WO2014179903A1 - Mimo系统中的多天线信道抽取码本反馈方法及装置 - Google Patents

Mimo系统中的多天线信道抽取码本反馈方法及装置 Download PDF

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WO2014179903A1
WO2014179903A1 PCT/CN2013/000681 CN2013000681W WO2014179903A1 WO 2014179903 A1 WO2014179903 A1 WO 2014179903A1 CN 2013000681 W CN2013000681 W CN 2013000681W WO 2014179903 A1 WO2014179903 A1 WO 2014179903A1
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codewords
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武露
刘皓
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上海贝尔股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0636—Feedback format
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting

Definitions

  • the present invention relates generally to mobile communication technologies and, more particularly, to a Multiple User Multiple Input Multiple Output (MU MIMO) transmission technique.
  • MU MIMO Multiple User Multiple Input Multiple Output
  • a method for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system comprising: detecting a downlink multi-antenna channel; estimating long-term broadband channel characteristics according to the result of the detecting, Determining a first codeword in the first-level decimation codebook corresponding to the rank R; any one of the complete first-level codebooks is a four-diagonal matrix, wherein the diagonal is two 2 x C a block matrix, the column vectors of the two 2 x C block matrices are selected from a DFT beam vector; wherein the first level decimation codebook is extracted from the complete first level via at least one of the following three extraction modes Codebook: 1) remove some of the codewords with partial DFT beam overlap with each other, 2) remove some of the codewords that are repeated for all DFT beams with each other, 3) remove some of the codewords to reduce the DFT beam An optional range; feeding back an index of the first codeword; determining, according to the short-term channel
  • An embodiment of the above method further comprises: determining a rank of the downlink transmission.
  • an apparatus for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system comprising: a detection module configured to detect a downlink multi-antenna channel; a first determining module configured to be configured according to Determining the long-term wideband channel characteristic of the result of the detection, determining the first codeword in the first-level decimation codebook corresponding to the rank R; any one of the complete first-level codebooks is four a diagonal matrix, wherein the diagonal is two 2 x C block matrices, and the column vectors of the two 2 x C block matrices are selected from ( ⁇ ⁇ ⁇ beam vectors; wherein the first level decimation codebook is via Extracting from the complete first level codebook by at least one of the following three extraction methods: 1) removing a portion of the codewords with partial DFT beam overlaps with each other, 2) repeating for all DFT beams between each other a codeword, remove a portion, 3) remove a portion of the codeword to reduce an optional
  • An embodiment of the above apparatus further includes a third determining module configured to determine a rank of the downlink transmission.
  • a user equipment that includes the apparatus described above.
  • a method for a base station having four transmit antennas for a multiple input multiple output system including: receiving a rank of a downlink transmission fed back by a user equipment, and a first level extraction codebook An index of a codeword, and an index of the second codeword in the second-stage decimation codebook; any codeword in the complete first-level codebook is a four-diagonal matrix, wherein the diagonal is two 2x a C block matrix, the column vectors of the two 2 x C block matrices are selected from (1 1 1 beam vector; wherein the first level decimation codebook is extracted from at least one of the following three extraction modes;
  • the complete first-level codebook 1) remove some of the codewords with partial DFT beam overlap with each other, 2) remove some of the codewords that are repeated for all DFT beams with each other, 3) remove some of the codewords to Decreasing an optional range of DFT beams; any codeword in the complete second-level codebook is a 2C x R matrix
  • an apparatus for a base station having four transmit antennas for a multiple input multiple output system comprising: a receiving module configured to receive a rank of a downlink transmission fed back by a user equipment, first An index of the first codeword in the decimated codebook, and an index of the second codeword in the second decimated codebook; any codeword in the complete first-level codebook is a four-diagonal matrix, wherein the diagonal There are two 2 x C block matrices, the column vectors of the two 2 x C block matrices are selected from Qi DFT beam vectors; wherein the first level decimation codebook is via at least one of the following three extraction methods; Extracted from the complete first-level codebook: 1) remove some of the codewords with partial DFT beam overlap with each other, 2) remove some of the codewords that are repeated for all DFT beams with each other, 3) remove parts Codeword to reduce the selectable range of the DFT beam; any codeword in the complete second-level codebook is
  • a base station apparatus that includes the apparatus described above.
  • the second level extraction codebook is extracted from the complete by at least one of 1), 2), 3) of the four extraction methods.
  • the second level codebook is extracted from the complete by at least one of 1), 2), 3) of the four extraction methods.
  • the column vector of the codeword in the complete first level codebook includes an equally spanned DFT beam vector and an orthogonal DFT beam vector, or an equally spanned DFT beam vector There are no mutually orthogonal DFT beam vectors.
  • the column vector corresponding to any one of the complete second level codebooks is configured to independently select the same or for each polarization direction. Different DFT beams are configured or selected to select the same DFT beam for each polarization direction.
  • any one of the complete second level codebooks are configured to independently select the same or for each polarization direction Different DFT beams and select the same DFT beam for each layer, or configure each layer to independently select the same or different DFT beams and select the same DFT beam for each polarization direction, or configure for each pole
  • the direction selects the same or different DFT beams independently and independently selects the same or different DFT beams for each layer, or configures the same DFT beam for each polarization direction and selects the same DFT for each layer Beam.
  • the first level codebook corresponding to rank 3 or 4 is a true subset of the complete first level codebook corresponding to rank 1 or 2.
  • the column vector of the 2 x C block matrix includes orthogonal DFT beam vectors in the second level codebook.
  • the column vector of any of the codewords is configured to independently select the same or different DFT beams for each polarization direction, or to select the same DFT beam for each polarization direction.
  • the concept of "layer” above and below can also be understood as “data flow” under multi-streaming applications.
  • the rank of the selected codebook is 1, 2, 3 or 4, which means that the number of downstream data streams involved in the corresponding application is 1, 2, 3 or 4.
  • the construction of the first-level codebook and the second-level codebook should usually also consider the relationship between different data streams (different layers) (for example, beam selection is the same or different).
  • the above technical solution introduces orthogonal DFT (Discrete Fourier Transform) beam selection in the two-stage codebook index feedback, which is more suitable for the MIMO application of the 4 downlink transmit antenna configuration in the cross-polarization direction.
  • orthogonal DFT Discrete Fourier Transform
  • the above scheme introduces a suitable codebook extraction in the 4-antenna downlink channel two-level codebook index feedback, which is suitable for codebook reuse under the feedback overhead limited situation.
  • a method for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple-input multiple-output system including: detecting a downlink multi-antenna channel; determining, in the extracted codebook of rank R, according to the result of the detecting Corresponding codeword; the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, wherein the decimated codebook includes a first partial codeword of the plurality of DFT codewords and the plurality of non-DFT codewords a second partial codeword, or only a portion of the plurality of DFT codewords; and an index of the corresponding codeword is fed back.
  • an apparatus for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system comprising: a detection module, a codeword determination module, and a feedback module.
  • the detection module is configured to detect a downlink multi-antenna channel.
  • the codeword determining module is configured to determine a corresponding codeword in the decimated codebook of rank R according to the result of the detecting; the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, where the decimated codebook includes Decoding a first partial codeword of the plurality of DFT codewords and a second partial codeword of the plurality of non-DFT codewords or only a portion of the plurality of DFT codewords.
  • the feedback module is arranged to feed back an index of the corresponding codeword.
  • a user equipment that includes the apparatus described above.
  • a method for a base station having four transmit antennas for a multiple input multiple output system comprising: receiving a rank of a downlink transmission fed back by a user equipment, and a correspondence in the extracted codebook of the rank An index of a codeword; the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, the decimated codebook including a first partial codeword of the plurality of DFT codewords and the plurality of non-DFT codewords a second partial codeword, or only a part of the plurality of DFT codewords; and determining a downlink channel characteristic according to the rank and an index of the corresponding codeword.
  • an apparatus in a base station having four transmit antennas for a multiple input multiple output system comprising: a receive module and a channel characteristic determination module.
  • the receiving module is configured to receive a downlink transmission rank fed back by the user equipment, an index of a corresponding codeword in the extracted codebook of the rank; the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, and the extraction code
  • the method includes a first partial codeword of the plurality of DFT codewords and a second partial codeword of the plurality of non-DFT codewords, or only a portion of the plurality of DFT codewords.
  • the channel characteristic determining module is configured to determine a downlink channel characteristic according to the rank and an index of the corresponding codeword.
  • a base station apparatus that includes the apparatus described above.
  • the decimated codebook includes only a portion of the plurality of DFT codewords, the partial directional vector having a uniform angular spacing between the main direction vectors. Such an extracted code can maintain good spatial separation characteristics.
  • the decimated codebook includes a first partial codeword of the plurality of DFT codewords and a second partial codeword of the plurality of non-DFT codewords,
  • the main direction vectors of the first partial codewords have a uniform angular interval, and any one of the first partial codewords has the same relationship with a corresponding main direction vector of the second partial codewords.
  • Direction change Such an extracted codebook can maintain better spatial separation characteristics.
  • the above scheme introduces a suitable codebook extraction in the 4-antenna downlink channel codebook index feedback, which is suitable for codebook reuse in the case of limited feedback.
  • Figure 1 illustrates an application scenario in accordance with one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system in accordance with one embodiment of the present invention
  • 3 is a block diagram showing the structure of an apparatus for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system according to an embodiment of the present invention
  • 4 shows a flow chart of a method in a base station having 4 transmit antennas suitable for a multiple input multiple output system in accordance with an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a block diagram showing the structure of a device in a base station having 4 transmit antennas suitable for a multiple input multiple output system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a flow chart showing a method of 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system in accordance with an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a block diagram showing an arrangement of a 4-antenna downlink channel feedback suitable for a multiple input multiple output system in accordance with an embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a flow chart showing a method in a base station having 4 transmit antennas suitable for a multiple input multiple output system in accordance with an embodiment of the present invention
  • Figure 9 is a block diagram showing the arrangement of a device in a base station having 4 transmit antennas suitable for a multiple input multiple output system in accordance with an embodiment of the present invention. detailed description
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an application scenario according to an embodiment of the present invention.
  • the technical solution of the present invention is suitable for a multiple input multiple output system.
  • the base station device 1 and the user equipment 2 are included in the scenario.
  • the technical solution of the present invention is suitable for, for example, but not limited to, Precoding Matrix Index (PMI) feedback between the base station device 1 and the user equipment 2.
  • PMI Precoding Matrix Index
  • the base station or the base station device referred to herein is, for example but not limited to, the Node B or the evolved Node B (eNB) in the LTE system or the LTE-A system, and the present invention
  • the technical solution is also not limited to the applicable LTE system or the LTE-A system.
  • the index feedback adopts a two-stage codebook scheme, and a complete codeword W corresponds to a downlink channel characteristic, which can be expressed as WWW ⁇ , where the first codeword ⁇ is taken from the first Level Codebook B is used to characterize long-term broadband channel characteristics.
  • the second code word W 2 is taken from the second level codebook B l for characterizing short time Channel characteristics. Since the second codeword is obtained by channel detection on the corresponding sub-bands according to the service requirements of the user equipment, it is often also used to characterize the channel characteristics of the corresponding sub-bands.
  • the first codeword can be fed back for a longer period of time, while the second codeword can be fed back with a shorter period.
  • the method 20 includes steps 21, 22, 23, 24, and 25 performed by the user device 2.
  • the user equipment 2 detects the downlink multi-antenna channel.
  • the multiple antennas of the downlink multi-antenna channel detected by the user equipment 2 are the transmitting antennas of the base station apparatus 1.
  • the user equipment 2 determines the first codeword in the first-level decimation codebook corresponding to the rank R according to the long-term wideband channel characteristics estimated by the detection result.
  • Any codeword in the complete first-level codebook is a four-diagonal matrix, where two 2 x C block matrices are on the diagonal, and the column vectors of the two 2 x C block matrices are selected from ( ⁇ DFT) a beam vector.
  • the first-stage decimation codebook is extracted from the complete first-level codebook via at least one of the following three extraction modes: 1) removing codewords that overlap with each other with partial DFT beams Part, 2) remove some of the codewords that are repeated for all DFT beams with each other, 3) remove some of the codewords to reduce the selectable range of the DFT beam.
  • step 23 the user equipment 2 feeds back the index of the first codeword.
  • the user equipment 2 determines the second codeword in the second-level decimation codebook corresponding to the rank R according to the short-term channel characteristics estimated by the detection result and the first codeword.
  • Any one of the complete second-level codebooks is a 2C x R matrix for selecting columns from the first codeword for each polarization direction and layers, and for different poles Phase offset information is introduced between the directions.
  • the second-level decimation codebook is extracted from the complete second-level codebook by at least one of the following four extraction methods: 1) limiting the column selection option; 2) limiting the phase offset factor option; 3) removing Different DFT beam selection between different polarization directions; 4) Removal of different DFT beam selections between different layers.
  • step 25 user equipment 2 feeds back the index of the second codeword.
