CN107925454A - 一种预编码信息发送、反馈方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种预编码信息发送、反馈方案。基站生成信令指示并发送给用户设备。所述信令指示指示基站从存储的码本中确定的预编码集合相关信息，所述预编码集合属于存储的码本的子集。用户设备根据基站发送的所述信令指示选择预编码矩阵，所述预编码矩阵并向基站发送预编码矩阵指示PMI。由于是根据预编码矩阵集合来选择预编码矩阵并反馈，因此可以降低预编码矩阵搜索复杂度和预编码反馈比特数。

Description

一种预编码信息发送、反馈方法及装置 技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种预编码信息发送及反馈技术。
背景技术
在无线通信系统中，发射端(例如，基站)能够以某种方式获知信道状态信息(channel status infromation，简称CSI)，就可以根据信道特性对待发送信号进行优化，以提高信号接收质量并提高整个系统性能。
然而CSI往往在接收端才可以准确地获取。在发射端想要获取CSI需通过接收端向发射端进行CSI相关信息的反馈。例如，在长期演进(long term evolution，简称LTE)系统中，在信道信息反馈方面提出了一种基于双码本的结构。例如，用户设备(user equipment,简称UE)向基站反馈至少两个预编码矩阵指示(Precoding Matrix Indicator，简称PMI)，假设分别为PMI1和PMI2,其中PMI1对应一个码本C1中的码字Wl,PMI2对应另外一个码本C2中的码字W2。基站收到PMI1和PMI2后从存储的码本C1和C2中找到对应的码字W1和W2,并根据预定的函数规则F(Wl,W2)获得信道信息。
由于预编码矩阵的精度与码本大小有关，码本越大其对应的预编码矩阵越精确，但是码本越大，则要求反馈的开销比特数也越多。尤其是在发射端天线数目增多的情况下，精确的预编码矩阵需要大量的反馈比特数。
发明内容
本申请提供一种预编码信息发送、反馈方法和装置，用于降低预编码反馈复杂度。
一方面，本申请提供了一种预编码信息发送方法，包括：
基站生成信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
(i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
(ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
(iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
(iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
基站向用户设备UE发送所述信令指示。
基站通过向UE发送信令指示，使得UE获知经过码本子集限制后的预编码矩阵集合，针对所述预编码矩阵集合进行预编码矩阵选择及预编码矩阵指示反馈，可以降低预编码反馈复杂度。
另一方面，本申请提供一种预编码信息反馈方法，包括：
用户设备UE接收基站发送的信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
(i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
(ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
(iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
(iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
所述UE根据所述信令指示选择预编码矩阵，所述选择的预编码矩阵属于所述预编码矩阵集合；和
所述UE向基站发送预编码矩阵指示PMI。
由于基站发送的信令指示的预编码矩阵集合为码字子集，因此UE根据基站发送的信令指示选择预编码矩阵，可以减少搜索预编码矩阵的复杂度，也可以降低反馈开销，从而降低预编码反馈复杂度。
在上述方面中，所述码字W2的子集包括以下集合之一：限制了列选择向量取值的码字W2,限制了相位旋转加权因子取值的码字W2,或者是同时限制了列选择向量取值和相位旋转加权因子取值的码字W2。由于子集的选取可以有多种选择，可以实现对码字W2进行灵活的限制。
作为一个例子，所述W1对应于宽带或者长期的信道特性。所述W2对应于子带或者短期的信道特性，通过对W1，W2进行限制，而不是直接对W＝W1·W2的码字进行限制，可以实现灵活的对每个用户或者每个子带进行码本子集限制。
作为一个例子，所述信令指示为码本子集限制信令。可选的，所述信令指示携带在基站向UE发送无线资源控制RRC消息或者下行控制信息DCI中，因此基站无需额外发送信令指示。
作为一个例子，所述码字W1和W2，为基站存储的码本中的码字，或者为基站存储的码本中的码字经过行或者列置换之后的预编码矩阵。
作为一个例子，进一步包括，基站接收UE发送的预编码矩阵指示PMI，所述PMI指示的预编码矩阵属于所述预编码矩阵集合。由此可见，由于UE选择的预编码矩阵属于预编码集合，而不是码本全集，因此UE可以检索搜索预编码矩阵的复杂度。
所述UE向基站发送的PMI包含第一预编码矩阵PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，所述PMI1用以指示码字W1，所述PMI2用以指示码字W2，或者
所述UE向基站发送的PMI为所述UE选择的预编码矩阵的PMI；或者
所述UE向基站发送的PMI是UE对所述预编码矩阵集合进行重新编码后获得的针对所选择的预编码矩阵的PMI。
所述预编码矩阵指示PMI1和PMI2具有不同的时间域或者频域颗粒度。
