21\right)$

因此，在此情况下，从相同站点发送两个码字(两列)，其有益于当仅希望使用一个站点的AGI较大的情况。

秩2的另一情况是以下结构：

$\left[\begin{array}{cc}{w}_i& w_k\\ {\mathrm{\αw}}_i& {\mathrm{\βw}}_k\end{array}\right],---\left(22\right)$

其中，w_i和w_k正交。在此情况下应用分布矩阵

$T\left[\begin{array}{cc}{w}_i& w_k\\ {\mathrm{\αw}}_i& {\mathrm{\βw}}_k\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{e}_i& e_k\\ {\mathrm{\αe}}_i& {\mathrm{\βe}}_k\end{array}\right]---\left(23\right)$

并且由于i≠k，因此第一列的第一码字(CW1)映射到与第二列的第二码字(CW2)不同的站点或交叉极点。这有益于获得两个码字的独立链路适配，因为它们被映射到各个站点。

该原理可以扩展到更高的秩，并且将提供对问题的解决方案，只要用于创建T矩阵的秩1预编码矢量还被用作更高的秩预编码矩阵中的列。从以上的秩2示例的第二部分这是清楚的，其中，w_k还是秩1预编码矢量(并且因此包括在T的设计中)。

针对秩1的详细实施例

在以上实施例的更详细的改进中，预编码器的码本至少包含针对秩1的以下元素(其是3GPPLTERel.8码本中的16个可用预编码矢量的子集)

$W=\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ 1\\ 1\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ j\\ j\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ -1\\ -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ -j\\ -j\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ 1\\ -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ j\\ -j\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ -1\\ 1\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ -j\\ j\end{array}\right]---\left(24\right)$

当来自(18)的分布矩阵T应用于这些码字时，仅天线端口索引1和3或者2和4将发送码字。因此，这可以用在AGI较大时，因为两个使用的物理天线在相同站点处。

备选地，有效码本可以具有该形式(当存在四个CSI-RS天线端口时针对3GPPLTERel.12码本提出的形式)。

其中，e₁＝[1000]^T、e₂＝[0100]^T、e₃＝[0010]^T并且e₄＝[0001]^T。

在该Rel.12码本中的秩1码字的一些的形式为

$\begin{array}{c}{W}_{n,m}=\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ 1\\ 1\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ z\\ -z\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ j\\ j\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ -z^{*}\\ z^{*}\end{array}\right].\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ -1\\ -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ -z\\ z\end{array}\right].\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ -j\\ -j\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ z^{*}\\ -z^{*}\end{array}\right],\\ \left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ x\\ -x\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ y\\ y\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ -y^{*}\\ y^{*}\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ -x^{*}\\ -x^{*}\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ -x\\ x\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ -y\\ -y\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ y^{*}\\ -y^{*}\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ x^{*}\\ x^{*}\end{array}\right],\end{array}---\left(25\right)$

其中，更一般地，这些秩1码字的形式为：

$\begin{array}{cc}{W}_{n,m}=\left[\begin{array}{c}1\\ 1\\ a\\ a\end{array}\right]or& W_{n,m}=\left[\begin{array}{c}1\\ -1\\ a\\ -a\end{array}\right]\end{array},---\left(26\right)$

其中，α是复数。

当来自(18)的分布矩阵T与以上列出的Rel.12码本中的任何码字(该列表不需要示出具有该属性的码本中的所有码字)相乘时，再次，仅天线端口索引1和3或者2和4将发送码字，并且不同的秩1码本备选给出具有在两个选择的天线端口之间的不同相位角度的选择。因此，这可以用在AGI较大时，因为两个使用的天线端口正在使用相同的交叉极化。在更小的或者可以忽略的AGI，可以在W_n，m的选择中使用n、m的其它值(即，不提供上述属性的预编码矢量)，这暗示码字被映射到所有四个天线端口。

秩2映射到单个交叉极点的详细实施例

在进一步改进的实施例中，预编码器的码本至少包含针对秩2的以下元素(其是3GPPLTERel.8码本中的16个可用预编码矢量的子集)

$W=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\\ 1& -1\\ 1& -1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\\ j& -j\\ j& -j\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ 1& -1\\ -1& 1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ j& -j\\ -j& j\end{array}}\],---\left(27\right)$