  • the method 20 above further includes the step 26, the user equipment 2 determining the rank R of the downlink transmission.
  • R can be 1, 2, 3 or 4. This step 26 is typically performed prior to step 22.
  • the apparatus 30 includes a detection module 31, a first determination module 32, a second determination module 33, and a feedback module 34.
  • the device 30 is typically configured in the user equipment 2.
  • the detection module 31 is configured to detect a downlink multi-antenna channel.
  • the first determining module 32 is configured to determine, according to the long-term broadband channel characteristics estimated by the detection result, Corresponding to the first codeword in the first-level decimation codebook of rank R. Any one of the complete first level codebooks is a four diagonal matrix, wherein the diagonal is two 2 C block matrices, and the column vectors of the two 2 C block matrices are selected from a DFT beam vector.
  • the first-level decimation codebook is extracted from the complete first-level codebook by using at least one of the following three extraction modes: 1) For a codeword with a partial DFT beam overlap with each other, a part is removed, 2 For a codeword that repeats all DFT beams with each other, remove a portion, and 3) remove some of the codewords to reduce the selectable range of the DFT beam.
  • Feedback module 34 is configured to feed back an index of the first codeword.
  • the second determining module 33 is configured to determine a second codeword in the second-level decimation codebook corresponding to the rank R according to the short-term channel characteristics estimated by the detection result and the first codeword.
  • Any one of the complete second-level codebooks is a 2C x R matrix for selecting columns from the first codeword for each polarization direction and layers, and for different poles Phase offset information is introduced between the directions.
  • the second-level decimation codebook is extracted from the complete second-level codebook by at least one of the following four extraction methods: 1) limiting the column selection option; 2) limiting the phase offset factor option; 3) removing Different DFT beam selection between different polarization directions; 4) Removal of different DFT beam selections between different layers.
  • Feedback module 34 is also configured to feed back an index of the second codeword.
  • the apparatus 30 described above further includes a third determining module 35 configured to determine the rank R of the downlink transmission.
  • R can be 1, 2, 3 or 4.
  • the rank is usually determined prior to determining the first codeword and the second codeword.
  • the method 40 includes steps 41, 42 performed by the base station device 1.
  • the base station device 1 receives the rank of the downlink transmission fed back by the user equipment, the index of the first codeword in the first-level decimation codebook, and the index of the second codeword in the second-level decimation codebook.
  • Any codeword in the complete first-level codebook is a four-diagonal matrix, where two 2 x C-block matrices are on the diagonal, and the column vectors of the two 2 x C-block matrices are selected from ( ⁇ !
  • the first-stage decimation codebook is extracted from the complete first-level codebook via at least one of the following three decimation modes: 1) for a codeword with a partial DFT beam overlap with each other , remove a part, 2) remove some of the codewords that are repeated for all DFT beams with each other, 3) remove some of the codewords to reduce the selectable range of the DFT beam.
  • any one of the complete second-level codebooks is a 2C x R matrix for selecting columns from the first codeword for each polarization direction and layers, and for different poles
  • the phase offset information is introduced between the directional directions; wherein the second-level decimated codebook is extracted from the complete second-level codebook by using at least one of the following four extraction modes: 1) limiting the column selection option; Limit the phase offset factor option; 3) Remove different DFT beam selections between different polarization directions; 4) Remove different DFT beam selections between different layers.
  • the base station device 1 determines the downlink channel characteristics according to the rank, the index of the first codeword, and the index of the second codeword.
  • Figure 5 is a block diagram showing the structure of a device 50 in a base station having 4 transmit antennas suitable for a multiple input multiple output system in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the apparatus 50 includes a receiving module 51 and a channel characteristic determining module 52.
  • the device 50 is typically configured in the base station device 1.
  • the receiving module 51 is configured to receive the rank of the downlink transmission fed back by the user equipment, the index of the first codeword in the first-level decimation codebook, and the index of the second codeword in the second-level decimation codebook.
  • Any codeword in the complete first-level codebook is a four-diagonal matrix, where two 2 x C block matrices are on the diagonal, and the column vectors of the two 2 x C block matrices are selected from ( ⁇ DFT) a beam vector; wherein the first-stage decimation codebook is extracted from the complete first-level codebook via at least one of the following three extraction modes: 1) for a codeword having a partial DFT beam overlap with each other, Remove a portion, 2) remove a portion of the codewords that are repeated for all DFT beams with each other, and 3) remove portions of the codewords to reduce the selectable range of DFT beams.
  • any one of the complete second-level codebooks is a 2C x R matrix for selecting columns from the first codeword for each polarization direction and layers, and for different poles
  • the phase offset information is introduced between the directional directions; wherein the second-level decimated codebook is extracted from the complete second-level codebook by using at least one of the following four extraction modes: 1) limiting the column selection option; Limit the phase offset factor option; 3) Remove different DFT beam selections between different polarization directions; 4) Remove different DFT beam selections between different layers.
  • the channel characteristic determining module 52 is configured to determine a downlink channel characteristic based on the rank, an index of the first codeword, and an index of the second codeword.
  • a codebook with rank 1 and rank 2 uses the same first-level codebook ⁇ 3 B 3 ⁇ 4 has a total number of codewords of 16, and index feedback uses 4-bit encoding.
  • ⁇ the following variables need to be considered, including the beam set size C of each block matrix, beam granularity Q 1 , beam selection ⁇ ⁇ , ..., ⁇ and beam overlap.
  • the general formula for a complete first-level codebook design can be expressed as:
  • Embodiment 1 the size of the beam set in the diagonal block matrix in the first codeword is 4, and the beam granularity Qj Set to 16, beam selection And ⁇ takes a value between 0 and 15.
  • the beam set includes adjacent and orthogonal DFT beams.
  • the beam spacing between adjacent beams is 2 ⁇ /16, and the orthogonal beam spacing is ⁇ .
  • Any codeword ⁇ is expressed as:
  • Embodiment 1 ⁇ 2
  • the size of the beam set in the diagonal block matrix in the first codeword is 4, the beam granularity is 16, and the beam selection is set to ( ⁇ , ⁇ , ⁇ n, n + l, n + 2,n + 3) , and ⁇ takes values from 0 to 15.
  • the beam set includes equal-span DFT beams with a beam spacing between adjacent beams of 2 ⁇ /16. Any codeword ⁇ 1 is expressed as:
  • the beam set includes adjacent and orthogonal DFT beams. Beam spacing between adjacent beams Is 2 ⁇ /32, and the orthogonal beam spacing is ⁇ . Any codeword ⁇ is expressed as:
  • the beam set includes adjacent and orthogonal DFT beams.
  • the beam spacing between adjacent beams is 2 ⁇ /32, and the orthogonal beam spacing is ⁇ .
  • Any codeword ⁇ is expressed as:
  • the beam set includes equal-span DFT beams.
  • Embodiment 1 6
  • the size of the beam set in the diagonal block matrix in the first codeword is 2
  • the beam granularity is 16
  • n is 0 to 15 values.
  • the beam set consists of two adjacent DFT beams with a beam spacing of 2 ⁇ /16. Any codeword ⁇ is expressed as:
  • the size of the beam set in the diagonal block matrix in the first codeword C is 2 or 4, and includes a plurality of equally spanned or orthogonal DFT beams.
  • the orthogonal beam spacing is fixed to ⁇ , the equal span DFT beam spacing is in the beam granularity
  • Qi When Qi is 32, it can be 2m n /32 (where m is arbitrarily between 1 and 15). When the beam size is 16, it can be 2m ⁇ /16 (where m is any value between 1 and 7).
  • the beam selection method of different polarization directions should be considered according to the structure of the first-stage codebook.
  • e indicates that only the column/row element is non-zero (for example, 1), and Q 2 represents the phase offset granularity.
  • the block matrix X n beam set has a size C of 4, and independently selects the same or different DFT beams for each polarization direction, that is, the sum y 2 or in any column of the second code word W 2
  • the same or different, such second level codebook is adapted to match the first level codebook with redundancy.
  • the number of codewords in the second-level codebook N 2 is 16, using 4-bit index feedback, wherein the beam selection and phase offset information each have four options, respectively, using 2-bit index feedback.
  • Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as: 2
  • only the column selection vector whose first row element is non-zero is a column selection vector in which only the second row element is non-zero (for example, 1), and 3 ⁇ 4 is only the third row element is non-zero.
  • the column selection vector (for example, 1) is a column selection vector in which only the fourth row element is non-zero (for example, 1), and the definition is the same below.
  • Embodiment 1.2.2 block matrix X n
  • the size of the beam set C is 4, and the same DFT beam is selected for each polarization direction, that is, the same as y 2 in any column of the second code word W 2 , such that
  • the second level codebook is adapted to match the first level codebook without redundancy.
  • the number of codewords in the second-level codebook is N2, and 4-bit index feedback is used.
  • the beam selection and phase offset information each have four options, and respectively adopt 2-bit index feedback.
  • Any code W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as:
  • the size C of the beam set in the block matrix 11 is 2, and the same DFT beam is selected for each polarization direction, that is, the sum 2 of the second code word W 2 is the same as 2 , such a second
  • the level codebook is adapted to match the first level codebook that is not redundant.
  • the number of codewords in the second-level codebook is N 2 , and 3-bit index feedback is used.
  • the beam selection has two options using 1-bit index feedback, and the phase offset information has four options.
  • Embodiment 1.2.4 Block Matrix
  • the size of the X n beam set C is 2, and the same or different DFT beams are independently selected for each polarization direction, that is, 1 and y in any column of the second code word W 2 2 or the same or different.
  • the number of codewords in the second-level codebook N 2 is 16, using 4-bit index feedback, wherein the beam selection and phase offset information each have four options, respectively, using 2-bit index feedback.
  • Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as: 2
  • the beam selection methods of different polarization directions and different layers should be considered according to the structure of the first-stage codebook.
  • the following are several schemes for a second-level codebook with a rank of 2.
  • the size of the block matrix X n t beam set C is 4, the same or different DFT beams are independently selected for each polarization direction, and the same DFT beam is selected for each layer, such a second
  • the level codebook is adapted to match the first level codebook that is not redundant.
  • the number of codewords N 2 is 16, using 4-bit index feedback, wherein the beam selection has eight options using 3-bit index feedback, and the phase offset information has two options.
  • Any code word W 2 in the second codebook B 2 is expressed as:
  • Embodiment 1.3.2 block matrix exercise
  • the size of the medium beam set C is 4, the same or different DFT beams are independently selected for each layer, and the same DFT beam is selected for each polarization direction, such a second stage this code is not adapted to match a first redundancy level codebook ⁇ corresponding to the rank number of the second-stage codebook 2 N 2 codewords of 16 4-bit index using feedback, wherein the beam selection eight The option uses 3-bit index feedback, and the phase offset information has two options using 1-bit index feedback.
  • the second-level codebook B is represented by any codeword W 2 : 2
  • Embodiment 1.3.3 block matrix x n t beam set size c is 4, for each polarization direction and layer independently select the same or different DFT beam, such second-level codebook is suitable for redundancy
  • the first level codebook Bi is matched, and the block matrix X n should include orthogonal DFT beams.
  • the number of codewords N 2 is 16, using 4-bit index feedback, wherein the beam selection has eight options using 3-bit index feedback, and the phase offset information has two options. Bit index feedback.
  • Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as:
  • Embodiment 1.3.4 Block Matrix
  • the size of the X n beam set C is 4, and the same or different DFT beams are independently selected for each polarization direction, and the same DFT beam is selected for each layer, such a second stage
  • the codebook is adapted to match the first level codebook having redundancy.
  • the number of codewords N 2 is 8, using 3-bit index feedback, wherein the beam selection has four options using 2-bit index feedback, and the phase offset information has two options. Bit feedback.
  • Any code word W in the second codebook B 2 is shown as:
  • the size of the block matrix X n t beam set C is 4, the same or different DFT beams are independently selected for each layer, and the same DFT beam is selected for each polarization direction, such a second
  • the level codebook is adapted to match the first level codebook with redundancy.
  • the number of codewords in the second-level codebook is 2 , using 3-bit index feedback, wherein the beam selection has four options using 2-bit index feedback, and the phase offset information has two options.
  • Embodiment 1.3.6 block matrix ⁇ ⁇
  • the size of the beam set C is 4, the same DFT beam is selected for each polarization direction, and the same DFT beam is selected for each layer, such a second-level codebook is suitable Matches with the first level codebook that has no redundancy.
  • the number of codewords in the second-level codebook is 2 , using 3-bit index feedback, wherein the beam selection has four options using 2-bit index feedback, and the phase offset information has two options. Bit index feedback.
  • Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as:
  • the block matrix X n beam set has a size C of 2, independently selecting the same or different DFT beams for each polarization direction, and independently selecting the same or different DFT beams for each layer, such that the second level codebook is suitable for the first stage is not redundant code matching truth, X n block matrix should include orthogonal DFT beams.
