CN107872261A - 一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站 - Google Patents

一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站，能够提高微蜂窝网络环境和AAS基站系统的通信性能。方法包括:接收基站发送的参考信号；基于参考信号，从码本中选择预编码矩阵，码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且W1和Z至少含有一个分块矩阵，即NB≥1；矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0；向基站发送预编码矩阵指示PMI，PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于基站根据PMI得到所选择的预编码矩阵W。本发明实施例适用于通信技术领域。

Description

一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站。
背景技术
在多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称MIMO)系统中，为了消除多用户、多天线造成的共信道干扰，需要在收发机两端采用一些必要的信号处理技术，以此提高系统的通信性能。
现有技术中提出一种预编码技术，其主要原理是基站利用已知的信道状态信息(Channel State Information，简称CSI)，设计预编码矩阵对发送的信号进行处理，从而减少对发送信号的干扰。其中，利用预编码的MIMO系统可以表示为
y＝HVs+n
其中y是接收信号矢量，H是信道矩阵，V是预编码矩阵，s是发射的符号矢量，n是干扰与噪声矢量。
最优预编码通常需要发射机完全已知信道状态信息(Channel StateInformation，简称CSI)。常用的方法是终端对瞬时CSI进行量化并反馈给基站(Basestation，简称BS)。
现有长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)R8系统中，终端反馈的CSI信息包括秩指示(Rank Indicator，简称RI)、预编码矩阵指示(Precoding Matrix Indicator，简称PMI)和信道质量指示(Channel Quality Indicator，简称CQI)信息等，其中RI和PMI分别指示使用的层数和预编码矩阵。通常称所使用的预编码矩阵的集合为码本，其中的每个预编码矩阵为码本中的码字。现有LTE R8 4天线码本基于豪斯荷尔德Householder变换设计，其码字可以兼容均匀线性阵列和交叉极化天线配置。LTE R10系统针对8天线进一步引入了双码本设计，在不过多增加反馈开销的条件下进一步改进了量化精度。
上述LTE R8-R10的码本一方面主要针对宏蜂窝系统设计，其中基站或者发射机的位置往往高于周围建筑物的高度(如天线高度约在200至250英尺之间)，因此，其主要的传播路径高于屋顶，传播的多径分量往往围绕在视线(Line of Sight,简称LOS)方向周围。这样，各个多径分量往往位于视线所处平面内，即俯仰角方向角度扩张接近于0。另一方面，上述码本基于常规的基站天线设计,常规的基站天线采用固定倾角的垂直向天线波束，只有水平向波束方向可以动态调整。
然而为了应对迅速增长的用户密度和数据业务需求，并进一步减少发射功率，微蜂窝的概念被进一步引入。微蜂窝系统的基站或者发射机的位置往往低于周围建筑物的高度(如天线安装于街道的灯柱上，通常约为30英尺的高度)，其无线传播机制明显不同于上述宏蜂窝环境，其中一部分多径分量可能围绕在LOS方向周围，另外一部分多径分量很可能沿地面或者沿街道，这种双传播机制将导致更大的角度扩展，特别是在俯仰角方向，这明显不同于宏蜂窝。目前LTE R8-R10的码本设计将不能很好的适应上述微蜂窝环境。
此外，为了进一步提高频谱效率，目前即将启动的LTE R12标准开始考虑引入更多的天线配置，特别是基于有源天线系统(Active antenna system，简称AAS)的天线配置。有别于传统基站，AAS基站进一步提供了天线垂直向的设计自由度，这主要通过其水平和垂直向的二维天线阵列实现，而传统基站则实际上使用水平一维阵列，尽管其水平方向的每个天线端口可以由垂直向多个阵元加权组合得到。目前LTE R8-R10的码本设计将不能很好的适应上述天线配置。
发明内容
本发明的实施例提供一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站，其报告的信道状态信息所指示的预编码矩阵，考虑了微蜂窝网络环境中的双传播条件的信道特性以及AAS基站天线水平和垂直向的自由度，能够提高微蜂窝网络环境和AAS基站系统的通信性能。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种报告信道状态信息的方法，所述方法包括:
接收基站发送的参考信号；
基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积，W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置。ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0；
向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。
在第一种可能实施方式中，结合第一方面，所述基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，具体包括:
基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备确定的子集。
在第二种可能实施方式中，根据第一种可能的实现方式，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
在第三种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第二种可能的实现方式，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者
向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者
向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
在第四种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
以第一周期向所述基站发送所述PMI1；
以第二周期向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第四周期向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者
以第二周期向所述基站发送所述PMI2；
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第五周期向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
在第五种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
以第一频域颗粒度向所述基站发送所述PMI1；
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度；或者
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第四频域颗粒度向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度；或者
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2；
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第五频域颗粒度向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度。
在第六种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
在第七种可能实施方式中，根据第六种可能的实现方式，所述矩阵Xi,j,j＝1,2的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
在第八种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
在第九种可能实施方式中，根据第八种可能的实现方式，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者DFT矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
在第十种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第九种可能的实现方式，所述W1为单位矩阵。
在第十一种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第十种可能的实现方式，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
