CN107534507A - 移动台、无线基站以及无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明的移动台的一个方式是利用多个天线端口进行通信的移动台，其包括：接收单元，从无线基站接收表示第一维度上的天线端口数量的第一数量信息以及表示第二维度上的天线端口数量的第二数量信息；以及发送单元，将使用所述第一数量信息和/或所述第二数量信息而取得的预编码矩阵码本的索引发送给所述无线基站。由此，能够提供能够灵活地生成用于二维天线阵列的预编码矩阵的移动台、无线基站以及无线通信方法。

Description

移动台、无线基站以及无线通信方法

技术领域

本发明涉及生成预编码矩阵的方法、无线基站和装置以及移动台。更具体而言，本发明设计生成用于多输入多输出(MIMO)系统的预编码矩阵的方法、无线基站和装置以及移动台。

背景技术

在MIMO技术中，通过配置多条天线而以分集(Diversity)或复用化的方式进行数据传输，提高无线网络中的容量。在以往的通信系统中，通常，将如一维阵列那样排列的多条天线配置在无线基站中，能够在水平维度上区分多个用户装置(UE)。例如，在无线基站中，可以设置用于与多个UE同时进行通信的4条发射天线，且这4条发射天线也可以如4×1的一维阵列那样排列。

但是，例如，在宏小区和小型小区等的三维小区环境中，UE位于不同的高度。例如，多个UE分布在建筑物的不同的楼层。此时，现有的、仅在水平维度上区分多个UE的线性阵列难以准确地区分位于不同的高度的多个UE。鉴于此，提出了二维天线阵列，由此，能够在垂直维度上扩展空间分集。

以往的生成预编码矩阵的方法涉及一维天线阵列。例如，在最新的3GPP标准中，假设在无线基站中设置的多条天线如均匀线性阵列(uniform linear array，ULA)的形状那样分布，且基于该假设而确定预编码矩阵的码本。此外，提出了不同的一维天线阵列，且当前对这些不同的一维天线阵列分别提出了预编码矩阵码本。例如，在3GPP标准的Rel.8中，提出了关于2×1的一维天线阵列的预编码矩阵码本，在Rel.10中，提出了关于8×1的一维天线阵列的预编码矩阵码本，在Rel.12中，提出了关于4×1的一维天线阵列的预编码矩阵码本，但关于这些不同的一维天线阵列的预编码矩阵码本的结构方式不同，这不利于灵活地配置天线阵列。

发明内容

发明要解决的课题

鉴于上述的问题点，要求提供一种能够灵活地生成用于二维天线阵列的预编码矩阵的移动台、无线基站以及无线通信方法。

用于解决课题的手段

本发明的移动台的一个方式是利用多个天线端口进行通信的移动台，包括：接收单元，从无线基站接收表示第一维度上的天线端口数量的第一数量信息以及表示第二维度上的天线端口数量的第二数量信息；以及发送单元，将使用所述第一数量信息和/或所述第二数量信息而取得的预编码矩阵码本的索引发送给所述无线基站。此外，接收单元能够接收表示对于在第一维度上发送的波束的采样率的第一采样率信息和表示对于在第二维度上发送的波束的采样率的第二采样率信息，除了使用第一数量信息和/或第二数量信息之外，还使用第一采样率信息和/或第二采样率信息而取得预编码矩阵码本的索引。此外，发送单元能够发送与第一维度对应的第一预编码矩阵码本的索引、与第二维度对应的第二预编码矩阵码本的索引、和第三预编码矩阵码本的索引。另外，能够设为第一维度是无线基站的天线阵列的水平维度，第二维度是无线基站的天线阵列的垂直维度。

根据本发明的一个实施例，提供一种生成预编码矩阵的方法，该方法应用于无线基站，在无线基站中配置有天线阵列。所述方法包括：将天线端口总数信息以及水平数量信息和/或垂直数量信息发送给移动台，天线端口总数信息是指示天线阵列的天线端口总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的天线端口数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的天线端口数量的信息；从移动台接收水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引；以及根据接收到的水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引，生成用于移动台的预编码矩阵。

根据本发明的另一个实施例，提供一种生成预编码矩阵的方法，该方法应用于移动台。所述方法包括：从无线基站接收天线端口总数信息以及水平数量信息和/或垂直数量信息，天线端口总数信息是指示天线阵列的天线端口总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的天线端口数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的天线端口数量的信息；根据接收到的天线端口总数信息以及水平数量信息和/或垂直数量信息，确定用于无线基站的天线阵列；根据所确定的天线阵列，生成水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本；以及根据所生成的水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本，生成用于移动台的预编码矩阵。

根据本发明的另一个实施例，提供一种配置了天线阵列的无线基站，无线基站包括：发送单元，将天线端口总数信息以及水平数量信息和/或垂直数量信息发送给移动台，天线端口总数信息是指示天线阵列的天线端口总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的天线端口数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的天线端口数量的信息；接收单元，从移动台接收水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引；以及预编码生成单元，根据接收到的水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引，生成用于移动台的预编码矩阵。

