WO2015035645A1 - 下行信道预编码矩阵的确定方法、基站和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种下行信道预编码矩阵的确定方法、基站和用户设备。本实施例提供的方法，基站通过向各UE发送下行参考信号，以使各UE进行信道估计获取下行信道矩阵H_i，并根据下行信道矩阵H_i确定出K_i个反馈预编码向量，采用反向预编码向量对上行参考信号预编码后向基站返回K_i个反馈参考信号，基站根据各UE返回的K_i个参考信号确定各UE的下行预编码矩阵。由于每个UE只需要返回K_i个上行反馈参考信号进行信道估计，上行反馈参考信号的数量K_i小于等于UE的天线数量，因此，能够降低上行参考信号的反馈开销，从而提高频谱利用率。

Description

下行信道预编码矩阵的确定方法、 基站和用户设备

技术领域

本发明实施例涉及数据通讯技术， 尤其涉及一种下行信道预编码矩阵 的确定方法、 基站和用户设备。 背景技术

移动用户需求的快速发展， 对移动通信网络的容量提出来越来越高的 要求， 提高移动通信网络的一个有效途径是提高频谱效率。 多输入多输出 (Multiple-Input Multiple-Output, 简称 MIMO) 天线技术， 能够提高移动 通信网络的容量， MIMO系统中采用预编码技术可以有效改善系统的接收 性能， 为了获得下行信道的预编码矩阵， 需要在空中发送大量的参考信号 和反馈信号， 大量地消耗了可用的频谱资源。

现有技术中， 一种方式是， 基站和用户设备 （User Equipment, 简称

UE)可以事先约定一套预编码码本。 UE根据其测量结果， 从这套码本中， 选取合适的预编码矩阵， 并向基站反馈该预编码矩阵在码本中的序号。 基 站根据 UE反馈的序号， 即可确定 UE所反馈的预编码矩阵。 一反面， 基 站的天线数量越大， 预编码矩阵的维度就越大， 引入的误差也就越多， 因 此性能损失会更大。 另一方面， 随着基站天线数量的增大， 码本中的预编 码矩阵数量要随着天线数量而非线性地增大， 因此反馈开销会迅速增长。 另一种方式中， 在 TDD模式下， 可以利用信道互易性， UE的每根天线分 别发送探测参考信号 （Sounding Reference Signa, 简称 SRS ) ， 基站根据 UE发送的 SRS测出 MIMO信道，然后基站就可以据此计算出合适的预编 码矩阵。 由于 SRS是用于信道测量的参考信号， 而为了能够准确地测量频 率选择性信道， SRS的导频需要很密集， 因此 SRS消耗的开销很大。 为了 测得完整的 MIMO 信道， UE 的每根天线都要分别发送 SRS, 因此随着 UE天线数量的增长， SRS消耗的开销也会进一步线性增长。

发明内容 本发明实施例提供一种下行信道预编码矩阵的确定方法、 基站和用户 设备， 以降低发送上行反馈参考信号的开销， 提高频谱资源的利用率。

本发明第一方面提供一种下行信道预编码矩阵的确定方法， 包括： 基站向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使所述各 UE根据所述 下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 Hi ( i=l， 2…… I ) ， I为小区内 UE的数量， 并根据所述下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反馈 预编码向量， 其中， 所述下行信道矩阵 Hi为 矩阵， M为所述基站使 用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数， Ki为第 i 个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 所述反馈预编码 向量为 矩阵；

所述基站接收所述各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个所述 UE的所述反馈参考信号是所述 UE根据对应的反馈预编码向量对上行参 考信号进行预编码处理得到的；

所述基站根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 所述基站根据每个 所述各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所 述各 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中， 所述基站根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 所述基站根据所述各 UE的反馈参考信号以 及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵， 包括：

所述基站根据所述各 UE的所述 Ki个反馈参考信号分别进行信道估 计， 确定各所述 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 其中， h 为第 i个 UE的第 k个上行预编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Μχ ΐ矩阵；

