WO2011020312A1

WO2011020312A1 - 生成预编码矩阵码书组的方法和装置

Info

Publication number: WO2011020312A1
Application number: PCT/CN2010/070381
Authority: WO
Inventors: 王键; 田军; 吴建明; 张元涛
Original assignee: 富士通株式会社
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-02-24
Also published as: EP2469917A4; JP2013502766A; CN101997654A; CN101997654B; US8675764B2; EP2469917A1; CN102474750A; US20120140810A1; JP5327390B2

Abstract

本发明提供了一种生成预编码矩阵码书组的方法和装置。所述方法包括：信道矩阵集合生成步骤；性能参数矩阵生成步骤；以及预编码矩阵码书组生成步骤：基于所生成的性能参数矩阵，根据每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小，对预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序，以得到排序后的预编码矩阵全集，作为预编码矩阵码书组。本发明还提供了一种用于多天线通信系统的预编码矩阵指定方法、用于多天线通信系统的数据传输方法、基站以及移动台。

Description

生成预编码矩阵码书组的方法和装置

技术领域

[01] 本发明总体上涉及无线通信系统，更具体而言，涉及一种生成用于多天线通信系统的预编码矩阵码书组的方法和装置、一种用于多天线通信系统的预编码矩阵指定方法、一种用于多天线通信系统的数据传输方法、一种基站以及一种移动台。

背景技术

[02] 到目前为止，无线通信系统已经得到了迅猛的发展。原先的第二代移动通信系统、即全球移动通信（GSM ) 系统不断地向通用无线分组业务

( GPRS )、增强型数据速率 GSM演进（EDGE )等技术演进，大幅度地提高了系统的数据传输能力。具有更高传输速率的第三代移动通信系统、例如宽带码分多址（ WCDMA )、 CDMA2000等技术也在全球许多国家和地区范围内纷纷部署，开始投入商用。在蜂窝通信技术发展的同时，其他一些无线接入技术、例如无线局域网（WLAN ) 和微波接入全球互通

( WiMAX )技术也有了迅猛发展。此外，面向第四代移动通信系统的 IEEE 802.16m技术和第三代合作伙伴项目演进技术（3GPP LTE )、第三代合作伙伴项目演进技术增强（3GPP LTE-Advanced )等项目也已经开始启动进入研发阶段。

[03] 多入多出（MIMO )的多天线系统能够支持平行的数据流发送，因此能够大大增加系统的吞吐量，已经成为学术研究和实际系统中备受人们关注的技术。在通常的情况下，多天线传输中的平行数据流首先进行独立的前向纠错码编码，然后将编码后的码字映射到一个或者多个传输层上。当码字映射为多个传输层时，将编码器输出的串行数据进行串并变换为相应的多层即可。在一次传输中，系统所支持的所有的层数又称为系统的秩 ( Rank )₀

[04] 一般来说，多天线系统所支持的传输层数或者秩小于或者等于多天线系统的物理天线数。将各层的数据转化为各物理天线上的数据的过程称为信号的预编码过程。特别的，将各层的数据通过线性运算转化为各物理天线上的数据的过程称为信号的线性预编码过程。在现在的无线通信系统中，比如 LTE系统、 WiMax系统中，受限于系统的计算复杂度和信令控制复杂度，需要预先为系统设计好一定个数的预编码矩阵。预编码矩阵的集合称为预编码矩阵码书，预编码矩阵码书中的预编码矩阵的个数称为预编码矩阵码书的大小。在多天线系统中，预编码矩阵码书，包括预编码矩阵码书的大小和预编码矩阵码书的元素都直接影响系统的吞吐量等指标。因此，为了满足系统的吞吐量最大化，需要精心设计多天线系统的预编码矩阵码书，包括预编码矩阵码书的大小和预编码矩阵码书中的各预编码矩阵元素。

发明内容

[05] 在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

[06] 根据本发明的一个方面，提供了一种生成用于多天线通信系统的预编码矩阵码书组的方法。所述方法包括：信道矩阵集合生成步骤：生成包括 N个信道矩阵的信道矩阵集合， N为大于 1的整数，每个信道矩阵对应于一个信道实例；性能参数矩阵生成步骤：基于包括 M个预编码矩阵的预编码矩阵全集和所述信道矩阵集合，生成 M行 N列的性能参数矩阵 TP, 其中 M为正整数，所述性能参数矩阵 TP的每一行代表与同一预编码矩阵相关的性能参数的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的性能参数的值；以及预编码矩阵码书组生成步骤：基于所述性能参数矩阵 TP, 根据每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小，对所述预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序，以得到排序后的预编码矩阵全集，作为预编码矩阵码书组。

[07] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于多天线通信系统的预编码矩阵指定方法。所述多天线通信系统包括至少一个基站和至少一个移动台，所述方法包括：预编码矩阵选择步骤：所述基站根据从所述移动台接收到的信号的信息，从在所述基站上存储的至少一个预编码矩阵码书组中选择要指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层；下行信令生成步骤：基于所选择的预编码矩阵，生成下行信令，所述下行信令中包含指示所述选择的预编码矩阵的信息；以及下行信令发送步骤：将所生成的下行信令发送给所述移动台，其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为 M的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M 为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

[08] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于多天线通信系统的数据传输方法。所述多天线通信系统包括至少一个基站和至少一个移动台，所述方法包括：下行信令接收步骤：所述移动台接收来自所述基站的下行信令，所述下行信令中包含指示由所述基站指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵的信息；预编码矩阵获得步骤：基于所述预编码矩阵的信息，从在所述移动台上存储的至少一个预编码矩阵码书组中获得所述预编码矩阵，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层；以及预编码步骤：利用所获得的预编码矩阵对待发送到所述基站的数据进行预编码，其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为 M的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M 为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K 的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

[09] 根据本发明的另一方面，提供了一种生成用于多天线通信系统的预编码矩阵码书组的装置。所述装置包括：信道矩阵集合生成单元，被配置为生成包括 N个信道矩阵的信道矩阵集合， N为大于 1的整数，每个信道矩阵对应于一个信道实例；性能参数矩阵生成单元，被配置为基于包括 M 个预编码矩阵的预编码矩阵全集和所述信道矩阵集合，生成 M行 N列的性能参数矩阵 TP, M为正整数，所述性能参数矩阵 TP的每一行代表与同一预编码矩阵相关的性能参数的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的性能参数的值；以及预编码矩阵码书组生成单元，被配置为基于所述性能参数矩阵 TP, 根据每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小，对所述预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序，以得到排序后的预编码矩阵全集，作为预编码矩阵码书组。

[10] 根据本发明的另一方面，提供了一种基站，用于多天线通信系统，所述多天线通信系统包括所述基站和至少一个移动台，所述基站包括：存储单元，被配置为存储至少一个预编码矩阵码书组，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层；预编码矩阵选择单元，被配置为根据所述基站从所述移动台接收到的信号的信息，从在所述存储单元中存储的所述预编码矩阵码书组中选择要指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵；下行信令生成单元，被配置为基于所选择的预编码矩阵，生成下行信令，所述下行信令中包含指示所述选择的预编码矩阵的信息；以及下行信令发送单元，被配置为将所生成的下行信令发送给所述移动台，其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为 M的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M 为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

[11] 才艮据本发明的另一方面，一种移动台，用于多天线通信系统，所述多天线通信系统包括所述移动台和至少一个基站，所述移动台包括：存储单元，被配置为存储至少一个预编码矩阵码书组，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层；下行信令接收单元，被配置为接收来自所述基站的下行信令，所述下行信令中包含指示由所述基站指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵的信息；预编码矩阵获得单元，被配置为基于所述预编码矩阵的信息，从在所述存储单元中存储的预编码矩阵码书组中获得所述预编码矩阵；以及预编码单元，利用所获得的预编码矩阵对待发送到所述基站的数据进行预编码，其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是才艮据大小为 M的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M 为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K 大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M₀ [12] 根据本发明的另一方面，还提供了一种存储介质。所述存储介质包括机器可读的程序代码，当在信息处理设备上执行所述程序代码时，所述程序代码使得所述信息处理设备执行根据本发明的上述一种或多种方法。

[13] 根据本发明的另一方面，还提供了一种程序产品。所述程序产品包括机器可执行的指令，当在信息处理设备上执行所述指令时，所述指令使得所述信息处理设备执行根据本发明的上述一种或多种方法。

[14] 根据本发明的方法和装置所生成的预编码矩阵码书组具有向下嵌套的特点。移动台和基站可以根据系统的信噪比情况，选择最佳的预编码矩阵，使得系统的性能参数最大。

[15] 另外基站向移动台下发的下行信令中包含指示预编码矩阵的信息和指示预编码矩阵数目分配方案的信息，而不必包含整个预编码矩阵，因此可以使通信开销最小化。

[16] 另外，在基站和移动台中，仅需保留每个秩的最大预编码矩阵码书，因此大大节省了存储空间。

[17] 通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。

附图说明

[18] 本发明的以上和其它目的、特征和优点将通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解。在所有附图中，相同或相似的附图标记表示相同或者相似的部件。在所述附图中：

[19] 图 1 示出才艮据本发明的实施例的生成预编码矩阵码书组的方法的流程图；

[20] 图 2示出根据本发明的实施例的性能参数矩阵生成步骤的流程图；

[21] 图 3 示出根据本发明的实施例的预编码矩阵码书组生成步骤的流程图；

[22] 图 4 示出才艮据本发明的另一实施例的生成预编码矩阵码书组的方法的流程图；

[23] 图 5 示出才艮据本发明的另一实施例的生成预编码矩阵码书组的方法的流程图； [24] 图 6示出根据本发明的实施例的预编码矩阵指定方法的流程图；

[25] 图 7示出根据本发明的实施例的预编码矩阵选择步骤的流程图；

[26] 图 8示出根据本发明的实施例的数据传输方法的流程图；

[27] 图 9示出根据本发明的实施例的预编码矩阵获得步骤的流程图；

[28] 图 10示出根据本发明的实施例的生成预编码矩阵码书组的装置的示意性框图；

[29] 图 11示出才艮据本发明的实施例的性能参数矩阵生成单元的示意性框图；

[30] 图 12示出才艮据本发明的实施例的预编码矩阵码书组生成单元的示意性框图；

[31] 图 13示出根据本发明的另一实施例的生成预编码矩阵码书组的装置的示意性框图；

[32] 图 14示出根据本发明的另一实施例的生成预编码矩阵码书组的装置的示意性框图；

[33] 图 15示出根据本发明的实施例的基站的示意性框图；

[34] 图 16 示出根据本发明的实施例的预编码矩阵选择单元的示意性框图；

[35] 图 17示出才艮据本发明的实施例的移动台的示意性框图；

[36] 图 18 示出才艮据本发明的实施例的预编码矩阵获得单元的示意性框图；以及

[37] 图 19示出可用于实施根据本发明实施例的方法和装置的计算机的示意性框图。

具体实施方式

[38] 在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于^开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

[39] 在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和 /或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

预编码矩阵全集

[40] 预编码矩阵码书是由一个或者更多个预编码矩阵组成的。因此，设计预编码矩阵码书和预编码矩阵码书组的环境是已有预编码矩阵的全集，以本领域技术人员应当清楚，可以以各种现有技术来实现符合设计条件的预编码矩阵的全集。