第二方面，本发明实施例提供了一种报告信道状态信息的方法，所述方法包括：
向用户设备UE发送参考信号；
接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；
根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置。ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0。
在第一种可能实施方式中，结合第二方面，根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W具体包括：
根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由用户设备上报、或由基站确定的子集。
在第二种可能实施方式中，根据第一种可能的实现方式，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
在第三种可能实施方式中，结合第二方面或根据第一种至第二种可能的实现方式，所述接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI具体包括：
接收所述UE发送的第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；
或者
接收所述UE发送的第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；
或者
接收所述UE发送的所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
在第四种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI具体包括：
以第一周期接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四周期接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五周期接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
在第五种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI具体包括：
以第一频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度；或者
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度；或者
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度。
在第六种可能实施方式中，结合第二方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
在第七种可能实施方式中，根据第六种可能的实现方式，所述矩阵Xi,j,j＝1,2的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
在第八种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
在第九种可能实施方式中，根据第八种可能的实现方式，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
在第十种可能实施方式中，结合第二方面或根据第一种至第九种可能的实现方式，所述W1为单位矩阵。
在第十一种可能实施方式中，结合第二方面或根据第一种至第十种可能的实现方式，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
第三方面，本发明实施例提供了一种用户设备，其特征在于，该用户设备包括：接收单元、选择单元和发送单元；
所述接收单元，用于接收基站发送的参考信号；
所述选择单元，用于基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0；
所述发送单元，用于向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。
在第一种可能实施方式中，结合第三方面，所述选择单元，具体用于：基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备上报的子集。
在第二种可能实施方式中，根据第一种可能的实现方式，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
在第三种可能实施方式中，结合第三方面或根据第一种至第二种可能的实现方式，所述发送单元，具体用于：向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者
向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者
向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
在第四种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述发送单元具体用于：以第一周期向所述基站发送所述PMI1；
以第二周期向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第四周期向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者
以第二周期向所述基站发送所述PMI2；
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第五周期向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
在第五种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述发送单元具体用于：以第一频域颗粒度向所述基站发送所述PMI1；
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度；或者
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第四频域颗粒度向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度；或者
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2；
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第五频域颗粒度向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度。
在第六种可能实施方式中，结合第三方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
在第七种可能实施方式中，根据第六种可能的实现方式，所述矩阵Xi,j,j＝1,2的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
在第八种可能实施方式中，结合第三方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
在第九种可能实施方式中，根据第八种可能的实现方式，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
在第十种可能实施方式中，结合第三方面或根据第一种至第九种可能的实现方式，所述W1为单位矩阵。
在第十一种可能实施方式中，结合第三方面或根据第一种至第十种可能的实现方式，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
第四方面，本发明实施例提供了一种基站，其特征在于，所述基站包括：发送单元、接收单元和确定单元；
所述发送单元，用于向用户设备UE发送参考信号；
所述接收单元，用于接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；
所述确定单元，用于根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，W1＝diag{X1,...,XNB}，Z＝diag{Z1,...,ZNB}，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0。
在第一种可能实施方式中，结合第四方面，所述确定单元具体用于：
根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由用户设备上报、或由基站确定的子集。
在第二种可能实施方式中，根据第一种可能的实现方式，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
在第三种可能实施方式中，结合第四方面或根据第一种至第二种可能的实现方式，所述接收单元具体用于：
接收所述UE发送的第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；
或者
接收所述UE发送的第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；
或者