又一方面，本申请还提供了一种基站，包括
处理器，用于生成信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
(i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
(ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
(iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
(iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
收发器，用于向用户设备UE发送所述信令指示。
所述基站可以用于执行上述方面所述的方法，具体参照上述方面的描述。
在一个可能的设计中，本申请提供的基站可以包含用于执行上述方法设计中基站行为相对应的模块。所述模块可以是软件和/或是硬件。
本申请的再一方面，提供了一种用户设备UE,包括：
收发器，用于接收基站发送的信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
(i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
(ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
(iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
(iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
处理器，用于根据所述信令指示选择预编码矩阵，所述选择的预编码矩阵属于所述预编码矩阵集合；
所述收发器还用于向基站发送预编码矩阵指示PMI。
所述UE可以用于执行上述方面所述的方法，具体参照上述方面的描述。
在一个可能的设计中，本申请提供的UE可以包括执行上述方法中UE行为的相应的模块，所述模块可以是软件和/或硬件。
又一方面，本发明实施例提供了一种通信系统，该系统包括上述方面所述的基站和UE，或者基站，UE以及核心网络。
再一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
相较于现有技术，本申请提供的方案，在基站侧对码本子集进行限制，从码本中确定码本子集作为预编码矩阵集合，并将相关信息指示给UE。使得UE可以获知基站确定的码本子集(即预编码矩阵集合)，并根据所述码本子集选择预编码本矩阵，进而减少预编码矩阵搜索复杂度。同时UE可以对选择的预编码本矩阵可以灵活的进行反馈预编码矩阵PMI，降低反馈复杂度。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实现本发明的一种可能的系统网络示意图；
图2为基站向UE提供预编码信息的逻辑流程图；
图3为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；
图4为用户设备UE从基站接收预编码信息的逻辑流程图；和
图5为本发明实施例提供的一种用户设备UE的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
图1示出了本发明的一种可能的系统网络示意图。如图1所示，至少一个用户设备UE10与无线接入网(Radio access network,简称RAN)进行通信。所述RAN包括至少一个基站20(base stat ion,简称BS)，为清楚起见，图中只示出一个基站和一个UE。所述RAN与核心网络(core network,简称CN)相连。可选的，所述CN可以耦合到一个或者更多的外部网络(External Network)，例如英特网，公共交换电话网(public switched telephone network，简称PSTN)等。
为便于理解下面对本申请中涉及到的一些名词做些说明。
本申请中，名词“网络”和“系统”经常交替使用，但本领域的技术人员可以理解其含义。用户设备(英文：User Equipment，简称：UE)是一种具有通信功能的终端设备，可以包括具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备等。在不同的网络中用户设备可以叫做不同的名称，例如：终端，移动台，用户单元，站台，蜂窝电话，个人数字助理，无线调制解调器，无线通信设备，手持设备，膝上型电脑，无绳电话，无线本地环路台等。为描述方便，本申请中简称为用户设备或UE。基站(base station，简称：BS)，也可称为基站设备，是一种部署在无线接入网用以提供无线通信功能的设备。在不同的无线接入系统中基站的叫法可能有所不同，例如在而在通用移动通讯系统(Universal Mobile  Telecommunications System，简称：UMTS)网络中基站称为节点B(NodeB),而在LTE网络中的基站称为演进的节点B(evolved NodeB，简称：eNB或者eNodeB)。
采用多入多出(Multiple Input Multiple Output，简称MIMO)技术的系统，由于不同的天线配置以及不同的应用场景，则信道特性不同，其对码本的需求也不同。例如在三维多入多出(3D-MIMO)系统中，在城市微小区(Urban Micro,简称UMi)场景下，由于用户分布部分低于基站高度，部分高于基站高度，则码本中预编码的特性需要重点考虑垂直向的分布特性。而在城市宏小区(Urban Macro，简称UMa)场景下，用户分布基本都低于基站高度，因此，码本中的预编码需要重点考虑水平向分布的信道特性。在一个码本中既要包括符合UMi的场景又要符合UMa的场景特性，则需要在码本中满足这些信道特性，造成码本集合庞大，复杂度高，反馈量较大。