根据本发明的另一个实施例，提供一种移动台，移动台包括：接收单元，从无线基站接收天线端口总数信息以及水平数量信息和/或垂直数量信息，天线端口总数信息是指示天线阵列的天线端口总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的天线端口数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的天线端口数量的信息；阵列确定单元，根据接收到的天线端口总数信息以及水平数量信息和/或垂直数量信息，确定用于无线基站的天线阵列；码本生成单元，根据所确定的天线阵列，生成水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本；以及预编码矩阵生成单元，根据所生成的水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本，生成用于移动台的预编码矩阵。

发明效果

根据本发明的实施例的方案，提供一种生成用于二维天线阵列的预编码矩阵的方法，且生成该预编码矩阵的方法能够应用于以不同的方式设置的天线阵列。因此，根据本发明的实施例的方案，移动台即UE能够根据无线基站的天线配置而灵活地生成码本，不需要关于不同的天线配置分别确定生成预编码矩阵的方法。

附图说明

图1是描述基于本发明的一个实施例的、生成预编码矩阵的方法的流程图。

图2是描述基于本发明的另一个实施例的、生成预编码矩阵的方法的流程图。

图3是表示基于本发明的一个例示的、生成用于UE的预编码矩阵的方法的流程图。

图4是表示基于本发明的一个实施例的无线基站的典型的结构框图。

图5是表示基于本发明的一个实施例的移动台的典型的结构框图。

图6是表示基于本发明的一个例示的、预编码矩阵生成单元的典型的结构框图。

具体实施方式

以下，参照附图详细叙述本发明的优选的实施例。应注意在本说明书和附图中，由相同的附图标记来表示基本相同的步骤和元素，且省略这些步骤和元素的重复解释。

图1是描述基于本发明的一个实施例的、生成预编码矩阵的方法100的流程图。生成预编码矩阵的方法100能够应用于无线基站。在本发明的实施例中，在无线基站中配置有天线阵列，使得在空间域的水平维度和/或垂直维度上进行分集。以下，参照图1，描述基于本发明的一个实施例的、生成预编码矩阵的方法100。

如图1所示，无线基站将该无线基站中的天线阵列的设置方式通知给UE。具体而言，在步骤S101中，将天线端口(AP)总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息发送给UE。天线端口总数信息是指示天线阵列的天线端口总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的天线端口数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的天线端口数量的信息。

水平数量信息也可以是天线阵列的水平维度上的天线端口数量，且垂直数量信息也可以是天线阵列的垂直维度上的天线端口数量。例如，无线基站也可以配置有4×2的二维天线阵列，其中，在水平维度上设置有4个AP，且在垂直维度上设置有2个AP。此时，通过步骤S101，将值为8的AP总数信息、以及值为4的水平数量信息和/或值为2的垂直数量信息发送给UE。

根据本发明的一个例示，将AP总数信息、水平数量信息和垂直数量信息发送给UE。此外，根据本发明的另一个例示，将AP总数信息、以及水平数量信息和垂直数量信息中的一个发送给UE。UE首先根据接收到的信息来计算水平数量信息和垂直数量信息中的另一个，并且，确定无线基站的天线阵列配置。

根据本发明的一个例示，在步骤S101中，通过RRC信令，将AP总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息周期性或者非周期性地通知给与无线基站连接的UE。例如，在CSI-Config RRC信令中增加信息元素(IE)而通知给上述信息。但是，无线基站通常将百毫秒作为周期而发送RRC信令，发送的周期长，所以有时不能及时地满足UE的需要。鉴于此，根据本发明的另一个例示，在步骤S101中，也可以通过被触发的物理层信令而通知AP总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息。由于该物理层信令能够根据需要而被触发，所以无线基站更灵活地通知给UE。例如，在对A-CSI进行触发的DCI的物理层信令中，通知上述信息。

此外，取而代之，水平数量信息和/或垂直数量信息也可以是用于无线基站的通信标准的版本信息。UE根据通信标准的版本信息，确定用于无线基站的天线阵列的配置。选择性地，无线基站通过新的PMI反馈设定信令(PMIfeedback config signaling)，将该无线基站的AP总数信息和用于此的通信标准的版本信息通知给UE。例如，在无线基站中设置有4条天线，且使用3GPP标准的Rel.12进行通信时，在步骤S101中，将新的PMI反馈设定信令alternativeCodeBookEnabledFor4TX-r12发送给UE。该信令指示无线基站使用3GPP标准的Rel.12且AP总数为4。通过该信令，UE能够得知无线基站中的天线阵列的天线端口总数为4，且该4条天线以在Rel.12版本中规定的方式来排列，由此，确定无线基站中的天线阵列的排列方式，即，通过Rel.12版本而确定无线基站中的天线排列为4×1的一维阵列。