接收所述UE发送的所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
在第四种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述接收单元具体用于：
以第一周期接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四周期接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五周期接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
在第五种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述接收单元具体用于：
以第一频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度；或者
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度；或者
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度。
在第六种可能实施方式中，结合第四方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
在第七种可能实施方式中，根据第六种可能的实现方式，所述矩阵Xi,j的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
在第八种可能实施方式中，结合第四方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
在第九种可能实施方式中，根据第八种可能的实现方式，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
在第十种可能实施方式中，结合第四方面或根据第一种至第九种可能的实现方式，所述W1为单位矩阵。
在第十一种可能实施方式中，结合第四方面或根据第一种至第十种可能的实现方式，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
本发明实施例提供了一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站，其中该方法包括：用户设备接收基站发送的参考信息后，基于所述参考信息，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积；其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置。ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0；根据所述选择的所选择的预编码矩阵W向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。由于其报告的信道状态信息所指示的预编码矩阵，考虑了微蜂窝网络环境中的双传播条件的信道特性以及垂直向天线的自由度，能够提高微蜂窝网络环境和垂直向天线自由度的通信性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种报告信道状态信息的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种报告信道状态信息的方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的再一种报告信道状态信息的方法流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种报告信道状态信息的方法交互示意图；
图5本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图；
图6本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图；
图7本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；
图8本发明实施例提供的另一种基站的结构示意图。
具体实施方式
本文中描述的各种技术可用于长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统。其中，用户设备，可以是无线终端也可以是有线终端，无线终端可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端可以经无线接入网(例如，RAN，Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信，无线终端可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(PCS，Personal CommunicationService)电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(WLL，Wireless LocalLoop)站、个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)等设备。无线终端也可以称为系统、订户单元(Subscriber Unit)、订户站(Subscriber Station)，移动站(MobileStation)、移动台(Mobile)、远程站(Remote Station)、接入点(Access Point)、远程终端(Remote Terminal)、接入终端(Access Terminal)、用户终端(User Terminal)、用户代理(User Agent)、用户设备(User Device)、或用户装备(User Equipment)或者中继(Relay)，本发明并不限定。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
本发明实施例提供了一种报告信道状态信息的方法，该方法的执行主体为用户设备UE，如图1所述，该方法包括：
步骤101，接收基站发送的参考信号；
具体的，所述基站发送的参考信号,可以包括信道状态信息参考信号(channelstate information Reference Signal，CSI RS)或者解调参考信号(demodulation RS，DMRS)或者小区特定的参考信号(cell-specific RS，CRS)。用户设备UE可以通过接收eNB的通知，例如RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)信令或者DCI(Downlink ControlInformation，下行控制信息)，或者基于小区标识ID得到所述参考信号的资源配置并在对应的资源或者子帧得到参考信号。
步骤102，基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积，即
W＝W1ZW2 (1)
其中W1和Z均为分块对角矩阵，即
并且满足
所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即分块矩阵的个数NB≥1。所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置。ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半，即2ni为分块矩阵Xi的列数；θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0，Xi与Zi相对应。
上述结构(5)使得所述预编码矩阵可以从每个分块矩阵Xi中利用zi,k中的两个ei,k分别选择两个列矢量(或者称之为波束)并通过αi,k和进行两个列矢量(或者波束)的相位对齐和加权，其中上述从Xi中选择的两个列矢量可以分别指向两个主要的多径传播方向。
即从物理含义上来分析，分块对角矩阵W1是由包括不同波束(或者列矢量)的每个分块矩阵Xi构成的波束组，与之相对应，矩阵Z中包括的每个分块矩阵Zi的各列用于将所述分块矩阵Xi中的两个波束进行合并(包括相位对齐和加权)，其中的两个波束方向可以分别指向两个主要的多径传播方向。因此，上述结构使得所得到矩阵XiZi的每一列可以将两个主要的多径传播方向之间的干扰转化为有用信号，从而大大提高XiZi的每一列对应的传输功率。
其中所述参数αi,k和βi,k可以相等，此时将获得两个波束的等功率合并增益；所述参数αi,k和βi,k其中之一可以为0，此时将获得两个波束的选择性合并增益；参数αi,k和βi,k也可以为其它量化值，例如的取值可以从16QAM或者64QAM等调制星座图中选择，此时将获得两个波束的最大比合并增益。
所述矩阵W2用于选择矩阵W1Z中的一个或者列矢量并进行加权组合从而构成矩阵W。所述矩阵W2可以使得所述预编码矩阵W进一步适应信道的子带或者短期信道特性，形成一层或者多层传输，从而提高传输速率。
具体地，所述矩阵W1中的分块矩阵Xi可以具有以下结构
Xi＝[Xi,1 Xi,2]，1≤i≤NB (6)
其中，所述矩阵Xi,j的各列可以从豪斯荷尔德(Householder)矩阵H的各列中选取。其中矩阵H为
例如，矢量un可以是LTE R8 4天线码本中使用的矢量，如下表所示