[41] 以下给出根据本发明的一个实施例的预编码矩阵全集的示例。该预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵具有以下形式： [1， 1， ... 1; x_u，x₁₂， ..., x_lq;

X21， X22,…， X2q;…，…，…； Xpl， Xp2，…， Xpq]，其中， P为整数且 1≤P≤P， q 为整数且 l≤q≤Q, P代表所述通信系统的发射天线的数目，且 Q代表所述通信系统的秩。如前文所述，在一次传输中，系统所支持的所有的层数又称为系统的秩。本领域技术人员应当理解，这里给出的预编码矩阵全集仅作为示例，而不是要限制本发明。也可以使用其它形式的预编码矩阵全

[42] 为说明方便，以下以 4天线系统为例，来说明根据本发明的实施例的预编码矩阵全集的构成。在这样的系统中，系统支持的层数可以为 1、 2、 3、 4, 即秩可以为 1、 2、 3、 4。

[43] 作为示例，当秩为 1时，预编码矩阵 p的形式为 [l; x_u;x₂₁;x₃₁]。例如，可以由满足该形式的以下一种或更多种预编码矩阵来形成预编码矩阵全

[44] 从 DFT矩阵出发，可以得到 4个预编码矩阵，其中每一个预编码矩阵对应 DFT矩阵的每一列。

[45] 从 Hadamard矩阵出发，可以得到 4个预编码矩阵，其中每一个预编码矩阵对应 hadamard矩阵的每一列。

[46] 另外， x_u、 x₂₁、 x₃₁可以是 QPSK星座点、 8PSK星座点、 16PSK星座点或者更高维的 PSK星座点。 [47] 例如，当 x_u、 x₂₁、 1₃₁是（^^1^星座点时，所得到的满足以上形式的预编码矩阵共有 4 X 4 X 4=64个。

[48] 再例如，当 x_u、 x₂₁、 1₃₁是8?81^星座点时，所得到的满足以上形式的预编码矩阵共有 8 X 8 X 8=512个。

[49] 又例如，当 x_u、 x₂₁、 1₃₁是 16PSK星座点时，所得到的满足以上形式的预编码矩阵共有 4 X 4 X 4=4096个。

[50] 当然，也可能存在其他形式的 Rank=l的预编码矩阵。

[51] 可以根据系统的需要，将上面所述的一种、或者几种、或者全部形式的预编码矩阵或者其功率归一化矩阵作为 Rank=l的预编码矩阵的全集。

[52] 作为另一示例，当 Rank=2时，预编码矩阵 p的形式为 [1 l;x_u x₁₂;x₂₁

X₂₂;X31 X₃₂] o 同样，可以由满足该形式的以下一种或更多种预编码矩阵来形成预编码矩阵全集。另外，作为示例， p为酉阵，也即 ρ^Η χ ρ= α Ι, 其中 α是标量。

[53] 从 DFT矩阵出发，可以得到 6个预编码矩阵，其中每一个预编码矩阵对应于从 DFT矩阵中选择出来的两列。

[54] 从 Hadamard矩阵出发，可以得到 6个预编码矩阵，其中每一个预编码矩阵对应于 Hadamard矩阵中选择出来的两列；

[55] 另外，其中 X_U Xi2 X21 X22 X31 x₃₂可以是 QPSK星座点、 8PSK星座点、 16PSK星座点或者更高维的 PSK星座点。

[56] 例如，当 x_u x₁₂ x₂₁ x₂₂ x₃i x₃₂是 QPSK星座点时，所得到的满足以上形式的预编码矩阵共有 288个。

[57] 再例如，当 1₁₁ 1₁₂ 1₂₁ 1₂₂ 1₃₁ 1₃₂是8?81^星座点时，所得到的满足以上形式的预编码矩阵共有 5376个。

[58] 又例如，当 1₁₁ 1₁₂ 1₂₁ 1₂₂ 1₃₁ 1₃₂是16?81^星座点时，所得到的满足以上形式的预编码矩阵共有 92160个。

[59] 当然，也可能存在其他形式的 Rank=2的预编码矩阵。

[60] 可以根据系统的需要，将上面所述的一种、或者几种、或者全部形式的预编码矩阵或者其功率归一化矩阵作为 Rank=l预编码矩阵的全集。

[61] Rank=3和 Rank=4的情况与上述情况类似，这里不再资述。

[62] 在其他天线配置的情况下，比如 2天线系统、 8天线系统甚至更高天线系统，形成预编码矩阵全集的过程与上述 4天线系统的过程类似，这里不再赘述。

[63] 为以下说明方便，现在假设已有的或所形成的预编码矩阵全集为 P, 其中有 M个元素，每个元素为 P_m, M和 m为正整数， l≤m≤M。

生成预编码矩阵码书组的方法

[64] 以下结合附图来说明根据本发明实施例的生成预编码矩阵码书组的方法。

[65] 图 1 示出了才艮据本发明的实施例的生成预编码矩阵码书组的方法的流程图。在图 1所示的方法中，先生成信道矩阵集合，然后基于信道矩阵集合和预编码矩阵全集来生成性能参数矩阵，接着基于形成参数矩阵来生成预编码矩阵码书组。

[66] 在步骤 S110中，生成信道矩阵集合 H=[H_l5 H₂， H₃，…， H_N] , 其中 N 为大于 1的整数。每一个信道矩阵 H_n ( l≤n≤N )对应于一个信道实例。由于信道的随机性，所生成的信道集合 H的元素个数 N应该足够大，才能反映信道的统计特性。

[67] 本领域技术人员应当理解，可以以各种方法来生成信道矩阵集合，这里不对此进行描述。以下以 4天线发送 4天线接收系统为例，来说明几种常用的信道矩阵形式。

[68] 比如对于独立的瑞利衰落信道，每一次生成的信道实例是一个 4行 4 列的 4 X 4矩阵，该矩阵的各元素都是互不相关的服从复高斯分布的信号。

[69] 又比如，如果考虑进行发射的各天线与进行接收的各天线之间的相关性，假设该相关矩阵为 R , 则每一次生成的信道实例可表示为 H_n=unvec(R^{1 2} x vec ( H ) ), 其中 H是随机产生的瑞利衰落信道实例， vec ( H )表示将矩阵 H的各列向量顺序排成 1维列向量， unvec运算是 vec 运算的逆运算。

[70] 当然，也可能存在其他形式的以及其他统计特性的信道矩阵及其对应的生成方法，这里不再资述。

[71] 在步骤 S120中，生成性能参数矩阵 TP。利用例如已有的或形成的包括 Μ个预编码矩阵的预编码矩阵全集 Ρ, 全集 Ρ中每个元素为 P_m, M和 m为正整数， l≤m≤M。并利用例如已生成的包括 N个信道矩阵的信道矩阵集合 H。则在步骤 S120中，基于所述预编码矩阵全集和所述信道矩阵集合，生成 M行 N列的性能参数矩阵 TP。所述性能参数矩阵 TP的每一行代表与同一预编码矩阵相关的性能参数的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的性能参数的值。

[72] 图 2示出了根据本发明的实施例的性能参数矩阵生成步骤的流程图。在该实施例中，为了描述方便，以系统的吞吐量作为性能参数的示例。本领域技术人员应当清楚，根据需要，可以釆用其它合适的性能参数，比如系统的互信息等。

[73] 如图 2所示，在才艮据该实施例的性能参数矩阵生成方法中，首先在步骤 S210中确定系统工作的信干噪声比（SINR )。这里，系统工作的 SINR 可以是一个点，比如 0dB 5dB或者 10dB。当然，也可能存在其他的系统工作信噪点以及其他统计分布特性，这里不再赘述。

[74] 然后，在步骤 S220中，计算后验信噪比向量。基于所述 SINR, 针对信道矩阵集合 H 中的每个信道矩阵所对应的信道实例，计算预编码矩阵全集 P中的每个预编码矩阵所对应的后验信噪比向量，得到 MxN个后验信噪比向量。本领域技术人员可以使用各种已有方法来计算后验信噪比向量。作为示例，以下给出几种计算后验信噪比向量的方法。

[75] 对于单个系统工作信噪比来说，假设其归一化后的噪声功率为 σ ² 则针对预编码矩阵 P_m ( 1 < m < Μ ),

[76] 釆用 MMSE算法时， H_n的后验信噪比向量为：扁 = "

(等式 1 )

[77] 釆用 ZF算法时， Η_η的后验信噪比向量为

(等式 2 )

[78] 在上述算法中， SM?^„_m是列向量，其维数与预编码矩阵？„₁的列数相等。

[79] 当然，也存在其他的解码方法，比如最大似然解码等。任何解码方法都会对应解码的后验信噪比向量，这里不再赘述。

[80] 在步骤 S230中，将后验信噪比向量转化为吞吐量的值。可以才艮据不同的定义或者不同的现有技术算法来计算得到不同的系统吞吐量的值。

[81] 比如，使用香农公式可以得到以香农限表征的系统吞吐量：

c = iog₂ (i+ SNi?) o (等式 3 )

[82] 再比如，当系统使用 QAM调制并使用最大似然解码方法时，可以通过数值计算的方法或者通过查表的方式得出该调制方案对应的互信息，并用此互信息表征系统的吞吐量的值。

[83] 又比如，当系统使用 QAM调制并使用 Max-Log-MAP解码方法时，可以通过数值计算的方法或者通过查表的方式得出该调制的互信息，并用此互信息表征系统的吞吐量的值。

[84] 又比如，在已知系统的各编码调制方案（MCS ) 的链路级误块率性能的情况下，可以将系统的各编码调制方案（MCS ) 的链路级误块率性能转换为系统的各编码调制方案（MCS ) 的链路级吞吐量率性能，从而通过查表的方法得出系统的吞吐量的值。

[85] 当然，也存在其他的映射或者计算方法，将后验信噪比向量映射或者计算为系统的吞吐量的值，这里不再赘述。

[86] 为了方便后续使用，在步骤 S240中，将所有的吞吐量的值排列成 M 行 N列的吞吐量矩阵 TP, 其中每一行代表与同一预编码矩阵相关的吞吐量的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的吞吐量的值，每个元素表示在与该元素所在的列相关的信道矩阵所对应的信道实例下，当使用与该元素所在的行相关的预编码矩阵时，系统的吞吐量的值。当然，也可以在步骤 S220中将计算出的后验信噪比向量排列为这样的矩阵，则在步骤 S230中计算出系统吞吐量的值就可以直接排列成矩阵的形式，而不需要步骤 S240的排列过程。

[87] 以上参考图 2描述了根据本发明的实施例的性能参数矩阵生成步骤。现在转回到图 1, 在步骤 S130中，生成预编码矩阵码书组。基于所述性能参数矩阵 TP, 根据每个预编码矩阵对系统的性能参数的贡献大小，对预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序，以得到排序后的预编码矩阵全集，作为预编码矩阵码书组。这里，对系统的性能参数的贡献越大，表示使系统获得越好的性能，反之亦然。例如，当性能参数是吞吐量时，对吞吐量的贡献越大，表示使系统获得越大的吞吐量，反之亦然。

[88] 作为本发明的目的之一，是生成这样的预编码矩阵码书组：在所述预编码矩阵码书组中，排序后的预编码矩阵全集中的对系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。我们称具有这样特征的预编码矩阵码书组具有向下嵌套的性质。