也可以预先设置预编码矩阵码本和无线基站中的天线阵列的设置方式的对应关系。UE根据被确定的无线基站中的天线阵列的设置方式，生成与该天线阵列的设置方式对应的预编码矩阵码本。

并且，UE根据预编码矩阵码本，生成该UE使用的预编码矩阵，且将被指示的预编码矩阵的索引反馈给无线基站，由此，无线基站根据索引，确定该UE使用的预编码矩阵。如图1所示，在步骤S102中，从UE接收水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引。并且，在步骤S103中，根据接收到的水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引，生成用于UE的预编码矩阵。根据本发明的一个例示，在无线基站和UE中预先设置的预编码矩阵码本根据水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本而生成。水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引将在生成其预编码矩阵时从水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本中选择的水平预编码矩阵、垂直预编码矩阵和极化预编码矩阵分别对UE进行指示，生成预编码矩阵。

此外，根据本发明的另一个例示，天线阵列能够在垂直维度上发射多个波束，即，能够发射多个垂直波束。垂直预编码索引也可以是与在UE中检测出的多个垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码矩阵的索引。选择性地，无线基站根据事先信息，确定为使用多个垂直波束中的仅一部分垂直波束而对UE发送信号。此时，优选地，将在无线基站中所选择的垂直波束通知给UE，由此，UE只检查在无线基站中所选择的垂直波束，从而简化在UE中应进行的操作。

具体而言，在图1所示的方法100中，还包括：确定在天线阵列中能够发射的多个垂直波束中用于与UE进行通信的垂直波束的第一数量；以及将指示第一数量的第一数量信息通知给UE，由此，UE根据第一数量的垂直波束来确定垂直预编码索引。第一数量信息也可以是被确定的、用于与UE进行通信的垂直波束的第一数量。取而代之，第一数量信息包括在天线阵列中能够发射的垂直波束的总数和对于垂直波束的采样率，而不直接指示所述第一数量。因此，UE根据垂直波束的总数和对于垂直波束的采样率，确定与该UE进行通信的垂直波束。例如，在天线阵列中能够发射的垂直波束的总数为10。无线基站根据事先信息，确定为使用10个垂直波束中的5个而进行与UE的信号传输。此时，第一数量信息可以是第一数量5，也可以是垂直波束的总数10和对于垂直波束的采样率2。

此外，与垂直波束类似地，根据本发明的另一个例示，天线阵列能够在水平维度上发射多个波束，即，能够发射多个水平波束。水平预编码索引也可以是与在UE中检测出的多个水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码矩阵的索引。选择性地，无线基站根据事先信息，确定使用多个水平波束中的仅一部分水平波束而对UE发送信号。此时，优选地，将在无线基站中所选择的水平波束通知给UE，由此，UE只检查在无线基站中所选择的水平波束，从而简化在UE中应进行的操作。

具体而言，在图1所示的方法100中，还包括：确定在天线阵列中能够发射的多个水平波束中用于与UE进行通信的水平波束的第二数量；以及将指示第二数量的第二数量信息通知给UE，由此，UE根据第二数量的水平波束来确定水平预编码索引。第二数量信息也可以是被确定的、用于与UE进行通信的水平波束的第二数量。取而代之，第二数量信息包括在天线阵列中能够发射的水平波束的总数和对于水平波束的采样率，而不直接指示所述第二数量。因此，UE根据水平波束的总数和对于水平波束的采样率，确定与该UE进行通信的水平波束。

此外，与AP总数信息、水平数量信息以及垂直数量信息类似地，可以通过RRC信令，周期性或者非周期性地，将第一数量信息和第二数量信息通知给与无线基站进行连接的UE，也可以取而代之，通过被触发的物理层信令而通知第一数量信息和第二数量信息。

本实施例的生成预编码矩阵的方法应用于通过不同的方式来设置的天线阵列。例如，该方法不仅应用于一维天线阵列，还应用于二维天线阵列。本实施例的方法以不需要变更UE中的生成预编码矩阵的过程作为前提，提供了无线基站根据实际的需要而调整天线配置的可能性。

图2是描述本发明的另一个实施例的生成预编码矩阵的方法200的流程图。生成预编码矩阵的方法200能够应用于移动台(即，UE)。在本发明的实施例中，UE连接到配置有天线阵列的无线基站。以下，参照图2描述本发明的一个实施例的生成预编码矩阵的方法200。

如图2所示，在步骤S201中，从无线基站接收AP总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息。AP总数信息是指示天线阵列的AP总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的AP数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的AP数量的信息。并且，在步骤S202中，根据接收到的天线端口总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息，确定用于无线基站的天线阵列。