所述基站根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h_Lk， 确定出所 述各 UE的反馈预编码矩阵， 其中， 所述反馈预编码矩阵为 MxKi的矩阵; 所述基站根据所述各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 所述基站根据所 述各 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中， 所述基站根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ，确定出所述各 UE的反馈预编码矩阵， 包括：

所述基站分别对所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 进行归一 化处理， 并根据所述各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量 1 ^确定 所述各 UE的反馈预编码矩阵。

结合本发明第一方面的第一种和第二种可能的实现方式， 在本发明第 一方面的第三种可能的实现方式中， 所述基站根据所述各 UE的反馈预编 码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定所述各 UE的下行预编码矩 阵， 包括：

所述基站将所述各 UE的反馈预编码矩阵组合起来， 得到联合反馈预 编码矩阵 R， R=[QU ， 其中， 表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵; 所述基站根据以下公式确定所述各 UE的下行预编码矩阵 P:

P = ( R R^H ) R， R^h 表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩 阵运算。

在本发明第一方面的第四种可能的实现方式中， 所述基站向各用户设 备 UE发送下行参考信号之前， 还包括：

所述基站通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考 信号， 以及所述反馈参考信号的数量 。

在本发明第一方面的第五种可能的实现方式中， 所述基站通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述上行参考信息， 以及所述上行参考 信息的数量 K， 包括：

所述基站向各所述 UE发送参考信号指示消息， 所述参考信号指示消 息中包含所述 UE发送所述反馈参考信号的时频资源位置， 以及所述反馈 参考信号的数量 。

在本发明第一方面的第六种可能的实现方式中， 所述基站通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考信号， 以及所述反馈参考 信号的数量 Κ， 包括：

所述基站向各所述 UE发送所述 UE的反馈参考信号占用的总时频资 源， 以及所述 UE的每个所述反馈参考信号的占用的时频资源， 以使所述 各 UE根据所述反馈参考信号占用的总时频资源和每个所述反馈参考信号 的占用的时频资源确定所述反馈参考信号的数量 Κ。 本发明第二方面提供一种下行信道预编码矩阵的确定方法， 包括： 用户设备 UE接收基站发送的下行参考信号， 根据所述下行参考信号 进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 H， 其中， 所述下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为所述基站使用的天线数， N为所述 UE使用的天线 数， M和 N为正整数；

所述 UE根据所述下行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量，其中， K为所述 UE需发送的反馈参考信号的数量， l≤ ≤min(M，N)，所述反馈预 编码向量为 Nx l矩阵；

所述 UE根据所述 K个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行预 编码处理， 得到 K个反馈参考信号；

所述 UE向所述基站发送所述 K个反馈参考信号， 以使所述基站根据 所述 K个反馈参考信号确定所述 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第二方面的第一种可能的实现方式中， 所述 UE根据所述下 行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量， 包括：

所述 UE对所述下行信道矩阵 H进行奇异值分解， 得到 H_D = U∑V^H， 其中， U为 ΝχΝ酉矩阵， V为 ΜχΜ酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到所述 K个反馈预编码向量。

在本发明第二方面的第二种可能的实现方式中， 所述 UE根据所述下 行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量， 包括：

所述 UE将 HH^H进行特征值分解， 得到

Z USUH , 其中， H^H表 示矩阵 H的共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵， U^H为矩 阵 U的共轭矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到所述 K个反馈预编码向量。

在本发明第二方面的第三种可能的实现方式中， 所述 UE根据所述下 行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量， 包括：

所述 UE根据所述下行信道 H确定所述下行信道 H的 K个后编码向量； 将所述下行信道 H的所述 K个后编码向量的转置作为 H的所述 K个 反馈预编码向量， 或者取下行信道 H的 K个后编码向量的转置的任意 K 列进行线性组合， 得到所述 κ个反馈预编码向量。