所述两个矩阵Xi,j,j＝1,2中各列可以来自相同的Householder矩阵H的列集合，也可以分别来自不同的Householder矩阵H的列集合。前者使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此正交，适合彼此正交的多径传播方向。后者可以使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此临近，适合非正交的多径传播方向。
式(6)中所述矩阵Xi,j的各列还可以从离散付立叶变换(Discrete FourierTransform，DFT)矩阵F的各列中选取。其中矩阵F为
其中表示第m+1行第n+1列元素为的NxN矩阵，
m,n＝0,1...,N-1,j表示单位纯虚数即G为正整数，g/G为相移参数，通过选择G和g可以得到多个不同的DFT矩阵。所述两个矩阵Xi,j,j＝1,2中各列可以来自相同的DFT矩阵F，也可以来自不同的DFT矩阵F。前者使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此正交，适合彼此正交的多径传播方向。后者可以使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此临近，适合非正交的多径传播方向。
式(6)中所述矩阵Xi,j的各列还可以从以下哈达马(Hadamard)矩阵或者旋转的哈达马矩阵的各列中选取:
diag{1,ejmπ/N,ejmπ/N,ej3m/N}Hn (9)
其中N为正整数，m＝0,...,N-1，Hn为n阶哈达马矩阵,j表示单位纯虚数即m＝0时(10)所示矩阵为n阶哈达马矩阵Hn。例如H4为
所述两个矩阵Xi,j,j＝1,2中各列可以来自相同的哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵，也可以来自不同的哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵。前者使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此正交，适合彼此正交的多径传播方向。后者可以使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此临近，适合非正交的多径传播方向。
式(6)中所述矩阵Xi,j的各列还可以从LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。所述两个矩阵Xi,j,j＝1,2中各列可以来自相同的预编码矩阵，也可以来自不同预编码矩阵。前者使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此正交，适合彼此正交的多径传播方向；后者可以使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此临近，适合非正交的多径传播方向。
式(6)中所述矩阵Xi,j还可以具有以下结构：
即分块矩阵Xi,j为矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔(kronecker)积，j＝1,2。
进一步地，式(11)中的矩阵Ai,j或者矩阵Bi,j的各列可以为如(7)所示Householder矩阵或者如(8)所示DFT矩阵或者如(9)或者(10)所示Hadamard矩阵或者旋转的Hadamard矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。此外，上述矩阵Ai,j或者矩阵Bi,j也可以采用其他形式，此处不一一进行赘述。
上述结构(11)中矩阵Ai,j或者矩阵Bi,j可以分别在AAS基站水平向和垂直向进行波束赋形或者预编码，从而使得所述预编码矩阵W可以适应AAS基站天线配置从而充分利用AAS基站天线在水平和垂直方向的自由度。
所述两个矩阵Ai,j和Bi,j j＝1,2中各列可以来自式(7)-式(10)或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的相同的预编码矩阵，也可以来自不同预编码矩阵。前者使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此正交，适合彼此正交的多径传播方向。后者可以使得Xi,j,j＝1,2中的各列彼此临近，适合非正交的多径传播方向。
进一步地，以上式(6)所述各个分块矩阵Xi，1≤i≤NB可以彼此相等，从而可以充分利用信道之间的相关性，进一步减小反馈开销。
具体地，所述矩阵W1中的分块矩阵Xi还可以为单位矩阵，即W1为单位矩阵。此时W1Z＝Z。此时(5)所示的结构有利于直接利用zi,k中的两个ei,k分别选择两个天线端口并通过进行两个天线端口的相位对齐和加权，其中所选择的两个天线端口可以分别与两个主要的多径传播方向对齐。由于实际部署的天线端口可以对应于一个虚拟天线，其中每个虚拟天线为多个物理天线的加权组合，每个虚拟天线可以具有不同的波束指向，上述预编码结构可以充分利用上述天线端口的不同波束指向，直接将两个主要的多径传播方向之间的干扰转化为有用信号，从而大大提高系统的传输速率。
具体地，所述结构(5)中的相位θi,k可以从以下取值中选择
其中N为正整数，例如N为2的n次幂，n为正整数。
进一步地，以上所述各个矩阵Zi，1≤i≤NB可以彼此相等，从而可以充分利用信道之间的相关性，进一步减小反馈开销。
所述矩阵W2用于选择或者加权组合矩阵W1Z中的列矢量从而构成矩阵W。
具体地，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，β为正常数。
以分块矩阵的个数NB＝2和W1Z中的两个分块矩阵X1Z1和X2Z2分别为4列为例，所述矩阵W2可以为：
或者
其中表示4x1的选择矢量，其元素除了第n个元素为1外其余元素均为0。
以分块矩阵的个数NB＝2和W1Z中的两个分块矩阵X1Z1和X2Z2分别为8列为例，所述矩阵W2可以为：
Y∈{e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7,e8} (18)
或者
(Y1,Y2)∈{(e1,e1),(e2,e2),(e3,e3),(e4,e4),(e1,e2),(e2,e3),(e1,e4),(e2,e4)} (20)
其中en,n＝1,2,…,8表示8x1的选择矢量，其元素除了第n个元素为1外其余元素均为0。
具体地，所述基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，可以包括：
用户设备UE基于所述参考信号，得到信道估计；根据所述信道估计，基于预定义的准则如信道容量或者吞吐量最大化的准则，从所述码本中选择预编码矩阵。基于预定义的准则选择预编码矩阵为已有技术，在此不赘述。
步骤103，根据所选择的预编码矩阵W向基站发送预编码矩阵指示PMI，用于所述基站根据所述PMI中得到所选择的预编码矩阵W。
具体地，所述预编码矩阵W包含在一个预编码矩阵集合或者码本中，所述PMI用于指示预编码矩阵集合或者码本中所选择的预编码矩阵W。
具体地，所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，包括：向基站发送预编码矩阵指示PMI,所述PMI可以只包含一个具体取值，此时，所述PMI直接指示预编码矩阵W，例如，共有16个不同的预编码矩阵，则可以用PMI＝0，…，15分别指示标号为0，1，…15的预编码矩阵W。
具体地，所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，也可以包括向基站发送预编码矩阵指示PMI1和PMI2，其中所述PMI1和PMI2分别用于指示式(1)中的矩阵W1Z和矩阵W2,此时，矩阵W1Z和矩阵W2在码本中分别用PMI1和PMI2所指示。
或者
所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，也可以包括向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2。
或者
向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
进一步地，所述预编码矩阵指示PMI1和PMI2或者PMI3和PMI4，或者PMI2、PMI3和PMI5具有不同的时间域或者频域颗粒度。具体的，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
以第一周期向所述基站发送所述PMI1；
以第二周期向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第四周期向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者
以第二周期向所述基站发送所述PMI2；
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第五周期向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
或者，以第一频域颗粒度向所述基站发送所述PMI1；
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI1和子带PMI2；或者
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第四频域颗粒度向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI3和子带PMI4；或者