本发明实施例提供了一种预编码信息发送、反馈方案。该方案可以应用于图1所示的系统。发送端(如基站)在选取预编码矩阵集合时进行码本子集限制(codebook subset restriction,简称，CSI)，即从存储的码本中选择码本子集，并通过信令指示，将限制后的码本子集(即预编码矩阵集合)指示给接收端(如UE)，从而能够实现减少高层信令的开销。所述接收端根据所述发送端发送的信令指示，从码本子集限制后的码本子集中选择预编码矩阵，并反馈相应的预编码本指示PMI，从而可以降低搜索预编码矩阵的复杂度，并能减少反馈开销。
为了便于理解，本发明申请以第三代合作伙伴计划(英文：3rd Generation Partnership Project，简称：3GPP)定义的LTE网络为例进行详细说明。本领域技术人员可以理解，本发明实施例的方案可以运用到其他无线通信网络，例如：UMTS网络，或者后向兼容LTE的网络，或者5G网络，或者后续演进网络等。
基站存储了一个或多个码本。例如基站可以存储有代表宽带或者长期的信道特性的码本C1，以及代表子带或者短期的信道特性的码本C2。所述码本C1中包括至少一个码字W1(也可以叫做预编码矩阵W1)，对应于宽带或者长期的 信道特性。所述码本C2中包括至少一个码字W2，对应于子带或者短期的信道特性。又例如基站可以存储基于码本C1,C2合成的码本C,所述码本C包含码字W，所述码字W满足W＝W1·W2,其中，码字W1对应于宽带或者长期的信道特性，码字W2对应于子带或者短期的信道特性，也就是说码本C具有双码本结构。可以理解的是，本发明实施例可以基于双码本结构，也可以是基于多码本结构。
基站进行码本子集限制(codebook subset restriction,简称CSR)以选择预编码矩阵集合。可以通过多种方法进行码本子集限制，例如，基站可以是对代表子带或者短期的信道特性的码字W2的选择范围进行限制(即选择码字W2原有取值范围的子集)，也可以是对代表宽带或者长期的信道特性的码字W1的选择范围进行限制(即选择W1原有取值范围的子集)，也可以是同时对W1，W2的选择范围进行限制(即选择W1，W2原有取值范围的子集)。基站将码本子集限制信息通过信令指示给用户设备UE。
UE从基站接收所述信令指示，并获知所述码本子集限制信息，从而获知了基站选择的预编码矩阵集合。UE也存储了一个或多个码本。例如针对相同天线数的码本，基站与UE存储了相同码本。例如基站存储码本C1，C2和/或合成的码本C，UE也存储相同的码本所C1，C2和/或合成的码本C。又例如，也可以是基站存储合成的码本C，UE存储码本C1，C2，反之亦可，UE存储合成的码本C,而基站存储码本C1，C2。所述UE接收基站发送的信令指示，并根据信令指示从存储的码本中选择预编码矩阵，并向基站返回所述选择的预编码矩阵指示PMI。由于是反馈开销的减少，以及用户搜索预编码矩阵复杂度的降低
下面将进一步对基站如何进行码本子集限制作描述。
以对码字W2的选择范围进行限制(即对码字W2进行码本子集限制)为例进行详细说明，由于码字W2是代表子带或短期信道特性的码字,因此对码字W2进行限制可以灵活的对于每个用户或者每个子带进行码本子集限制。
在一个设计中，基站可以限制码字W2的列选择向量的取值。由于某些场景 中，子带之间信道的空间相关性较为一致(变化不大)，则每一个子带不需要在码字W1提供的M个离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，简称，DFT)向量中选择(M为正整数)，而只需要在其中的K(K＜M)个DFT向量中选择。因此，可以限制码字W2的选择范围。
在另一个设计中，基站可以对码字W2的相位旋转加权因子的取值进行限制，来限制码字W2的选择范围。
在又一个设计中，基站同时对码字W2的列向量以及相位旋转加权因子的取值进行限制，从而限制码字W2的选择范围。
由于码字W2指示子带或者短期的信道特性，因此可以是实现对特定用户的限制，和/或对特定子带的限制，也就是说针对不同用户和/或不同子带宽，码本子集限制的范围(或者取值)可以不同，可以达到灵活限制的特点。基站可以将码本子集限制的信息指示给UE，UE对码本子集限制后的码本进行预编码反馈，能够大幅减少反馈开销，从而可以降低预编码的搜索复杂度。
下面将以LTE系统8天线为例，针对不同的码本结构做进一步说明。可以理解的是，对于具备多天线的系统，例如16天线，32天线的系统，也可以适用用本发明实施例提供的方案。
在LTE系统8天线场景下，W＝W1·W2,其中Xl＝[b1,b2,…,bM]，X'l＝[b'1,b'2,…,b'M]，其中bm为一个DFT向量，在Xl包含M个DFT向量，其中，M为正整数。
例如，当M＝4时，在Xl中含有4个DFT波束，
又例如，当M＝32，X′l可以与Xl相同，也可以不同。例如，
这里，m1,m2,m3分别表示一个实数，N为正整数，例如N＝32或16。
可选的，中的X′l与Xl可以满足：其中表示克罗内科(Kronecker)运算符，X1,X2,X′1,X′2分别表示矩阵。例如，X1,X′1分别表示信道水平和垂直维度对应的向量构成的矩阵，X2,X′2分别表示信道垂直和水平维度对应的向量构成的矩阵。例如，
当秩为1时，W2可以表示为：其中a为一常数，为相位旋转的加权因子(co-phasing)，表示的是在不同极化天线上的加权值，例如，一般不同极化相关性较弱，则对应的相位加权值对应的相位差ξ相差较大，例如，ξ＝π，即当n＝1或3时；如不同天线极化相关性较强，则对应的相位加权值对应的相位差ξ相差较小，例如，即n＝1,2时。Y1,Y2分别表示一个M×1维的列选择向量，目的是在W1中选择列(或者DFT向量)。