结合本发明第二方面以及第二方面的第一种至第三种可能的实现方 式， 在本发明第二方面的第四种可能的实现方式中， 所述 UE根据所述下 行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量之前， 还包括：

所述 UE获取发送所述上行预编码参考信号的时频资源位置和所述上 行参考信号的数量 K。

结合本发明第二方面以及第二方面的第一种至第四种可能的实现方 式， 在本发明第二方面的第五种可能的实现方式中， 所述 UE根据所述 Κ 个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行预编码处理， 得到 Κ个反馈 参考信号， 包括：

所述 UE根据所述 Κ个反馈预编码向量， 根据以下公式对上行参考信 号进行预编码处理： i ⁼ ∑^w(» )(")

m 其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示所述 UE 的天线序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用 复数序列， r^(m)(n)表示所述复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个 反馈参考信号所采用的预编码向量， l≤m≤K， w^(m)(p)表示所述第 m个上 行参考信号所采用的预编码向量的第 p个复数元素。 本发明第三方面提供一种基站， 包括：

发送模块，用于向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使所述各 UE 根据所述下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵

( i=l， 2…… I) ， I为小区内 UE的数量， 并根据所述下行信道矩阵 Hi确 定出 Ki个反馈预编码向量， 其中， 所述下行信道矩阵 Hi为 矩阵， M 为所述基站使用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整 数， Ki为第 i个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 所 述反馈预编码向量为 NiX l矩阵；

接收模块， 用于接收所述各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每 个所述 UE的所述反馈参考信号是所述 UE根据对应的反馈预编码向量对 上行参考信号进行预编码处理得到的； 预编码矩阵确定模块， 用于根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 根据每个所述各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第三方面的第一种可能的实现方式中， 所述预编码矩阵确定 模块包括：

上行预编码向量确定单元， 用于根据所述各 UE的所述 Ki个反馈参考 信号分别进行信道估计， 确定各所述 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 其中， 1 ^为第 i个 UE的第 k个上行预编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Μχ ΐ 矩阵；

反馈预编码矩阵确定单元， 用于根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编 码向量 h ， 确定出所述各 UE的反馈预编码矩阵， 其中， 所述反馈预编码 矩阵为 MxKi的矩阵；

下行预编码矩阵确定单元， 用于根据所述各 UE的反馈预编码矩阵， 或者，根据所述各 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第三方面的第二种可能的实现方式中， 所述反馈预编码矩阵 确定单元具体用于：

对所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 进行归一化处理， 并根 据所述各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量! ^确定所述各 UE的反 馈预编码矩阵。

结合本发明第三方面的第一种和第二种可能的实现方式， 在本发明第 三方面的第三种可能的实现方式中， 所述下行预编码矩阵确定单元具体用 于：

将所述各 UE的反馈预编码矩阵组合起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R, R=[Q_{1 ?}Q₂, ...Q , 其中， 表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵；

根据以下公式确定所述各 UE的下行预编码矩阵 P:

P = ( R R^H) R， R^H 表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩 阵运算。

在本发明第三方面的第四种可能的实现方式中， 所述发送模块还用 于： 通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考信号， 以 及所述反馈参考信号的数量 K。

在本发明第三方面的第五种可能的实现方式中， 所述发送模块具体用 于：

向各所述 UE发送参考信号指示消息， 所述参考信号指示消息中包含 所述 UE发送所述反馈参考信号的时频资源位置， 以及所述反馈参考信号 的数量 Κ。

在本发明第三方面的第六种可能的实现方式中， 所述发送模块具体用 于：

向各所述 UE发送所述 UE的反馈参考信号占用的总时频资源， 以及 所述 UE的每个所述反馈参考信号的占用的时频资源， 以使所述各 UE根 据所述反馈参考信号占用的总时频资源和每个所述反馈参考信号的占用 的时频资源确定所述反馈参考信号的数量 Κ。