  • the number of codewords N 2 is 16, using 4-bit index feedback, wherein the beam selection has eight options using 3-bit index feedback, and the phase offset information has two options. Bit index feedback.
  • Any code word W in the second level codebook B 2 is shown as:
  • the size of the block matrix X n t beam set C is 2, the same or different DFT beams are independently selected for each polarization direction, and the same DFT beam is selected for each layer, such a second
  • the level codebook is adapted to match the first level codebook without redundancy.
  • the number of codewords in the second-level codebook is 2 , using 3-bit index feedback, wherein the beam selection has four options using 2-bit index feedback, and the phase offset information has two options. Bit index feedback.
  • Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as:
  • the size of the block matrix X n t beam set C is 2, the same or different DFT beams are independently selected for each layer, and the same DFT beam is selected for each polarization direction, such a second
  • the level codebook is adapted to match the first level codebook without redundancy.
  • the number of codewords in the second-level codebook is 2 , using 3-bit index feedback, wherein the beam selection has four options using 2-bit index feedback, and the phase offset information has two options. Bit index feedback.
  • Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as:
  • codebooks of rank 3 and rank 4 use the same first-level codebook.
  • codebooks of rank 3 and rank 4 use the same first-level codebook.
  • codebooks of rank 3 and rank 4 use the same first-level codebook.
  • codebook schemes are a few alternative codebook schemes.
  • the first-level codebook for rank 1 or rank 2 is still applicable to the first-level codebook with rank 3 or rank 4, which is applicable not only to beam granularity ( ⁇ is 16, but also applicable).
  • the beam granularity ( ⁇ is 32. 4-bit index feedback is still used.
  • a first-level codebook suitable for rank 3 or rank 4 is a subset selected from a first-level codebook suitable for rank 1 or rank 2, for example from embodiment 1.1
  • the first level codebook of .1 is selected.
  • the beam set includes adjacent and orthogonal DFT beams.
  • the beam spacing between adjacent beams is 2 ⁇ /16, and the orthogonal beam spacing is ⁇ . Without overlapping DFT beams, the first level codebook is not redundant.
  • Any codeword ⁇ ! is expressed as:
  • x Drink Embodiment 1.4.3
  • a first-level codebook with a rank of 3 or a rank of 4 is a subset selected from a first-level codebook suitable for rank 1 or rank 2, for example from the first stage codebook embodiment of Example 1.1.2 drawing.
  • the first codeword block diagonal matrix beam set size is 4 C
  • n takes values in 0, 4, 8, and 12.
  • the beam set includes phase
  • any codeword ⁇ is expressed as:
  • Embodiment 1.4.4 Applicable to a first-level codebook with rank 3 or rank 4 is redesigned, unlike A first-level codebook with a rank of 1 or a rank of 2.
  • the size of the beam set in the diagonal block matrix in the first codeword is 4, the beam granularity is 3 ⁇ 4, and the beam selection is set to M + l'w + w + S) , and n takes a value from 0-3.
  • the beam set includes adjacent and orthogonal DFT beams.
  • the beam spacing between adjacent beams is 2 ⁇ /8 and the orthogonal beam spacing is 71. Two of the two adjacent codewords overlap, and there are no duplicated codewords in 8.
  • Such a first level codebook is not redundant. Any code word ⁇ is expressed as:
  • Embodiment 1.5.1 corresponds to the design of the second level codebook B 2 of rank 3.
  • the size C of the beam set in the block matrix X n is 4, and the same or different DFT beams are independently selected for each polarization direction. Orthogonal DFT beams should be included in the block matrix X n .
  • the number of codewords N 2 in the second-level codebook is 16, using 4-bit index feedback, where there are 16 options for beam selection using 4-bit feedback, and the phase offset information has only one option.
  • Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as:
  • Embodiment 1.5.2 corresponds to the design of the second level codebook ⁇ 2 of rank 3.
  • the size of the block matrix X n ⁇ beam set C is 4, and the same DFT beam is selected for each polarization direction.
  • the block matrix X n ⁇ should include orthogonal DFT beams.
  • the number of codewords in the second-level codebook is N 2 , which uses 3-bit index feedback. There are eight options for beam selection using 3-bit feedback.
  • the phase offset information has only one option. Any code word W 2 in the second level codebook B 2 is expressed as:
  • Embodiment 1.6.1 corresponds to the design of the second level codebook B 2 of rank 4.
  • the size of the block matrix X n ⁇ beam set C is 4, and the same or different DFT beams are independently selected for each polarization direction. Orthogonal DFT beams should be included in the block matrix X n .
  • the number of codewords in the second-level codebook is N 2 , which is a 3-bit index feedback. There are four options for beam selection with 2-bit feedback.
  • the phase offset information has two options with 1-bit feedback.
  • Any code word W in the second level codebook B 2 is shown as:
  • the construction of the complete first level codebook or the complete second level codebook in the above embodiments 1.1.1 to 1.6.1 is exemplary and not limiting.
  • the above technical solution introduces orthogonal DFT (Discrete Fourier Transform) beam selection in the two-stage codebook index feedback, which is more suitable for the MIMO application of the cross-polarized 4 downlink transmit antenna configuration.
  • orthogonal DFT Discrete Fourier Transform
  • the above embodiments 1.1.1 to 1.6.1 are equally applicable to MIMO applications of a linear array of transmit antenna configurations.
  • the 8-antenna codebook extraction rule suitable for ranks 1, 2, 3, 4 in Table 7.2.2-1E of 3GPP document TS 36.213 can be used for 4 antennas. Codebook extraction.
  • Embodiment 2.1.1 corresponds to codebook extraction when the rank is 1 or 2. 3 compresses the first codeword bit feedback, the second codeword W 2 is a 1-bit feedback compression.
  • the complete first level codebook is constructed as in embodiment 1.1.1, and the codewords with partial DFT beam overlap between them are removed, so that any codewords used for index feedback or DFT beams are completely different or DFT beams It's exactly the same.
  • Any codeword ⁇ is expressed as: X tract 0
  • the complete second-level codebook B 2 is constructed as in Example 1.2.1, extracted to remove different polarization directions Different DFT beam selections, such that the beam selection is limited to ⁇ , the phase offset information is limited to the offset angle of 0 or ⁇ .
  • Any code word W 2 is expressed as:
  • the complete second-level codebook B 2 is constructed as in embodiment 1.3.3, and the extraction of the second-level codebook B 2 gives the following four schemes.
  • Second-stage codebook B 2 decimated to remove between different polarization directions, different DFT beam selection between the different layers, and wherein the selection is limited to the beam; ⁇ .
  • the phase offset information maintains two options.
  • Any code word W 2 is expressed as: Program B), the second stage codebook B 2 decimated to remove different beam selection between the different layers, so that the phase shift information is only an option, but limits the choice of the beam,; ⁇ .
  • Any code word W 2 is expressed as: . ,
  • the second level codebook B 2 is extracted to remove different polarization directions and different layers Beam selection makes the phase offset information only one option, while beam selection is limited to .
  • Any code word W 2 is expressed as: Embodiment 2.1.2 corresponds to codebook extraction when the rank is 1 or 2.
  • the first codeword is 2 bits feedback compression, the compressed second codeword W 2 is a 2-bit feedback.
  • Embodiment 1.1.1 Construction extracting codewords with partial DFT beam overlap between each other and completely repeated codewords, such that the DFT beams between any codewords used for index feedback are completely different.
  • Any codeword ⁇ is expressed as:
  • the complete second-level codebook B 2 is constructed as in embodiment 1.2.1, and the extraction of the second-level codebook B 2 gives the following two schemes.
  • second-stage codebook B 2 wherein decimated so that the selection is limited to the beam, information is limited to the phase shift of 0 or ⁇ offset angle both options, the beam selection and hold different between different polarization directions.
  • Any code word W 2 is expressed as:
  • the second stage codebook B 2 decimated DFT beam is selected to remove different between different polarization directions, and wherein the selection is limited to the beam, and the phase shift information holding offset angle is 0, ⁇ / 2, ⁇ , 3 ⁇ /2 four options.
  • Any code word W 2 is expressed as:
  • the complete second-level codebook B 2 is constructed as in embodiment 1.3.3, and the extraction of the second-level codebook B 2 gives the following three schemes.
  • second-stage codebook B 2 decimated DFT beam to remove different selection between different layers, and which The medium beam selection is limited to , ⁇ , and the phase offset information maintains two options.
  • Any code word W 2 is expressed as:
  • the second stage codebook B 2 decimated DFT beam is selected to remove different between different polarization directions, and wherein the selection is limited to the beam, the phase shift information holding two options.
  • Any code word W 2 is expressed as:
  • the second stage codebook B 2 decimated phase offset information so that only one option remains between different polarization directions, different DFT beam selection between the different layers.
  • Any code word W 2 is expressed as:
  • Embodiment 2.2.1 corresponds to codebook extraction when the rank is 3 or 4.
  • the first codeword is a bit feedback compression, a second compression code word W 2 three-bit feedback.
  • the first level codebook is constructed as in Embodiment 1.4.2.
  • the DFT beam granularity is reduced by decimation such that n can only take a value of 0 or 4. Any codeword is expressed as:
  • the complete second-level codebook B 2 is constructed as in embodiment 1.5.1, and the extraction of the second-level codebook B 2 gives the following two schemes.
  • the second stage codebook B 2 decimated DFT beam is selected to remove different between different polarization directions, while holding four column select.
  • Any code word W 2 is expressed as:
  • the second-level codebook B 2 does not dig: extract, and any codeword W 2 is expressed as:
  • Example 2.2.2' corresponds to codebook extraction when the rank is 3 or 4.
  • the word compression is 2-bit feedback, and the second code word W 2 is compressed into 2-bit feedback.
  • the first-level codebook is constructed as in Embodiment 1.4.2, without extraction, that is, "e ⁇ 0, 2, 4, 6 ⁇ Any codeword > ⁇ 1 is expressed as:
  • the complete second-level codebook B 2 is constructed as in embodiment 1.5.1, extracted to remove different beam selections between different polarization directions, and wherein the beam selection is limited to any codeword W 2 representation for:
  • Example 2.2.2 second extraction stage codebook B Scheme 2 is also suitable for PUCCH 2-1 mode.
  • the decimation scheme of the second-level codebook B 2 in embodiment 2.1.2 is also suitable for the PUCCH 2-1 mode. Several options are given below.
  • the codebook is reused in the case where the feed overhead is limited.
  • existing codebooks may be reused, such as, but not limited to, a 4-antenna codebook in Release 8 of the LTE Release. See document 3GPP TS 36.211 (V10.4.0), which defines a 4-antenna codebook in Table 6.3.4.2.3-2, which is reproduced in Table 1 below.
  • the column vector with the same rank 1 codeword in each codeword is the main direction vector.
  • a subset of the above codebooks can be used as the extracted codebook.
  • method 60 shows a flow chart of a method for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system in accordance with one embodiment of the present invention. As shown, method 60 includes steps 61, 62, and 63 performed by user device 2.
  • the user equipment 2 detects the downlink multi-antenna channel.
  • the multiple antennas of the downlink multi-antenna channel detected by the user equipment 2 are the transmitting antennas of the base station apparatus 1.
  • the user equipment 2 determines a corresponding codeword in the extracted codebook of rank R according to the result of the detection.
  • the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, the decimated codebook including a first portion of the plurality of DFT codewords and a second portion of the plurality of non-DFT codewords A codeword, or only a portion of the plurality of DFT codewords.
  • step 63 the user equipment 2 feeds back the index of the corresponding codeword.
  • the method 60 described above further includes a step: the user equipment 2 determines the rank R of the downlink transmission.
  • R can be 1, 2, 3 or 4.
  • the step of determining the rank R is usually performed before step 62.
  • Figure 7 is a block diagram showing the structure of a device 70 for 4-antenna downlink channel feedback for a multiple input multiple output system in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the apparatus 70 includes a detection module 71, a codeword determination module 72, and a feedback module 73.
  • the device 70 is typically configured in the user equipment 2.
  • the detection module 71 is configured to detect a downlink multi-antenna channel.
  • the codeword determination module 72 is configured to determine a corresponding codeword in the extracted codebook of rank R based on the result of the detection.
  • the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, the decimated codebook including a first portion of the plurality of DFT codewords and a second portion of the plurality of non-DFT codewords A codeword, or only a portion of the plurality of DFT codewords.
  • the feedback module 73 is configured to feed back an index of the corresponding codeword.
  • apparatus 70 also includes a module configured to determine a rank R of the downlink transmission.
  • R can be 1, 2, 3 or 4.
  • the rank R is typically determined prior to determining the corresponding codeword.
  • 8 shows a flow chart of a method in a base station having 4 transmit antennas suitable for a multiple input multiple output system, in accordance with one embodiment of the present invention. As shown, the method 80 includes steps 81, 82 performed by the base station apparatus 1.
  • the base station device 1 receives the rank of the downlink transmission fed back by the user equipment, and the index of the corresponding codeword in the extracted codebook of the rank.