在一个示例中，其中，Y1可以与Y2相同或者不相同。在对W2进行码本子集限制时，可以是限制列选择向量Y1,Y2的取值范围为原取值范围的任意子集。例如设置或者，也就是说限制了W2只能选择W1中的前两列向量或者W1中的第一列和最后一列向量，又例如，也可以是选择包括W1中的第一列和第3列向量。可选的，对W2进行码本子集限制，也可以是限制相位旋转加权因子(co-phasing)或者n＝{0,2}，也就是说限定相位旋转加权因子(co-phasing)可选择的范围为原取值的任意子集，例如设置或者当然可以理解的是，也可以同时对列选择向量及相位旋转加权因子的选择范围做限制，也就是说，限制列选择向量以及相位加权因子的取值范围均为其原取值范围的子集。
在另一个示例中，Y1,Y2也可以表示为其中，y11,y12,y21,y22分别表示为列选择向量，例如，y11,y12,y21,y22中的至少一个属于或者，y11,y12,y21,y22中的至少一个属于在对W2进行码本子集限制时，可以分别对y11,y12,y21,y22的取值进行限制，即限制其取值范围为原取值范围的子集，也可以是对y11,y12,y21,y22的组合取值进行限制，即 限制为原组合取值范围的子集。
当秩为2时，或者其中，b为一常数，为相位旋转的加权因子(co-phasing)，例如，Y1,Y2分别表示一个M×1维的列选择向量，例如，在对W2进行码本子集限制时可以限制Y1,Y2的取值为原取值范围的子集。例如，设置或者，
可选的，Y1,Y2也可以表示为其中，y11,y12,y21,y22分别表示为列选择矢量，例如，y11,y12,y21,y22中的至少一个属于或者，y11,y12,y21,y22中的至少一个属于在对W2进行码本子集限制时，可以分别对y11,y12,y21,y22的取值进行限制，即限制其取值范围为原取值范围的子集，也可以是对y11,y12,y21,y22的组合取值进行限制，即限制为原组合取值范围的子集。
当秩为3时，或者其中，b为一常数，为相位旋转的加权因子(co-phasing)，例如，Y1,Y2分别表示一个维的列选择矩阵，例如，在对码字W2进行码本子集限制时，与上述秩为2时的情形类似，可以是限制列选择向量Y1,Y2的取值为上述取值的任意子集。例如可以限制，W2只能选择W1中的前两列向量或者W1中的第一列和最后一列向量，或者W1中的第一列和第3列等选择组合。可选的，对W2进行码本子集限制，也可以是限制相位旋转加权因子(co-phasing)或者n＝{0，2}，也就是说选择的相位旋转加权因子(co-phasing)限定为原取值的子集。当然可以理解的是，也可以同时对列选择向量及相位旋转加权因子的选择范围做上述限制或其他组合的限制。
可选的，Y1,Y2也可以表示为其中，y11,y12,y21,y22分别表示为列选择向量，例如，y11属于或者，y12属于y21属于或者，y22属于与上述秩为2时的情形类似，在对W2进行码本子集限制时，可以分别对y11,y12,y21,y22的取值进行限制，即限制其取值范围为原取值范围的子集，也可以是对y11,y12,y21,y22的组合 取值进行限制，即限制为原组合取值范围的子集。
当秩为4时，或者其中，b为一常数，为相位旋转的加权因子(co-phasing)，例如，Y1,Y2分别表示一个维的列选择矩阵，例如，在对W2进行码本子集限制时，与上述秩为2时的情形类似，可以是限制列选择向量Y1,Y2的取值为上述取值的任意子集。例如可以限制，W2只能选择W1中的前两列向量，或者W1中的第一列和最后一列向量，又或者W1中的第一列和第3列等等的选择组合。可选的，对W2进行码本子集限制，也可以是限制相位旋转加权因子(co-phasing)或者n＝{0,2}，也就是说选择的相位旋转加权因子(co-phasing)限定为原取值的子集。当然可以理解的是，也可以同时对列选择向量及相位旋转加权因子的选择范围做上述限制或其他组合的限制。
可选的，Y1,Y2也可以表示为其中，y11,y12,y21,y22分别表示为列选择矢量，例如，y11属于或者，y12属于y21属于或者，y22属于与上述秩为2时的情形类似，在对W2进行码本子集限制时，可以分别对y11,y12,y21,y22的取 值进行限制，即限制其取值范围为原取值范围的子集，也可以是对y11,y12,y21,y22的组合取值进行限制，即限制为原组合取值范围的子集。
在上述示例中，通过对W2选择范围进行限制来实现码本子集限制。例如可以是对W2中的Y1,Y2列选择向量,和/或相位旋转因子的取值范围做限制，限制其取值范围为原取值范围的一个子集，即选取全集中的一部分值。实现了对特定用户和/或特定子带的限制，即针对每个用户和/或不同子带宽，码本子集限制的范围(或者取值)不同，使得码本子集限制更加灵活，可以根据用户在不同环境或者不同信道条件下进行码本的限制，并通过重新码本编码反馈，减少反馈开销。
可以理解的是，可以参照上述W2选择范围进行限制的类似的原理，对W1选择范围进行限制,选择W1的码本子集，或者同时对W1,W2选择范围进行限制，选取其原有取值范围的子集。
图2示出了基站向UE提供预编码信息的逻辑流程图。
在211部分，基站20生成信令指示。
具体的，基站从存储的码本中确定码本子集(即预编码矩阵集合)，并根据确定的码本子集生成信令指示。也就是说基站根据对存储的码本进行码本子集限制情况生成信令指示。
还是以LTE系统中双码本结构W＝W1·W2,为例进行说明，具体参照上述实施例中的相关描述。码字W1对应于宽带或者长期的信道特性，码字W2对应于子带或者短期的信道特性。基站选择的预编码矩阵集合可以参照上述实施例中的码本子集限制方法对W1和/或W2进行码本子集限制，在此不再赘述。例如对W2限制了列选择向量的取值，或者限制了相位旋转加权因子的取值，又或者是对列向量的取值以及相位旋转加权因子的取值都进行限制，具体参照上述实施例中所描述。
在212部分，基站20向UE10发送信令指示。所述信令指示用于指示基站选择码本子集，即预编码矩阵集合。