本发明第四方面提供一种用户设备 UE， 包括：

接收模块， 用于接收基站发送的下行参考信号；

下行信道矩阵确定模块， 用于根据所述下行参考信号进行信道估计得 到下行信道的下行信道矩阵 H， 其中， 所述下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为所述基站使用的天线数， N为所述 UE使用的天线数， M和 N为正整 数；

反馈预编码向量确定模块， 用于根据所述下行信道矩阵 H确定出 K 个反馈预编码向量， 其中， K为所述 UE需发送的反馈参考信号的数量， l≤^≤min( , N) ₎ 所述反馈预编码向量为 Nx l矩阵；

预编码处理模块， 用于根据所述 K个反馈预编码向量， 分别对上行参 考信号进行预编码处理， 得到 κ个反馈参考信号；

发送模块， 用于向所述基站发送所述 K个反馈参考信号， 以使所述基 站根据所述 K个反馈参考信号确定所述 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第四方面的第一种可能的实现方式中， 所述反馈预编码向量 确定模块具体用于：

对所述下行信道矩阵 H进行奇异值分解， 得到 H_D = U∑V^H， 其中， U 为 NxN酉矩阵， V为 MxM酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵； 取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 Κ列进行线性组合， 得到 Κ个反馈预编码向量。

在本发明第四方面的第二种可能的实现方式中， 所述反馈预编码向量 确定模块具体用于：

将 ΗΗ^Η进行特征值分解， 得到 H^ HD = U∑U^H， 其中， H^H表示矩阵 H 的共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 ΝχΜ对角矩阵， U^H为矩阵 U的共 轭矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

在本发明第四方面的第三种可能的实现方式中， 所述反馈预编码向量 确定模块具体用于：

根据所述下行信道 H确定所述下行信道 H的 K个后编码向量； 将所述下行信道 H的所述 K个后编码向量的转置作为 H的所述 K个 反馈预编码向量， 或者取下行信道 H的 K个后编码向量的转置的任意 K 列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

结合本发明第四方面以及第四方面的第一种至第三种可能的实现方 式， 在本发明第四方面的第四种可能的实现方式中， 所述的用户设备还包 括：

获取模块， 用于获取发送所述上行预编码参考信号的时频资源位置和 所述上行参考信号的数量 K。

结合本发明第四方面以及第四方面的第一种至第四种可能的实现方 式， 在本发明第四方面的第五种可能的实现方式中， 所述预编码处理模块 具体用于：

根据所述 Κ个反馈预编码向量，根据以下公式对上行参考信号进行预 编码处理： i ⁼ ∑^w(» )(")

m 其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示所述 UE 的天线序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用 复数序列， r^(m)(n)表示所述复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个 反馈参考信号所采用的预编码向量， l≤m≤K， w^(m)(p)表示所述第 m个上 行参考信号所采用的预编码向量的第 P个复数元素。 本发明第五方面提供一种基站， 包括：

发射器， 用于向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使所述各 UE 根据所述下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 Hi ( i=l， 2…… I) ， I为小区内 UE的数量， 并根据所述下行信道矩阵 确 定出 Ki个反馈预编码向量， 其中， 所述下行信道矩阵 Hi为 NiXM矩阵， M 为所述基站使用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整 数， Ki为第 i个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 所 述反馈预编码向量为 矩阵；

接收器， 用于接收所述各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个 所述 UE的所述反馈参考信号是所述 UE根据对应的反馈预编码向量对上 行参考信号进行预编码处理得到的；

处理器， 用于根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 根据每个所述 各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第五方面的第一种可能的实现方式中， 所述处理器具体用 于：

根据所述各 UE的所述 Ki个反馈参考信号分别进行信道估计， 确定各 所述 UE对应的 Ki个上行预编码向量 其中， h 为第 i个 UE的第 k个 上行预编码向量， k=l， 2…… Ki, h 为 Mx l矩阵；