其中，前两个复合预编码器(在与T相乘之后，即，T＊W)将两个码字(即，列1和2)映射到第一交叉极点(端口1和3)，后两个预编码器将两个码字映射到第二交叉极点(端口2和4)。因此，当在发送中仅应该启用一个交叉极点时，这可以用在严重的AGI处。例如，第一矩阵给出

$TW=T\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\\ 1& -1\\ 1& -1\end{array}}\]=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}2& 2\\ 0& 0\\ 2& -2\\ 0& 0\end{array}}\],---\left(28\right)$

其中，可以看出，第一码字映射到天线端口索引1和3(第一列)，并且第二码字映射到天线端口索引1和3(第二列)，但是第二码字的发送与天线端口索引3具有180度的相移。

备选地，码本可以具有该第二形式(即，针对3GPPLTERel.12码本所讨论的形式)

$W_{1,n}=\left[\begin{array}{cc}{X}_n& 0\\ 0& X_n\end{array}\right]$ 其中n＝0，1，..，15

$X_n=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ {q_1}^n& {q_1}^{n+8}& {q_1}^{n+16}& {q_1}^{n+24}\end{array}\right]$ 其中q₁＝e^j2π/32

$W_{2,n}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& -Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ -Y_1& Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ -Y_1& -Y_2\end{array}\right]\right\}(Y_1,Y_2)\∈\left\{(e_2,e_4)\right\}$

以及

$W_{2,n}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& -Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ {\mathrm{jY}}_1& -{\mathrm{jY}}_2\end{array}\right]\right\}(Y_1,Y_2)\∈\{(e_1,e_1),(e_2,e_2),(e_3,e_3),(e_4,e_4)\}$

以及

$W_{2,n}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_2& -Y_1\end{array}\right],\right\}(Y_1,Y_2)\∈\{(e_1,e_3),(e_2,e_4),(e_3,e_1),(e_4,e_2)\}$

在码书中的矩阵被给出为W_n，m＝W_1，nW_2，m

(29)

其中，e₁＝[1000]^T、e₂＝[0100]^T、e₃＝[0010]^T并且e₄＝[0001]^T。

在该针对Rel.12的秩2码本提案中的一些秩2矩阵为如下：

$W_{n,m}=W_{1,n}{W}_{2,m}=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\\ 1& -1\\ 1& -1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ 1& -1\\ -1& 1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\\ j& -j\\ j& -j\end{array}}\]\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ j& -j\\ -j& j\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ 1& -1\\ -1& 1\end{array}}\]\·---\left(30\right)$

复合预编码器(在与T相乘之后，即T＊W)将两个码字(即，列1和2)映射到第一交叉极点(端口1和3)或者第二交叉极点(端口2和4)。

在考虑用于Rel.12的情况下的针对秩2码本的备选具有与上述第二码本相同的W_1，n码本，但是还具有稍微不同的W_2，m码本：

$W_{2,n}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& -Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ {\mathrm{jY}}_1& -{\mathrm{jY}}_2\end{array}\right]\right\}$

并且(Y₁，Y₂)＝(e_i，e_k)∈{(e₁，e₁)，(e₂，e₂)，(e₃，e₃)，(e₄，e₄)，(e₁，e₂)，(e₂，e₃)，(e₁，e₄)，(e₂，e₄)｝；

(31)

在该针对Rel.12的秩2码本提案中的一些秩2矩阵为如下：

$W_{n,m}=W_{1,n}{W}_{2,m}=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\\ 1& -1\\ 1& -1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ 1& -1\\ -1& 1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\\ j& -j\\ j& -j\end{array}}\]\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ j& -j\\ -j& j\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& -1\\ 1& -1\\ -1& 1\end{array}}\],---\left(32\right)$

复合预编码器(在与T相乘之后，即T＊W)将两个码字(即，列1和2)映射到第一交叉极点(端口1和3)或者第二交叉极点(端口2和4)。

因此，当在秩2发送中仅应启用一个交叉极点时，在该部分中描述的这些码本元素可以用在严重AGI处。在可忽略的AGI处，可以在W_1，nW_2，m的选择中使用n、m的其它值，这暗示码字映射到所有天线端口。

将每个码字映射到不同交叉极点的秩2的详细实施例

在另一实施例中，预编码器的码本至少包含针对秩2的以下元素(其是3GPPLTERel.8码本中的16个可用预编码矢量的子集)