  • the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, the decimated codebook including a first portion of the plurality of DFT codewords and a second portion of the plurality of non-DFT codewords A codeword, or only a portion of the plurality of DFT codewords.
  • the base station device 1 determines the downlink channel characteristics according to the rank and the index of the corresponding codeword.
  • Figure 9 is a block diagram showing the structure of a device 90 in a base station having four transmit antennas suitable for a multiple input multiple output system in accordance with one embodiment of the present invention. As shown, the device 90 includes a receiving module 91 and a channel characteristic determining module 92. The device 90 is typically disposed in the base station device 1.
  • the receiving module 91 is configured to receive the rank of the downlink transmission fed back by the user equipment, and the index of the corresponding codeword in the extracted codebook of the rank.
  • the complete codebook includes a plurality of DFT codewords and a plurality of non-DFT codewords, the decimated codebook including a first portion of the plurality of DFT codewords and a second portion of the plurality of non-DFT codewords A codeword, or only a portion of the plurality of DFT codewords.
  • the channel characteristic determination module 92 is configured to determine a downlink channel characteristic based on the rank, an index of the corresponding codeword.
  • the codeword corresponding to the sequence number "e ⁇ 0, l, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ⁇ is a DFT codeword, that is, the column vector includes a DFT sequence;
  • the codewords with the sequence we ⁇ 8,9,10,1 1,12,13,14,15 ⁇ are non-DFT codewords, that is, the DFT sequence is not included in the column vector.
  • the decimated codebook includes only a portion of the plurality of DFT codewords, the partial directional code having a uniform angular spacing between the main direction vectors.
  • Such an extracted codebook can maintain better spatial separation characteristics. A few examples are given below.
  • the decimation codebook includes the codeword corresponding to the sequence number w e ⁇ 0, 1, 2, 3 ⁇ in Table 2 above.
  • the main direction vectors of each codeword are:
  • the angular interval between the main direction vectors of each codeword is ⁇ .
  • the decimation codebook includes codewords corresponding to the sequence numbers ⁇ 4, 5, 6, 7 ⁇ in Table 2 above.
  • Embodiment 3.1.3 using 3-bit extraction, the codebook includes the codeword corresponding to the sequence number "e ⁇ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ⁇ in Table 2 above.
  • the angular separation between the main direction vectors of each codeword is .
  • the decimation codebook includes the codeword corresponding to the sequence number "G ⁇ 0, 2 ⁇ in Table 2 above.
  • the angular separation between the main direction vectors of each codeword is .
  • the decimated codebook includes a first partial codeword of the plurality of DFT codewords and a second partial codeword of the plurality of non-DFT codewords, the first partial codeword There is a uniform angular interval between the main direction vectors, and any one of the first partial code words has the same direction change between the corresponding main direction vectors in the second partial code words.
  • Such an extracted codebook can maintain better spatial separation characteristics.
  • the decimation codebook includes the DFT codeword corresponding to the sequence number "e ⁇ 0, 2 ⁇ in the above Table 2 and the non-DFT codeword corresponding to the sequence number rae ⁇ 8, 10 ⁇ .
  • the main direction vectors of each codeword are:
  • the decimation codebook includes the DFT codeword corresponding to the sequence number e ⁇ 0, 1, 2, 3 ⁇ in Table 2 above and corresponding to the sequence number w G ⁇ 8, 9, 10, 11 Non-DFT codeword of ⁇ .

Landscapes

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Abstract

本发明涉及MIMO系统中的多天线信道抽取码本反馈方法及装置。一个实施例中，方法包括：检测下行多天线信道；根据所述检测的结果确定秩为R的抽取码本中的对应码字；完整码本包括多个DFT码字和多个非DFT码字，所述抽取码本包括所述多个DFT码字中的第一部分码字和所述多个非DFT码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个DFT码字中的一部分码字；以及反馈所述对应码字的索引。上述方案在4天线下行信道码本索引反馈中引入了合适的码本抽取，适合于反馈开销受限情形下的码本重复利用。

Description

MIMO系统中的多天线信道抽取码本反馈方法及装置
技术领域
本发明大体上涉及移动通信技术， 更具体地， 涉及多用户多输入多输出 （Multiple User Multiple Input Multiple Output, MU MIMO )传输技术。 背景技术
在长期演进项目 （ Long Term Evolution, LTE )第 10版公布（ Release 10 , RIO )的 系统中， 当基站亦即进化节点 B ( evolved Node B , eNB )采用 4天线交叉极化方向天线 阵列设置时， 由于 Release 10的码本（ codebook )对于这样的天线设置来说不够精确， 下行多用户多输入多输出的效果不如预期的好， 严重限制了多用户 MIMO的应用。 发明内容
本发明的一个主要目的在于提供新的用于 MU-MIMO 系统的码本反馈的技术方案 并能够克服现有技术中的上述缺陷。
在一个实施例中， 提供了一种用于多输入多输出系统的 4 天线下行信道反馈的方 法， 包括： 检测下行多天线信道； 根据所述检测的结果所估计出的长时宽带信道特性， 确定对应于秩为 R的第一级抽取码本中的第一码字； 完整第一级码本中的任一码字为四 块对角矩阵， 其中对角线上是两个 2 x C块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列向量选自 个 DFT波束向量；其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取 自所述完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字，去掉一部分， 2 ) 对于相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码字以减小 DFT波 束的可选范围； 反馈所述第一码字的索引； 根据所述检测的结果所估计出的短时信道特 性以及所述第一码字， 确定对应于秩为 R的第二级抽取码本中的第二码字； 完整第二级 码本中的任一码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩阵用于为各极化方向和各层从所述第一 码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之间引入相位偏移信息； 其中所述第二级抽取 码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选 择选项； 2 ) 限制相位偏移因子选项； 3 )去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之间的不同 DFT波束选择； 反馈所述第二码字的索引。
上述方法的一个实施例还包括： 确定下行传输的秩。
在另一个实施例中，提供了一种用于多输入多输出系统的 4天线下行信道反馈的装 置， 包括： 检测模块， 其配置为检测下行多天线信道； 第一确定模块， 其配置为根据所 述检测的结果所估计出的长时宽带信道特性，确定对应于秩为 R的第一级抽取码本中的 第一码字； 完整第一级码本中的任一码字为四块对角矩阵， 其中对角线上是两个 2 x C 块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列向量选自 （^个！^了波束向量； 其中所述第一级抽取 码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第一级码本： 1 )对于相互 之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2 )对于相互之间所有 DFT波束重复的 码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码字以减小 DFT波束的可选范围； 反馈模块， 其配置 为反馈所述第一码字的索引； 第二确定模块， 其配置为根据所述检测的结果所估计出的 短时信道特性以及所述第一码字， 确定对应于秩为 R的第二级抽取码本中的第二码字； 完整第二级码本中的任一码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩阵用于为各极化方向和各层 从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之间引入相位偏移信息； 其中所述 第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制相位偏移因子选项； 3 )去掉不同极化方向之间的不同 DFT 波束选择； 4 )去掉不同层之间的不同 DFT波束选择； 所述反馈模块还配置为反馈所述 第二码字的索引。
上述装置的一个实施例还包括第三确定模块， 其配置为确定下行传输的秩。
在一个实施例中， 提供了一种用户设备， 其包括上述的装置。
在又一个实施例中，提供了一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中 的方法， 包括： 接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 第一级抽取码本中第一码字的索 引、 以及第二级抽取码本中第二码字的索引； 完整第一级码本中的任一码字为四块对角 矩阵， 其中对角线上是两个 2 x C块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列向量选自 （^个1^1 波束向量； 其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取自所述 完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2 )对于 相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码字以减小 DFT波束的 可选范围； 完整第二级码本中的任一码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩阵用于为各极化 方向和各层从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之间引入相位偏移信 息； 其中所述第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第 二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制相位偏移因子选项； 3 )去掉不同极化方向之 间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之间的不同 DFT波束选择； 根据所述秩、 所 述第一码字的索引以及所述第二码字的索引， 确定下行信道特性。
在再一个实施例中，提供了一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中 的装置， 包括： 接收模块， 其配置为接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 第一级抽取 码本中第一码字的索引、 以及第二级抽取码本中第二码字的索引； 完整第一级码本中的 任一码字为四块对角矩阵， 其中对角线上是两个 2 x C块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列 向量选自 Qi个 DFT波束向量； 其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至 少一种而抽取自所述完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2 )对于相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码 字以减小 DFT波束的可选范围； 完整第二级码本中的任一码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩阵用于为各极化方向和各层从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之 间引入相位偏移信息； 其中所述第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而 抽取自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制相位偏移因子选项； 3 ) 去 掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 ) 去掉不同层之间的不同 DFT波束选择； 信道特性确定模块， 其配置为根据所述秩、 所述第一码字的索引以及所述第二码字的索 引， 确定下行信道特性。