根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ，确定出所述各 UE的 反馈预编码矩阵， 其中， 所述反馈预编码矩阵为 MxKi的矩阵；

根据所述各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 根据所述各 UE的反馈预 编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定所述各 UE的下行预编码 矩阵。

在本发明第五方面的第二种可能的实现方式中， 所述处理器具体用 于：

对所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 1ι _έ进行归一化处理， 并根 据所述各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量! ^确定所述各 UE的反 馈预编码矩阵。 结合本发明第五方面的第一种和第二种可能的实现方式， 在本发明第 五方面的第三种可能的实现方式中， 所述处理器具体用于：

将所述各 UE的反馈预编码矩阵组合起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R， R=[QuQ₂, ...^] , 其中， （ ·表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵；

根据以下公式确定所述各 UE的下行预编码矩阵 P:

P = ( R R^H) R， R^h 表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩 阵运算。

在本发明第五方面的第四种可能的实现方式中， 所述发射器还用于： 通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考信号， 以 及所述反馈参考信号的数量 κ。

在本发明第五方面的第五种可能的实现方式中， 所述发射器具体用 于：

向各所述 UE发送参考信号指示消息， 所述参考信号指示消息中包含 所述 UE发送所述反馈参考信号的时频资源位置， 以及所述反馈参考信号 的数量 Κ。

在本发明第五方面的第六种可能的实现方式中， 所述发射器具体用 于：

向各所述 UE发送所述 UE的反馈参考信号占用的总时频资源， 以及 所述 UE的每个所述反馈参考信号的占用的时频资源， 以使所述各 UE根 据所述反馈参考信号占用的总时频资源和每个所述反馈参考信号的占用 的时频资源确定所述反馈参考信号的数量 Κ。

本发明第六方面提供一种用户设备 UE， 包括：

接收器， 用于接收基站发送的下行参考信号；

处理器， 用于根据所述下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下 行信道矩阵 H， 其中， 所述下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为所述基站 使用的天线数， N为所述 UE使用的天线数， M和 N为正整数；

根据所述下行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量，其中， K为所 述 UE需发送的反馈参考信号的数量， l≤ ≤min(M，N)，所述反馈预编码向 量为 Nx l矩阵；

根据所述 K个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行预编码处 理， 得到 κ个反馈参考信号；

发射器， 用于向所述基站发送所述 κ个反馈参考信号， 以使所述基站 根据所述 Κ个反馈参考信号确定所述 UE的下行预编码矩阵。

在本发明第六方面的第一种可能的实现方式中， 所述处理器具体用 于：

对所述下行信道矩阵 Η进行奇异值分解， 得到 H_D = U∑V^H， 其中， U 为 NxN酉矩阵， V为 ΜχΜ酉矩阵， ∑ 为 ΝχΜ对角矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

在本发明第六方面的第二种可能的实现方式中， 所述处理器具体用 于：

将 HH^H进行特征值分解， 得到 H^ HD = U∑U^H， 其中， H^H表示矩阵 H 的共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵， U^H为矩阵 U的共 轭矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

在本发明第六方面的第三种可能的实现方式中， 所述处理器具体用 于：

根据所述下行信道 H确定所述下行信道 H的 K个后编码向量； 将所述下行信道 H的所述 K个后编码向量的转置作为 H的所述 K个 反馈预编码向量， 或者取下行信道 H的 K个后编码向量的转置的任意 K 列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

结合本发明第六方面以及第六方面的第一种至第三种可能的实现方 式， 在本发明第六方面的第四种可能的实现方式中， 所述处理器还用于： 获取发送所述上行预编码参考信号的时频资源位置和所述上行参考 信号的数量 K。

结合本发明第六方面以及第六方面的第一种至第四种可能的实现方 式，在本发明第六方面的第五种可能的实现方式中，所述处理器具体用于： 根据所述 Κ个反馈预编码向量，根据以下公式对上行参考信号进行预 编码处理： i ⁼ ∑^W(» )(")

m 其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示所述 UE 的天线序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用 复数序列， r^(m)(n)表示所述复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个 反馈参考信号所采用的预编码向量， l≤m≤K， w^(m)(p)表示所述第 m个上 行参考信号所采用的预编码向量的第 p个复数元素。