在一个示例中，基站20可以通过码本子集限制(codebook subset restriction)指令指示所述预编码矩阵集合对应的W2的子集。所述子集可以是对W2限制了列选择向量的取值，所述子集也可以是对W2限制了相位旋转加权因子的取值，所述子集还可以是对W2同时限制了列选择向量的取值和相位旋转加权因子的取值。关于W2的子集相关描述，可参见上述码本子集限制方法中的描述，在此不再赘述。
在另一个示例中，基站20可以通过码本子集限制指令指示所述预编码矩阵集合的第二预编码指示i2的取值。其中i2用以指示W2。
例如，当秩为1时，在LTE标准中规定了i2与预编码矩阵的对应关系可以表示为：
其中，i1有16中选择表示16个W1，i2也有16个选择，表示16个W2。
可以将i2分为4组，第一组i2取值为{0,1,2,3}，第二组i2取值{4,5,6,7}，第三组i2取值为{8,9,10,11}，第四组i2取值为{12，13,14,15}。相同组内的预编码向量对应相同的列向量，但极化的加权系数(co-phasing)：
若利用基于i2限定的码本子集限制，限定i2的取值范围为{0，1，2，3，12，13，14，15}时，即限定了预编码矩阵集合的取值被限定在了第一组和第四组， 对应的W2的列矢量选择了W1中的第1列和第4列的矢量。
又例如，若利用基于i2限定的码本子集限制，限定i2的取值范围为{0，2,4,6,8,10,12,14}时，即限定了预编码矩阵的取值被限定在了每一组的第1个和第3个预编码矩阵，对应的W2的列矢量选择了W1中每一个列矢量，但是对应的
当秩为2时，在LTE标准中规定了i2与预编码矩阵的对应关系可以表示为：
其中，i1有16中选择表示16个W1，i2也有16个选择，表示16个W2。
可以将i2分成8组，第一组i2取值为{0,1}，第二组i2取值为{2,3}，第三组i2取值为{4,5}，第四组i2取值为{6,7}，第五组i2取值为{8,9}，第六组i2取值为{10,11}，第七组i2取值为{12,13}，第八组i2取值为{14,15}。第1～8组分别对应一个列矢量的组合。
例如第一组W2所选取的两个列矢量都对应W1中的第1个列矢量；第二组W2所选取的两个列矢量都对应W1中的第2个列矢量；第三组W2所选取的两个列矢量都对应W1中的第3个列矢量；第四组W2所选取的两个列矢量都对应W1中的第4个列矢量；第五组，W2选择的两个列矢量分别对应W1中的第一个 和第二个列矢量；第六组，W2选择的两个列矢量分别对应W1中的第二个和第三个列矢量；第七组，W2选择的两个列矢量分别对应W1中的第一个和第四个列矢量；第八组，W2选择的两个列矢量分别对应W1中的第二个和第四个列矢量。
每一组内的两个预编码矢量对应相同的列矢量选择，但是极化加权矢量不同
若利用基于i2限定的码本子集限制，限定i2的取值范围为{0，1，2，3，4，5,6,7}时，即限定了预编码矩阵集合的取值被限定在了前四组的组合中。
又例如，若利用基于i2限定的码本子集限制，限定i2的取值范围为{0，2,4,6,8,10,12,14}时，即限定了预编码矩阵的取值被限定在了每一组的第1个和第2个预编码矩阵，对应的W2的列矢量选择了W1中每一个列矢量，但是对应的
在又一个示例中，基站20通过码本子集限制指令指示预编码矩阵集合对应的W1的子集或者指示预编码矩阵集合的第一预编码指示i1的取值。
秩为1时：在LTE标准中规定了i1与预编码矩阵的对应关系可以表示为
其中，i1有16个取值对应了16个W1。
可以利用码本子集限制对于i1进行限制，则限制了W1的选择范围。例如，i1的取值范围为{0，2，4，6，8，10，12，14}。则W1对应的选择的预编码取值 对应的列矢量序号{2i1,2i1+1,2i1+2,2i1+3}只能有8组，分别为：
{0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9,10,11}{12,13,14,15}
{16,17,18,19}{20,21,22,23}{24,25,26,27}{28,29,30,31}。
上述示例中，所述码本子集限制信令可以通过无线资源控制(radio resource control,简称RRC)消息，或者下行控制信息(downlink control information,简称DCI)携带。
可以理解的是，上述示例中，只是示例性的给出了基站20发送给UE10的信令中指示的W2,i2,W1,i1的取值，然而本发明并不限于此。基站20可以根据需求从存储的码本中选取W2,i2,W1,i1原取值范围的任意子集，并指示给UE10。
此外，基站还可以向UE发送参考信号，所述参考信号包括以下参考信号中的一种或多种：信道状态信息参考信号(channel state information reference signal,简称CSI RS),解调参考信号(demodulation RS，简称，DM RS)，小区特定的参考信号(cell-specific RS，简称CRS)
图3示出一种基站的结构示意图，该基站可应用于如图1所示的系统。基站20包括一个或多个远端射频单元(英文：remote radio unit,简称：RRU)201和一个或多个基带单元(英文：baseband unit，简称：BBU)202。所述RRU201可以称为收发单元、收发机、收发电路、或者收发器等等，其可以包括至少一个天线2011和射频单元2012。。所述RRU201分主要用于射频信号的收发以及射频信号与基带信号的转换，例如用于向用户设备发送上述实施例中所述的信令指示和/或参考信号。所述BBU202部分主要用于进行基带处理，对基站进行控制等。所述RRU201与BBU202可以是可以是物理上设置在一起，也可以物理上分离设置的，即分布式基站。
所述BBU202为基站的控制中心，也可以称为处理单元，主要用于完成基带处理功能，如信道编码，复用，调制，扩频等等。例如所述BBU(处理单元)可以用于控制基站执行图2所示的流程。