[89] 图 3 示出了才艮据本发明的实施例的预编码矩阵码书组生成步骤的流程图。在步骤 S310至步骤 S3M0中，依次执行不同级的预编码矩阵排序子处理，以最终生成预编码矩阵码书组。可以理解，当才艮据每个预编码矩阵对系统的性能参数的贡献大小，对预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序时，为了使排序后的预编码矩阵码书组具有向下嵌套的性质，可以根据所述预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小，由大到小地来排列预编码矩阵，或者由小到大地来排列预编码矩阵。

[90] 假设已有或形成了具有 M个元素的预编码矩阵全集,每个元素为 P_m, M和 m为正整数， l≤m≤M。并且假设已生成了 M行 N列的性能参数矩阵 TP, 其中每一行代表与同一预编码矩阵相关的性能参数的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的性能参数的值。

矩阵删除方式

[91] 根据本发明的一个实施例，按照以下方式来根据每个预编码矩阵对系统的性能参数的贡献大小，对预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序：针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一小的预编码矩阵；依次执行第二级至第

M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二小至第 M小的 M-1个预编码矩阵；以及根据所述预编码矩阵对系统的性能参数的贡献大小来排列所述预编码矩阵，以得到排序后的预编码矩阵全集。

[92] 假设对于 K行 L列的性能参数矩阵 A, 对矩阵 A的每一列取最大值 a_t , 也即 a maxiA (： , 1)) , 1≤1≤L。并将这 L 个最大值相加，也即 tp(A)=sum(a₁)₀ 在本说明书中，定义上述操作为对矩阵 A 的求性能参数值操作。

[93] 现在描述根据本发明的另一个实施例的预编码矩阵排序子处理执行过程。

[94] 以性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP₁₅ 第一级预编码矩阵排序子处理包括以下步骤：

[95] ( 1 )将第一级性能参数矩阵 TPi的第 i行删除，得到 M-1行 N列的性能参数矩阵 TP_li5 其中 i为整数且 l≤i≤M;

[96] ( 2 )将性能参数矩阵 TPu的每一列中的最大值相加，即对性能参数阵 TPu进行求性能参数值操作，得到的值作为性能参数矩阵 TPu的性

[97] ( 3 )重复执行步骤（ 1 )和（ 2 ) M次，每次删除性能参数矩阵中的不同行，得到 M个性能参数矩阵 TPu的性能参数值；

[98] ( 4 )假设与所述 M个性能参数值中最大的一个所对应的被删除行为第一级性能参数矩阵 TPi中的第 X行， l≤x≤M, 则确定预编码矩阵全集中与该第 X行相关的预编码矩阵作为对系统的性能参数贡献第一小的预编码矩阵；

[99] ( 5 )从第一级性能参数矩阵 TPi中删除所述第 X行，得到 M-1行 N 列的性能参数矩阵作为第二级性能参数矩阵 TP₂。

[100] 对第二级性能参数矩阵 ΤΡ₂进行与第一级预编码矩阵排序子处理的步骤基本相同的第二级预编码矩阵排序子处理，以确定对系统的性能参数贡献第二小的预编码矩阵，并得到 Μ-2行 Ν列的性能参数矩阵作为第三级性能参数矩阵 ΤΡ₃。第二级预编码矩阵排序子处理与第一级预编码矩阵排序子处理的步骤基本相同，只不过由于第二级性能参数矩阵 ΤΡ₂比第一级性能参数矩阵 TPi少一行，在计算次数上和矩阵行数上略有不同。

[101] 依此类推，进行第三级预编码矩阵排序子处理至第 M级预编码矩阵排序子处理，分别确定出对系统的性能参数贡献第三小至第 M小的预编码矩阵。

[102] 然后，就可以按照对系统的性能参数贡献的大小，将预编码矩阵全集中 P的 M个预编码矩阵排序，得到排序后的预编码矩阵集合，作为预编码矩阵码书组。在这样形成的预编码矩阵码书组中，一共有 M个预编码矩阵码书。码书的元素个数分别为 1、 2、 3 M-l、 M。并且，所得到的预编码矩阵码书组具有向下嵌套的性质。

[103] 也就是说，预编码矩阵数目为 K的预编码矩阵码书，其中的每一个预编码矩阵都是预编码矩阵数目为 K+1的预编码矩阵码书的元素。反过来说，预编码矩阵数目为 K+1的预编码矩阵码书，其中有且仅有 1个预编码矩阵不属于预编码矩阵数目为 K的预编码矩阵码书。假设最大的预编码矩阵码书为 C, 其有 M个预编码矩阵，即预编码矩阵全集中的全部预编码矩阵。

[104] 假设预编码矩阵全集 P 中的各个预编码矩阵是按照对系统的性能参数贡献从大到小的顺序排列，则在该预编码矩阵码书组中，有 1个预编码矩阵的码书是预编码矩阵码书 C 的第一个预编码矩阵组成的预编码矩阵码书；有 2个预编码矩阵的码书是预编码矩阵码书 C的前 2个预编码矩阵组成的预编码矩阵码书；有 K个预编码矩阵的码书是预编码矩阵码书 C的前 K个预编码矩阵组成的预编码矩阵码书。当预编码矩阵全集 P中的各个预编码矩阵是按照对系统的性能参数贡献从小到大的顺序排列时，情况与此类似，这里不再赘述。

矩阵增加方式

[105] 根据本发明的另一个实施例，按照以下方式来根据每个预编码矩阵对系统的性能参数的贡献大小，对预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序：针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵；依次执行第二级至第 M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二大至第 M大的 M-1个预编码矩阵；以及根据所述预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小来排列所述预编码矩阵，以得到排序后的预编码矩阵全集。

[106] 现在描述根据本发明的一个实施例的预编码矩阵排序子处理执行过程。

[107] 仍以性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP₁₅ 第一级预编码矩阵排序子处理包括以下步骤：

[108] ( 1 )取第一级性能参数矩阵 TPi的第 i行，可以得到 1行 N列的性能参数矩阵 TP_li5 其中 i为整数且 l≤i≤M;

[109] ( 2 )将性能参数矩阵 TPu的每一列中的最大值相加，即对性能参数矩阵 TPu求性能参数值，得到的值作为性能参数矩阵性能参数值；

[110] ( 3 )重复执行步骤（ 1 )和（ 2 ) M次，每次选择性能参数矩阵中的不同行，得到 M个性能参数矩阵 TPu的性能参数值；

[111] ( 4 )假设与所述 M个性能参数值中最大的一个所对应的被选择行为第一级性能参数矩阵中的第 x (表示为性能参数矩阵 TP¹ ), l≤x≤M, 则确定预编码矩阵全集中与该第 X行相关的预编码矩阵作为对系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵；该预编码矩阵也就是组成元素个数为 1 的预编码矩阵码书的预编码矩阵；

[112] ( 5 )从第一级性能参数矩阵 TPi中删除所述第 X行，得到 M-1行 N 列的性能参数矩阵作为第二级性能参数矩阵 TP₂。

[113] 接着对第二级性能参数矩阵 ΤΡ₂进行第二级预编码矩阵排序子处理。第二级预编码矩阵排序子处理包括以下步骤：

[114] ( 1 )取第二级性能参数矩阵 ΤΡ₂的第 i行与性能参数矩阵 TP中的与对系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵相关的 1个行（即性能参数矩阵 TP¹ )组合，可以得到 2行 N列的性能参数矩阵 TP_2i, 其中 i为整数且 l≤i≤M-l;

[115] ( 2 )将性能参数矩阵 TP_2i的每一列中的最大值相加，即对性能参数矩阵 TP_2i求性能参数值，得到的值作为性能参数矩阵 TP₂^性能参数值；

[116] ( 3 )重复执行步骤（ 1 )和（ 2 ) M-1次，每次选择性能参数矩阵 ΤΡ₂ 中的不同行，得到 M-1个性能参数矩阵 TP_2i的性能参数值；

[117] ( 4 )假设与所述 M-1个性能参数值中最大的一个所对应的被选择行为第二级性能参数矩阵 TP₂中的第 X行， 1≤χ≤Μ, 则确定预编码矩阵全集中与该第 X行相关的预编码矩阵作为对系统的性能参数贡献第二大的预编码矩阵；

[118] ( 5 )从第二级性能参数矩阵 ΤΡ₂中删除所述第 X行，得到 Μ-2行 Ν 列的性能参数矩阵作为第三级性能参数矩阵 ΤΡ₃。

[119] 依此类推，进行第三级预编码矩阵排序子处理至第 Μ级预编码矩阵排序子处理，分别确定出对系统的性能参数贡献第三大至第 Μ大的预编码矩阵。

在第 Κ级（1≤Κ≤Μ )预编码矩阵排序子处理中，在第（1 ) 步骤中将该级性能参数矩阵的第 i行与在该级子处理之前删除的 K-1个行组合，以形成 K行 N列的性能参数矩阵 TP_ffi, 其中 i为整数且 l≤i≤M+l-K。当 K = l时，由于是第一级子处理，之前未删除性能参数矩阵 TP的行，因此在步骤（ 1 ) 中，将第一级性能参数矩阵 TP1的第 i行与 0个行组合，形成 1行 N列的性能参数矩阵。 [120] 然后，就可以按照对系统的性能参数贡献的大小，将预编码矩阵全集中 P的 M个预编码矩阵排序，得到排序后的预编码矩阵集合，作为预编码矩阵码书组。在这样形成的预编码矩阵码书组中，一共有 M个预编码矩阵码书。码书的元素个数分别为 1、 2、 3 M-l、 M。并且，所得到的预编码矩阵码书组具有向下嵌套的性质。

[121] 图 4和图 5分别示出了才艮据本发明的另外实施例的生成预编码矩阵码书组的方法的流程图。这些实施例与图 1所示的实施例基本相同，区别在于，根据这些实施例，在性能参数矩阵生成步骤之前，预编码矩阵码书组生成方法还包括功率归一化步骤。功率归一化步骤可以在信道矩阵集合生成步骤之前，如图 4所示，也可以在信道矩阵集合生成步骤之后、性能参数矩阵生成步骤之前，如图 5所示。在这些实施例的功率归一化步骤中，可以利用主对角元素不完全相等的对角矩阵作为功率归一化矩阵，对预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵进行功率归一化。也可以利用主对角元素相等的对角矩阵作为功率归一化矩阵，对预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵进行功率归一化。

[123] 作为通信特性，在无线通信系统中，处于较低信噪比区域的用户，更高概率上选择较低 Rank值的预编码矩阵；而处于较高信噪比区域的用户，更高概率上选择较高 Rank值的预编码矩阵。

[124] 那么，在无线通信系统中，处于较低信噪比区域的用户，需要较大的较低 Rank值的预编码矩阵码书，和较小的较高 Rank值的预编码矩阵码书；而处于较高信噪比区域的用户，需要较小的较低 Rank值的预编码矩阵码书，和较大的较高 Rank值的预编码矩阵码书。

[125] 本发明的发明人发现，信噪比与要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵数目之间存在反映上述通信特性的一定的对应关系，例如表 1。在表 1中，假设所有秩下的预编码矩阵总和为 56个。表 1. 不同的信噪比情况下预编码矩阵个数在不同秩之间的分布表