本发明实施例提供的下行信道预编码矩阵的确定方法、基站和用户设 备， 基站通过向各 UE发送下行参考信号， 以使各 UE进行信道估计获取 下行信道矩阵 Hi , 并根据下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反馈预编码向量， 采用反向预编码向量对上行参考信号预编码后向基站返回 Ki个反馈参考 信号，基站根据各 UE返回的 Ki个参考信号确定各 UE的下行预编码矩阵。 由于每个 UE只需要返回 Ki个上行反馈参考信号进行信道估计， 上行反馈 参考信号的数量 Ki小于等于 UE的天线数量， 因此， 能够降低上行参考信 号的反馈开销， 从而提高频谱利用率。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍， 显而易见 地， 下面描述中的附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员 来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。

图 1为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例一的流程图； 图 2为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例二的流程图； 图 3为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例三的流程图； 图 4为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例四的流程图； 图 5为本发明基站实施例的一结构示意图；

图 6为本发明基站实施例的二结构示意图；

图 7为本发明用户设备实施例一的结构示意图；

图 8为本发明用户设备实施例一的结构示意图； 图 9为本发明基站实施例三的结构示意图；

图 10为本发明用户设备实施例三的结构示意图。 具体实施方式 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本 发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描 述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

图 1为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例一的流程图， 如 图 1所示， 本实施例的方法可以包括：

步骤 101、 基站向各用户设备 UE发送下行参考信号。

本步骤中，基站向服务小区内的各 UE发送下行参考信号， 以支持 UE 进行信道估计， 基站和各 UE都采用多根天线。 下行参考信号可以是公共 参考信号， 或者信道状态信息探测参考信号 ( Channel State Information Reference Signal, 简称 CSI-RS ) ， 或者其它下行参考信号， 也可以是上述 多种下行参考信号的组合。 优选地， 下行参考信号采用 CSI-RS, 由于 CSI-RS可供小区内的所有 UE同时接收， 其开销较小。

基站向服务小区内的 UE发送下行参考信号， 以使各 UE根据下行参 考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 ( i=l， 2…… I) ， I 为小区内 UE的数量，并根据下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反馈预编码向量， 其中， 下行信道矩阵 Hi为 NiXM矩阵， M为基站使用的天线数， Ni为第 i 个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数， Ki为第 i个 UE需发送的反馈参 考信号的数量， 1≤ ≤ (Μ，Λ^， 反馈预编码向量为 _{NiX l}矩阵。对于每一 个 UE， 该 UE根据接收到的下行参考信号进行信道估计得到下行信道的 下行信道矩阵 H， 然后根据下行信道矩阵 H确定出 Ki个反馈预编码向量， Ki表示第 K个 UE需返回的反馈参考信号的数量， 不同 UE返回的反馈参 考信号的数量 K可能相同也可能不同，例如小区内的高级终端配有 8根天 线， 有的低级终端只有 1根天线， 显然前者的反馈参考信号的数量应当更 多。 UE如何根据下行参考信号确定下行信道矩阵 H为现有技术， UE可根 据现有技术中的任意一种方法确定下行信道矩阵 H，本实施例不对此限制。 UE在确定 K个反馈预编码向量之前， 还需要获取 UE需发送的反馈参考 信号的数量 K， 每个反馈预编码向量对应一个上行参考信号。

步骤 102、基站接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个 UE 的反馈参考信号是 UE根据对应的反馈预编码向量对上行参考信号进行预 编码处理得到的。

各 UE根据下行参考信号确定出 Ki个反馈预编码向量， 并根据反馈预 编码向量对上行参考信号进行预编码处理， 得到 Ki个反馈参考信号， 各 UE的 Ki个上行参考信号是相互正交的。