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2；
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第五频域颗粒度向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI2、宽带PMI5和子带PMI3。
需要说明的是，以上所述宽带和子带大小可以随系统带宽大小而不同，例如10MHz的LTE系统，包含50个物理资源块(Resource Block,RB),宽带可以包含50个RB，而子带大小可以是6个连续的RB。对于5MHz的LTE系统，宽带可以包含25个RB，而子带大小可以是3个连续的RB。
上述不同的时间域或者频域颗粒度或者报告周期可以利用信道的时间或者频域相关性进一步降低反馈开销。
具体地，所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，也可以包括向基站发送预编码矩阵指示PMI1i，1≤i≤NB和PMI2，其中PMIi，1≤i≤NB和PMI2分别用于指示所述矩阵XiZi，1≤i≤NB和矩阵W2；
或者向基站发送预编码矩阵指示PMI3i，1≤i≤NB和PMI4，其中所述PMI3i，1≤i≤NB用于指示Xi,所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；
或者向基站发送预编码矩阵指示PMI3i，1≤i≤NB、PMI2和PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
具体地，所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，也可以包括向基站发送预编码矩阵指示PMI5i，1≤i≤NB/2和PMI2，其中PMI5i，1≤i≤NB/2和PMI2分别用于指示所述矩阵X2i- 1Z2i-1＝X2iZ2i，1≤i≤NB/2和矩阵W2；此时X2i-1Z2i-1＝X2iZ2i且成对出现。
具体地，所述向基站发送预编码矩阵指示PMI,可以是UE通过物理上行控制信道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)或者物理上行共享信道(Physical UplinkShared Channel，PUSCH)向基站发送预编码矩阵指示PMI。
进一步地，所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，可以是UE通过不同的子帧或者不同的周期向基站分别发送如上所述PMI1和PMI2或者PMI3和PMI4，或者PMI2、PMI3和PMI5，或者PMI1i，1≤i≤NB和PMI2，或者PMI3,i和PMI4，或者PMI3i，1≤i≤NB、PMI2和PMI5，或者PMI5i，1≤i≤NB/2和PMI2。
进一步地，所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，也可以是UE针对频域上不同的子带或者子带宽度向基站分别发送如上所述PMI1和PMI2或者PMI3和PMI4，或者PMI2、PMI3和PMI5，或者PMI1i，1≤i≤NB和PMI2，或者PMI3,i和PMI4，或者PMI3i，1≤i≤NB、PMI2和PMI5，或者PMI5i，1≤i≤NB/2和PMI2。
此外，多个分块矩阵Xi可以分别对应于不同极化或者不同位置的天线组，可以使得上述预编码矩阵与多种天线部署或者配置相匹配。上述码本结构将使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。
而且基于子集反馈一个或者多个PMI，用于指示预编码矩阵，将会充分利用信道的时间/频域/空间的相关性，从而大大降低反馈的开销。
进一步地，如图2所示，在步骤201接收基站发送的参考信号后，所述基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵具体为：
202、基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵；
其中所述码本子集可以是预定义的；或者由所述UE上报给基站eNB并由基站eNB基于UE上报确定并通知给所述UE；或由UE确定并上报的码本子集，例如最近上报的码本子集。
进一步地,所述码本子集与其它码本子集彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
上述基于码本子集，选择预编码矩阵，可以进一步降低反馈开销和实现的复杂性。
进一步地，由于所述码本子集彼此具有相同的矩阵W1或者矩阵W1Z或者矩阵W2或者矩阵ZW2或者矩阵Z的子集。从而使得所述码本子集彼此重叠，可以克服信道状态信息量化的边缘效应。
进一步地，所述预编码矩阵中，其中分块对角矩阵W1的各个分块矩阵Xi可以不等，也可以相等。若分块对角矩阵W1存在多个分块矩阵相等的情况下，例如相等的分块矩阵可以成对出现，可以进一步降低反馈开销。
需要指出的是，上述基于所述参考信号从码本中选择的预编码矩阵W包含的三个矩阵W1,Z和W2可以进一步乘以一个比例因子，以实现功率归一化或者功率平衡。此外，以上所述码本，除了包含以上所述结构的预编码矩阵，还可以包含其它预编码矩阵以适应其它场景的需要，此处并不作限定。
本发明实施例提供了一种报告信道状态信息的方法，其中该方法包括：用户设备接收基站发送的参考信息后，基于所述参考信息，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积；其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置。ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0；根据所述选择的所选择的预编码矩阵W向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。由于其报告的信道状态信息所指示的预编码矩阵，考虑了微蜂窝网络环境中的双传播条件的信道特性以及垂直向天线的自由度，即所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有结构上述矩阵Z的结构使得所述预编码矩阵可以从每个分块矩阵Xi中分别选择两个列矢量(或者称之为波束)并进行两个列矢量(或者波束)的相位对齐和加权，其中上述从Xi中选择的两个列矢量可以分别指向两个主要的多径传播方向。因此，上述结构使得所得到矩阵XiZi的每一列可以将两个主要的多径传播方向之间的干扰转化为有用信号，获得合并增益，从而提高系统传输的可靠性和吞吐量。
实施例二、
本发明实施例还提供了一种报告信道状态信息的方法，该方法的执行主体为基站，如图3所示，该方法包括：
301、向用户设备UE发送参考信号；
302、接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；
303、根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置。ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0,Xi与Zi相对应。
需要指出的是，以上所述码本，除了包含以上所述结构的预编码矩阵，还可以包含其它预编码矩阵以适应其它场景的需要，此处并不作限定。
本发明实施例中，用户设备确定并发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI指示一个预编码矩阵，所述预编码矩阵具有结构W＝W1ZW2，W1和Z均为分块对角矩阵，所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有结构上述矩阵Z的结构使得所述预编码矩阵可以从每个分块矩阵Xi中分别选择两个列矢量(或者称之为波束)并进行两个列矢量(或者波束)的相位对齐和加权，其中上述从Xi中选择的两个列矢量可以分别指向两个主要的多径传播方向。因此，上述结构使得所得到矩阵XiZi的每一列可以将两个主要的多径传播方向之间的干扰转化为有用信号，获得合并增益，从而提高系统传输的可靠性和吞吐量。
实施例三、
以下基于上述实施例提供的一种报告信道状态信息的方法，实现本发明实施提供的一种报告信道状态信息的方法的各个设备间的交互示意图如图4所示，该方法包括：
401、基站向用户设备UE发送参考信号；
402、用户设备接收基站发送的参考信号；
403、用户设备基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0,Xi与Zi相对应；
404、所述用户设备向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W；
405、所述基站接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；
406、根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W。
本发明实施例中，用户设备确定并发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI指示一个预编码矩阵，所述预编码矩阵具有结构W＝W1ZW2，W1和Z均为分块对角矩阵，所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有结构上述结构使得所述预编码矩阵可以从每个分块矩阵Xi中分别选择两个列矢量(或者称之为波束)并进行两个列矢量(或者波束)的相位对齐和加权，其中上述从Xi中选择的两个列矢量可以分别指向两个主要的多径传播方向。因此，上述结构使得所得到矩阵XiZi的每一列可以将两个主要的多径传播方向之间的干扰转化为有用信号，获得合并增益，从而提高系统传输的可靠性和吞吐量。