在一个实施例中， 提供了一种基站设备， 其包括上述的装置。
在上述各方法、 装置、设备的一些实施例中， 所述第二级抽取码本经由所述四种抽 取方式中的 1 ) 、 2 ) 、 3 ) 中的至少一种而抽取自所述完整第二级码本。
在上述各方法、 装置、设备的一些实施例中， 完整第一级码本中的码字的列向量包 括等跨度的 DFT波束向量和正交的 DFT波束向量，或者包括等跨度的 DFT波束向量而 没有相互正交的 DFT波束向量。
在上述各方法、 装置、 设备的另一些实施例中， 对应于秩为 1 , 完整第二级码本中 的任一码字的列向量配置为为每一个极化方向独立地选择相同的或不同的 DFT波束，或 者配置为为每一个极化方向选择相同的 DFT波束。
在上述各方法、 装置、 设备的又一些实施例中， 对应于秩为 2 , 完整第二级码本中 的任一码字的列向量配置为为每一个极化方向独立地选择相同的或不同的 DFT 波束且 为每一个层选择相同的 DFT波束，或者配置为每一个层独立地选择相同的或不同的 DFT 波束且为每一个极化方向选择相同的 DFT波束，或者配置为每一个极化方向独立地选择 相同的或不同的 DFT波束且为每一个层独立地选择相同的或不同的 DFT波束， 或者配 置为每一个极化方向选择相同的 DFT波束且为每一个层选择相同的 DFT波束。 在上述各方法、 装置、设备的再一些实施例中， 对应于秩为 3或 4的第一级码本是 对应于秩为 1或 2的完整第一级码本的真子集。
在上述各方法、 装置、 设备的仍一些实施例中， 对应于秩为 3或 4 , 所述 2 x C块 矩阵的列向量中包括正交的 DFT波束向量，所述第二级码本中的任一码字的列向量配置 为为每一个极化方向独立地选择相同的或不同的 DFT波束，或者配置为为每一个极化方 向选择相同的 DFT波束。
上文以及下文中 "层" 的概念也可以理解为多数据流应用下的 "数据流" 。 所选用 的码本的秩为 1、 2、 3或 4, 意味着相应应用涉及的下行数据流数量为 1、 2、 3或 4。 多数据流应用时 （秩大于 1 ) , 第一级码本和第二级码本的构造通常还应考虑不同数据 流（不同层）之间的关系 （例如， 波束选择相同还是不同） 。
上述的技术方案在两级码本索引反馈中引入了正交的 DFT (离散傅里叶变换）波束 选择， 更加适合于交叉极化方向的 4下行发射天线配置的 MIMO应用。 同时， 上述方案 在 4天线下行信道两级码本索引反馈中引入了合适的码本抽取， 适合于反馈开销受限情 形下的码本重复利用。
在一个实施例中， 提供了一种用于多输入多输出系统的 4 天线下行信道反馈的方 法， 包括： 检测下行多天线信道； 根据所述检测的结果确定秩为 R的抽取码本中的对应 码字；完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字，所述抽取码本包括所述多个 DFT 码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字； 以及反馈所述对应码字的索引。
在一个实施例中， 提供了一种用于多输入多输出系统的 4 天线下行信道反馈的装 置， 包括： 检测模块、 码字确定模块和反馈模块。 检测模块配置为检测下行多天线信道。 码字确定模块配置为根据所述检测的结果确定秩为 R的抽取码本中的对应码字； 完整码 本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中的第一 部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、 或者仅包括所述多个 DFT码字中的 一部分码字。 反馈模块置为反馈所述对应码字的索引。
在一个实施例中， 提供了一种用户设备， 其包括上述的装置。
在一个实施例中，提供了一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中的 方法， 包括： 接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 该秩的抽取码本中的对应码字的索 引； 完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本包括所述多个 DFT 码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字； 以及根据所述秩、所述对应码字的索引，确定下行信道特性。 在一个实施例中，提供了一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中的 装置， 包括： 接收模块和信道特性确定模块。 接收模块配置为接收用户设备所反馈的下 行传输的秩、该秩的抽取码本中的对应码字的索引； 完整码本包括多个 DFT码字和多个 非 DFT码字，所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT 码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字。信道特性确定 模块配置为根据所述秩、 所述对应码字的索引， 确定下行信道特性。
在一个实施例中， 提供了一种基站设备， 其包括上述的装置。
在上述各方法、 装置、设备的一些实施例中， 所述抽取码本仅包括所述多个 DFT码 字中的一部分码字， 该部分码字的主方向向量之间具有均匀的角度间隔。 这样的抽取码 本能够保持较好的空间区隔特性。
在上述各方法、 装置、设备的一些实施例中， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字 中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字， 所述第一部分码字的主方 向向量之间具有均匀的角度间隔， 所述第一部分码字中的任一主方向向量与所述第二部 分码字中的对应主方向向量之间具有相同的方向变换。 这样的抽取码本能够保持较好的 空间区隔特性。
上述方案在 4天线下行信道码本索引反馈中引入了合适的码本抽取，适合于反馈开 销受限情形下的码本重复利用。
以上概述了本发明的技术特征和优点以使得本发明以下的详细说明更易于理解。本 发明的其他特征和优点将在下文中描述， 其形成了本发明的权利要求的主题。 本领域技 术人员应能理解， 所揭示的概念和实施例可以容易地被用作修改或设计其他的用于实现 与本发明相同的目的的结构或流程的基础。 本领域技术人员还应理解， 这样的等同构造 并未背离所附权利要求书的精神和范围。 附图说明
结合附图， 以下关于本发明的优选实施例的详细说明将更易于理解。 本发明以举例 的方式予以说明， 并非受限于附图， 附图中类似的附图标记指示相似的元件。
图 1示出了根据本发明的一个实施例的应用场景；
图 2示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的方法的流程图；
图 3示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的装置的结构示意图； 图 4示出了根据本发明的- -个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的方法的流程图；
图 5示出了根据本发明的- -个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的装置的结构示意图；
图 6示出了根据本发明的- -个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的方法的流程图；
图 7示出了根据本发明的- -个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的装置的结构示意图；
图 8示出了根据本发明的- -个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的方法的流程图；
图 9示出了根据本发明的- -个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的装置的结构示意图。 具体实施方式
附图的详细说明意在作为本发明的当前优选实施例的说明，而非意在代表本发明能 够得以实现的仅有形式。 应理解的是， 相同或等同的功能可以由意在包含于本发明的精 神和范围之内的不同实施例完成。
本领域技术人员应能理解，此处描述的手段和功能可以使用结合程控微处理器和通 用计算机的软件功能来实现， 和 /或使用特定应用集成电路（ASIC ) 来实现。 还应理解 的是， 尽管本发明主要以方法和装置的形式进行说明， 本发明也可以具体化为计算机程 序产品以及包含计算机处理器和联接到处理器的存储器的系统， 其中存储器用可以完成 此处揭示的功能的一个或多个程序来编码。
图 1示出了根据本发明的一个实施例的应用场景示意图。本发明的技术方案适于多 输入多输出系统。 如图所示， 该场景中包括基站设备 1和用户设备 2。 本发明的技术方 案适于， 例如但不限于， 基站设备 1 和用户设备 2之间的预编码矩阵索引 （Precoding Matrix Index, PMI )反馈。 本领域技术人员应能理解， 本文中所称的基站或基站设备例 如但不限于 LTE系统或者 LTE-A系统中的节点 B ( Node B )或者进化节点 B ( evolved Node B, eNB ) , 本发明的技术方案也不限于适用 LTE系统或者 LTE-A系统。
在本发明的一些实施例中， 索引反馈采用两级码本方案， 一个完整的码字 W对应 于下行信道特性， 其可以用公式表示为 W W W^ 其中， 第一码字\¥取自第一级码 本 B 其用于表征长时宽带信道特性。 第二码字 W2取自第二级码本 Bl 用于表征短时 信道特性。 因为第二码字是根据用户设备的业务需要而在相应的若干子频带上的信道检 测得到的， 其经常也用于表征若千相应子频带的信道特性。 第一码字可以较长的周期反 馈， 而第二码字可以较短的周期反馈。
图 2示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的方法的流程图。 如图所示， 该方法 20包括由用户设备 2所执行的步骤 21、 22、 23、 24和 25。
在步驟 21中， 用户设备 2检测下行多天线信道。 例如但不限于， 用户设备 2所检 测的下行多天线信道的多天线均为基站设备 1的发射天线。
在步骤 22中， 用户设备 2根据所述检测的结果所估计出的长时宽带信道特性， 确 定对应于秩为 R的第一级抽取码本中的第一码字。完整第一级码本中的任一码字为四块 对角矩阵， 其中对角线上是两个 2 x C块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列向量选自 （^个 DFT波束向量。所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取自所述 完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2 )对于 相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码字以減小 DFT波束的 可选范围。
在步驟 23中， 用户设备 2反馈所述第一码字的索引。
在步驟 24中， 用户设备 2根据所述检测的结果所估计出的短时信道特性以及所述 第一码字， 确定对应于秩为 R的第二级抽取码本中的第二码字。 完整第二级码本中的任 一码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩阵用于为各极化方向和各层从所述第一码字中进行 列选择、 并为不同的极化方向之间引入相位偏移信息。 所述第二级抽取码本经由以下四 种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制 相位偏移因子选项； 3 )去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之 间的不同 DFT波束选择。
在步骤 25中， 用户设备 2反馈所述第二码字的索引。
在某些情况下， 上述方法 20还包括步骤 26 , 用户设备 2确定下行传输的秩 R。 对 于 4下行发射天线的环境， R可以为 1、 2、 3或 4。 该步骤 26通常在步骤 22之前执行。
图 3示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的装置 30的结构示意图。 如图所示， 该装置 30包括检测模块 31、 第一确定模块 32、 第二确定模块 33、 以及反馈模块 34。 该装置 30通常配置于用户设备 2中。
检测模块 31配置为检测下行多天线信道。
第一确定模块 32配置为根据所述检测的结果所估计出的长时宽带信道特性， 确定 对应于秩为 R的第一级抽取码本中的第一码字。完整第一级码本中的任一码字为四块对 角矩阵，其中对角线上是两个 2 C块矩阵，该两个 2 C块矩阵的列向量选自 个 DFT 波束向量。 所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整 第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2 )对于相互 之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码字以减小 DFT波束的可选 范围。
反馈模块 34配置为反馈所述第一码字的索引。
第二确定模块 33配置为根据所述检测的结果所估计出的短时信道特性以及所述第 一码字， 确定对应于秩为 R的第二级抽取码本中的第二码字。 完整第二级码本中的任一 码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩阵用于为各极化方向和各层从所述第一码字中进行列 选择、 并为不同的极化方向之间引入相位偏移信息。 所述第二级抽取码本经由以下四种 抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制相 位偏移因子选项； 3 )去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之间 的不同 DFT波束选择。
反馈模块 34还配置为反馈所述第二码字的索引。
在某些情况下， 上述装置 30还包括第三确定模块 35 , 其配置为确定下行传输的秩 R。 对于 4下行发射天线的环境， R可以为 1、 2、 3或 4。 通常在确定第一码字、 第二码 字之前先确定秩 。
图 4示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的方法的流程图。 如图所示， 该方法 40包括由基站设备 1所执行的步骤 41、 42。
在步骤 41中， 基站设备 1接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 第一级抽取码本 中第一码字的索引、 以及第二级抽取码本中第二码字的索引。 完整第一级码本中的任一 码字为四块对角矩阵， 其中对角线上是两个 2 x C块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列向量 选自 （^个！^ 波束向量； 其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一 种而抽取自所述完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉 一部分， 2 )对于相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码字以 减小 DFT波束的可选范围。 完整第二级码本中的任一码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩 阵用于为各极化方向和各层从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之间引 入相位偏移信息； 其中所述第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而抽取 自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制相位偏移因子选项； 3 )去掉不 同极化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之间的不同 DFT波束选择。 在步骤 42中， 基站设备 1根据所述秩、 所述第一码字的索引以及所述第二码字的 索引， 确定下行信道特性。
图 5示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的装置 50的结构示意图。 如图所示， 该装置 50包括接收模块 51、信道特性确定 模块 52。 该装置 50通常配置于基站设备 1中。