[126] 从表 1可以观察到，在不同的信噪比条件下，预编码矩阵个数在不同 Rank值之间的分配是完全不同的。由于上述通信特性，比如在很低的信噪比条件下，所有的预编码矩阵都集中在 Rank=l的情况下。随着信噪比的逐渐升高，预编码矩阵开始分布到 Rank=2、 Rank=3的情况下，分布到 Rank=l下的预编码矩阵开始越来越少。在 3dB时，所有的预编码矩阵都分布在 Rank=2、 Rank=3的情况下， Rank=l和 Rank=4下都没有分配到预编码矩阵。随着信噪比的进一步增加，分布在 Rank=2情况下的预编码矩阵开始越来越少，分布在 Rank=3 的预编码矩阵开始越来越多。在 lldB时，开始出现 Rank=4下的预编码矩阵（在现有技术中为单位阵）。随着信噪比的进一步增加， Rank=2下的预编码矩阵也越来越少，在 16dB 时最终变为 0。此时所有的预编码矩阵都分布在 Rank=3和 Rank=4下。因为 Rank=4时只有一个预编码矩阵，因此 [0， 0， 55， 1]的分布随着信噪比的进一步增大将不在变化。

[127] 通过以上分析，可以发现，在实际系统中，预编码矩阵在各个秩下的分布实际上是随信噪比的变化而变化的。然而，现有技术中通常的实现方式是不管信噪比为多少都固定一种分布方案，比如 [16， 16， 20， 1]的分布。例如在 Rank=3时，由基站通知移动台例如使用 20个矩阵中的哪一个矩阵。这显然不是最优的。 [128] 在无线通信系统中，可以利用本发明的实施例的预编码矩阵码书组生成方法而生成的预编码矩阵码书组的向下嵌套的性质，来艮好地解决上述问题。比如，上行链路的发射机，也即移动台，仅仅保留每个 Rank值的最大的预编码矩阵码书。利用本发明的预编码矩阵码书向下嵌套的性质，可以大大节省存储空间。

[129] 这里，假设移动台和基站中都针对不同的传输层存储了根据本发明实施例的方法生成的预编码矩阵码书组。每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为 M的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M 为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

[130] 并且，为以下说明方便，这里假设基站和移动台中存储的预编码矩阵码书组中的预编码矩阵是按照每个预编码矩阵对系统的性能参数 (例如，可以是吞吐量，也可以是互信息）的贡献大小从大到小排列的。也就是说，预编码矩阵码书组中的第一个矩阵对系统的性能参数的贡献最大，最后一个矩阵对系统的性能参数的贡献最小。

[131] 图 6示出了根据本发明的实施例的预编码矩阵指定方法的流程图。该方法可用于多天线通信系统，所述多天线通信系统包括至少一个基站和至少一个移动台。

[132] 如图 6所示，在步骤 S610中，执行预编码矩阵选择步骤。基站根据从所述移动台接收到的信号的信息，从在所述基站上存储的预编码矩阵码书组中选择要指定的用于基站与移动台之间的通信的预编码矩阵。

[133] 在步骤 S620中，执行下行信令生成步骤。基站基于所选择的预编码矩阵，生成下行信令，所述下行信令中包含指示所述选择的预编码矩阵的信息。

[134] 接着，在步骤 S630中，下行信令发送步骤：将所生成的下行信令发送给所述移动台。

[135] 图 7示出了根据本发明的实施例的预编码矩阵选择步骤的流程图。

[136] 如图 7所示，在步骤 S710中，基站根据所述接收到的信号的信噪比，应的预编码矩阵数目分配方案。所述预编码矩阵数目分配表中包含信噪比与要分配给系统的各个传输层的预编码矩阵数目的对应关系。

[137] 在步骤 S720中，基站根据所选择的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书。

[138] 接着，在步骤 S730中，基站从由所选择的预编码矩阵码书中的预编码矩阵形成的预编码矩阵集合中选择使得移动台与基站之间的通信所使用的当前信道的性能参数最大的预编码矩阵。作为示例，所述性能参数可以是吞吐量。本领域技术人员可以使用任何现有技术方法来选择使得移动台与基站之间的通信所使用的当前信道的性能参数最大的预编码矩阵，这里不对此进行描述。

[139] 另外，根据本发明的一个实施例，下行信令生成步骤还包括：将指示所述选择的预编码矩阵数目分配方案的信息和指示所述选择的预编码矩阵的信息承载到所述下行信令中。

[140] 图 8示出了根据本发明的实施例的数据传输方法的流程图。该方法可用于多天线通信系统，所述多天线通信系统包括至少一个基站和至少一个移动台。

[141] 如图 8所示，在步骤 S810中执行下行信令接收步骤。移动台接收来自基站的下行信令。该下行信令中包含指示由基站指定的用于基站与移动台之间的通信的预编码矩阵的信息。

[142] 在步骤 S820中，执行预编码矩阵获得步骤。移动台基于所述预编码矩阵的信息，从在移动台上存储的预编码矩阵码书组中获得所述预编码矩阵。

[143] 在步骤 S830中，执行预编码步骤。移动台利用所获得的预编码矩阵对待发送到基站的数据进行预编码。

[144] 这样，就可以将数据从移动台发送到基站。

[145] 另外，在移动台接收的下行信令中还可以包含指示要分配给系统的各个传输层的预编码矩阵的数目的分配方案的信息。

[146] 图 9示出了根据本发明的实施例的预编码矩阵获得步骤的流程图。

[147] 如图 9所示，在步骤 S910中，移动台根据指示所述预编码矩阵数目分配方案的信息，从在移动台上存储的预编码矩阵数目分配表中获得所述预编码矩阵数目分配方案。所述预编码矩阵数目分配表中包含信噪比与要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵数目的对应关系。

[148] 在步骤 S920中，移动台根据所获得的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应的预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书。

[149] ，着，在步骤 S930中，移动台才艮据指示由所述基站^定的预编码矩阵集合中获得所述预编码矩阵。

[150] 下面结合具体示例来说明根据本发明实施例的预编码矩阵指定方法和数据传输方法。

[151] 首先，作为本发明实施例的预编码矩阵指定方法的应用环境，除了根据本发明实施例的方法生成的预编码矩阵全集之外，在基站和移动台中还存储有预编码矩阵数目分配表。以下的表 2和表 3为预编码矩阵数目分配表的两个示例。在表 2和表 3中，每一列给出了不同的信噪比情况下预编码矩阵个数在不同秩之间的分配方案。其中的索引（Index )用于指示各列的分配方案。在查询所述表时，从表 2或表 3中选择信噪比匹配的或最接近的一列分配方案。

表 2. 索引为 4bit的预编码数目分配表

Index 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111

SNR(dB) -5 -4 -1 0 1 2 3 5

Rank=l 56 32 22 11 8 4 0 0

Rank=2 0 24 34 45 48 48 48 37

Rank=3 0 0 0 0 0 4 8 19

Rank=4 0 0 0 0 0 0 0 0

Index 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

SNR(dB) 6 7 9 10 11 12 13 14

Rank=l 0 0 0 0 0 0 0 0

Rank=2 27 24 21 16 12 8 6 4

Rank=3 29 32 35 40 43 47 49 51

Rank=4 0 0 0 0 1 1 1 1 表 3. 索引为 3bit的预编码数目分配表

[152] 以下示例以表 2为例，描述在 4发射天线的系统中，由基站实施的根据本发明实施例的预编码矩阵指定方法和由移动台实施例的根据本发明实施例的数据传输方法。

[153] 观察表 2, Rank=l时的最大预编码矩阵数目为 56， Rank=2时的最大预编码矩阵数目为 48, Rank=3时的最大预编码矩阵数目为 51，Rank=4 时的预编码矩阵是单位阵。

[154] 因此，在基站上存储 Rank=l的包含不少于 56个预编码矩阵的码书组， Rank=2的包含不少于 48个预编码矩阵的码书组， Rank=3的包含不少于 51个预编码矩阵的码书组，以及 Rank=4的单位阵。

[155] 当移动台发起上行的数据传输时，基站根据所接收到的来自移动台的信号信息，为移动台指定用于基站和移动台之间的通信的预编码矩阵：

[156] ( 1 )基站根据移动台信号到达基站的信噪比，在表 2中选择一列，比如选择索引 0101所在的列。在该列分配方案中， Rank=l下共有 4个预编码矩阵， Rank=2下共有 48个预编码矩阵， Rank=3下共有 4个预编码矩阵， Rank=4下没有预编码矩阵。

[157] ( 2 )基站在 Rank=l的预编码矩阵码书组里面选择前 4个预编码矩阵构成 Rank=l的预编码矩阵码书，在 Rank=2的预编码矩阵码书组里面选择前 48个预编码矩阵构成当 Rank=2的预编码矩阵码书，在 Rank=3 的预编码矩阵码书组里面选择前 4个预编码矩阵构成 Rank=3的预编码矩阵码书， Rank=4的码书是空集。

[158] ( 3 )在由 Rank=l、 2、 3和 4的预编码矩阵码书构成的预编码矩阵码书集合里，共 56个预编码矩阵。基站从这 56个预编码矩阵中选择使得当前信道的性能参数最大的预编码矩阵，假设该预编码矩阵是上述 56个预编码矩阵的第 9个，即该预编码矩阵编号为 1001。

[159] ( 4 )基站通过下行信令，将指示预编码矩阵数目分配方案的信息、即表 2的 Index值 0101 , 和指示预编码矩阵的信息、即预编码矩阵编号 1001发送给移动台。

[160] 移动台接收基站的下行信令，从中获取基站所指定的预编码矩阵，以完成数据传输：

[161] ( 1 )移动台从下行信令中取得预编码数目分配表的 index值 0101和预编码矩阵编号 1001。

[162] ( 2 )移动台在本地存储的预编码数目分配表中选择 index值为 0101 一列预编码矩阵分配方案。在该列分配方案中， Rank=l下共有 4个预编码矩阵， Rank=2下共有 48个预编码矩阵， Rank=3下共有 4个预编码矩阵， Rank=4下没有预编码矩阵。

[163] ( 3 )移动台基站在 Rank=l的预编码矩阵码书组里面选择前 4个预编码矩阵构成 Rank=l的预编码矩阵码书，在 Rank=2的预编码矩阵码书组里面选择前 48 个预编码矩阵构成当 Rank=2 的预编码矩阵码书，在 Rank=3的预编码矩阵码书组里面选择前 4个预编码矩阵构成 Rank=3的预编码矩阵码书， Rank=4的码书是空集。

[164] ( 4 )在由 Rank=l、 2、 3和 4的预编码矩阵码书构成的预编码矩阵码书集合里，共 56个预编码矩阵。移动台从这 56个预编码矩阵里，选择编号为 1001的预编码矩阵，也即第 9个预编码矩阵作为当前要使用的预编码矩阵。

[165] ( 5 )移动台使用选择的预编码矩阵对要发送的数据进行预编码。

[166] 这样，移动台就可以利用所指定的预编码矩阵与基站之间进行数据传输。

[167] 另外，需要说明的是，根据实际使用情况，基站和移动台之间的这种确定预编码矩阵码书集合的过程可以是一个是慢序过程，而无需在每一次数据传输时都更新。

生成预编码矩阵码书组的装置 [168] 以下结合附图来描述根据本发明实施例的生成预编码矩阵码书组的装置。

[169] 图 10示出了才艮据本发明的实施例的生成用于多天线通信系统的预编码矩阵码书组的装置的示意性框图。如图 10所述，生成用于多天线通信系统的预编码矩阵码书组的装置（以下简称生成预编码矩阵码书组的装置） 1000包括信道矩阵集合生成单元 1010、性能参数矩阵生成单元 1020 和预编码矩阵码书组生成单元。