$W=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\\ 1& 1\\ 1& -1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\\ -1& 1\\ -1& -1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\\ 1& -1\\ 1& 1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\\ -1& -1\\ -1& 1\end{array}}\],---\left(33\right)$

其中，不同列代表不同码字，并且其中，每个码字将从不同交叉极点发送。例如，第一矩阵给出

$TW=T\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\\ 1& 1\\ 1& -1\end{array}}\]=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}2& 0\\ 0& 2\\ 2& 0\\ 0& 2\end{array}}\],---\left(34\right)$

其中，可以看出，第一码字映射到天线端口索引1和3(第一列)，第二码字映射到天线端口索引2和4(第二列)。这可以用在当AGI较不严重但是期望针对每个码字的链路适配。由于第一码字映射到一个交叉极点，并且另一码字映射到另一交叉极点，因此已经是LTERel.8的一部分的每个码字链路适配可以在不经修改的情况下被重复利用。用于该映射的另一使用是当AGI不是可忽略的且SNR电平高到可以通过避免混合强度非常不同的信道维度上的码字来减小码字间干扰时。

备选地，码本可以具有该第二形式(即，针对3GPPLTERel.12码本所讨论的形式)：

$W_{1,n}=\left[\begin{array}{cc}{X}_n& 0\\ 0& X_n\end{array}\right]$ 其中n＝0，1，..，15

$X_n=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ {q_1}^n& {q_1}^{n+8}& {q_1}^{n+16}& {q_1}^{n+24}\end{array}\right]$ 其中q₁＝e^j2π/32

$W_{2,m}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& -Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ -Y_1& Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ -Y_1& -Y_2\end{array}\right]\right\}\left(Y_1,Y_2\right)\∈\left\{\left(e_2,e_4\right)\right\}$

并且

$W_{2,m}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& -Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ {\mathrm{jY}}_1& -{\mathrm{jY}}_2\end{array}\right]\right\}\left(Y_1,Y_2\right)\∈\left\{\left(e_1,e_1\right),\left(e_2,e_2\right),\left(e_3,e_3\right),\left(e_4,e_4\right)\right\}$

并且

$W_{2,m}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_2& -Y_1\end{array}\right],\right\}\left(Y_1,Y_2\right)\∈\left\{\left(e_1,e_3\right),\left(e_2,e_4\right),\left(e_3,e_1\right),\left(e_4,e_2\right)\right\}$

码书中的矩阵被给出为W_n，m＝W_1，nW_2，m

(35)

其中e₁＝[1000]^T、e₂＝[0100]^T、e₃＝[0010]^T并且e₄＝[0001]^T。

在上述针对Rel.12的码本提案中的一些秩2矩阵为如下：

$W_{n,m}=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\\ 1& 1\\ -1& 1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\\ 1& -1\\ -1& -1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\\ -1& 1\\ 1& 1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\\ -1& -1\\ 1& -1\end{array}}\],---\left(36\right)$

其中，复合预编码器(在与来自(18)的T相乘之后，即，T＊W)将第一码字映射到天线端口索引1和3(第二列)，第二码字映射到天线端口索引2和4(第一列)，或者备选地，第一码字映射到天线端口2和4，第二码字映射到天线端口1和3。这可以用在当AGI较不严重但是期望针对每个码字的链路适配。由于第一码字映射到一个交叉极点，并且另一码字映射到另一交叉极点，因此已经是LTERel.8的一部分的每个码字链路适配可以在不经修改的情况下被重复利用。在较小的或可忽略的AGI处，可以在W_n，m的选择中使用n、m的其它值，这暗示码字映射到所有天线端口。

针对用于在Rel.12中考虑的秩2码本的第三备选具有稍微不同的W_2，m码本但是与以上的Rel.12码本提案(第二形式)相同的W_1，n码本：

$W_{2,m}\∈\left\{\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ Y_1& -Y_2\end{array}\right],\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}{Y}_1& Y_2\\ {\mathrm{jY}}_1& -{\mathrm{jY}}_2\end{array}\right]\right\}$

并且(Y₁，Y₂)＝(e_i，e_k)∈{(e₁，e₁)，(e₂，e₂)，(e₃，e₃)，(e₄，e₄)，(e₁，e₂)，(e₂，e₃)，(e₁，e₄)，(e₂，e₄)｝；

.(37)