根据本发明的一个例示，在步骤S201中，接收到水平数量信息和垂直数量信息时，在步骤S202中，直接根据水平数量信息和垂直数量信息而确定无线基站的天线阵列。

此外，根据本发明的另一个例示，在步骤S201中，接收水平数量信息和垂直数量信息中的一个时，在步骤S202中，首先，根据接收到的AP总数信息以及水平数量信息和垂直数量信息中的一个，取得水平数量信息和垂直数量信息中的另一个，并且，根据水平数量信息和垂直数量信息来确定无线基站的天线阵列。例如，在步骤S201中，接收到AP总数信息为8且水平数量信息为4时，在步骤S202中，首先，根据AP总数信息8以及水平数量信息4，确定天线阵列的垂直维度上的AP数量应为2，即，垂直数量信息为2，并且，根据水平数量信息和垂直数量信息，确定无线基站的天线阵列为4×2的二维天线阵列。

在步骤S203中，根据被确定的天线阵列，生成水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本。如上所示，也可以预先设置预编码矩阵码本和无线基站中的天线阵列的设置方式的对应关系。在步骤S203中，UE根据被确定的无线基站中的天线阵列的设置方式，生成与该天线阵列的设置方式对应的预编码矩阵码本。根据本发明的一个例示，预先设置的预编码矩阵码本由与天线阵列的设置方式相对应的水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本构成。选择性地，水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本也可以是离散傅里叶变换(DFT)形式的矢量。

[数1]

例如，通过下述式(1)，生成垂直预编码矩阵码本

其中，M是天线阵列的垂直维度上的天线端口数量，即，是由第一数量信息指示的第一数量，B是无线基站的天线阵列的垂直维度上的分辨率，即，是无线基站用于与UE进行通信的垂直波束的数量，m是垂直预编码索引，M、B和m是零以上的整数。UE通过对于从无线基站发射的信息的检测，确定对其进行使用的预编码矩阵中的m的值。

[数2]

例如，通过下述式(2)，生成水平预编码矩阵码本

其中，N是天线阵列的水平维度上的天线端口数量，即，是由第二数量信息指示的第二数量，C是无线基站的天线阵列的水平维度上的分辨率，即，是无线基站用于与UE进行通信的水平波束的数量，n是水平波束的索引，并且，N、C和n是零以上的整数。UE通过对于从无线基站发射的信息的检测，确定对其进行使用的预编码矩阵中的n的值。

[数3]

此外，通过以下式(3)，生成极化预编码矩阵码本

其中，k是极化预编码索引，k可以是1或2。UE根据对天线阵列发射的信号的极化方式，确定k的值。

[数4]

根据本发明的一个例示，在信道矩阵的秩为1的情况下，通过下述式(4)，生成预编码矩阵码本W_m，n，k，

其中，“”是克罗内克积(kronecker product)。

[数5]

此外，在信道矩阵的秩为2的情况下，即，在同时传输两个数据流的情况下，通过下述式(5)，生成预编码矩阵码本W_{m，m′，n，n′，k}，

其中，m是第一个数据流垂直预编码索引，n是第一个数据流水平预编码的索引，m’是第二个数据流垂直预编码索引，n’是第二个数据流水平预编码的索引。

并且，在步骤S204中，根据所生成的水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本，生成用于UE的预编码矩阵。根据不同的需要，根据水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本，确定生成用于UE的预编码矩阵的各种方法。图3是表示根据本发明的一个例示，生成用于UE的预编码矩阵的方法300的流程图。如图3所示，在步骤S301中，通过检测在天线阵列中能够发射的多个垂直波束中的至少一部分垂直波束的天线增益，取得与至少一部分垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码索引。并且，在步骤S302中，根据垂直预编码索引和垂直预编码矩阵码本，确定垂直预编码矩阵。

根据本发明的一个例示，天线阵列在垂直维度上能够发射多个波束，即，能够发射多个垂直波束。将在通过各方式设置的天线阵列中能够发射的垂直波束的数量预先存储在UE中，或者将特定的无线基站能够发射的垂直波束的数量通知给UE。以上式(1)中的B也可以是被确定的天线阵列中能够发射的垂直的波束的数量。此时，通过步骤S301，检测出在天线阵列中能够发射的全部的多个垂直波束的天线增益，且根据与在天线阵列中能够发射的全部的多个垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码索引，确定m值。此外，根据本发明的另一个例示，无线基站根据事先信息，确定为只使用多个垂直波束中的一部分垂直波束而对UE发送信号，且将在无线基站中所选择的垂直波束通知给UE。此时，根据本发明的另一个例示，在图2或者图3所示的方法中，还包括从无线基站接收第一数量信息，第一数量信息是指示多个垂直波束中用于与UE进行通信的垂直波束的第一数量的信息。以上式(1)中的B也可以是根据接收到的第一数量信息而被指示的第一数量。在步骤S301中，只检测在天线阵列中发射的第一数量的垂直波束的天线增益，且根据与在天线阵列中发射的第一数量的垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码索引，确定m值。因此，简化了在UE中应进行的操作。

在水平维度上，能够执行与在如上所述的垂直维度上进行的操作类似的操作。如图3所示，在步骤S303中，通过检测在天线阵列中能够发射的多个水平波束中的至少一部分水平波束的天线增益，取得与至少一部分水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码索引。并且，在步骤S304中，根据水平预编码索引和水平预编码矩阵码本，确定水平预编码矩阵。