[170] 根据本发明的一个实施例，信道矩阵集合生成单元 1010被配置为生成包括 N个信道矩阵的信道矩阵集合， N为大于 1的整数，每个信道矩阵对应于一个信道实例。

[171] 根据该实施例，性能参数矩阵生成单元 1020被配置为基于包括 M个预编码矩阵的预编码矩阵全集和所述信道矩阵集合，生成 M行 N列的性能参数矩阵 TP, M为正整数，所述性能参数矩阵 TP的每一行代表与同一预编码矩阵相关的性能参数的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的性能参数的值。

[172] 才艮据该实施例，预编码矩阵码书组生成单元 1030被配置为基于所述性能参数矩阵 TP, 根据每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小，对所述预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序，以得到排序后的预编码矩阵全集，作为预编码矩阵码书组。

[173] 在根据本发明的上述实施例的预编码矩阵码书生成装置 1000所生成的预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

[174] 图 11示出了才艮据本发明的实施例的性能参数矩阵生成单元的示意性框图。如图 11所示，性能参数矩阵生成单元 1020包括信干噪声比确定单元 1110、后验信噪比向量计算单元 1120和吞吐量矩阵生成单元 1130。

[175] 根据本发明的一个实施例，信干噪声比确定单元 1110被配置为确定所述通信系统的信干噪声比。

[176] 根据该实施例，后验信噪比向量计算单元 1120被配置为基于所述信干噪声比，针对所述信道矩阵集合中的每个信道矩阵所对应的信道实例，计算所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵所对应的所述通信系统的后验信噪比向量，得到 MxN个后验信噪比向量。

[177] 根据该实施例，吞吐量矩阵生成单元 1130被配置为将所述后验信噪比向量转化为所述通信系统的吞吐量的值，并且将所有的吞吐量的值排列成 M行 N列的吞吐量矩阵 TP, 其中每一行代表与同一预编码矩阵相关的吞吐量的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的吞吐量的值，每个元素表示在与该元素所在的列相关的信道矩阵所对应的信道实例下，当使用与该元素所在的行相关的预编码矩阵时，所述通信系统的吞吐量的值。

[178] 图 12示出了才艮据本发明的实施例的预编码矩阵码书组生成单元的示意性框图。如图 12所示，预编码矩阵码书组生成单元 1030包括预编码矩阵贡献确定子单元 1210和预编码矩阵排列子单元 1220。

[179] 4艮据本发明的一个实施例，预编码矩阵贡献确定子单元 1210被配置为针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一小的预编码矩阵，以及依次执行第二级至第 M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二小至第 M小的 M-1个预编码矩阵。

[180] 根据该实施例，预编码矩阵排列子单元 1220被配置为根据所述预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小来排列所述预编码矩阵，以得到排序后的预编码矩阵全集。

[181] 根据本发明的另一实施例，预编码矩阵贡献确定子单元 1210被进一步配置为以所述性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP₁₅ 通过以下方式来进行第 Κ级预编码矩阵排序子处理，其中 Κ为整数且 1<Κ≤Μ:

[182] Α)将第 K级性能参数矩阵 TP_K中的第 i行删除，得到 M-K行 N列的性能参数矩阵 ΤΡκι, 其中 i为整数且 l≤i≤M+l-K;

[183] B) 将所述性能参数矩阵 TP_ffi的每一列中的最大值相加，得到的值作为所述性能参数矩阵 ΤΡ 的性能参数值；

[184] C )重复执行步骤 A )和 Β ) M+1-K次，每次删除所述性能参数矩阵 ΤΡκ中的不同行，得到 M+1-K个所述性能参数矩阵 TP_ffi的性能参数值；

[185] D )确定与所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的被删除行相关的预编码矩阵，作为对所述通信系统的性能参数贡献第 Κ小的预编码矩阵；以及 [186] E )从所述第 K级性能参数矩阵 ΤΡ_Κ中删除所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的行，得到 Μ-Κ行 Ν列的性能参数矩阵作为第 K+1级性能参数矩阵。

[187] 才艮据本发明的一个实施例，预编码矩阵贡献确定子单元 1210被配置为针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵，以及依次执行第二级至第 M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二大至第 M大的 M-1个预编码矩阵。

[188] 根据该实施例，预编码矩阵排列子单元 1220被配置为根据所述预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小来排列所述预编码矩阵，以得到排序后的预编码矩阵全集。

[189] 根据本发明的另一实施例，所述预编码矩阵贡献确定子单元被进一步配置为以所述性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP₁₅ 通过以下方式来进行第 Κ级预编码矩阵排序子处理，其中 Κ为整数且 1<Κ≤Μ:

[190] A )将第 Κ级性能参数矩阵 TP_K的第 i行与所述性能参数矩阵 TP中的与对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K-1 大的预编码矩阵相关的 K-1个行组合，以形成 K行 N列的性能参数矩阵 TP_ffi, 其中其中 i 为整数且 l≤i≤M+l-K;

[191] B )将性能参数矩阵 TP 的每一列中的最大值相加，得到的值作为性能参数矩阵 ΤΡ 的性能参数值；

[192] C )重复执行步骤 A )和 Β ) M+1-K次，每次选择所述性能参数矩阵 ΤΡκ中的不同行，得到 M+1-K个所述性能参数矩阵 TP_ffi的性能参数值；

[193] D )确定与所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的选择行相关的预编码矩阵，作为对所述通信系统的性能参数贡献第 Κ大的预编码矩阵；以及

[194] Ε )从所述第 Κ级性能参数矩阵 ΤΡ_Κ中删除所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的行，得到 Μ-Κ行 Ν列的性能参数矩阵作为第 K+1级性能参数矩阵。

[195] 4艮据本发明的一个实施例，生成预编码矩阵码书组的装置 1000还包括还包括预编码矩阵全集形成单元（未示出）。所述预编码矩阵全集形成单元被配置为： [196] 确定预编码矩阵的形式为 [1， 1， ... 1; xn, x₁₂， …， x_lq; x₂₁， x₂₂， …， x_2q; .·.，.·.， ...；x_pl， x_p2，...，x_pq] , 其中， l≤p≤P且 l≤q≤Q, P为所述通信系统的发射天线的数目，且 Q为所述通信系统的秩；以及

[197] 使用满足所述形式的以下预编码矩阵中的至少一种来形成所述预编码矩阵全集：由 DFT矩阵的至少一列组成的预编码矩阵、由 Hadamard 矩阵的至少一列组成的预编码矩阵、由 QPSK星座点作为元素的预编码矩阵、由 8PSK星座点作为元素的预编码矩阵以及由 16PSK星座点作为元素的预编码矩阵。

相比，图 13和 14所示的生成预编码矩阵码书组的装置 1300和 1400还分别包括功率归一化单元 1310和功率归一化单元 1420。

[199] 功率归一化单元 1310和功率归一化单元 1420的功能相同。根据本发明的一个实施例，所述功率归一化单元 1310和 1420被配置为利用主对角元素不完全相等的对角矩阵作为功率归一化矩阵，对所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵进行功率归一化。根据本发明的其它实施例，所述功率归一化单元 1310和 1420也可以使用主对角线相等的对角矩阵作为功率归一化矩阵，对所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵进行功率归一化。

[200] 功率归一化单元 1310和功率归一化单元 1420的区别在于，在图 13 中，功率归一化单元 1310是连接在信道矩阵集合生成单元 1320之前。也就是说，功率归一化单元 1310是在生成信道矩阵集合之前，对预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行功率归一化。而在图 14中，功率归一化单元 1310是连接在信道矩阵集合生成单元 1320之后、性能参数矩阵生成单元 1430之前。也就是说，功率归一化单元 1310是在生成信道矩阵集合之后、生成性能参数矩阵之前，对预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行功率归一化。

[201] 生成预编码矩阵码书组的装置 1300和 1400中的其余部件的功能与生成预编码矩阵码书组的装置 1000中的相应部件的功能相同，这里不再赘述。基站和移动台

[202] 以下结合附图描述根据本发明实施例的基站和移动台。所述基站和移动台应用根据本发明的方法和装置生成的预编码矩阵码书组。

[203] 图 15了示出根据本发明的实施例的基站的示意性框图。如图 15所示，基站 1500包括存储单元 1510、预编码矩阵选择单元 1520、下行信令生成单元 1530和下行信令发送单元。本领域技术人员应当理解，为了不模糊本发明的精神和范围，在图 15中省略了基站 1500的其它可能部件。

[204] 基站 1500可用于多天线通信系统。所述多天线通信系统可以包括所述基站和至少一个移动台。

[205] 根据本发明的一个实施例，存储单元 1510被配置为存储至少一个预编码矩阵码书组，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层。其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为 M的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

[206] 根据该实施例，预编码矩阵选择单元 1520被配置为根据所述基站从所述移动台接收到的信号的信息，从在所述存储单元中存储的所述预编码矩阵码书组中选择要指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵。

[207] 根据该实施例，下行信令生成单元 1530被配置为基于所选择的预编码矩阵，生成下行信令，所述下行信令中包含指示所述选择的预编码矩阵的信息。

[208] 根据该实施例，下行信令发送单元 1540被配置为将所生成的下行信令发送给所述移动台。

[209] 图 16了示出根据本发明的实施例的预编码矩阵选择单元的示意性框图。如图 16所示，预编码矩阵选择单元 1520包括预编码矩阵数目分配方案选择子单元 1610、预编码矩阵码书选择子单元 1620和预编码矩阵选择子单元 1630。图 16中的虛线部分示出了预编码矩阵选择单元 1520中的各个部件与存储单元 1510的连接关系的示例。本领域技术人员可以容易地想到其它可能的连接关系。

[210] 根据本发明的一个实施例，所述存储单元 1510还被配置为存储预编码矩阵数目分配表，所述预编码矩阵数目分配表中包含信噪比与要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵数目的对应关系。

[211] 根据该实施例，预编码矩阵数目分配方案选择子单元 1610被配置为根据所述基站接收到的信 ^ 噪比,从:所述 ^储单元中存储的预、编码矩

[212] 根据该实施例，预编码矩阵码书选择子单元 1620被配置为根据所选择的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书。

[213] 根据该实施例，预编码矩阵选择子单元 1630被配置为从由所选择的预编码矩阵码书中的预编码矩阵形成的预编码矩阵集合中选择使得所述移动台与所述基站之间的通信所使用的当前信道的性能参数最大的预编码矩阵。作为示例，所述性能参数可以是吞吐量。

[214] 根据本发明的另一实施例，下行信令生成单元 1530还被配置为将指示所述选择的预编码矩阵数目分配方案的信息和指示所述选择的预编码矩阵的信息承载到所述下行信令中。

[215] 图 17 了示出才艮据本发明的实施例的移动台的示意性框图。如图 17 所示，移动台 1700包括存储单元 1710、下行信令接收单元 1720、预编码矩阵获得单元 1730和预编码单元 1740。本领域技术人员应当理解，为了不模糊本发明的精神和范围，在图 17中省略了移动台 1700的其它可能部件。