作为针对Rel.12的在该第三码本中的一些秩2矩阵为如下：

$W_{n,m}=\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\\ -1& -1\\ 1& -1\end{array}}\],\[\underset{\‾}{\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\\ j& -j\\ -j& -j\end{array}}\],---\left(38\right)$

其中，复合预编码器(在与来自(18)的T相乘之后，即，T＊W)将第一码字映射到天线端口索引1和3(第二列)，第二码字映射到天线端口索引2和4(第一列)。这可以用在当AGI较不严重但是期望针对每个码字的链路适配。由于第一码字映射到一个交叉极点，并且另一码字映射到另一交叉极点，因此已经是LTERel.8的一部分的每个码字链路适配可以在不经修改的情况下被重复利用。在较小的或可忽略的AGI处，可以在W_n，m的选择中使用n、m的其它值，这暗示码字映射到所有天线端口。

秩3的详细实施例

在以上实施例的另一个更详细的改进中，预编码器的码本至少包含针对秩3的以下元素(其是3GPPLTERel.8码本以及LTERel.12码本中的16个可用预编码矢量的子集)：

$W=\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& -1& -1\\ 1& -1& 1\\ 1& 1& -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& -1& -1\\ j& -1& 1\\ j& 1& -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& -1& -1\\ -1& -1& 1\\ -1& 1& -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& -1& -1\\ -j& -1& 1\\ -j& 1& -1\end{array}\right],.---\left(39\right)$

其中，针对所有复合预编码器，第一列(代表第一码字)映射到第一交叉极点，第二和第三列(代表第二码字)映射到第二交叉极点。

因此，在AGI较大时的码字具有弱或强链路的情况下，每个码字链路适配是可能的。

秩4的详细实施例

在另一个进一步改进的实施例中，预编码器的码本至少包含针对秩4的以下元素(其是3GPPLTERel.8码本以及LTERel.12码本中的16个可用预编码矢量的子集)：

$W=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& 1& -1& -1\\ 1& -1& -1& 1\\ 1& -1& 1& -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& 1& -1& -1\\ j& -j& -1& 1\\ j& -j& 1& -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& 1& -1& -1\\ 1& -1& -j& j\\ 1& -1& j& -j\end{array}\right],\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& 1& -1& -1\\ j& -j& -j& j\\ j& -j& j& -j\end{array}\right],---\left(40\right)$

其中，针对复合预编码器，第一和第二列(代表第一码字)映射到第一交叉极点，第三和第四列(代表第二码字)映射到第二交叉极点。因此，每个码字链路适配变得高效。

码本子集限制的实施例

在该实施例中，无线电基站向无线设备配置哪些码本元素(索引｛n，m})用于其CQI和PMI报告，并且码本子集被限制为如以上针对秩1-4的前述实施例中描述的有效码本，以确保无线设备仅在以期望方式将分布矩阵的应用映射到交叉极点之后报告码字。因此，可以确保无线设备仅报告用于将一个码字映射到单个站点预编码矩阵的CQI和PMI。在假设根据以上实施例的两个码字从相同站点发送或每个码字从不同站点发送的前提下，当无线设备报告涉及两个码字的高于1的秩时，可以通过码本子集限制来确保CQI和PMI被反馈。

通过在TS36.213和TS36.331中描述的码本子集限制的特征和相关RRC信令来实现限制。

图10是示出可以应用本文呈现的实施例的环境的示意图。移动通信网络9包括核心网络3和无线电接入网络，无线电接入网络包括一个或多个无线电基站1并且可选地包括一个或多个无线电网络控制器(未示出)。无线电基站1在这里采用演进节点B(也已知为eNB)的形式，但是也可以采用节点B(NodeB/NB)和/或BTS(基站收发器)和/或BSS(基站子系统)等的形式。无线电基站1向多个无线设备2提供无线电连接性。术语无线设备还已知为用户设备(UE)、移动终端、用户终端、用户代理等。

无线电基站1中的每一个在一个或多个相应的无线电小区中提供无线电覆盖。在无线无线电接口5上发生从无线设备2到无线电基站1的上行链路(UL)通信以及从无线电基站1到无线设备2的下行链路(DL)通信。无线无线电接口5的无线电条件随时间变化，并且还取决于无线设备2的位置、由于诸如干扰、衰退、多径传播等造成的影响。