根据本发明的一个例示，天线阵列在水平维度上能够发射多个波束，即，能够发射多个水平波束。将在通过各方式设置的天线阵列中能够发射的水平波束的数量预先存储在UE中，或者将特定的无线基站能够发射的垂直波束的数量通知给UE。以上式(2)中的C也可以是被确定的天线阵列中能够发射的水平的波束的数量。此时，通过步骤S303，检测出在天线阵列中能够发射的全部的多个水平波束的天线增益，且n是与在天线阵列中能够发射的全部的多个水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码索引。此外，根据本发明的另一个例示，无线基站根据事先信息，确定只使用多个水平波束中的一部分水平波束而对UE发送信号，且将在无线基站中所选择的水平波束通知给UE。此时，根据本发明的另一个例示，在图2或者图3所示的方法中，还包括从无线基站接收第二数量信息，第二数量信息是指示多个垂直波束中用于与UE进行通信的水平波束的第二数量的信息。以上式(2)中的C也可以是根据接收到的第二数量信息而被指示的第二数量。在步骤S303中，只检测在天线阵列中发射的第二数量的水平波束的天线增益，且n是与在天线阵列中发射的第二数量的水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码索引。因此，简化了在UE中应进行的操作。

在步骤S305中，根据被确定的天线阵列来生成极化预编码索引。极化预编码索引指示在UE中进行极化的方式。例如，在UE对从天线阵列发射的信号进行水平极化时，以上式(3)中的k的值可以是1，在UE对从天线阵列发射的信号进行垂直极化时，以上式(3)中的k的值可以是2。并且，在步骤S306中，根据极化预编码索引和极化预编码矩阵码本来生成极化预编码矩阵。

最后，在步骤S307中，根据水平预编码矩阵、垂直预编码矩阵和极化预编码矩阵，生成用于UE的预编码矩阵。例如，根据以上式(4)或者(5)，生成用于UE的预编码矩阵。

应注意图3所示的方法的各步骤不一定按照示出的顺序执行。也可以将若干个步骤相反或者并行执行。例如，能够同时执行检测垂直预编码索引而生成的步骤、检测水平预编码索引而生成的步骤、以及生成极化预编码索引的步骤。

此外，根据本发明的另一个例示，在生成了水平预编码索引、垂直预编码索引以及极化预编码索引之后，将所生成的水平预编码索引、垂直预编码索引以及极化预编码索引发送给无线基站，使得无线基站生成用于UE的预编码矩阵。

本实施例的生成预编码矩阵的方法应用于通过不同方式设置的天线阵列。例如，该方法不仅应用于一维天线阵列，还应用于二维天线阵列。因此，在本实施例的生成预编码矩阵的方法中，UE能够根据无线基站的天线配置而灵活地生成码本，不需要预先在UE中确定对不同的天线配置分别生成预编码矩阵的方法。

以下，参照图4说明本发明的实施例的无线基站。图4是表示本发明的一个实施例的无线基站400的典型的结构框图。无线基站400配置有天线阵列(未图示)。此外，如图4所示，本实施例的无线基站400包括发送单元410、接收单元420、预编码生成单元430。无线基站400的各部分别执行上述图1中的生成预编码矩阵的方法100的各步骤/功能。因此，以下，只描述无线基站400的主要的部件，省略以上结合图1而描述的详细内容。

发送单元410将天线端口(AP)总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息发送给UE。天线端口总数信息是指示天线阵列的天线端口总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的天线端口数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的天线端口数量的信息。

水平数量信息也可以是天线阵列的水平维度上的天线端口数量，且垂直数量信息也可以是天线阵列的垂直维度上的天线端口数量。此外，根据本发明的一个例示，发送单元410将AP总数信息、水平数量信息和垂直数量信息发送给UE。根据本发明的另一个例示，发送单元410也可以将AP总数信息以及水平数量信息和垂直数量信息中的一个发送给UE。UE首先根据接收到的信息来计算水平数量信息和垂直数量信息中的另一个，然后，确定无线基站的天线阵列配置。

根据本发明的一个例示，发送单元410通过RRC信令，周期性或者非周期性地，将AP总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息通知给与无线基站连接的UE。例如，在CSI-config RRC信令中增加信息元素(IE)而通知上述信息。但是，无线基站通常将百毫秒作为周期而发送RRC信令，发送的周期长，所以有时不能及时地满足UE的需要。鉴于此，根据本发明的另一个例示，发送单元410也可以通过被触发的物理层信令而通知AP总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息。由于该物理层信令能够根据需要而被触发，所以无线基站更灵活地通知给UE。例如，在对A-CSI进行触发的DCI的物理层信令中，通知上述信息。

此外，取而代之，水平数量信息和/或垂直数量信息也可以是用于无线基站的通信标准的版本信息。UE根据通信标准的版本信息，确定用于无线基站的天线阵列的配置。选择性地，发送单元410通过新的PMI反馈设定信令，将无线基站400的AP总数信息和用于此的通信标准的版本信息通知给UE。