接收模块 51配置为接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 第一级抽取码本中第一 码字的索引、 以及第二级抽取码本中第二码字的索引。 完整第一级码本中的任一码字为 四块对角矩阵， 其中对角线上是两个 2 x C块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列向量选自 (^个 DFT波束向量； 其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而 抽取自所述完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部 分， 2 )对于相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3 )去掉部分码字以减小 DFT波束的可选范围。 完整第二级码本中的任一码字为 2C x R矩阵， 该 2C x R矩阵用 于为各极化方向和各层从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之间引入相 位偏移信息； 其中所述第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而抽取自所 述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制相位偏移因子选项； 3 )去掉不同极 化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之间的不同 DFT波束选择。
信道特性确定模块 52配置为根据所述秩、 所述第一码字的索引以及所述第二码字 的索引， 确定下行信道特性。
本领域技术人员应能理解，上述任一模块的功能可以分由多个实体模块或功能模块 来执行， 上述多个模块的功能也可以集成于一个实体模块或者功能模块来执行。
在一些实施例中， 秩为 1和秩为 2的码本采用相同的第一级码本 Βΐ B ¾中码字 的总数 为 16 , 其索引反馈采用 4比特编码。 对于 ^的设计， 需要考虑以下变量， 包 括每个块矩阵的波束集大小 C、 波束粒度 Q 1 , 波束选择^^ ^，…，^^以及波束重叠。 完整第一级码本设计的通用公式可以表示为：
{ου「 1}
Figure imgf000011_0001
1 1 … 1
X ft = ^ 1 以下是考虑不同組合的几个可选完整第一级码本方案。
实施例 1丄 1 , 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 4 , 波束粒度 Qj 为 16, 波束选择设为
Figure imgf000012_0001
且 η在 0至 15间取值。 波束 集包括相邻的和正交的 DFT波束。 相邻波束之间的波束间隔是 2 π/16, 正交波束间隔 为 π。 任一码字 \¥表示为：
Χ„ 0
W, {0,1,.. ,15}
Figure imgf000012_0002
两个相邻码字中有两个 DFT波束重叠， 中的半数码字是重复的。 这样的第一级码本 具有冗余。
实施例 1丄 2, 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 4, 波束粒度 为 16, 波束选择设为 (β^,ύ^,ύ^ n,n + l,n + 2,n + 3) , 且 η在 0至 15间取值。 波 束集包括等跨度的 DFT波束，相邻波束之间的波束间隔是 2π/16。任一码字 \¥1表示为：
Χη 0
W, = ne{0,l,..,15}
0 ΧΒ
1 1 1 1
Χ,. = V— y— («+3)
e • 16 Q 16 Q 16 两个相邻码字中有三个 DFT波束重叠， 中的码字各不相同。 这样的第一级码本没有 冗余。
实施例 1丄 3, 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 4, 波束粒度 为 32, 波束选择设为 ( 1(!， 2„，ίζ3Β,β4,„) = (/7,/? + 1，" + 16," + 17) , 且 η在 0至 15间取值。 波 束集包括相邻的和正交的 DFT波束。 相邻波束之间的波束间隔是 2π/32, 正交波束间 隔为 π。 任一码字 \¥表示为：
Χ„ 0
w1 = we {0,1,.. ,15}
0 χ„
1 1 1 1
x„ = («+l) (《+16) +n)
e e e
两个相邻码字中有两个 DFT波束重叠， 中的码字各不相同。 这样的第一级码本没有 冗余。
实施例 1丄 4, 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 4, 波束粒度 Qj 为 32,波束选择设为 ("1„， „,"3„,"4„) = (2/，2/7 + 1，2" + 16，2" + 17),且 在 0至 15间取值。 波束集包括相邻的和正交的 DFT波束。 相邻波束之间的波束间隔是 2π/32， 正交波束 间隔为 π。 任一码字 \\^表示为：
xH 0
we {0,1,.. ,15}
Figure imgf000013_0001
两个相邻码字中没有 DFT波束重叠， 中的半数码字是重复的。 这样的第一级码本具 有冗余。
实施例 1丄 5, 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 4, 波束粒度 为 32, *1 ，"·2 5 ) = {2n,2n + l,2n + 2,2n + 3) , JL n在 0至 15间取值。 波束集包括等跨度的 DFT波束。 相邻波束之间的波束间隔是 2π/32。 任一码字>¥1表示 为：
Χ„ 0
W, «e{0，l，..，15}
Figure imgf000013_0002
两个相邻码字中有两个 DFT波束重叠， 中的码字各不相同。 这样的第一级码本没有 冗余。
实施例 1丄 6, 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 2, 波束粒度 为 16, 波束选择设为 = (/7,；7 + 1), 且 n在 0至 15间取值。 波束集包括 2个相邻 的 DFT波束， 其波束间隔是 2π/16。 任一码字 \\^表示为：
X„ 0
W, ne{0,l,..,15}
Figure imgf000013_0003
两个相邻码字中仅有一个 DFT波束重叠， 中的码字各不相同 这样的第一级码本没 有冗余。
实施例 1丄 7， 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大^ C为 2, 波束粒度 为 32, 波束选择设为 ( 1κ, 2„) = (/7,« + 16) , 且 η在 0至 15间取值。 波束集包括正交的 DFT波束， 波束间隔是 π。 任一码字 表示为： W, =
Figure imgf000014_0001
各码字中没有 DFT波束重叠， 中的码字各不相同。 这样的第一级码本没有冗余。
实施例 1丄8 , 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 2 , 波束粒度 为 16, 波束选择设为 (^„,«2,„) = (2/7,2« + 1) , 且 n在 0至 15间取值。 波束集包括相邻的
DFT波束， 波束间隔是 2 π /32。 任一码字 表示为：
Χη 0
W, = n e {0,l,..,15}
Figure imgf000014_0002
各码字中没有 DFT波束重叠， 中的码字各不相同。 这样的第一级码本没有冗余。
其他实施例， 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 2或 4 , 包含多个 等跨度或正交的 DFT波束。 正交波束间隔固定为 π , 等跨度 DFT波束间隔在波束粒度
Qi为 32时可以是 2m n /32 (其中 m在 1到 15之间任意取值 ) , 在波束粒度 为 16 时可以是 2m π /16 (其中 m在 1到 7之间任意取值 ) 。
对于秩为 1的第二码字 W2的第二级码本 B2，应根据第一级码本的结构考虑不同极 化方向的波束选择方法。 完整第二级码本设计的通用公式可以表示为： here re {1,' " , R}, yrl，yr2 e {el ..，ec} and q2 = e Q
Figure imgf000014_0003
其中， e;表示仅有第 /行元素非零（例如为 1 ) 的列选择向量， Q2表示相位偏移粒度。
以下是几种秩为 1的完整第二级码本的方案。
实施例 1.2.1， 块矩阵 Xn 波束集的大小 C为 4， 为每一个极化方向独立地选择相 同或不同的 DFT波束， 即第二码字 W2的任一列中的 和 y2或相同或不同， 这样的第 二级码本适合于与具有冗余的第一级码本 ^相匹配。 对应于秩为 1 的第二级码本中码 字的数量 N2为 16, 采用 4比特索引反馈， 其中波束选择和相位偏移信息各有四种选项， 分别采用 2比特索引反馈。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为： 2
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0004
其中， 是仅有第 1行元素非零 （例如为 1 ) 的列选择向量， 是仅有第 2行元素非零 (例如为 1 )的列选择向量， ¾是仅有第 3行元素非零（例如为 1 )的列选择向量， 是 仅有第 4行元素非零 （例如为 1 ) 的列选择向量， 下文中定义相同。
实施例 1.2.2 ,块矩阵 Xn†波束集的大小 C为 4 ,为每一个极化方向选择相同的 DFT 波束， 即第二码字 W2的任一列中的 和 y2相同，这样的第二级码本适合于与没有冗余 的第一级码本 相匹配。 对应于秩为 1的第二级码本中码字的数量 N2为 16 , 采用 4比 特索引反馈， 其中波束选择和相位偏移信息各有四种选项， 分别采用 2比特索引反馈。 第二级码本 B2中任一码 W2表示为：
Figure imgf000015_0005
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0006
实施例 1.2.3 ,块矩阵 11中波束集的大小 C为 2 ,为每一个极化方向选择相同的 DFT 波束， 即第二码字 W2的任一列中的 和 2相同，这样的第二级码本适合于与没有冗余 的第一级码本 ^相匹配。 对应于秩为 1的第二级码本中码字的数量 N2为 8 , 采用 3比 特索引反馈， 其中波束选择有两种选项采用 1比特索引反馈， 相位偏移信息有四种选项 采用 2比特索引反 。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000015_0003
Figure imgf000015_0007
Figure imgf000015_0008
实施例 1.2.4 , 块矩阵 Xn 波束集的大小 C为 2, 为每一个极化方向独立地选择相 同的或不同的 DFT波束， 即第二码字 W2的任一列中的 1和 y2或相同或不同。 对应于 秩为 1的第二级码本中码字的数量 N2为 16 , 采用 4比特索引反馈， 其中波束选择和相 位偏移信息各有四种选项， 分别采用 2 比特索引反馈。 第二级码本 B2中任一码字 W2 表示为： 2
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0004
对于秩为 2的第二码字 W2的第二级码本 B2 ,应根据第一级码本的结构考虑不同极 化方向和不同层的波束选择方法。 以下是几种秩为 2的第二级码本的方案。
实施例 1.3.1 , 块矩阵 Xnt波束集的大小 C为 4, 为每一个极化方向独立地选择相 同或不同的 DFT波束， 且为每一层选择相同的 DFT波束， 这样的第二级码本适合于与 没有冗余的第一级码本 ^相匹配。 对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 16， 采用 4比特索引反馈， 其中波束选择有八种选项采用 3比特索引反馈， 相位偏移信息有 两种选项采用 1比 二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000016_0002
实施例 1.3.2， 块矩阵 „中波束集的大小 C为 4， 为每一层独立地选择相同或不同 的 DFT波束， 且为每一个极化方向选择相同的 DFT波束， 这样的第二级码本适合于与 没有冗余的第一级码本 ^相匹配。 对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 16 , 采用 4比特索引反馈， 其中波束选择有八种选项采用 3比特索引反馈， 相位偏移信息有 两种选项采用 1比特索引反馈。 第二级码本 B 任一码字 W2表示为： 2
Figure imgf000016_0003
实施例 1.3.3 , 块矩阵 xnt波束集的大小 c为 4, 为每一个极化方向和层独立地选 择相同或不同的 DFT波束， 这样的第二级码本适合于与具有冗余的第一级码本 Bi相匹 配， 块矩阵 Xn中应包括正交的 DFT波束。 对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2 为 16 , 采用 4比特索引反馈， 其中波束选择有八种选项采用 3比特索引反馈， 相位偏移 信息有两种选项采用 1比特索引反馈。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000017_0001
实施例 1.3.4， 块矩阵 Xn 波束集的大小 C为 4, 为每一个极化方向独立地选择相 同或不同的 DFT波束， 且为每一层选择相同的 DFT波束， 这样的第二级码本适合于与 具有冗余的第一级码本 ^相匹配。 对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 8， 采用 3比特索引反馈， 其中波束选择有四种选项采用 2比特索引反馈， 相位偏移信息有 两种选项采用 1比特 引反馈。 二级码本 B2中任一码字 W 示为：
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0004
Figure imgf000017_0005
实施例 1.3.5 , 块矩阵 Xnt波束集的大小 C为 4, 为每一个层独立地选择相同或不 同的 DFT波束， 且为每一个极化方向选择相同的 DFT波束， 这样的第二级码本适合于 与具有冗余的第一级码本 相匹配。对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 8 , 采用 3比特索引反馈， 其中波束选择有四种选项采用 2比特索引反馈， 相位偏移信息有 两种选项采用 1比特索引反 。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000017_0006
Figure imgf000017_0007
Figure imgf000017_0003
实施例 1.3.6 ,块矩阵 Χη中波束集的大小 C为 4，为每一个极化方向选择相同的 DFT 波束，且为每一个层选择相同的 DFT波束，这样的第二级码本适合于与没有冗余的第一 级码本 ^相匹配。 对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 8 , 采用 3比特索引 反馈， 其中波束选择有四种选项采用 2比特索引反馈， 相位偏移信息有两种选项采用 1 比特索引反馈。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0004
实施例 1.3.7 , 块矩阵 Xn 波束集的大小 C为 2, 为每一个极化方向独立地选择相 同或不同的 DFT波束， 且为每一个层独立地选择相同或不同的 DFT波束， 这样的第二 级码本适合于与没有冗余的第一级码本 相匹配，块矩阵 Xn中应包括正交的 DFT波束。 对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 16, 采用 4比特索引反馈， 其中波束选 择有八种选项采用 3比特索引反馈， 相位偏移信息有两种选项采用 1比特索引反馈。 第 二级码本 B2中任一码字 W 示为：
Figure imgf000018_0005
Figure imgf000018_0002
_ β1 e2
实施例 1.3.8， 块矩阵 Xnt波束集的大小 C为 2， 为每一个极化方向独立地选择相 同或不同的 DFT波束， 且为每一个层选择相同的 DFT波束， 这样的第二级码本适合于 与没有冗余的第一级码本 相匹配。对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 8 , 采用 3比特索引反馈， 其中波束选择有四种选项采用 2比特索引反馈， 相位偏移信息有 两种选项采用 1比特索引反馈。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
1
Figure imgf000018_0006
Figure imgf000018_0007
Figure imgf000018_0003
实施例 1.3.9 , 块矩阵 Xnt波束集的大小 C为 2, 为每一个层独立地选择相同或不 同的 DFT波束， 且为每一个极化方向选择相同的 DFT波束， 这样的第二级码本适合于 与没有冗余的第一级码本 相匹配。对应于秩为 2的第二级码本中码字的数量 N2为 8 , 采用 3比特索引反馈， 其中波束选择有四种选项采用 2比特索引反馈， 相位偏移信息有 两种选项采用 1比特索引反馈。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0003
在一些实施例中， 秩为 3和秩为 4的码本采用相同的第一级码本 以下是几个 可选码本方案。
实施例 1.4.1, 用于秩为 1或秩为 2的第一级码本仍适用于秩为 3或秩为 4的第一 级码本， 不仅适用于波束粒度（^为 16， 也适用于波束粒度（^为 32。 仍采用 4比特索 引反馈。