核心网络3提供到移动通信网络中的中央功能的访问以及到其它通信网络8的连接性。

移动通信网络9可以例如符合LTE(长期演进)、利用W-CDMA(宽带码分多址)的UMTS、CDMA2000(码分多址接入2000)或任何其它的当前或未来的无线网络(只要可以应用下文描述的原理)中的任何一个或组合。然而，下文将使用LTE来全面地示出可以应用本文呈现的实施例的情境。

图11是示出图8到图10的无线电基站1的一些组件的示意图。使用能够执行存储在存储器54中的软件指令56的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路等中的一个或多个的任意组合来提供处理器50，其中，所述存储器54可以是计算机程序产品。处理器50可以被配置为执行以上参照图7A-图7B描述的方法。

存储器54可以是读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的任意组合。存储器54还包括永久性存储器，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至是远程安装的存储器中的任意单个或组合。

无线电基站1还包括用于与核心网络以及可选地与其它无线电基站通信的I/O接口52。

无线电基站1还包括包含模拟和数字组件的一个或多个收发器5、以及用于与在一个或多个无线电小区内的无线设备进行无线电通信的适当数量的天线55(包括至少两个接收天线)。天线55可以分布在若干站点上，即使它们属于相同小区。在这里相同小区被解释为具有相同的小区标识符。处理器50例如通过向收发器51发送控制信号并从收发器51接收其操作的报告，来控制无线电基站1的总体操作。在一个实施例中，I/O接口52直接连接到收发器51，从而发送至核心网络和来自核心网络的数据直接在I/O接口52和收发器51之间路由。

为了不模糊本文呈现的构思，省略无线电基站1的其它组件。

图12是示出图9至图10的无线设备2的一些组件。使用能够执行存储在存储器64中的软件指令66的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路等中的一个或多个的任意组合来提供处理器60，其中，所述存储器64可以是计算机程序产品。

存储器64可以是读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的任意组合。存储器64还包括永久性存储器，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至是远程安装的存储器中的任意单个或组合。

无线设备2还包括I/O接口。I/O接口可以包括用户接口，用户接口包括显示器、输入设备(键盘、触敏屏幕等)、扬声器、麦克风等。

无线设备2还包括包含模拟和数字组件的一个或多个收发器61、以及用于与无线电基站进行无线电通信的适当数量的天线65(包括至少两个接收天线)。处理器60例如通过向收发器61发送控制信号并从收发器61接收其操作的报告，来控制无线设备2的总体操作。

为了不模糊本文呈现的构思，省略无线设备2的其它组件。

图13A至图13C是示出将码字映射到天线的方法的实施例的流程图。在无线电基站中执行所述方法。

首先参见图13A，这里示出的实施例中的方法包括两个步骤。方法被用于将一个或多个码字映射到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的天线。如上所述，天线被分布在至少两个不同站点上，并且天线可以例如被用于MIMO。站点是在地理上分开的，从而在平均路径损失方面存在明显差别，例如至少10dB的差别。地理分开还可以被定义为分开超过10米。如上文的解释，每个站点可以具有两个交叉极化天线。码字可以具有若干目的，例如，用于与DMRS相关联。

在确定T的步骤40中，确定分布矩阵，从而一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅一个站点，更具体地说，映射到位于该一个站点的至少两个天线。换言之，每个码字(大体上)仅映射到一个站点。在理想情况下，每个码字仅映射到一个站点。大体上在这里被解释为至少百分之九十。通过将每个码字仅映射到一个站点，天线增益失衡被有效减小甚至消除。

如上文的解释，通过将每个码字映射到(一个站点处的)至少两个天线，多层发送仍然是可行的，并且通过从无线设备选择和反馈优选的W，(通过对两个天线端口进行共相位操作)实现一些预编码增益。在复合预编码矩阵TW将码字仅映射到单个物理天线的情况下，这将是不可能的。

在一个实施例中，确定复合预编码矩阵，使得一个或多个码字的每一个映射到仅一个站点的所有天线。这使得最大化可被使用的潜在层的数量。

在一个实施例中，确定复合分布矩阵，使得两个码字的每一个映射到各个不同的站点。由于针对每个码字进行通过调制和码率选择的链路适配，因此从“弱”站点发送的码字可以使用鲁棒调制和编码，而从“强”站点发送的码字可以使用更激进的频谱效率。该实施例有益于当无线设备位于两个交叉极点之间时的情况，从而两个交叉极点可以通过针对码字的独立链路适配而被使用。