也可以预先设定预编码矩阵码本和无线基站中的天线阵列的设置方式的对应关系。UE根据被确定的无线基站中的天线阵列的设置方式，生成与该天线阵列的设置方式对应的预编码矩阵码本。

并且，UE根据预编码矩阵码本，生成该UE使用的预编码矩阵，且将指示所述预编码矩阵的索引反馈给无线基站，由此，无线基站根据索引，确定该UE使用的预编码矩阵。在图4所示的无线基站400中，接收单元420从UE接收水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引。并且，预编码生成单元430根据接收到的水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引，生成用于UE的预编码矩阵。根据本发明的一个例示，在无线基站400和UE中预先设置的预编码矩阵码本根据水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本而生成。水平预编码索引、垂直预编码索引和极化预编码索引将在生成其预编码矩阵时从水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本中选择的水平预编码矩阵、垂直预编码矩阵和极化预编码矩阵分别对UE进行指示，生成预编码矩阵。

此外，根据本发明的另一个例示，无线基站400的天线阵列能够在垂直维度上发射多个波束，即，能够发射多个垂直波束。在接收单元420中接收到的垂直预编码索引也可以是与在UE中检测出的多个垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码矩阵的索引。选择性地，无线基站400根据事先信息，确定为使用多个垂直波束中的仅一部分垂直波束而对UE发送信号。此时，优选地，发送单元410将在无线基站中所选择的垂直波束通知给UE，由此，UE只检查在无线基站中所选择的垂直波束，从而简化在UE中应进行的操作。

具体而言，无线基站400还包括垂直波束选择单元，该垂直波束选择单元确定在天线阵列中能够发射的多个垂直波束中用于与UE进行通信的垂直波束的第一数量。并且，发送单元410还将指示第一数量的第一数量信息通知给UE，使得UE根据第一数量的垂直波束来确定垂直预编码索引。第一数量信息也可以是被确定的、用于与UE进行通信的垂直波束的第一数量。取而代之，第一数量信息包括在天线阵列中能够发射的垂直波束的总数和对于垂直波束的采样率，而不直接指示所述第一数量。因此，UE根据垂直波束的总数和对于垂直波束的采样率，确定与该UE进行通信的垂直波束。

此外，与垂直波束类似地，根据本发明的另一个例示，无线基站400的天线阵列能够在水平维度上发射多个波束，即，能够发射多个水平波束。在接收单元420中接收到的水平预编码索引也可以是与在UE中检测出的多个水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码矩阵的索引。选择性地，无线基站400根据事先信息，确定为使用多个水平波束中的仅一部分水平波束而对UE发送信号。此时，优选地，发送单元410将在无线基站中所选择的水平波束通知给UE，由此，UE只检查在无线基站中所选择的水平波束，从而简化在UE中应进行的操作。

具体而言，无线基站400包括水平波束选择单元，该水平波束选择单元确定在天线阵列中能够发射的多个水平波束中用于与UE进行通信的水平波束的第二数量，并且，发送单元410将指示第二数量的第二数量信息通知给UE，使得UE根据第二数量的水平波束来确定水平预编码索引。第二数量信息也可以是被确定的、用于与UE进行通信的水平波束的第二数量。取而代之，第二数量信息包括在天线阵列中能够发射的水平波束的总数和对于水平波束的采样率，而不直接指示所述第二数量。因此，UE根据水平波束的总数和对于水平波束的采样率，确定与该UE进行通信的水平波束。

此外，与AP总数信息、水平数量信息以及垂直数量信息同样地，发送单元可以通过RRC信令，周期性或者非周期性地，将第一数量信息和第二数量信息通知给与无线基站进行连接的UE，也可以取而代之，通过被触发的物理层信令而通知第一数量信息和第二数量信息。

根据本实施例的无线基站，对通过不同方式设置的天线阵列，灵活地生成预编码矩阵码本以及在UE中使用的预编码矩阵。因此，无线基站能够根据实际的需要来调整天线配置，不需要变更UE中的生成预编码矩阵的过程。

以下，参照图5说明本发明的实施例的移动台(即，UE)。图5是表示本发明的一个实施例的移动台500的典型的结构框图。移动台500与配置有天线阵列的无线基站进行连接。如图5所示，本实施例的移动台500包括接收单元510、阵列确定单元520、码本生成单元530、预编码矩阵生成单元540。移动台500的各部分别执行上述图2中的生成预编码矩阵的方法200的各步骤/功能。因此，以下，只描述移动台500的主要的部件，省略以上结合图2而描述的详细内容。

接收单元510从无线基站接收天线端口(AP)总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息。AP总数信息是指示天线阵列的AP总数的信息，水平数量信息是指示天线阵列的水平维度上的AP数量的信息，垂直数量信息是指示天线阵列的垂直维度上的AP数量的信息。并且，阵列确定单元520根据接收到的天线端口总数信息、以及水平数量信息和/或垂直数量信息，确定在无线基站中使用的天线阵列。