实施例 1.4.2, 适用于秩为 3或秩为 4的第一级码本是从适用于秩为 1或秩为 2的 第一级码本中抽选的子集， 例如从实施例 1.1.1的第一级码本中抽选。 第一码字 中对 角线块矩阵中波束集的大小 C 为 4 , 波束粒度 为 16 , 波束选择设为 (α1η , α2η , α η , α4κ ) = (n,n + l,n + S,n + 9) , 且 η在 0、 2、 4、 6中取值。 波束集包括相邻的和 正交的 DFT波束。 相邻波束之间的波束间隔是 2π/16, 正交波束间隔为兀。 没有重叠 的 DFT波束， 第一级码本没有冗余。 任一码字 \¥!表示为：
Χ„ 0
w1 = "={0,2,4,6}
0 ΧΒ
1 1 1 1
x„ = 实施例 1.4.3, 适用于秩为 3或秩为 4的第一级码本是从适用于秩为 1或秩为 2的 第一级码本中抽选的子集， 例如从实施例 1.1.2的第一级码本中抽选。 第一码字 中对 角线块矩阵中波束集的大小 C 为 4 , 波束粒度 为 16 , 波束选择设为 (α1η,α2η,α3η,α4η) = (η,η + \,η + 2,η + 3) , 且 n在 0、 4、 8、 12中取值。 波束集包括相部的
DFT波束， 相邻波束之间的波束间隔是 2π/16。 没有重叠的 DFT波束， 第一级码本没 有冗余。 任一码字 \¥表示为：
xn 0
W, «={0,4,8,12}
Figure imgf000019_0002
实施例 1.4.4, 适用于秩为 3或秩为 4的第一级码本是重新设计的， 不同于适用于 秩为 1或秩为 2的第一级码本。 第一码字 中对角线块矩阵中波束集的大小 C为 4, 波束粒度 ¾为 8 , 波束选择设为
Figure imgf000020_0001
M + l'w + w + S) , 且 n在 0-3中取 值。 波束集包括相邻的和正交的 DFT波束。 相邻波束之间的波束间隔是 2 π /8 , 正交波 束间隔为71。 两个相邻码字中有两个 DFT波束重叠， 8 中的没有重复的码字。 这样的 第一级码本没有冗余。 任一码字 ^^^表示为：
Figure imgf000020_0002
实施例 1.5.1，对应于秩为 3的第二级码本 B2的设计。块矩阵 Xn中波束集的大小 C 为 4 , 为每一个极化方向独立地选择相同或不同的 DFT波束。 块矩阵 Xn中应包括正交 的 DFT波束。 第二级码本中码字的数量 N2为 16, 采用 4比特索引反馈， 其中波束选择 有 16种选项采用 4比特反馈， 相位偏移信息只有一种选项。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000020_0003
实施例 1.5.2 ,对应于秩为 3的第二级码本 Β2的设计。块矩阵 Xn†波束集的大小 C 为 4， 为每一个极化方向选择相同的 DFT波束。 块矩阵 Xn†应包括正交的 DFT波束。 第二级码本中码字的数量 N2为 8 , 采用 3比特索引反馈， 其中波束选择有八种选项采用 3比特反馈， 相位偏移信息只有一种选项。 第二级码本 B2中任一码字 W2表示为：
Figure imgf000021_0001
实施例 1.6.1 ,对应于秩为 4的第二级码本 B2的设计。块矩阵 Xn†波束集的大小 C 为 4 , 为每一个极化方向独立地选择相同或不同的 DFT波束。 块矩阵 Xn中应包括正交 的 DFT波束。 第二级码本中码字的数量 N2为 8， 釆用 3比特索引反馈， 其中波束选择 有四种选项采用 2 比特反馈， 相位偏移信息有两种选项采用 1 比特反馈。 第二级码本 B2中任一码字 W 示为：
Figure imgf000021_0002
上述实施例 1.1.1至 1.6.1中的完整第一级码本或完整第二级码本的构造均是示例性 而非限制性的。 上述的技术方案在两级码本索引反馈中引入了正交的 DFT (离散傅里叶 变换）波束选择， 更加适合于交叉极化的 4下行发射天线配置的 MIMO应用。 当然， 上 述的实施例 1.1.1至 1.6.1同样也适用于线性阵列的发射天线配置的 MIMO应用。
在 3GPP文献 TS 36.213中的表 7.2.2-1D, 7.2.2-lE、 7.2.2-1F中给出了 8天线设置 下信道码本索引反馈的几种码本抽取（ subsampling )方案。以下给出若干适于 PUCCH 1-1 的 CSI mode 1模式、 PUCCH 1-1的 CSI mode 2模式、 PUCCH 2-1模式的码本抽取方案。
在 PUCCH 1-1的 CSI mode 1模式下,可以将 3GPP文献 TS 36.213中的表 7.2.2-1E 中的适于秩为 1、 2、 3、 4的 8天线码本抽取规则用于 4天线码本抽取。
以下给出在 PUCCH 1-1的 CSI mode 2模式下将 PMI反馈压缩到 4比特时的几种码 本抽取方案。
实施例 2.1.1 , 对应于秩为 1或 2时的码本抽取。 第一码字 压缩为 3比特反馈， 第二码字 W2压缩为 1比特反馈。 完整的第一级码本 ^如实施例 1.1.1构造， 经抽取去 掉彼此之间有部分 DFT波束重叠的码字， 使得用于索引反馈的任何码字之间或者 DFT 波束完全不同或者 DFT波束完全相同。 任一码字 \¥表示为： X„ 0
W, = {0,2,4,6,8,10,12,14}
0 x„
1 1 1 1
χ,. =
e Ί (Β+1) Ί (Β+8) T (B+9) 对于秩为 1, 完整的第二级码本 B2如实施例 1.2.1构造， 经抽取以去掉不同极化方 向上的不同 DFT波束选择， 使得其中波束选择限制为 }、 相位偏移信息限制为偏移角 为 0或 π两种选项。 任一码字 W2表示为：
1
2
Figure imgf000022_0004
对于秩为 2，完整的第二级码本 B2如实施例 1.3.3构造，第二级码本 B2的抽取给出 以下四种方案。
方案 a) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间、 不同层之间的不同 DFT 波束选择， 并且其中波束选择限制为 ；}。 相位偏移信息保持两种选项。 任一码字 W2 表示为：
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0005
方案 b) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同层之间不同的波束选择， 使得相位偏 移信息仅一种选项， 而波束选择限制为 , ；}。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000022_0006
. ,
方案 c) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间不同的波束选择， 使得相 位偏移信息仅一种选项， 而波束选择限制为 。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000022_0003
方案 d) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间以及不同层之间不同的 波束选择， 使得相位偏移信息仅一种选项， 而波束选择限制为 。 任一码字 W2表 示为：
Figure imgf000023_0001
实施例 2.1.2 , 对应于秩为 1或 2时的码本抽取。 第一码字 压缩为 2比特反馈， 第二码字 W2压缩为 2比特反馈。 完整的第一级码本 B 。实施例 1.1.1构造， 经抽取去 掉彼此之间有部分 DFT波束重叠的码字以及完全重复的码字，使得用于索引反馈的任何 码字之间 DFT波束完全不同。 任一码字 \¥ 表示为：
XB 0
W, = «e {0,2,4, 6}
Figure imgf000023_0002
对于秩为 1 ,完整的第二级码本 B2如实施例 1.2.1构造，第二级码本 B2的抽取给出 以下两种方案。
方案 a ) , 第二级码本 B2经抽取以使得其中波束选择限制为 、 相位偏移信息 限制为偏移角 0 或 π两种选项， 并保持不同极化方向之间的不同波束选择。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000023_0003
Figure imgf000023_0004
方案 b ) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择， 并且其中波束选择限制为 , 而相位偏移信息保持偏移角为 0、 π /2、 π、 3 π /2四种 选项。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000023_0005
对于秩为 2,完整的第二级码本 B2如实施例 1.3.3构造，第二级码本 B2的抽取给出 以下三种方案。
方案 a ) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同层之间的不同 DFT波束选择， 并且其 中波束选择限制为 , } , 相位偏移信息保持两种选项。 任一码字 W2表示为：
2V2
Figure imgf000024_0003
Figure imgf000024_0004
方案 b) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择, 并且其中波束选择限制为 , 相位偏移信息保持两种选项。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0005
[y y2]e{[ ¾]}
方案 c)， 第二级码本 B2经抽取以使得相位偏移信息仅一种选项， 而保持不同极化 方向之间、 不同层之间的不同 DFT波束选择。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000024_0002
实施例 2.2.1, 对应于秩为 3或 4时的码本抽取。 第一码字 压缩为 1比特反馈， 第二码字 W2压缩为 3比特反馈。 第一级码本 ^如实施例 1.4.2构造， 经抽取减少 DFT 波束粒度使得 n仅能取值 0或 4。 任一码字 表示为：
0
W, = «e{0,4}
0
1 1 1
X,. = +l) K+9)
e ~6 e e
对于秩为 3,完整的第二级码本 B2如实施例 1.5.1构造，第二级码本 B2的抽取给出 以下两种方案。
方案 a ) , 第二级码本 B2经抽取以使得其中波束选择限制为 、 并保持不同极 化方向之间的不同波束选择。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000025_0001
方案 b) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择, 而保持四个列选择。 任一码字 W2表示为：
y2
Figure imgf000025_0002
¾]) (¾ [ ¾]) ( ¾]) ( [¾ ¾
([¾ ¾] ¾) ([ ¾] ¾) ([ e ~,\ ([¾ ¾] e2
对于秩为 4, 第二级码本 B2不掘:抽取， 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000025_0003
¾ ¾]) (¾ [¾ ¾]) ( [q ¾]) ( [¾ ¾
y2
¾ ¾] ¾) ([ ¾] ¾) ([ e ~,\ β ~γ) ([¾ ¾] e2 实施例 2.2.2' 对应于秩为 3或 4时的码本抽取。 第一码字 压缩为 2比特反馈， 第二码字 W2压缩为 2比特反馈。 第一级码本 ^如实施例 1.4.2构造， 不做抽取， 也就 是《e{0,2，4，6}。 任一码字 >¥1表示为：
X„ 0
W, «e{0,2,4,6}
0 x„
1 1 1 1
X,. = κ+1) "+9)
e e
对于秩为 3， 完整的第二级码本 B2如实施例 1.5.1构造， 经抽取以去掉不同极化方 向之间不同的波束选择， 并且其中波束选择限制为 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000026_0001
[ i 2]G{[[¾] ]]，[[ ] ¾]],[[¾ ¾] [¾]],[[¾ ej [¾]]} 对于秩为 4，完整的第二级码本 B2如实施例 1.6.1构造，第二级码本 B2的抽取给出 以下三种方案。
方案 a ) , 第二级码本 B2经抽取以使得其中波束选择限制为 、 并保持不同极 化方向之间的不同波束选择。 任一码字 W 表示为：
Figure imgf000026_0005
Figure imgf000026_0002
方案 b) , 第二级码本 B2经抽取以使得其中相位偏移信息仅一种选项， 并保持不 同极化方向之间的不同波束选择。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000026_0003
Figure imgf000026_0006
方案 c) , 第二级码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间的不同波束选择， 并保持 四种列选择。 任一码字 W2表示为：
Figure imgf000026_0004
e{[¾ ]， [¾ ¾]}
以下给出在 PUCCH 2-1模式下将秩为 2,3,4的第二级码本的 PMI反馈压缩到 2比 特时的几种码本抽取方案。
对于秩为 3或 4, 实施例 2.2.2中的第二级码本 B2的抽取方案也适于 PUCCH 2-1 模式。
对于秩为 2, 实施例 2.1.2中的第二级码本 B2的抽取方案也适于 PUCCH 2-1模式。 以下另给出几种方案。
对于秩为 2, 除了实施例 2.1.2中方案 a) 、 b) 、 c) 外， 另给出方案 d) 。 第二级 码本 B2经抽取以去掉不同极化方向之间、 不同层之间的不同 DFT波束选择， 并且其中 波束选择限制为 , , 而相位偏移信息保持两种选项。 第二级码本 B2中任一码字 W2 表示为：
Figure imgf000027_0002
上述方案在 4天线下行信道两级码本索引反馈中引入了合适的码本抽取，适合于反
·
馈开销受限情形下的码本重复利用。
在本发明的另一些实施例中， 可以重用现有码本， 例如但不限于 LTE公布第八版 ( Release 8 ) 中的 4天线码本。 参见文件 3GPP TS 36.211 ( V10.4.0 ) ， 该文件中的表 6.3.4.2.3-2定义了一个 4天线码本， 该表复制如下表 1。
Figure imgf000027_0001
15 l5 = [l 1 1 ιΓ } 其中， 是一个 4 x 4维矩阵， 由公式 = / - 2M(!M 构造， 其中 /是 4 x 4维单位 矩阵。 „w表示从 fT„中选出集合 W所对应的列所构成的矩阵或向量。 表 1中给出了秩 为 1、 2、 3、 4时相应的码本构造， 各码本包括 16个码字， 采用 4比特索引反馈。 一个 码字的列向量用于配置 4天线阵列的波束方向，因而也可以称其为方向向量。在高秩（秩 为 2、 3、 4 )传输或多流传输时， 存在一个主要波束方向， 其对应于较好的信道质量， 对高秩传输的整体性能贡献较大。 通常各码字中与对应的秩 1码字相同的那一个列向量 为主方向向量。 当采取较低的反馈开销， 可以将上述码本的子集作为抽取码本。
图 6示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的方法的流程图。 如图所示， 方法 60包括由用户设备 2所执行的步驟 61、 62和 63。
在步骤 61中， 用户设备 2检测下行多天线信道。 例如但不限于， 用户设备 2所检 测的下行多天线信道的多天线均为基站设备 1的发射天线。
在步骤 62中， 用户设备 2根据所述检测的结果确定秩为 R的抽取码本中的对应码 字。 完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本包括所述多个 DFT 码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字。
在步驟 63中， 用户设备 2反馈所述对应码字的索引。
在某些情况下， 上述方法 60还包括一个步骤： 用户设备 2确定下行传输的秩 R。 对于 4下行发射天线的环境， R可以为 1、 2、 3或 4。 确定秩 R的步驟通常在步骤 62 之前执行。
图 7示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的 4天线下行信道反 馈的装置 70的结构示意图。 如图所示， 该装置 70包括检测模块 71、 码字确定模块 72、 以及反馈模块 73。 该装置 70通常配置于用户设备 2中。
检测模块 71配置为检测下行多天线信道。
码字确定模块 72 配置为根据所述检测的结果确定秩为 R 的抽取码本中的对应码 字。 完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本包括所述多个 DFT 码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字。
反馈模块 73配置为反馈所述对应码字的索引。
在某些情况下， 装置 70还包括一个模块， 其配置为确定下行传输的秩 R。 对于 4 下行发射天线的环境， R可以为 1、 2、 3或 4。 通常在确定对应码字之前先确定秩 R。 图 8示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的方法的流程图。 如图所示， 该方法 80包括由基站设备 1所执行的步骤 81、 82。
在步骤 81 中， 基站设备 1接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 该秩的抽取码本 中的对应码字的索引。 完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本 包括所述多个 DFT码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、 或者仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字。