在应用T的步骤46中，例如，如上文的解释将分布矩阵应用于一个或多个码字。

图13B是示出根据一个实施例的用于将码字映射到天线的方法的流程图。该方面类似于图13A中示出的方法，并且这里将仅描述新的或修改的步骤。

确定T的步骤可选地包括确定分布矩阵，该分布矩阵将多个CSI-RS信号的每一个分布到至少两个不同站点的全部。这发生在当CSI-RS信号通过分布矩阵但是不通过在下文的选择W的步骤中选择的预编码矩阵时。该场景在图8中示出并且已在上文进行了解释。

在可选的选择W的步骤42中，选择预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵。预定义的预编码矩阵集是整个当前码本的子集。上文已知子集是有效码本并且具有如下属性：当与分布矩阵T组合时，所有预定义的预编码矩阵确保码字映射到仅单个站点的至少两个天线端口。

在可选的乘法步骤44，将选择的预编码矩阵与分布矩阵相乘，产生复合预编码矩阵。

在该实施例中，应用分布矩阵包括应用复合预编码矩阵。

在该实施例中，码字仍然仅映射到一个站点，但是CSI-RS信号映射到所有站点。这可以通过使码字通过预编码矩阵W和分布矩阵T两者(见图9)来实现，而CSI-RS信号通过分布矩阵T但是不通过预编码矩阵W(见图8)。

图13C是示出根据一个实施例的图13A至图13B的确定T的步骤40的细节的流程图。确定T的步骤40在这里包括三个子步骤。

在选择矢量的子步骤40a中，从预编码矩阵的码本中选择N个正交矢量，其中，N是天线数量。正交矢量被表示为

在形成T’的子步骤40b中，形成矩阵 $T^{\′}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{a_1}& w_{a_2}& ...& w_{a_N}\end{array}\right]}^H,$ 其中，[]^H表示厄米特转置。

在形成T的步骤40c中，形成分布矩阵被形成为： $T=\left[\begin{array}{cc}{T}^{\′}& 0\\ 0& T^{\′}\end{array}\right].$

图14示出图8至图10的无线电基站1的功能模块的示意图。模块可以使用在无线电基站1中执行的诸如计算机程序的软件指令来实施。模块对应于在图13A至图13C中示出的方法中的步骤。

确定器70被布置为确定分布矩阵，使得一个或多个码字的每一个大体上只映射到仅一个站点处的一个或多个天线。该模块对应于图13A至图13C的确定T的步骤40。

应用器76被布置为将分布矩阵施加到一个或多个码字。该模块对应于图13A至图13C的应用T的步骤46。

选择器72被布置为选择预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵。该模块对应于图13B的选择W的步骤42。

乘法器74被布置为将选择的预编码矩阵与分布矩阵相乘，从而产生复合预编码矩阵。该模块对应于图13B的乘法步骤44。

图15示出包括计算机可读装置的计算机程序产品90的一个示例。在该计算机可读装置上可以存储计算机程序91，该计算机程序是可以使处理器执行根据本文描述的实施例的方法的计算机程序。在该示例中，计算机程序产品是光盘，诸如CD(致密盘)或DVD(数字多功能盘)或蓝光盘。如上文的解释，计算机程序产品还可以被实体化在设备的存储器中，诸如图11的计算机程序产品56，或者作为可移除的固态存储器，例如闪存(诸如通用串行总线(USB)驱动器)。虽然计算机程序91在这里被示意性地示出为描绘的光盘上的轨道，但是计算机程序可以被存储为适合于计算机程序产品的任意方式。

这里，现在从一个稍微不同的视角列出用罗马数字列举的一列实施例。

i.一种用于将一个或多个数据集映射到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的天线的方法，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点，所述方法在无线电基站中执行并且包括：