[216] 移动台 1700可用于多天线通信系统。所述多天线通信系统可以包括所述移动台和至少一个基站。

[217] 根据本发明的一个实施例，存储单元 1710被配置为存储至少一个预编码矩阵码书组，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层。其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为 M的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

[218] 根据本发明的该实施例，下行信令接收单元 1720被配置为接收来自所述基站的下行信令，所述下行信令中包含指示由所述基站指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵的信息。

[219] 根据本发明的该实施例，预编码矩阵获得单元 1730被配置为基于所述预编码矩阵的信息，从在所述存储单元中存储的预编码矩阵码书组中获得所述预编码矩阵。

[220] 根据本发明的该实施例，预编码单元 1740被配置为利用所获得的预编码矩阵对待发送到所述基站的数据进行预编码。

[221] 图 18了示出根据本发明的实施例的预编码矩阵获得单元的示意性框图。如图 18所示，预编码矩阵获得单元 1730包括预编码矩阵数目分配方案获得子单元 1810、预编码矩阵码书选择子单元 1820和预编码矩阵获得子单元 1830。图 18中的虛线部分示出了预编码矩阵获得单元 1730中的各个部件与存储单元 1710的连接关系的示例。本领域技术人员可以容易地想到其它可能的连接关系。

[222] 根据本发明的一个实施例，所述下行信令中还包含指示要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵的数目的分配方案的信息。

[223] 根据本发明的该实施例，所述存储单元 1710还被配置为存储预编码矩阵数目分配表，所述预编码矩阵数目分配表中包含信噪比与要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵数目的对应关系。

[224] 根据本发明的该实施例，预编码矩阵数目分配方案获得子单元 1810 配置为根据，示所述预编码矩阵数目分配案信息，从在所述存、储单

[225] 根据本发明的该实施例，预编码矩阵码书选择子单元 1820被配置为根据所述预编码矩阵数目分配方案获得子单元所获得的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书。

[226] 根据本发明的该实施例，预编码矩阵获得子单元 1830被配置为根据指示由所述基站指定的预编码矩阵的信息，从由所，预编码矩阵码书选择中获得所述预编码矩阵。

[227] 关于以上各个装置中的各个单元的操作的进一步细节，可以参考以上相应的方法的各个实施例，这里不再详细描述。 [228] 上述装置中各个组成模块、单元、子单元可以通过软件、固件、硬件或其组合的方式进行配置。配置可使用的具体手段或方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。在通过软件或固件实现的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机（例如图 19所示的通用计算机 1900 ) 安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

[229] 图 19了示出可用于实施根据本发明实施例的方法和装置的计算机的示意性框图。

[230] 在图 19中，中央处理单元 (CPU)1901根据只读存储器 (ROM)1902中存储的程序或从存储部分 1908加载到随机存取存储器 (RAM)1903的程序执行各种处理。在 RAM 1903中，还才艮据需要存储当 CPU 1901执行各种处理等等时所需的数据。 CPU 1901、 ROM 1902和 RAM 1903经由总线 1904彼此连接。输入 /输出接口 1905也连接到总线 1904。

[231] 下述部件连接到输入 /输出接口 1905: 输入部分 1906 (包括键盘、鼠标等等）、输出部分 1907 (包括显示器，比如阴极射线管 (CRT)、液晶显示器 (LCD)等，和扬声器等）、存储部分 1908 (包括硬盘等）、通信部分 1909 (包括网络接口卡比如 LAN 卡、调制解调器等）。通信部分 1909 经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器 1910也可连接到输入 /输出接口 1905。可拆卸介质 1911比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等可以根据需要被安装在驱动器 1910上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分 1908中。

[232] 在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质 1911安装构成软件的程序。

[233] 本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图 19所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质 1911。可拆卸介质 1911 的例子包含磁盘 (包含软盘 (注册商标))、光盘 (包含光盘只读存储器 (CD-ROM)和数字通用盘 (DVD))、磁光盘（包含迷你盘 (MD) (注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是 ROM 1902、存储部分 1908中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

[234] 本发明还提出一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

[235] 相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

[236] 在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和 /或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

[237] 应该强调，术语 "包括 /包含" 在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

[238] 此外，本发明的方法不限于按照说明书中描述的时间顺序来执行，也可以按照其他的时间顺序地、并行地或独立地执行。因此，本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。

实验结果

[239] 以下给出根据枣发

码书组的实际示例。本领域技术人员应理解，以下示例仅为说明目的，而不是要限制本发明。

[240] 表 4给出在 4发射天线的系统中，当 Rank=l时，利用根据本发明实施例的预编码矩阵全集形成方法，釆用 QPSK星座点作为预编码矩阵元素而形成的预编码矩阵全集。该预编码矩阵全集中共 64个预编码矩阵。表 4. Rank=l的预编码矩阵全集

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 li -1 -li 1 li -1 -li 1 li -1 -li li li li li -1 -1 -1 -1 -li -li -li -li

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 li -1 -li 1 li -1 -li 1 li -1 -li

1 1 1 1 li li li li -1 -1 -1 -1 li li li li li li li li li li li li

29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 li -1 -li 1 li -1 -li 1 li -1 -li

-li -li -li -li 1 1 1 1 li li li li li li li li -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 li -1 -li 1 li -1 -li 1 li -1 -li

-1 -1 -1 -1 -li -li -li -li 1 1 1 1

-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -li -li -li -li

53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 li -1 -li 1 li -1 -li 1 li -1 -li li li li li -1 -1 -1 -1 -li -li -li -li

-li -li -li -li -li -li -li -li -li -li -li -li

[241] 作为示例，使用以下功率归一化矩阵对表 4所示的预编码矩阵全集进行功率归一化：

[242] 利用表 4的预编码矩阵全集，使用根据本发明实施例的生成预编码矩阵码书组的方法，得到的预编码矩阵码书组为：

[16 40 6 46 52 18 58 28 31 61 55 21 3 9 43 33 14 63 11 1 41 35 60 50 26 53

23 38 20 8 45 32 34 36 13 44 25 49 27

17 64 12 30 47 39 15 42 5 54 57 7 62

4 10 19 59 56 2 51 24 29 37 22 48]

或者可以为：

[18 28 58 52 40 6 16 46 31 21 61 55 43

3 9 33 1 11 35 41 60 50 20 23 26 38

14 8 29 63 36 49 27 45 54 64 57 5 44

56 47 32 37 10 7 25 17 19 62 59 39 4

30 2 12 24 51 22 53 15 42 13 34 48]

或者可以为：

[ 6 40 46 16 43 33 9 3 52 28 58 18 55

61 31 21 11 35 41 1 8 48 29 23 53 63

20 60 14 50 22 42 54 47 17 5 39 27 25

59 10 34 37 30 36 51 57 24 45 64 2 15

12 7 44 49 19 56 32 62 38 4 26 13]

或者可以为：

[ 61 21 31 55 18 52 28 58 40 46 16 6 3：

43 9 3 48 41 1 35 11 8 14 38 63 29

23 53 20 60 26 50 59 17 2 10 44 36 25

34 7 62 64 32 42 49 57 24 39 51 15 5

54 30 27 45 13 37 56 19 4 47 12]

[243] 以上一共给出了 4个数字序列，每一个数字序列都对应了一个预编码矩阵码书组。在各数字序列中，每一个数字对应于表 4中的预编码矩阵，表示表 4中的预编码矩阵的编号。

[244] 特别的，预编码矩阵个数为 16的预编码矩阵码书（或预编码矩阵码书组）可以为：

[ 16 40 6 46 52 18 58 28 31 61 55 21 3 9 43 33] [245] 以上给出数字序列中的每一个数字对应表 4中的预编码矩阵的编号。需要特别指出的是，上述大小为 16的预编码矩阵码书序列中各数字的先后关系没有具体限制。

[246] 表 5给出在 4发射天线的系统中，当 Rank=2时，利用根据本发明实施例的预编码矩阵全集形成方法，釆用 QPSK星座点作为预编码矩阵元素而形成的一种预编码矩阵全集。该预编码矩阵全集中共 48个预编码矩阵。每个预编码矩阵中的每一列有两个零，以减小发射天线的峰均比。表 5. Rank=2的预编码矩阵全集

1 2 3 4 5 6

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

1 0 1 0 1 0 1 0 i 0 i 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0 1 0 i 0 -1 0 -li 0 1 0 i

7 8 9 10 11 12

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 i 0 i 0 -1 0 -1 0 -1 0 -1 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0 -1 0 -li 0 1 0 i 0 -1 0 -li

13 14 15 16 17 18

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

-li 0 -li 0 -li 0 -li 0 0 1 0 1

0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0

0 1 0 i 0 -1 0 -li 0 1 0 i

19 20 21 22 23 24

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

1 0 1 0 i 0 i 0 i 0 i 0

0 -1 0 -li 0 1 0 i 0 -1 0 -li 25 26 27 28 29 30

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

-1 0 -1 0 -1 0 -1 0 -li 0 -li 0

0 1 0 i 0 -1 0 -li 0 1 0 i

31 32 33 34 35 36

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

-li 0 -li 0 0 1 0 i 0 -1 0 -li

0 -1 0 -li 1 0 1 0 1 0 1 0

37 38 39 40 41 42

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0 1 0 i 0 -1 0 -li 0 1 0 i i 0 i 0 i 0 i 0 -1 0 -1 0

43 44 45 46 47 48

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0 -1 0 -li 0 1 0 i 0 -1 0 -li

-1 0 -1 0 -li 0 -li 0 -li 0 -li 0

[247] 作为示例，使用以下功率归一化矩阵对表 5所示的预编码矩阵全集进行功率归一化：

[248] 利用表 5的预编码矩阵全集，使用根据本发明实施例的生成预编码矩阵码书组的方法，得到的预编码矩阵码书组为： [33 43 35 41 3 12 24 18 13 29 26 5 31

10 46 40 38 48 15 20 23 2 25 8 6 32

16 17 11 27 22 1 36 42 39 47 37 28 19

45 7 34 9 21 30 14 44 4]

或者可以为

[23 17 42 33 39 26 8 14 6 16 28 47 31

44 11 1 3 29 36 18 37 46 24 12 13 5

38 32 22 48 19 35 41 25 10 2 20 45 27

43 15 7 40 9 4 21 30 34]

[249] 以上-一共给出了 2个数字序列，每个数字序列对应于一 -个预编码码书组。在每个数字序列中，每一个数字对应于表 5中的预编码矩阵，表示表 5中的预编码矩阵的编号。

[250] 特别的，预编码矩阵个数为 16的预编码矩阵码书（或预编码矩阵码书组）可以为：

[ 33 43 35 41 3 12 24 18 13 29 26 5 31 10 46 40]

或者可以为

[23 17 42 33 39 26 8 14 6 16 28 47 31 44 11 1]

[251] 以上给出数字序列中的每一个数字对应表 5中的预编码矩阵的编号。需要特别指出的是，上述大小为 16的预编码矩阵码书序列中各数字的先后关系没有具体限制。

[252] 表 6给出在 4发射天线的系统中，当 Rank=3时，利用根据本发明实施例的预编码矩阵全集形成方法，釆用 QPSK星座点作为预编码矩阵元素而形成的一种预编码矩阵全集。该预编码矩阵全集中共 192个预编码矩阵。每个预编码矩阵中的三列中有两列（任意两列）各有两个零，以减小发射天线的峰均比。 0 ILOL'O- SO ILOL'O- 0 SO HLOL'O 0 SO