实施例四、
本发明实施例提供了一种用户设备，如图5所示，该用户设备包括：接收单元51、选择单元52和发送单元53；
其中，所述接收单元51，用于接收基站发送的参考信号；
所述选择单元52，用于基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0，Xi与Zi相对应；
所述发送单元53，用于向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。
可选的，所述选择单元52，具体用于：基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备确定的子集。
优选的，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
可选的，所述发送单元53，可以具体用于：向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者
向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者
向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
可选的，所述发送单元53可以具体用于：以第一周期向所述基站发送所述PMI1；
以第二周期向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第四周期向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者以第二周期向所述基站发送所述PMI2；
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第五周期向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
所述发送单元53还可以具体用于：以第一频域颗粒度向所述基站发送所述PMI1；
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI1和子带PMI2；或者
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第四频域颗粒度向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI3和子带PMI4；或者
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2；
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第五频域颗粒度向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI2、宽带PMI5和子带PMI3。
需要说明的是，以上所述宽带和子带大小可以随系统带宽大小而不同，例如10MHz的LTE系统，宽带可以包含50个物理资源块RB，而子带大小可以是6个连续的RB。对于5MHz的LTE系统，宽带可以包含25个RB，而子带大小可以是3个连续的RB。
可选的，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
进一步的，所述矩阵Xi,j,j＝1,2的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
可选的，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
进一步的，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
可选的，所述W1为单位矩阵。
可选的，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
本发明实施例还提供了一种用户设备，如图6所示，该用户设备包括：收发器601、存储器602和处理器603。当然，所述用户设备还可以包括天线、输入输出装置等通用部件，本发明实施例在此不作任何限制。
其中，存储器602中存储一组程序代码，且处理器603用于调用存储器602中存储的程序代码，用于执行以下操作：通过收发器601接收基站发送的参考信号；基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0，Xi与Zi相对应；然后通过收发器601向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。
其中，所述基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，具体包括:
基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备上报的子集。
可选的，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
可选的，通过收发器61向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者
向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者
向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
可选的，通过收发器61向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
以第一周期向所述基站发送所述PMI1；
以第二周期向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第四周期向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者以第二周期向所述基站发送所述PMI2；
以第三周期向所述基站发送所述PMI3；
以第五周期向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
可选的，通过收发器61向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
以第一频域颗粒度向所述基站发送所述PMI1；
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI1和子带PMI2；或者
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第四频域颗粒度向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI3和子带PMI4；或者
以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2；
以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；
以第五频域颗粒度向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI2、宽带PMI5和子带PMI3。
需要说明的是，以上所述宽带和子带大小可以随系统带宽大小而不同，例如10MHz的LTE系统，宽带可以包含50个物理资源块RB，而子带大小可以是6个连续的RB。对于5MHz的LTE系统，宽带可以包含25个RB，而子带大小可以是3个连续的RB。
可选的，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
进一步的，所述矩阵Xi,j,j＝1,2的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
可选的，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
进一步的，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
可选的，所述W1为单位矩阵。
可选的，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
需要指出的是，以上所述码本，除了包含以上所述结构的预编码矩阵，还可以包含其它预编码矩阵以适应其它场景的需要，此处并不作限定。
本发明实施例中，用户设备确定并发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI指示一个预编码矩阵，所述预编码矩阵具有结构W＝W1ZW2，W1和Z均为分块对角矩阵，所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有结构上述结构使得所述预编码矩阵可以从每个分块矩阵Xi中分别选择两个列矢量(或者称之为波束)并进行两个列矢量(或者波束)的相位对齐和加权，其中上述从Xi中选择的两个列矢量可以分别指向两个主要的多径传播方向。因此，上述结构使得所得到矩阵XiZi的每一列可以将两个主要的多径传播方向之间的干扰转化为有用信号，获得合并增益，从而提高系统传输的可靠性和吞吐量。
实施例五、
本发明实施例提供了一种基站，如图7所示，该基站包括：发送单元71、接收单元72和确定单元73；