在一个示例中，所述BBU202可以由一个或多个单板构成，多个单板可以 共同支持单一接入制式的无线接入网(如LTE网)，也可以分别支持不同接入制式的无线接入网。所述BBU202还包括存储器2021和处理器2022。所述存储器2021用以存储必要的指令和数据。例如存储器2021存储上述实施例中的所述码本C1，C2，和/或码本C。所述处理器2022用于控制基站进行必要的动作，例如用于控制基站如附图2部分所示的动作，选择预编码矩阵集合。所述存储器2021和处理器2022可以服务于一个或多个单板。也就是说，可以每个单板上单独设置存储器和处理器。也可以是多个单板公用相同的存储器和处理器。此外每个单板上还设置有必要的电路。
图4示出了UE从基站接收预编码信息的逻辑流程图。
在411部分，UE10接收基站20发送的信令指示。
具体的，UE10接收如图3中所述的基站20发送的信令指示，该信令指示指示基站20选择的预编码矩阵集合。关于所述信令指示，具体的可参照图3中的有关描述，在此不再赘述。
在412部分，UE10选择预编码矩阵。UE10基于收到的所述信令指示选择预编码矩阵。例如，UE10可以根据收到的信令指示获知基站选择的的预编码集合，UE从所述预编码集合中选择预编码矩阵。又例如，UE10与基站20存储了相同的码本。UE10收到基站20发送到信令指示，根据信令指示获知基站所选择的预编码集合。所述预编码集合为UE10存储的码本的码本子集。UE10根据所述信令指示，从存储的码本中的码本子集中选择预编码矩阵。
至于UE具体如何选预编码矩阵，已经为本领域的技术人员所知晓，在此不再详细描述。例如UE10从基站20接收参考信号，或者UE10通过接收基站20的通知(例如，RRC消息或者下行控制信息DCI)，或者基于小区标识ID得到参考信号的资源配置并在对应的资源或者子帧上获取参考信号。所述参考信号可以包括CSI RS，DM RS以及CRS中的一种或多种。UE根据参考信号获取信道估计，并根据所述信道估计以及预定的规则(如信道容量或吞吐量最大化准则，或者弦距最小化准则等等)从所述信令指示的预编码集合中选择预编码矩阵。如何选择预编码矩阵已为本领域的技术人员所知晓，在此不再赘述。
在413部分，UE10向基站20发送预编码指示PMI。
所述PMI对应于在412部分所选择的预编码矩阵。基站20接收到UE发送的所述PMI，可以根据所述PMI从存储的相应码本中获得预编码矩阵。
在一个示例中，所述UE发送的PMI是经过码本子集限制后的码本子集的PMI，所述码本子集限制后的PMI是指对于码本子集限制后的预编码矩阵重新编码获得的PMI。假设码本有8个预编码矩阵，需要3个bit的PMI来指示8个预编码矩阵。假设对码本进行子集限制后，预编码集合中只有4个预编码矩阵，那么对4个预编码矩阵重新编码后，只需要2个bit便可以指示4个状态。因此可以减少UE的反馈比特数。
例如。所述UE发送的PMI包括了第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2。所述PMI1,PMI2分别对应于W1和W2。例如，所述码本子集限制后的码本子集可以是：限定了W2中的可选，且即W2的选择只有4种状态，则对于码本子集限制后的第二预编码矩阵指示PMI2只需要2比特信令来表示W2的4个状态。
在另一个示例中，所述PMI可以只包含一个具体取值，此时，所述PMI直接指示码本子集限制后的预编码矩阵W，例如，共有256个不同的预编码矩阵，通过码本子集限制后的预编码矩阵共有128个，则可以用PMI＝0，…，127分别指示预编码矩阵W。
在又一个示例，所述PMI也可以包括PMI1和PMI2，其中PMI1和PMI2分别对应于所述码本子集限制后的W1和W2。
所述PMI1和PMI2具有不同的时间域或者频域颗粒度,例如PMI1和PMI2。或者PMI11，PMI12和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。进一步地,所述预编码矩阵指示PMI11，和 PMI12以不同的时间周期向基站发送。
进一步地，所述预编码矩阵指示PMI具有不同的时间域或者频域颗粒度,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。
所述UE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，简称PUCCH)或者物理上行共享信道(physical uplink shared channel，简称PUSCH)向基站发送预编码矩阵指示PMI。
需要指出的是，本申请中所涉及的码字(即预编码矩阵)W，W1或W2，可以是从存储的码本中的码字，也可以是经过行或者列置换之后的预编码矩阵。例如，不同的天线编号将对应地导致预编码矩阵行置换，不同的层将对应地导致预编码矩阵列置换。
图5提供了一种用户设备UE的结构示意图。该UE可适用于图1所示出的系统中。为了便于说明，图5仅示出了用户设备的主要部件。如图1所示，用户设备100包括处理器、存储器、控制电路、天线以及输入输出装置。处理器主要用于对通信协议以及通信数据进行处理，以及对整个用户设备进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据，例如用于支持UE执行附图4部分所描述的动作。存储器主要用于存储软件程序和数据，例如存储上述实施例中所描述的码本。控制电路主要用于基带信号与射频信号的转换以及对射频信号的处理。控制电路和天线一起也可以叫做收发器，主要用于收发电磁波形式的射频信号。例如可以用于执行附图4中的411部分，接收基站发送的信令指示和/或参考信号；又例如，可以用于执行413部分，向基站发送PMI，具体可参照上面相关部分的描述。具输入输出装置，例如触摸屏、显示屏，键盘等主要用于接收用户输入的数据以及对用户输出数据。