HLOL'O- 0 ISO 0 HLOL'O- ISO ILOL'O 0 ISO

ILOL'O 0 SO ILOL'O 0 SO 0 ILOL'O- SO

0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO

SI PI £1

0 ILOL'O- SO HLOL'O- 0 SO ILOL'O- 0 SO

HLOL'O- 0 SO 0 ILOL'O- SO ILOL'O 0 SO

ILOL'O 0 iS'O- ILOL'O 0 iS'O- 0 HLOL'O iS'O-

0 ILOL'O S'O 0 ILOL'O S'O 0 ILOL'O S'O

Zl 11 01

0 ILOL'O- SO ILOL'O 0 SO ILOL'O- 0 SO

ILOL'O 0 SO 0 ILOL'O- SO ILOL'O 0 SO

ILOL'O 0 s*o- ILOL'O 0 s*o- 0 ILOL'O s*o-

0 ILOL'O S'O 0 ILOL'O S'O 0 ILOL'O S'O

6 8 L

0 ILOL'O- SO HLOL'O 0 SO 0 SO

HLOL'O 0 SO 0 ILOL'O- SO 0 SO

ILOL'O 0 ISO ILOL'O 0 ISO 0 HLOL'O- ISO

0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO

9 S P

0 ILOL'O- SO ILOL'O- 0 SO ILOL'O- 0 SO

ILOL'O- 0 SO 0 ILOL'O- SO ILOL'O 0 SO

ILOL'O 0 SO ILOL'O 0 SO 0 ILOL'O- SO

0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO

£ z I

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T8CO .0/OlOZN3/X3d ζιεο蘭 ΐοζ OAV ILOL'O 0 s*o- ILOL'O 0 s*o- 0 ILOL'O s*o-

0 ILOL'O S'O 0 ILOL'O S'O 0 ILOL'O S'O

££ Z£ l£

0 ILOL'O- SO HLOL'O 0 SO ILOL'O 0 SO

HLOL'O- 0 s*o- 0 ILOL'O s*o- ILOL'O 0 s*o-

ILOL'O 0 iS'O ILOL'O 0 iS'O 0 HLOL'O- iS'O

0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO

0£ 6Z SZ

0 ILOL'O- SO ILOL'O- 0 SO ILOL'O 0 SO

ILOL'O 0 s*o- 0 ILOL'O s*o- ILOL'O 0 s*o-

ILOL'O 0 S'O ILOL'O 0 S'O 0 ILOL'O- S'O

0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO 0 ILOL'O SO

LZ 91 SZ

0 ILOL'O- SO 0 SO HLOL'O 0 SO

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[253] 作为示例，在要求各个传输层功率相等的情况下，使用以下功率归一化矩阵对表 6所示的预编码矩阵全集进行功率归一化：

[254] 作为另一示例，在要求各个传输层的功率不相等的情况下，使用表 7 所示的功率归一化矩阵对表 6所示的预编码矩阵全集进行功率归一化：表 7: 对角元素不相等的功率归一化矩阵

[255] 在使用上述对角元素相等的归一化矩阵的情况下，利用表 6的预编码矩阵全集，使用根据本发明实施例的生成预编码矩阵码书组的方法，得到的预编码矩阵码书组为：

[36 6 108 5 115 133 10 28 161 89 191 71 51

171 153 81 13 43 130 100 176 74 107 126 167 139

95 185 65 37 109 19 75 177 57 30 12 132 102

147 184 80 50 106 170 64 152 34 70 20 39 160

56 190 21 14 88 38 93 134 186 44 175 66 116

99 156 125 35 73 27 157 48 55 174 146 120 1

180 94 131 110 140 151 144 101 84 79 54 112 29

18 11 121 60 78 138 166 150 9 159 49 129 4

187 142 68 22 179 92 62 169 163 168 123 124 164

122 16 149 188 26 42 85 114 158 104 32 15 91

182 58 2 136 86 40 117 96 189 127 46 128 82

24 145 8 162 90 3 135 52 137 72 141 155 7

45 61 173 25 59 143 113 111 103 181 183 118 172

98 154 97 83 33 41 47 119 192 17 76 148 77

178 69 67 105 165 53 87 31 23 63]

[256] 以上一共给出了 1个数字序列，该数字序列对应于一个预编码矩阵码书组。在该数字序列中，每一个数字对应于表 6中的预编码矩阵，表示表 5中的预编码矩阵的编号。

[257] 特别的，预编码矩阵个数为 20的预编码矩阵码书（或预编码矩阵码书组）可以为：

[36 6 108 5 115 133 10 28 161 89 191 71 51 171 153 81 13 43 130 100]

[258] 以上给出数字序列中的每一个数字对应表 6中的预编码矩阵的编号。需要特别指出的是，上述大小为 20的预编码矩阵码书序列中各数字的先后关系没有具体限制。

[259] 特别的，预编码矩阵个数为 23的预编码矩阵码书（或预编码矩阵码书组）可以为：

[36 6 108 5 115 133 10 28 161 89 191 71 51

171 153 81 13 43 130 100 176 74 107]

[260] 以上给出数字序列中的每一个数字对应表 6中的预编码矩阵的编号。需要特别指出的是，上述大小为 23的预编码矩阵码书序列中各数字的先后关系没有具体限制。计出的针对秩为 1、 2、 3时^编码矩阵码书组，并且特别的给出'了在预编码矩阵个数确定情况下的预编码矩阵码书。

[262] 对于秩为 4的码书组，可以釆用预编码矩阵元素个数为 1的码书，该预编码矩阵为单位阵。

[263] 尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。

Claims

权利要求书

1. 一种生成用于多天线通信系统的预编码矩阵码书组的方法，包括：信道矩阵集合生成步骤：生成包括 N个信道矩阵的信道矩阵集合， N 为大于 1的整数，每个信道矩阵对应于一个信道实例；

性能参数矩阵生成步骤：基于包括 M个预编码矩阵的预编码矩阵全集和所述信道矩阵集合，生成 M行 N列的性能参数矩阵 TP, 其中 M为正整数，所述性能参数矩阵 TP的每一行代表与同一预编码矩阵相关的性能参数的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的性能参数的值；以及

预编码矩阵码书组生成步骤：基于所述性能参数矩阵 TP, 根据每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小，对所述预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序，以得到排序后的预编码矩阵全集，作为预编码矩阵码书组。

2. 如权利要求 1所述的方法，其中，在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

3. 如权利要求 1所述的方法，其中，所述性能参数为吞吐量，并且所述性能参数矩阵生成步骤包括：

确定所述通信系统的信干噪声比；

基于所述信干噪声比，针对所述信道矩阵集合中的每个信道矩阵所对应的信道实例，计算所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵所对应的所述通信系统的后验信噪比向量，得到 MxN个后验信噪比向量；

将所述后验信噪比向量转化为所述通信系统的吞吐量的值；以及将所有的吞吐量的值排列成 M行 N列的吞吐量矩阵 TP, 其中每一行代表与同一预编码矩阵相关的吞吐量的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的吞吐量的值，每个元素表示在与该元素所在的列相关的信道矩阵所对应的信道实例下，当使用与该元素所在的行相关的预编码矩阵时，所述通信系统的吞吐量的值。

4. 如权利要求 1所述的方法，其中，所述预编码矩阵码书组生成步骤包括：

针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一小的预编码矩阵；

依次执行第二级至第 M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二小至第 M小的 M-1个预编码矩阵；以及根据所述预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小来排列所述预编码矩阵，以得到排序后的预编码矩阵全集。

5. 如权利要求 4所述的方法，其中，以所述性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP₁₅ 第 Κ级预编码矩阵排序子处理包括以下步骤，其中 Κ为整数且 1<Κ≤Μ:

Α)将第 K级性能参数矩阵 TP_K中的第 i行删除，得到 M-K行 N列的性能参数矩阵 ΤΡκι, 其中 i为整数且 l≤i≤M+l-K;

B) 将所述性能参数矩阵 TP_ffi的每一列中的最大值相加，得到的值作为所述性能参数矩阵 ΤΡ 的性能参数值；

C )重复执行步骤 A )和 Β ) M+1-K次，每次删除所述性能参数矩阵 ΤΡκ中的不同行，得到 M+1-K个所述性能参数矩阵 TP_ffi的性能参数值；

D )确定与所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的被删除行相关的预编码矩阵，作为对所述通信系统的性能参数贡献第 K小的预编码矩阵；以及

E )从所述第 K级性能参数矩阵 TP_K中删除所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的行，得到 Μ-Κ行 Ν列的性能参数矩阵作为第 K+1级性能参数矩阵。

6. 如权利要求 1所述的方法，其中，所述预编码矩阵码书组生成步骤包括：

针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵；

依次执行第二级至第 M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二大至第 M大的 M-1个预编码矩阵；以及根据所述预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小来排列所述预编码矩阵，以得到排序后的预编码矩阵全集。

7. 如权利要求 6所述的方法，其中，以所述性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP 第 Κ级预编码矩阵排序子处理包括以下步骤，其中 Κ为整数且 1<Κ≤Μ:

Α )将第 K级性能参数矩阵 TP_K的第 i行与所述性能参数矩阵 TP中的与对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K-1 大的预编码矩阵相关的 K-1个行组合，以形成 K行 N列的性能参数矩阵 ΤΡκι, 其中 i为整数且 l≤i≤M+l-K;

B )将性能参数矩阵 TP 的每一列中的最大值相加，得到的值作为性能参数矩阵 ΤΡ 的性能参数值；

C )重复执行步骤 A )和 Β ) M+1-K次，每次选择所述性能参数矩阵 ΤΡκ中的不同行，得到 M+1-K个所述性能参数矩阵 TP_ffi的性能参数值；

D )确定与所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的选择行相关的预编码矩阵，作为对所述通信系统的性能参数贡献第 Κ大的预编码矩阵；以及

Ε )从所述第 Κ级性能参数矩阵 ΤΡ_Κ中删除所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的行，得到 Μ-Κ行 Ν列的性能参数矩阵作为第 K+1级性能参数矩阵。

8. 如权利要求 1所述的方法，其中所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵具有以下形式： [1， 1， ... 1; x_u， x₁₂， …， x_lq; x₂₁， x₂₂， …， x_2q; …，…， x_pl， x_p2,…， x_pq], 其中， p为整数且 l≤p≤P, q为整数且 l≤q≤Q, P代表所述通信系统的发射天线的数目，且 Q代表所述通信系统的秩；并且

所述预编码矩阵全集由满足所述形式的以下预编码矩阵中的至少一种形成：由 DFT矩阵的至少一列组成的预编码矩阵、由 Hadamard矩阵的至少一列组成的预编码矩阵、由 QPSK星座点作为元素的预编码矩阵、由 8PSK星座点作为元素的预编码矩阵以及由 16PSK星座点作为元素的预编码矩阵。

9. 如权利要求 1所述的方法，其中，在所述性能参数矩阵生成步骤之前，利用主对角元素不完全相等的对角矩阵作为功率归一化矩阵，对所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵进行功率归一化。