根据本发明的一个例示，在接收单元510接收到水平数量信息和垂直数量信息时，阵列确定单元520直接根据水平数量信息和垂直数量信息，确定无线基站的天线阵列。此外，根据本发明的另一个例示，在接收单元510接收到水平数量信息和垂直数量信息中的一个时，阵列确定单元520首先根据接收到的AP总数信息以及水平数量信息和垂直数量信息中的一个，取得水平数量信息和垂直数量信息中的另一个，并且，根据水平数量信息和垂直数量信息，确定无线基站的天线阵列。

码本生成单元530根据被确定的天线阵列，生成水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本。如上所述，也可以预先设置预编码矩阵码本和无线基站中的天线阵列的设置方式的对应关系。码本生成单元530根据被确定的无线基站中的天线阵列的设置方式，生成与天线阵列的设置方式对应的预编码矩阵码本。根据本发明的例示的一个，预先设置的预编码矩阵码本由与天线阵列的设置方式相对应的水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本构成。选择性地，水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本也可以是离散傅里叶变换(DFT)形式的矢量。例如，如上所述，通过式(1)-(5)，生成与天线阵列的设置方式相对应的预编码矩阵码本。

并且，预编码矩阵生成单元540根据所生成的水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本，生成用于UE的预编码矩阵。预编码矩阵生成单元540根据不同的需要，根据水平预编码矩阵码本、垂直预编码矩阵码本和极化预编码矩阵码本，确定生成用于UE的预编码矩阵的各种方法。图6是表示本发明的一个例示的预编码矩阵生成单元540的典型的结构框图。如图6所示，预编码矩阵生成单元540包括垂直预编码矩阵确定模块610、水平预编码矩阵确定模块620、极化预编码矩阵确定模块630以及预编码矩阵生成模块640。

具体而言，移动台500包括检测单元。检测单元通过检测在天线阵列中能够发射的多个垂直波束中的至少一部分垂直波束的天线增益，取得与至少一部分垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码索引。并且，垂直预编码矩阵确定模块610根据垂直预编码索引和垂直预编码矩阵码本，确定垂直预编码矩阵。

根据本发明的一个例示，天线阵列在垂直维度上能够发射多个波束，即，能够发射多个垂直波束。将在通过各方式来设置的天线阵列中能够发射的垂直波束的数量预先存储在UE中，或者将特定的无线基站能够发射的垂直波束的数量通知给UE。以上式(1)中的B也可以是被确定的天线阵列中能够发射的垂直的波束的数量。此时，检测单元检测在天线阵列中能够发射的全部的多个垂直波束的天线增益，且根据与在天线阵列中能够发射的全部的多个垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码索引，确定m值。此外，根据本发明的另一个例示，无线基站根据事先信息，确定只使用多个垂直波束中的一部分垂直波束而对UE发送信号，且将在无线基站中所选择的垂直波束通知给UE。此时，根据本发明的另一个例示，接收单元510还从无线基站接收第一数量信息，第一数量信息是指示多个垂直波束中用于与UE进行通信的垂直波束的第一数量的信息。以上式(1)中的B也可以是根据接收到的第一数量信息而被指示的第一数量。检测单元只检测在天线阵列中发射的第一数量的垂直波束的天线增益，且根据与在天线阵列中发射的第一数量的垂直波束中具有最大的天线增益的垂直波束对应的垂直预编码索引，确定m值。因此，简化了在UE中应进行的操作。

水平预编码矩阵确定模块620在水平维度上能够执行与由垂直预编码矩阵确定模块610在垂直维度上进行的上述的操作类似的操作。具体而言，检测单元通过检测在天线阵列中能够发射的多个水平波束中的至少一部分水平波束的天线增益，取得与至少一部分水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码索引。并且，水平预编码矩阵确定模块620根据水平预编码索引和水平预编码矩阵码本，确定水平预编码矩阵。

根据本发明的一个例示，天线阵列在水平维度上能够发射多个波束，即，能够发射多个水平波束。将在通过各方式设置的天线阵列中能够发射的水平波束的数量预先存储在UE中，或者将特定的无线基站能够发射的垂直波束的数量通知给UE。以上式(2)中的C也可以是被确定的天线阵列中能够发射的水平的波束的数量。此时，检测单元检测在天线阵列中能够发射的全部的多个水平波束的天线增益，且根据与在天线阵列中能够发射的全部的多个水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码索引，确定n的值。此外，根据本发明的另一个例示，无线基站根据事先信息，确定为只使用多个水平波束中的一部分水平波束而对UE发送信号，且将由无线基站所选择的水平波束通知给UE。此时，根据本发明的另一个例示，接收单元510还从无线基站接收第二数量信息。第二数量信息是指示多个垂直波束中用于与移动台进行通信的水平波束的第二数量的信息。以上式(2)中的C也可以是根据接收到的第二数量信息而被指示的第二数量。检测单元只检测在天线阵列中发射的第二数量的水平波束的天线增益，且根据与在天线阵列中发射的第二数量的水平波束中具有最大的天线增益的水平波束对应的水平预编码索引，确定n的值。因此，简化了在UE中应进行的操作。