当用户设备开机后，处理器可以读取存储单元中的软件程序，解释并执行软件程序的指令，处理软件程序的数据。当需要通过无线发送数据时，处理器对待发送的数据进行基带处理后，输出基带信号至射频电路，射频电路将基带信号进行射频处理后将射频信号通过天线以电磁波的形式向外发送。当有数据 发送到用户设备时，射频电路通过天线接收到射频信号，将射频信号转换为基带信号，并将基带信号输出至处理器，处理器将基带信号转换为数据并对该数据进行处理。
本领域技术人员可以理解，为了便于说明，图4仅示出了一个存储器和处理器。在实际的用户设备中，可以存在多个处理器和存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储设备等，本发明实施例对此不做限制。
作为一种可选的实现方式，处理器可以包括基带处理器和中央处理器，基带处理器主要用于对通信协议以及通信数据进行处理，中央处理器主要用于对整个用户设备进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据。图4中的处理器集成了基带处理器和中央处理器的功能，本领域技术人员可以理解，基带处理器和中央处理器也可以是各自独立的处理器，通过总线等技术互联。本领域技术人员可以理解，用户设备可以包括多个基带处理器以适应不同的网络制式，用户设备可以包括多个中央处理器以增强其处理能力，用户设备的各个部件可以通过各种总线连接。所述基带处理器也可以表述为基带处理电路或者基带处理芯片。所述中央处理器也可以表述为中央处理电路或者中央处理芯片。对通信协议以及通信数据进行处理的功能可以内置在处理器中，也可以以软件程序的形式存储在存储单元中，由处理器执行软件程序以实现基带处理功能。
示例性的，在发明实施例中，可以将具有收发功能的天线和控制电路视为UE10的收发单元101，将具有处理功能的处理器视为UE10的处理单元102。如图4所示，UE10包括收发单元101和处理单元102。收发单元也可以称为收发器、收发机、收发装置等。可选的，可以将收发单元101中用于实现接收功能的器件视为接收单元，将收发单元101中用于实现发送功能的器件视为发送单元，即收发单元101包括接收单元和发送单元示例性的，接收单元也可以称为接收机、接收器、接收电路等，发送单元可以称为发射机、发射器或者发射电路等。
本领域技术任何还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step)可以通过电子硬件、电脑软件，或两 者的结合进行实现。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件单元、或者这两者的结合。软件单元可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于UE中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于UE中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它 任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电脑、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
本发明说明书的上述描述可以使得本领域技术任何可以利用或实现本发明的内容，任何基于所公开内容的修改都应该被认为是本领域显而易见的，本发明所描述的基本原则可以应用到其它变形中而不偏离本发明的发明本质和范围。因此，本发明所公开的内容不仅仅局限于所描述的实施例和设计，还可以扩展到与本发明原则和所公开的新特征一致的最大范围。

Claims (22)

  1. 一种预编码信息发送方法，包括：
    基站生成信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
    (i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
    (ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
    (iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
    (iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
    基站向用户设备UE发送所述信令指示。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述码字W2的子集包括以下集合之一：限制了列选择向量取值的码字W2,限制了相位旋转加权因子取值的码字W2,或者是同时限制了列选择向量取值和相位旋转加权因子取值的码字W2。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信令指示为码本子集限制信令。
  4. 根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述信令指示携带在基站向UE发送无线资源控制RRC消息或者下行控制信息DCI中。
  5. 根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述码字W1和W2，为基站存储的码本中的码字，或者为基站存储的码本中的码字经过行或者列置换之后的预编码矩阵。
  6. 根据权利1至5任意一项所述的方法，所述W2对应于子带或者短期的信道特性。
  7. 根据权利要求1至6任意一项所述的方法，所述W1对应于宽带或者长期的信道 特性。
  8. 一种基站，包括
    处理器，用于生成信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
    (i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