其中，所述发送单元71，用于向用户设备UE发送参考信号；
所述接收单元72，用于接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；
所述确定单元73，用于根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0，Xi与Zi相对应。
可选的，所述确定单元73具体用于：根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由用户设备上报、或由基站确定的子集。
其中，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
可选的，所述接收单元72具体用于：
接收所述UE发送的第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；
或者
接收所述UE发送的第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；
或者
接收所述UE发送的所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
可选的，所述接收单元72具体用于：
以第一周期接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四周期接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五周期接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
可选的，所述接收单元72具体用于：
以第一频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI1和子带PMI2；或者
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI3和子带PMI4；或者
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度,例如向基站发送宽带PMI2、宽带PMI5和子带PMI3。
需要说明的是，以上所述宽带和子带大小可以随系统带宽大小而不同，例如10MHz的LTE系统，宽带可以包含50个物理资源块RB，而子带大小可以是6个连续的RB。对于5MHz的LTE系统，宽带可以包含25个RB，而子带大小可以是3个连续的RB。
可选的，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
进一步的，所述矩阵Xi,j的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
可选的，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
具体的，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
可选的，所述W1为单位矩阵。
可选的，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
本发明实施例还提供了一种基站，如图8所示，该基站包括：收发器801、存储器802和处理器803。当然，所述基站还可以包括天线、输入输出装置等通用部件，本发明实施例在此不作任何限制。
其中，存储器802中存储一组程序代码，且处理器803用于调用存储器802中存储的程序代码，用于执行以下操作：
通过收发器801向用户设备UE发送参考信号；然后在用户设备上报PMI时通过收发器801接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0,Xi与Zi相对应。
其中，根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W具体包括：根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由用户设备上报、或由基站确定的子集。
其中，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
其中，通过收发器81接收PMI具体可以包括：接收所述UE发送的第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；
或者
接收所述UE发送的第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；
或者
接收所述UE发送的所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
其中，通过收发器81接收PMI具体可以包括：以第一周期接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四周期接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者
以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五周期接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。
其中，通过收发器81接收PMI具体还可以包括：以第一频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI1；
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度,例如接收UE发送的宽带PMI1和子带PMI2；或者
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第四频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度,例如接收UE发送的宽带PMI3和子带PMI4；或者
以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2；
以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；
以第五频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度,例如接收UE发送的宽带PMI2、宽带PMI5和子带PMI3。
需要说明的是，以上所述宽带和子带大小可以随系统带宽大小而不同，例如10MHz的LTE系统，宽带可以包含50个物理资源块RB，而子带大小可以是6个连续的RB。对于5MHz的LTE系统，宽带可以包含25个RB，而子带大小可以是3个连续的RB。
其中，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。
进一步的，所述矩阵Xi,j的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。
可选的，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
具体的，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTE R8系统2天线,4天线或者LTE R10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。
可选的，所述W1为单位矩阵。
可选的，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。
需要指出的是，以上所述码本，除了包含以上所述结构的预编码矩阵，还可以包含其它预编码矩阵以适应其它场景的需要，此处并不作限定。
本发明实施例中，基站在接收到用户设备上报的预编码矩阵指示PMI后，根据所述PMI确定预编码矩阵，所述预编码矩阵具有结构W＝W1ZW2，W1和Z均为分块对角矩阵，所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有结构上述结构使得所述预编码矩阵可以从每个分块矩阵Xi中分别选择两个列矢量(或者称之为波束)并进行两个列矢量(或者波束)的相位对齐和加权，其中上述从Xi中选择的两个列矢量可以分别指向两个主要的多径传播方向。因此，上述结构使得所得到矩阵XiZi的每一列可以将两个主要的多径传播方向之间的干扰转化为有用信号，获得合并增益，从而提高系统传输的可靠性和吞吐量。
需要说明的是，本发明实施例提供的基站和用户设备中部分功能模块的具体描述可以参考方法实施例中的对应内容，本实施例这里不再详细赘述。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (25)

1.一种报告信道状态信息的方法，其特征在于，所述方法包括:
接收基站发送的参考信号；
基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵， 并且所述W1和Z均至少含有两个分块矩阵，即所述NB≥2；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
<mrow> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </msup> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <msub> <mi>j&amp;theta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> </mrow>