确定(30)分布矩阵，使得所述一个或多个数据集中的每一个映射到仅位于一个站点处的至少两个天线；以及

将所述分布矩阵应用(36)于所述一个或多个数据集。

ii.根据实施例i所述的方法，其中，确定(30)复合预编码矩阵包括：

选择(32)预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵；以及

将所选择的预编码矩阵与所述分布矩阵(T)相乘(34)，产生复合预编码矩阵；

并且其中，应用所述分布矩阵包括：应用所述复合预编码矩阵。

iii.根据实施例i或ii所述的方法，其中，分布矩阵(T)等于：

$T=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 0& 0\\ 1& -1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1\\ 0& 0& 1& -1\end{array}\right].$

iv.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在明显差别。

v.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在至少10dB的差别。

vi.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，所述站点在地理上分开超过10米。

vii.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，每个站点包括两个交叉极化天线。

viii.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，所述一个或多个数据集的至少一部分代表信道状态信息参考信号。

ix.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，所述一个或多个数据集的至少一部分代表解调参考信号。

x.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，确定(30)复合预编码矩阵包括：确定复合预编码矩阵，使得所述一个或多个数据集中的每一个映射到仅一个站点的所有天线。

xi.根据前述实施例中的任意一个所述的方法，其中，确定(30)复合预编码矩阵包括：确定复合分布矩阵，使得两个数据集映射到不同站点。

xii.一种蜂窝通信系统的无线电基站(1)，将一个或多个数据集映射到处于该无线电基站的控制下的相同小区的天线，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点上，所述无线电基站包括：

处理器(50)；以及

存储器(54)，存储当被所述处理器执行时使所述无线电基站(1)执行以下操作的指令(56)：

确定分布矩阵，使得所述一个或多个数据集中的每一个映射到仅位于一个站点处的一个或多个天线；以及

将所述分布矩阵应用于所述一个或多个数据集。

xiii.根据实施例xii所述的无线电基站(1)，其中，用于确定复合预编码矩阵的指令包括用于以下操作的指令：

选择预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵；以及

将所选择的预编码矩阵与所述分布矩阵(T)相乘，从而产生复合预编码矩阵；

并且其中，用于应用所述分布矩阵的指令包括用于应用所述复合预编码矩阵的指令。

xiv.根据实施例xii或xiii所述的无线电基站(1)，其中，分布矩阵(T)等于：

$T=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 0& 0\\ 1& -1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1\\ 0& 0& 1& -1\end{array}\right].$

xv.根据实施例xii至xiv中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在明显差别。

xvi.根据实施例xii至xv中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在至少10dB的差别。

xvii.根据实施例xii至xiv中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，所述站点在地理上分开超过10米。

xviii.根据实施例xii至xv中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，每个站点包括两个交叉极化天线。

xix.根据实施例xii至xvi中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，所述一个或多个数据集的至少一部分代表信道状态信息参考信号。

xx.根据实施例xii至xvii中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，所述一个或多个数据集的至少一部分代表解调参考信号。

xxi.根据实施例xii至xviii中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，用于确定复合预编码矩阵的指令包括：确定复合预编码矩阵，使得所述一个或多个数据集中的每一个映射到仅一个站点的所有天线。

xxii.根据实施例xii至xix中的任意一个所述的无线电基站(1)，其中，用于确定复合预编码矩阵的指令包括：确定复合分布矩阵，使得两个数据集映射到不同站点。

以上主要参照一些实施例描述了本发明。然而，本领域技术人员将容易地理解，除以上公开的实施例以外的其它实施例也可以同等地在由所附专利权利要求限定的本发明的范围之内。

Claims (29)

1.一种将一个或多个码字映射到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的天线的方法，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点上，所述方法在无线电基站中执行并且包括：

确定(40)分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线；以及

将所述分布矩阵应用(46)于所述一个或多个码字。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在确定(40)分布矩阵中，确定所述分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

选择(42)预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵；以及

将所选择的预编码矩阵与所述分布矩阵相乘(44)，产生复合预编码矩阵；

并且其中，应用所述分布矩阵包括：应用所述复合预编码矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定(40)分布矩阵包括：当多个信道状态信息参考信号通过所述分布矩阵而非在预编码矩阵集中选择的预编码矩阵时，确定将所述多个信道状态信息参考信号中的每一个分布到所述至少两个不同站点的全部站点的分布矩阵。

5.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，确定(40)分布矩阵包括：

从预编码矩阵的码本中选择(40a)N个正交矢量，其中，N是天线数量，正交矢量被表示为

形成(40b)矩阵 $T^{\′}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{a_1}& w_{a_2}& ...& w_{a_N}\end{array}\right]}^H,$ 其中，[]^H表示厄米特转置；以及

将所述分布矩阵形成(40c)为： $T=\left[\begin{array}{cc}{T}^{\′}& 0\\ 0& T^{\′}\end{array}\right].$