步骤 103、 基站根据各 UE的反馈参考信号， 或者， 基站根据各 UE 的反馈参考信号以及其他 UE的反馈参考信号， 确定每个 UE的下行预编 码矩阵。

基站接收各 UE发送的反馈参考信号， 对于每一个 UE， 基站根据该 UE的 Ki个反馈参考信号进行上行等效信道估计， 确定该 UE的下行预编 码矩阵， 或者基站根据该 UE的 Ki个反馈参考信号以及其他 UE的反馈参 考信号进行上行等效信道估计，确定该 UE的上行预编矩阵。本实施例中， 每个 UE只需要返回 Ki个上行反馈参考信号进行信道估计， 发送的反馈参 考信道的数量 Ki等于传输层数，系统能够支持的最大传输层数的由下行信 道矩阵的秩决定，而下行信道矩阵 H的秩取决于信道的收发天线的个数和 信道的相关性，下行信道矩阵 H的秩最大不大于基站数量和天线数量的最 小值， 所以 的数量^ ^ ^¹¹^^⁷^)。 现有技术中， 每个 UE发送的上行 参考信号的数量等于 UE的天线数量， 因此随着 UE天线数量的增大， 上 行反馈开销也会增大， 而本实施例中， 上行反馈参考信号的数量与 UE的 天线数量无关， 反馈开销不会随着 UE天线数量的增大而快速增长， 因此， 和现有技术相比， 本实施例提供的方法能够降低上行参考信号的开销， 提 高频谱利用率。

这里提到的等效信道估计， 是因为 UE发送的反馈参考信号是 UE根 据反馈预编码向量经过预编码后的信号， 所以根据反馈参考信号估计的上 行信道估计的结果， 对应的不是空口信道本身， 而是空口信道与反馈预编 码向量的乘积。 在 TDD系统中， 由于上下行信道的对称性， 基站根据上 行反馈参考信号估计出的结果， 可以作为下行信道的估计结果， 从而确定 出下行信道矩阵。 基站在估计出各 UE的下行预编码矩阵后， 采用下行预 编码矩阵对下行信号进行预编码处理， 并将预编码后的数据发送给 UE。

本实施例提供的方法， 基站通过向各 UE发送下行参考信号， 以使各 UE进行信道估计获取下行信道矩阵 Hi , 并根据下行信道矩阵 Hi确定出 Ki 个反馈预编码向量， 采用反向预编码向量对上行参考信号预编码后向基站 返回 Ki个反馈参考信号， 基站根据各 UE返回的 Ki个参考信号确定各 UE 的下行预编码矩阵。 由于每个 UE只需要返回 Ki个上行反馈参考信号进行 信道估计， 上行反馈参考信号的数量 Ki小于等于 UE的天线数量， 因此， 能够降低上行参考信号的反馈开销， 从而提高频谱利用率。

下面采用几个具体的实施例， 对图 1所示方法实施例的技术方案进行 详细说明。

图 2为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例二的流程图， 如 图 2所示， 本实施例的方法可以包括：

步骤 201、 基站通知各 UE在指定的时频资源位置上发送反馈参考信 号， 以及反馈参考信号的数量 Ki。

基站通知各 UE在指定的时频资源位置上发送指定数量的反馈参考信 号。 反馈参考信号的数量 Ki由基站确定， 基站可以通过信令显示的通知 UE反馈参考信号的数量 Ki， 如基站向各 UE发送参考信号指示消息， 参 考信号指示消息中包含 UE发送反馈参考信号的时频资源位置， 以及反馈 参考信号的数量 Ki。基站也可以通过隐式的方式通知 UE反馈参考信号的数 量 Ki， 如基站向各 UE发送 UE的反馈参考信号占用的总时频资源， 以及 UE的每个反馈参考信号的占用的时频资源， 以使各 UE根据反馈参考信 号占用的总时频资源和每个反馈参考信号的占用的时频资源确定反馈参 考信号的数量 Ki。 假设反馈参考信号占用的总时频资源的大小为 S， 该 UE的每个反馈参考信号的占用的时频资源大小为 L， 则反馈参考信号的 数量 K=S/K。 基站显式地通知 UE的另一种实现方法为， 基站间接通过信 令将反馈层数告知 UE， 并和 UE提前约定好反馈参考信号的数量 Ki等于 反馈层数。