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k和βi,k是加权系数，αi,k≥0，βi,k≥0，所述矩阵W2用于加权组合所述矩阵W1Z中的列矢量从而构成所述矩阵W；
向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，具体包括:
基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备上报的子集。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2子集。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：
向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者
向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者
向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1 Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
6.根据权利要求5所述的方法，所述矩阵Ai,j或矩阵Bi,j的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵的列矢量。
7.一种报告信道状态信息的方法，其特征在于，所述方法包括：
向用户设备UE发送参考信号；
接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；
根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵， 并且所述W1和Z均至少含有两个分块矩阵，即所述NB≥2；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
<mrow> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </msup> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <msub> <mi>j&amp;theta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> </mrow>
其中[]T表示矩阵的转置。ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k和βi,k是加权系数，αi,k≥0，βi,k≥0，所述矩阵W2用于加权组合所述矩阵W1Z中的列矢量从而构成所述矩阵W。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W具体包括：
根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由用户设备上报、或由基站确定的子集。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI具体包括：
接收所述UE发送的第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；
或者
接收所述UE发送的第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；
或者
接收所述UE发送的所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述矩阵Ai,j或矩阵Bi,j的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵的列矢量。
13.一种用户设备，其特征在于，该用户设备包括：接收单元、选择单元和发送单元；
所述接收单元，用于接收基站发送的参考信号；
所述选择单元，用于基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵， 并且所述W1和Z至少含有两个分块矩阵，即所述NB≥2；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
<mrow> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </msup> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <msub> <mi>j&amp;theta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> </mrow>
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k和βi,k是加权系数，αi,k≥0，βi,k≥0，所述矩阵W2用于加权组合所述矩阵W1Z中的列矢量从而构成所述矩阵W；
所述发送单元，用于向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。
14.根据权利要求13所述的用户设备，其特征在于，所述选择单元，具体用于：基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备确定的子集。
15.根据权利要求14所述的用户设备，其特征在于，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的用户设备，其特征在于，所述发送单元，具体用于：向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者
向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者
向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的用户设备，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
18.根据权利要求17所述的用户设备，其特征在于，所述矩阵Ai,j或矩阵Bi,j的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵的列矢量。
19.一种基站，其特征在于，所述基站包括：发送单元、接收单元和确定单元；
所述发送单元，用于向用户设备UE发送参考信号；
所述接收单元，用于接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；
所述确定单元，用于根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；
其中W1和Z均为分块对角矩阵， 并且所述W1和Z至少含有两个分块矩阵，即所述NB≥2；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：
<mrow> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </msup> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <msub> <mi>j&amp;theta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> </mrow>
其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k和βi,k是加权系数，αi,k≥0，βi,k≥0，所述矩阵W2用于加权组合所述矩阵W1Z中的列矢量从而构成所述矩阵W。
20.根据权利要求19所述的基站，其特征在于，所述确定单元具体用于：
根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由用户设备上报、或由基站确定的子集。
21.根据权利要求20所述的基站，其特征在于，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其特征在于，所述接收单元具体用于：
接收所述UE发送的第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；
或者
接收所述UE发送的第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；
或者
接收所述UE发送的所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的基站，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。
24.根据权利要求23所述的基站，其特征在于，所述矩阵Ai,j或矩阵Bi,j的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵的列矢量。
25.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序使得通信设备执行权利要求1-12中任一项所述的方法。
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