此外，检测单元根据被确定的天线阵列来生成极化预编码索引。极化预编码索引指示在UE中进行极化的方式。例如，在UE对从天线阵列发射的信号进行水平极化时，以上式(3)中的k的值可以是1，在UE对从天线阵列发射的信号进行垂直极化时，以上式(3)中的k的值可以是2。极化预编码矩阵确定模块630根据被确定的天线阵列，生成极化预编码矩阵。

并且，预编码矩阵生成模块640根据水平预编码矩阵、垂直预编码矩阵和极化预编码矩阵，生成用于移动台的预编码矩阵。例如，预编码矩阵生成模块640通过以上式(4)或者(5)，生成用于移动台的预编码矩阵。

此外，根据本发明的另一个例示，图5所示的移动台500包括发送单元。在生成了水平预编码索引、垂直预编码索引以及极化预编码索引之后，发送单元将所生成的水平预编码索引、垂直预编码索引以及极化预编码索引发送给无线基站，使得无线基站生成用于移动台的预编码矩阵。

本发明的实施例的移动台能够根据无线基站的天线配置而灵活地生成码本，不需要预先在移动台中确定对不同的天线配置分别生成预编码矩阵的方法。

上述无线基站400和移动台500的操作可以通过硬件实现，也可以通过由处理器所执行的软件模块实现，且还可以通过将两者组合实现。

软件模块也可以配置在任意格式的存储介质中，例如，RAM(随机存取存储器)、闪存、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除可编程ROM)、EEPROM(电可擦除可编程ROM)、寄存器、硬盘、可移动盘以及CD-ROM。

将该存储介质连接到处理器，使得处理器对该存储介质写入信息或者从该存储介质读取信息。该存储介质可以设置在处理器中。该存储介质和处理器也可以配置在ASIC中。该ASIC也可以配置在基站装置400和移动台500中。该存储介质和处理器也可以作为分立元件而配置在基站装置400和移动台500中。

因此，通过使用上述实施例，详细说明了本发明，但对于本领域技术人员而言，本发明并不限定于说明的实施例。本发明在不脱离由权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，能够作为修正的模式或变更的模式来实现。因此，说明书的描述只是说明例示，并不意味着对本发明限制的含义。

本申请基于2015年4月9日申请的中国专利申请第201510166472.9号。该内容全部包含于此。

Claims (8)

1.一种移动台，利用多个天线端口进行通信，所述移动台包括：

接收单元，从无线基站接收表示第一维度上的天线端口数量的第一数量信息以及表示第二维度上的天线端口数量的第二数量信息；以及

发送单元，将使用所述第一数量信息和/或所述第二数量信息而取得的预编码矩阵码本的索引发送给所述无线基站。

2.如权利要求1所述的移动台，

所述接收单元接收表示对于在所述第一维度上发送的波束的采样率的第一采样率信息和表示对于在所述第二维度上发送的波束的采样率的第二采样率信息，

除了使用所述第一数量信息和/或所述第二数量信息之外，还使用所述第一采样率信息和/或所述第二采样率信息而取得所述预编码矩阵码本的索引。

3.如权利要求1或2所述的移动台，

所述发送单元发送与所述第一维度对应的第一预编码矩阵码本的索引、与所述第二维度对应的第二预编码矩阵码本的索引、和第三预编码矩阵码本的索引。

4.如权利要求1至3的任一项所述的移动台，

所述接收单元选择性地接收从所述无线基站能够发送的多个波束中选择的一部分波束。

5.如权利要求1至4的任一项所述的移动台，

所述第一维度是所述无线基站的天线阵列的水平维度，所述第二维度是所述无线基站的天线阵列的垂直维度。

6.如权利要求3所述的移动台，

所述第一预编码矩阵码本的索引是水平预编码矩阵码本的索引，所述第二预编码矩阵码本的索引是垂直预编码矩阵码本的索引，所述第三预编码矩阵码本的索引是极化预编码矩阵码本的索引。

7.一种无线基站，利用多个天线端口与移动台进行通信，所述无线基站包括：

发送单元，将表示第一维度上的天线端口数量的第一数量信息以及表示第二维度上的天线端口数量的第二数量信息发送给移动台；以及

接收单元，从所述移动台接收所述移动台使用所述第一数量信息和/或所述第二数量信息而取得的预编码矩阵码本的索引。

8.一种无线通信方法，用于利用多个天线端口进行通信的移动台，所述无线通信方法包括：

从无线基站接收表示第一维度上的天线端口数量的第一数量信息以及表示第二维度上的天线端口数量的第二数量信息的步骤；以及

将使用所述第一数量信息和/或所述第二数量信息而取得的预编码矩阵码本的索引发送给所述无线基站的步骤。