10. 一种用于多天线通信系统的预编码矩阵指定方法，所述多天线通信系统包括至少一个基站和至少一个移动台，所述方法包括：

预编码矩阵选择步骤：所述基站根据从所述移动台接收到的信号的信息，从在所述基站上存储的至少一个预编码矩阵码书组中选择要指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层；

下行信令生成步骤：基于所选择的预编码矩阵，生成下行信令，所述下行信令中包含指示所述选择的预编码矩阵的信息；以及

下行信令发送步骤：将所生成的下行信令发送给所述移动台，其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为

M 的预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小而排序的， M 为正整数，并且在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

11. 如权利要求 10所述的方法，其中，所述预编码矩阵选择步骤包括：

根据所述接收到的信号的信噪比，从在所述基站上存储的预编码矩阵数目分配表中选择与所述信噪比相对应的预编码矩阵数目分配方案，所述预编码矩阵数目分配表中包含信噪比与要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵数目的对应关系；

根据所选择的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书；以及

能参数最大的预编码矩阵。

12. 如权利要求 11所述的方法，其中，所述下行信令生成步骤还包括：

将指示所述选择的预编码矩阵数目分配方案的信息和指示所述选择的预编码矩阵的信息承载到所述下行信令中。

13. 一种用于多天线通信系统的数据传输方法，所述多天线通信系统包括至少一个基站和至少一个移动台，所述方法包括：

下行信令接收步骤：所述移动台接收来自所述基站的下行信令，所述下行信令中包含指示由所述基站指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵的信息；预编码矩阵获得步骤：基于所述预编码矩阵的信息，从在所述移动台上存储的至少一个预编码矩阵码书组中获得所述预编码矩阵，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层；以及

预编码步骤：利用所获得的预编码矩阵对待发送到所述基站的数据进行预编码，

其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为

14. 如权利要求 13所述的方法，其中，

所述下行信令中还包含指示要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵的数目的分配方案的信息；并且

获得所述预编码矩阵的步骤包括：

根据指示所述预编码矩阵数目分配方案的信息，从在所述移动台上存储的预编码矩阵数目分配表中获得所述预编码矩阵数目分配方案，所述预编码矩阵数目分配表中包含信噪比与要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵数目的对应关系；

根据所获得的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书；以及

根据指示由所述基站指定的预编码矩阵的信息，从由所选择的预编码矩阵码书中的预编码矩阵形成的预编码矩阵集合中获得所述预编码矩阵。

15.一种生成用于多天线通信系统的预编码矩阵码书组的装置，包括：信道矩阵集合生成单元，被配置为生成包括 N个信道矩阵的信道矩阵集合， N为大于 1的整数，每个信道矩阵对应于一个信道实例；

性能参数矩阵生成单元，被配置为基于包括 M个预编码矩阵的预编码矩阵全集和所述信道矩阵集合，生成 M行 N列的性能参数矩阵 TP, M为正整数，所述性能参数矩阵 TP的每一行代表与同一预编码矩阵相关的性能参数的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的性能参数的值；以及预编码矩阵码书组生成单元，被配置为基于所述性能参数矩阵 TP, 根据每个预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小，对所述预编码矩阵全集中的预编码矩阵进行排序，以得到排序后的预编码矩阵全集，作为预编码矩阵码书组。

16. 如权利要求 15所述的装置，其中，在所述预编码矩阵码书组中，所述排序后的预编码矩阵全集中的对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵组成大小为 1的预编码矩阵码书，对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K大的前 K个预编码矩阵组成大小为 K的预编码矩阵码书， K为整数且 1<K≤M。

17. 如权利要求 15所述的装置，其中，所述性能参数为吞吐量，并且所述性能参数矩阵生成单元包括：

信干噪声比确定单元，被配置为确定所述通信系统的信干噪声比；后验信噪比向量计算单元，被配置为基于所述信干噪声比，针对所述信道矩阵集合中的每个信道矩阵所对应的信道实例，计算所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵所对应的所述通信系统的后验信噪比向量，得到 MxN个后验信噪比向量；

吞吐量矩阵生成单元，被配置为将所述后验信噪比向量转化为所述通信系统的吞吐量的值，并且将所有的吞吐量的值排列成 M行 N列的吞吐量矩阵 TP, 其中每一行代表与同一预编码矩阵相关的吞吐量的值，每一列代表与同一信道矩阵相关的吞吐量的值，每个元素表示在与该元素所在的列相关的信道矩阵所对应的信道实例下，当使用与该元素所在的行相关的预编码矩阵时，所述通信系统的吞吐量的值。

18. 如权利要求 15所述的装置，其中，所述预编码矩阵码书组生成单元包括：

预编码矩阵贡献确定子单元，被配置为针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一小的预编码矩阵，以及依次执行第二级至第 M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二小至第 M 小的 M-1个预编码矩阵；以及

预编码矩阵排列子单元，被配置为才艮据所述预编码矩阵对所述通信系统的性能参数的贡献大小来排列所述预编码矩阵，以得到排序后的预编码矩阵全集。

19. 如权利要求 18所述的装置，其中，所述预编码矩阵贡献确定子单元被进一步配置为以所述性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP₁₅ 通过以下方式来进行第 K级预编码矩阵排序子处理，其中 K为整数且 1<K≤M:

A)将第 K级性能参数矩阵 TP_K中的第 i行删除，得到 M-K行 N列的性能参数矩阵 ΤΡκι, 其中 i为整数且 l≤i≤M+l-K;

D )确定与所述 M+1-K个性能参数值中最大的一个所对应的被删除行相关的预编码矩阵，作为对所述通信系统的性能参数贡献第 Κ小的预编码矩阵；以及

20. 如权利要求 15所述的装置，其中，所述预编码矩阵码书组生成单元包括：

预编码矩阵贡献确定子单元，被配置为针对所述性能参数矩阵 TP执行第一级预编码矩阵排序子处理，以确定对所述通信系统的性能参数贡献第一大的预编码矩阵，以及依次执行第二级至第 M级预编码矩阵排序子处理，以分别确定对所述通信系统的性能参数贡献第二大至第 M 大的 M-1个预编码矩阵；以及

21. 如权利要求 20所述的装置，其中，所述预编码矩阵贡献确定子单元被进一步配置为以所述性能参数矩阵 TP作为第一级性能参数矩阵 TP₁₅ 通过以下方式来进行第 Κ级预编码矩阵排序子处理，其中 Κ为整数且 1<Κ≤Μ:

Α )将第 K级性能参数矩阵 TP_K的第 i行与所述性能参数矩阵 TP中的与对所述通信系统的性能参数贡献第一大至第 K-1 大的预编码矩阵相关的 K-1个行组合，以形成 K行 N列的性能参数矩阵 TP_ffi, 其中其中 i 为整数且 l≤i≤M+l-K; B )将性能参数矩阵 TP 的每一列中的最大值相加，得到的值作为性能参数矩阵 ΤΡ 的性能参数值；

22. 如权利要求 15所述的装置，还包括预编码矩阵全集形成单元，所述预编码矩阵全集形成单元被配置为：

确定预编码矩阵的形式为 [1， 1， ... 1; x_u， x₁₂， …， x_lq; x₂₁， x₂₂， …， x_2q; . · .，. · .， ...；x_pl， x_p2，...，x_Pq] , 其中， 1≤_P≤P且 l≤q≤Q, P为所述通信系统的发射天线的数目，且 Q为所述通信系统的秩；以及

使用满足所述形式的以下预编码矩阵中的至少一种来形成所述预编码矩阵全集：由 DFT矩阵的至少一列组成的预编码矩阵、由 Hadamard 矩阵的至少一列组成的预编码矩阵、由 QPSK星座点作为元素的预编码矩阵、由 8PSK星座点作为元素的预编码矩阵以及由 16PSK星座点作为元素的预编码矩阵。

23. 如权利要求 15所述的装置，还包括功率归一化单元，所述功率归一化被配置为利用主对角元素不完全相等的对角矩阵作为功率归一化矩阵，对所述预编码矩阵全集中的每个预编码矩阵进行功率归一化。

24. —种基站，用于多天线通信系统，所述多天线通信系统包括所述基站和至少一个移动台，所述基站包括：

存储单元，被配置为存储至少一个预编码矩阵码书组，每个所述预编码矩阵码书组对应于所述通信系统的一个传输层；

预编码矩阵选择单元，被配置为根据所述基站从所述移动台接收到的信号的信息，从在所述存储单元中存储的所述预编码矩阵码书组中选择要指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵；

下行信令生成单元，被配置为基于所选择的预编码矩阵，生成下行信令，所述下行信令中包含指示所述选择的预编码矩阵的信息；以及下行信令发送单元，被配置为将所生成的下行信令发送给所述移动，其中，每个所述预编码矩阵码书组中的所有预编码矩阵是根据大小为

25. 如权利要求 24所述的基站，其中，

所述存储单元还被配置为存储预编码矩阵数目分配表，所述预编码矩阵数目分配表中包含信噪比与要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵数目的对应关系；并且

所述预编码矩阵选择单元包括：

预编码矩阵数目分配方案选择子单元，被配置为根据所述基站接收到的信号的信噪比，从所述存储单元中存储的预编码矩阵数目分配表中选择与所述信噪比相对应的预编码矩阵数目分配方案；

预编码矩阵码书选择子单元，被配置为根据所选择的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书；以及

预编码矩阵选择子单元，被配置为从由所选择的预编码矩阵码书中的预编码矩阵形成的预编码矩阵集合中选择使得所述移动台与所述基站之间的通信所使用的当前信道的性能参数最大的预编码矩阵。

26. 如权利要求 24所述的基站，其中，所述下行信令生成单元还被配置为将指示所述选择的预编码矩阵数目分配方案的信息和指示所述选择的预编码矩阵的信息承载到所述下行信令中。

27. 一种移动台，用于多天线通信系统，所述多天线通信系统包括所述移动台和至少一个基站，所述移动台包括：

下行信令接收单元，被配置为接收来自所述基站的下行信令，所述下行信令中包含指示由所述基站指定的用于所述基站与所述移动台之间的通信的预编码矩阵的信息；

预编码矩阵获得单元，被配置为基于所述预编码矩阵的信息，从在所述存储单元中存储的预编码矩阵码书组中获得所述预编码矩阵；以及预编码单元，被配置为利用所获得的预编码矩阵对待发送到所述基站的数据进行预编码，

28. 如权利要求 27所述的移动台，其中，

所述下行信令中还包含指示要分配给所述通信系统的各个传输层的预编码矩阵的数目的分配方案的信息；

所述预编码矩阵获得单元包括：

预编码矩阵数目分配方案获得子单元，被配置为根据指示所述预编码矩阵数目分配方案的信息，从在所述存储单元中存储的预编码矩阵数目分配表中获得所述预编码矩阵数目分配方案；

预编码矩阵码书选择子单元，被配置为根据所述预编码矩阵数目分配方案获得子单元所获得的预编码矩阵数目分配方案，分别从与每个所述传输层相对应预编码矩阵码书组中选择大小为要分配给该传输层的预编码矩阵数目的预编码矩阵码书；以及

预编码矩阵获得子单元，被配置为根据指示由所述基站指定的预编码矩阵的信息，从由所述预编码矩阵码书选择子单元所选择的预编码矩阵码书中的预编码矩阵形成的预编码矩阵集合中获得所述预编码矩阵。