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在明显差别。

7.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在至少10dB的差别。

8.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述站点在地理上分开超过10米。

9.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，每个站点包括两个交叉极化天线。

10.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述一个或多个码字的至少一部分与解调参考信号相关联。

11.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，确定(40)复合预编码矩阵包括：确定复合预编码矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个映射到仅一个站点的所有天线。

12.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，确定(40)复合预编码矩阵包括：确定复合分布矩阵，使得两个码字中的每一个映射到各个不同站点。

13.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述天线用于多输入多输出。

14.一种蜂窝通信系统的无线电基站(1)，用于将一个或多个码字映射到处于该无线电基站的控制下的相同小区的天线，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点上，所述无线电基站包括：

处理器(50)；以及

存储器(54)，存储当被所述处理器执行时使所述无线电基站(1)执行以下操作的指令(56)：

确定分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅位于一个站点处的一个或多个天线；以及

将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字。

15.根据权利要求14所述的无线电基站(1)，其中，用于确定分布矩阵的指令包括当被所述处理器执行时使无线电基站(1)执行以下操作的指令：确定所述分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线。

16.根据权利要求14或15所述的无线电基站(1)，其中，所述存储器还包括当被所述处理器执行时使无线电基站(1)执行以下操作的指令：

选择预定义的预编码矩阵集中的一个预编码矩阵；以及

将所选择的预编码矩阵与所述分布矩阵相乘，从而产生复合预编码矩阵；

并且其中，用于应用所述分布矩阵的指令包括用于应用所述复合预编码矩阵的指令。

17.根据权利要求16所述的无线电基站(1)，其中，用于确定的指令包括当被所述处理器执行时使无线电基站(1)执行以下操作的指令：

当多个信道状态信息参考信号通过所述分布矩阵而非在预编码矩阵集中选择的预编码矩阵时，确定将所述多个信道状态信息参考信号中的每一个分布到所述至少两个不同站点的全部站点的分布矩阵。

18.根据权利要求14或17所述的无线电基站(1)，其中，用于确定分布矩阵的指令包括当被所述处理器执行时使无线电基站(1)执行以下操作的指令：

从预编码矩阵的码本中选择N个正交矢量，其中，N是天线数量，正交矢量被表示为

形成矩阵 $T^{\′}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_{a_1}& w_{a_2}& ...& w_{a_N}\end{array}\right]}^H,$ 其中，表示厄米特转置；以及

将所述分布矩阵形成为： $T=\left[\begin{array}{cc}{T}^{\′}& 0\\ 0& T^{\′}\end{array}\right].$

19.根据权利要求14至18中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在明显差别。

20.根据权利要求14至19中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，所述站点在地理上分开，使得平均路径损失存在至少10dB的差别。

21.根据权利要求14至20中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，所述站点在地理上分开超过10米。

22.根据权利要求14至21中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，每个站点包括两个交叉极化天线。

23.根据权利要求14至22中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，所述一个或多个码字的至少一部分与解调参考信号相关联。

24.根据权利要求14至23中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，用于确定复合预编码矩阵的指令包括：确定复合预编码矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个映射到仅一个站点的所有天线。

25.根据权利要求14至24中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，用于确定复合预编码矩阵的指令包括：确定复合分布矩阵，使得两个码字中的每一个映射到各个不同站点。

26.根据权利要求14至25中的任意一项所述的无线电基站(1)，其中，所述天线在操作中用于多输入多输出。

27.一种无线电基站(1)，包括：

用于确定(40)分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每一个大体上只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线的装置，其中，所述天线是被分布到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的至少两个不同站点上的天线集的一部分；以及

用于将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字的装置。

28.一种用于将一个或多个码字映射到处于蜂窝通信系统的无线电基站的控制下的相同小区的天线的计算机程序(56、91)，其中，所述天线被分布在至少两个不同站点上，所述计算机程序包括当在无线电基站(1)上运行时使无线电基站(1)执行以下操作的计算机程序代码：

确定分布矩阵，使得所述一个或多个码字中的每个码字大体上只映射到仅位于一个站点处的至少两个天线；以及

将所述分布矩阵应用于所述一个或多个码字。

29.一种计算机程序产品(54、90)，包括根据权利要求28所述的计算机程序和存储有所述计算机程序的计算机可读装置。