在步骤 82中， 基站设备 1根据所迷秩、 所述对应码字的索引， 确定下行信道特性。 图 9示出了根据本发明的一个实施例的适于多输入多输出系统的具有 4发射天线的 基站中的装置 90的结构示意图。 如图所示， 该装置 90包括接收模块 91、 信道特性确定 模块 92 该装置 90通常配置于基站设备 1中。
接收模块 91 配置为接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 该秩的抽取码本中的对 应码字的索引。 完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本包括所 述多个 DFT码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、 或者仅 包括所述多个 DFT码字中的一部分码字。
信道特性确定模块 92配置为根据所述秩、 所述对应码字的索引， 确定下行信道特 性。
本领域技术人员应能理解，上述任一模块的功能可以分由多个实体模块或功能模块 来执行， 上述多个模块的功能也可以集成于一个实体模块或者功能模块来执行。
如上表 1所示码本中， 对应于序号《e {0,l，2，3，4，5，6，7}的码字为 DFT码字， 也就是其 列向量中包括 DFT序列； 对应于序号 w e {8,9,10,1 1,12,13,14,15}的码字为非 DFT码字， 也 就是其列向量中不包括 DFT序列。
在一些实施例中， 所述抽取码本仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字， 该部 分码字的主方向向量之间具有均匀的角度间隔。 这样的抽取码本能够保持较好的空间区 隔特性。 以下给出几个例子。
实施例 3.1.1， 采用 2比特抽取， 抽取码本包括上表 2中对应于序号 w e {0,1,2,3}的码 字。 各码字的主方向向量分别为：
} =
Figure imgf000029_0001
W-I [！, _l,l,_l = 7·^-0 7— Ί 7'·^-'2 j- e ,e ,e ,e
W3 W =^[\ -j -\,j =-| e ' ,e ' ,e ' ,e 各码字的主方向向量之间的角度间隔为 ^。
2
实施例 3.1.2, 采用 2比特抽取， 抽取码本包括上表 2中对应于序号 {4,5,6,7}的 码字。
实施例 3.1.3,采用 3比特抽取，抽取码本包括上表 2中对应于序号《e {0,1,2,3,4,5,6,7} 的码字。 各码字的主方向向量之间的角度间隔为 。
4
实施例 3.1.4,采用 1比特抽取，抽取码本包括上表 2中对应于序号《G{0，2}的码字。 各码字的主方向向量之间的角度间隔为 。
在另一些实施例中， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中的第一部分码字和所 述多个非 DFT码字中的第二部分码字，所述第一部分码字的主方向向量之间具有均匀的 角度间隔， 所述第一部分码字中的任一主方向向量与所述第二部分码字中的对应主方向 向量之间具有相同的方向变换。 这样的抽取码本能够保持较好的空间区隔特性。 以下给 出几个例子。
实施例 3.2.1， 采用 2比特抽取， 抽取码本包括上表 2中对应于序号《e {0,2}的 DFT 码字以及对应于序号 rae {8，10}的非 DFT码字。 各码字的主方向向量分别为：
(1}― -[l,l,l,l , i 2 {1}=- [1,-1,1, -if,
2
8«φ,ι,—ι,—ι]Γ, }= [ι,— 1,— ι,ι]Γ。 w相对于 。(1}在后两个元素产生角度为 的相移。 同样地， 相对于 2 {1}在后两个元 素产生角度为； Γ的相移。 方向向量的改变对应着波束方向的变换。
实施例 3.2.2, 采用 3 比特抽取， 抽取码本包括上表 2 中对应于序号 e {0,1,2,3}的 DFT码字以及对应于序号 w G {8,9,10,11}的非 DFT码字。
本领域技术人员应能理解， 上述方法 60、 80以及装置 70、 90并不限于利用现有码 本， 也可以使用任何新出现的合适的码本。
尽管已经阐明和描述了本发明的不同实施例， 本发明并不限于这些实施例。权利要 求中出现的 "第一" 、 "第二" 等序数词仅仅起到区别的作用， 而并不意味着相应部件 之间存在任何特定的顺序或连接关系。 仅在某些权利要求或实施例中出现的技术特征也 并不意味着不能与其他权利要求或实施例中的其他特征相结合以实现有益的新的技术 方案。在不背离如权利要求书所描述的本发明的精神和范围的情况下， 许多修改、 改变、 变形、 替代以及等同对于本领域技术人员而言是明显的。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种用于多输入多输出系统的 4天线下行信道反馈的方法， 包括：
检测下行多天线信道；
根据所述检测的结果所估计出的长时宽带信道特性， 确定对应于秩为 R的第一级抽 取码本中的第一码字； 完整第一级码本中的任一码字为四块对角矩阵， 其中对角线上是 两个 2 x C块矩阵， 该两个 2 x C块矩阵的列向量选自 （^1个0?11波束向量； 其中所述第 一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第一级码本： 1 ) 对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2 )对于相互之间所有 DFT波 束重复的码字， 去掉一部分， 3 ) 去掉部分码字以减小 DFT波束的可选范围；
反馈所述第一码字的索引；
根据所述检测的结果所估计出的短时信道特性以及所述第一码字，确定对应于秩为 R 的第二级抽取码本中的第二码字； 完整第二级码本中的任一码字为 2C x R矩阵， 该 2C R矩阵用于为各极化方向和各层从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向 之间引入相位偏移信息； 其中所述第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种 而抽取自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2 ) 限制相位偏移因子选项； 3 ) 去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之间的不同 DFT波束选择； 以及
反馈所述第二码字的索引。
2. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 对于秩 R为 1、 3. 4, 所述第二级抽取码 本经由所述四种抽取方式中的 1 )、 2 )、 3 ) 中的至少一种而抽取自所述完整第二级码 本。
3. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 还包括： 确定下行传输的秩。
4. 一种用于多输入多输出系统的 4天线下行信道反馈的装置， 包括：
检测模块， 其配置为检测下行多天线信道；
第一确定模块， 其配置为根据所述检测的结果所估计出的长时宽带信道特性， 确定 对应于秩为 R的第一级抽取码本中的第一码字； 完整第一级码本中的任一码字为四块对 角矩阵，其中对角线上是两个 2xC块矩阵，该两个 2xC块矩阵的列向量选自 个 DFT 波束向量； 其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取自所述 完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2)对于 相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3)去掉部分码字以减小 DFT波束的 可选范围；
反馈模块， 其配置为反馈所述第一码字的索引； 以及
第二确定模块， 其配置为根据所述检测的结果所估计出的短时信道特性以及所述第 一码字， 确定对应于秩为 R的第二级抽取码本中的第二码字； 完整第二级码本中的任一 码字为 2CxR矩阵， 该 2CxR矩阵用于为各极化方向和各层从所述第一码字中进行列 选择、 并为不同的极化方向之间引入相位偏移信息； 其中所述第二级抽取码本经由以下 四种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第二级码本： 1) 限制列选择选项； 2) 限 制相位偏移因子选项； 3)去掉不同极化方向之间的不同 DFT波束选择； 4)去掉不同层 之间的不同 DFT波束选择；
所述反馈模块还配置为反馈所述第二码字的索引。
5. 如权利要求 4所述的装置， 其特征在于， 对于秩 R为 1、 3. 4, 所述第二级抽取码 本经由所述四种抽取方式中的 1)、 2)、 3) 中的至少一种而抽取自所述完整第二级码 本。
6. 如权利要求 4所述的装置， 其特征在于， 还包括第三确定模块， 其配置为确定下行 传输的秩。
7. 一种用户设备， 其包括权利要求 4-6中任一项所述的装置。
8. 一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中的方法， 包括：
接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 第一级抽取码本中第一码字的索引、 以及第 二级抽取码本中第二码字的索引； 完整第一级码本中的任一码字为四块对角矩阵， 其中 对角线上是两个 2xC块矩阵， 该两个 2xC块矩阵的列向量选自 （^1个0?11波束向量； 其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第一 级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部分， 2)对于相互之间 所有 DFT波束重复的码字，去掉一部分， 3)去掉部分码字以减小 DFT波束的可选范围； 完整第二级码本中的任一码字为 2CxR矩阵， 该 2C xR矩阵用于为各极化方向和各层 从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之间引入相位偏移信息； 其中所述 第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而抽取自所述完整第二级码本： 1 ) 限制列选择选项； 2) 限制相位偏移因子选项； 3 ) 去掉不同极化方向之间的不同 DFT 波束选择； 4) 去掉不同层之间的不同 DFT波束选择； 以及
根据所述秩、 所述第一码字的索引以及所述第二码字的索引， 确定下行信道特性。
9. 如权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 对于秩 R为 1、 3、 4, 所述第二级抽取码 本经由所述四种抽取方式中的 1) 、 2〕 、 3) 中的至少一种而抽取自所述完整第二级码 本。
10. 一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中的装置， 包括：
接收模块， 其配置为接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 第一级抽取码本中第一 码字的索引、 以及第二级抽取码本中第二码字的索引； 完整第一级码本中的任一码字为 四块对角矩阵， 其中对角线上是两个 2xC块矩阵， 该两个 2xC块矩阵的列向量选自 (^个 DFT波束向量； 其中所述第一级抽取码本经由以下三种抽取方式中的至少一种而 抽取自所述完整第一级码本： 1 )对于相互之间有部分 DFT波束重叠的码字， 去掉一部 分， 2)对于相互之间所有 DFT波束重复的码字， 去掉一部分， 3)去掉部分码字以减小 DFT波束的可选范围； 完整第二级码本中的任一码字为 2C xR矩阵， 该 2CxR矩阵用 于为各极化方向和各屋从所述第一码字中进行列选择、 并为不同的极化方向之间引入相 位偏移信息； 其中所述第二级抽取码本经由以下四种抽取方式中的至少一种而抽取自所 述完整第二级码本： 1) 限制列选择选项； 2) 限制相位偏移因子选项； 3) 去掉不同极 化方向之间的不同 DFT波束选择； 4 )去掉不同层之间的不同 DFT波束选择； 以及 信道特性确定模块， 其配置为根据所述秩、 所述第一码字的索引以及所述第二码字 的索引， 确定下行信道特性。
11. 如权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 对于秩 R为 1、 3、 4, 所述第二级抽取 码本经由所述四种抽取方式中的 1) 、 2) 、 3) 中的至少一种而抽取自所述完整第二级 码本。
12. 一种基站设备， 其包括权利要求 10-11中任一项所述的装置。
13. 一种用于多输入多输出系统的 4天线下行信道反馈的方法， 包括： 检测下行多天线信道；
根据所述检测的结果确定秩为 R的抽取码本中的对应码字； 完整码本包括多个 DFT 码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中的第一部分码字和所 述多个非 DFT码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个 DFT码字中的一部分码字； 反馈所述对应码字的索引。
14. 如权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 所述抽取码本仅包括所述多个 DFT码字 中的一部分码字， 该部分码字的主方向向量之间具有均匀的角度间隔。
15. 如权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中 的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字，所述第一部分码字的主方向 向量之间具有均勾的角度间隔， 所述第一部分码字中的任一主方向向量与所述第二部分 码字中的对应主方向向量之间具有相同的方向变换。
16. 一种用于多输入多输出系统的 4天线下行信道反馈的装置， 包括：
检测模块， 其配置为检测下行多天线信道；
码字确定模块，其配置为根据所述检测的结果确定秩为 R的抽取码本中的对应码字； 完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字，所述抽取码本包括所述多个 DFT码字 中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、或者仅包括所述多个 DFT 码字中的一部分码字；
反馈模块， 其配置为反馈所述对应码字的索引。
17. 如权利要求 16所述的装置， 其特征在于， 所述抽取码本仅包括所述多个 DFT码字 中的一部分码字， 该部分码字的主方向向量之间具有均匀的角度间隔。
18. 如权利要求 16所述的装置， 其特征在于， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中 的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字，所述第一部分码字的主方向 向量之间具有均勾的角度间隔， 所述第一部分码字中的任一主方向向量与所述第二部分 码字中的对应主方向向量之间具有相同的方向变换。
19. 一种用户设备， 其包括权利要求 16-18中任一项所述的装置。
20. 一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中的方法， 包括：
接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 该秩的抽取码本中的对应码字的索引； 完整 码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字，所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中的 第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、 或者仅包括所述多个 DFT码 字中的一部分码字；
根据所述秩、 所述对应码字的索引， 确定下行信道特性。
21. 如权利要求 20所述的方法， 其特征在于， 所述抽取码本仅包括所述多个 DFT码字 中的一部分码字， 该部分码字的主方向向量之间具有均匀的角度间隔。
22. 如权利要求 20所述的方法， 其特征在于， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中 的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字，所述第一部分码字的主方向 向量之间具有均句的角度间隔， 所述第一部分码字中的任一主方向向量与所述第二部分 码字中的对应主方向向量之间具有相同的方向变换。
23. 一种用于多输入多输出系统的具有 4发射天线的基站中的装置， 包括：
接收模块， 其配置为接收用户设备所反馈的下行传输的秩、 该秩的抽取码本中的对 应码字的索引； 完整码本包括多个 DFT码字和多个非 DFT码字， 所述抽取码本包括所 述多个 DFT码字中的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字、 或者仅 包括所述多个 DFT码字中的一部分码字； 以及
信道特性确定模块， 其配置为根据所述秩、 所述对应码字的索引， 确定下行信道特 性。
24. 如权利要求 23所述的装置， 其特征在于， 所述抽取码本仅包括所述多个 DFT码字 中的一部分码字， 该部分码字的主方向向量之间具有均匀的角度间隔。
25. 如权利要求 23所述的装置， 其特征在于， 所述抽取码本包括所述多个 DFT码字中 的第一部分码字和所述多个非 DFT码字中的第二部分码字，所述第一部分码字的主方向 向量之间具有均勾的角度间隔， 所述第一部分码字中的任一主方向向量与所述第二部分 码字中的对应主方向向量之间具有相同的方向变换。
26. 一种基站设备， 其包括权利要求 23-25中任一项所述的装置。
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