    (ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
    (iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
    (iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
    收发器，用于向用户设备UE发送所述信令指示。
  9. 根据权利要求8所述基站，其特征在于，所述码字W2的子集包括以下集合之一：限制了列选择向量取值的码字W2,限制了相位旋转加权因子取值的码字W2,或者是同时限制了列选择向量取值和相位旋转加权因子取值的码字W2。
  10. 根据权利要求8或9所述的基站，其特征在于，还包括存储器，用于存储码本，所述码本包括至少一个码字W，所述W的码字结构为W＝W1·W2。
  11. 根据权利要求8或9所述的基站，其特征在于，还包括存储器用于存储码本，所述码字W1和W2为存储器中存储的码本中的码字，或者为存储器中存储的码本中的码字经过行或者列置换之后的预编码矩阵。
  12. 根据权利要求8至11任意一项所述的基站，其特征在于，所述收发器用于向UE发送无线资源控制RRC消息或者下行控制信息DCI，所述RRC消息或者DCI携带所述信令指示。
  13. 根据权利要求8-12任意一项所述的基站，其特征在于，所述收发器进一步 用于接收UE发送的预编码矩阵指示PMI，所述PMI指示的预编码矩阵属于所述预编码矩阵集合。
  14. 一种预编码信息反馈方法，包括：
    用户设备UE接收基站发送的信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
    (i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
    (ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
    (iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
    (iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
    所述UE根据所述信令指示选择预编码矩阵，所述选择的预编码矩阵属于所述预编码矩阵集合；和
    所述UE向基站发送预编码矩阵指示PMI。
  15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述码字W2的子集包括以下集合之一：限制了列选择向量取值的码字W2,限制了相位旋转加权因子取值的码字W2,或者是同时限制了列选择向量取值和相位旋转加权因子取值的码字W2。
  16. 根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述UE接收携带所述信令指示的无线资源控制RRC消息或者下行控制信息DCI。
  17. 根据权利要求14至16任一项所述的方法，其特征在于，所述UE向基站发送的PMI包含第一预编码矩阵PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，所述PMI1用以指示码字W1，所述PMI2用以指示码字W2，或者
    所述UE向基站发送的PMI为所述UE选择的预编码矩阵的PMI；或者
    所述UE向基站发送的PMI是UE对所述预编码矩阵集合进行重新编码后获得的 针对所选择的预编码矩阵的PMI。
  18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述预编码矩阵指示PMI1和PMI2具有不同的时间域或者频域颗粒度。
  19. 一种用户设备UE,包括：
    收发器，用于接收基站发送的信令指示，所述信令指示用以指示以下信息中的一项或多项：
    (i)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W2的子集，
    (ii)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第二预编码指示i2的取值，所述i2用于指示码字W2，
    (iii)预编码矩阵集合对应的的基于码字结构为W＝W1·W2中的码字W1的子集，或者
    (iv)预编码矩阵集合对应的基于码字结构为W＝W1·W2中的第一预编码指示i1的取值，所述i1用于指示码字W1；
    处理器，用于根据所述信令指示选择预编码矩阵，所述选择的预编码矩阵属于所述预编码矩阵集合；
    所述收发器还用于向基站发送预编码矩阵指示PMI。
  20. 根据权利要求19所述的UE，其特征在于，所述码字W2的子集包括以下集合之一：限制了列选择向量取值的码字W2,限制了相位旋转加权因子取值的码字W2,或者是同时限制了列选择向量取值和相位旋转加权因子取值的码字W2。
  21. 根据权利要求19或20所述的UE，其特征在于，所述收发器用于向基站发送的预编码矩阵指示PMI包括：
    所述收发器向基站发送的PMI包含第一预编码矩阵PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，所述PMI1用以指示码字W1，所述PMI2用以指示码字W2，或者
    所述收发器向基站发送的PMI为所述UE选择的预编码矩阵的PMI；或者
    所述收发器向基站发送的PMI是UE对所述预编码矩阵集合进行重新编码后获得的针对所选择的预编码矩阵的PMI。
  22. 根据权利要求21所述的基站，所述预编码矩阵指示PMI1和PMI2具有不同的时间域或者频域颗粒度。
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