步骤 202、 基站向各 UE发送下行参考信号。 基站向各 UE发送下行参考信号， 以使各 UE根据下行参考信号进行 信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 H， 并根据下行信道矩阵 H确定出 Ki个反馈预编码向量， 其中， 下行信道矩阵 H为 Ν^Μ矩阵， M为基站使 用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数， Ki为第 i 个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 反馈预编码向量 为 矩阵。

步骤 203、基站接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个 UE 的反馈参考信号是 UE根据对应的反馈预编码向量对上行参考信号进行预 编码处理得到的。

基站接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 反馈参考信号与反馈预编 码向量一一对应， UE分别采用 Ki个反馈预编码向量对上行参考信号进行 预编码处理， 得到 Ki个反馈参考信号， 在指定的时频资源位置上向基站发 送 Ki个反馈参考信号。 对于不同的 UE， 反馈参考信号的数量 Ki可能相同 也可能不同。

步骤 204、 基站根据各 UE的 Ki个反馈参考信号分别进行等效信道估 计， 确定各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h 。

各 UE都向基站返回 Ki个上行反馈参考信号， 对于第 i个 UE， 基站 根据 Ki个反馈参考信号进行上行等效信道估计，对于等效信道估计的方法 不做限制， 可采用现有技术中任意一种方法。 由于 UE发送的上行反馈参 考信号经过了预编码处理， 上行信道估计的结果， 对应的不是空口信道本 身，而是空口信道与预编码的乘积，所以本步骤中采用的是等效信道估计。

对于每个 UE， 基站根据 Ki个反馈参考信号进行等效信道估计， 估计 结果为 h 个上行预编码向量 h ， 其中， h 为第 i个 UE的第 k个上行预 编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Mx l矩阵， 每个反馈参考信号对应一个 上行预编码向量 即上行预编码向量^为一个 M行 1列的矩阵。

步骤 205、 基站根据各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 确定出各 UE的反馈预编码矩阵。

具体地， 基站分别对各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h 进行归一 化处理， 并根据各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量 h 确定各 UE 的反馈预编码矩阵。 以下简单介绍一种归一化处理方法， 假设第 i个 UE 反馈的第 k个的上行预编码向量为 h ， k=l， 2…… Ki， 则归一化处理后的 上行预编码向量 ¾,·=ΐι ||ΐι川， 其中 ||h川为！ ^的范数。 当然还有其他归一 化处理的方法， 本实施例不对此做限制。 基站将第 i个 UE归一化处理后 的 Ki上行预编码向量组和起来，得到 UE反馈的反馈预编码矩阵 Q，其中， 反馈预编码矩阵 Q为 MxKi的矩阵， 归一化处理后的每个 h 作为反馈预 编码矩阵 Q的一列。

步骤 206、 基站根据各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 基站根据各 UE 的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定各 UE的下行预 编码矩阵。

基站根据每个 UE的反馈预编码矩阵， 确定每个 UE的下行预编码矩 阵具体为， 基站直接将该 UE的反馈预编码矩阵 Q作为该 UE的下行预编 码矩阵， 或者， 基站取 Q矩阵中的几列作为下行预编码矩阵。

基站根据每个 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定每个 UE的下行预编码矩阵具体为， 基站将每个 UE的反馈预编码矩 阵组合起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R，

其中， （ ·表示 第 i个 UE的反馈预编码矩阵， i=l， 2…… I， I表示小区内 UE的数目。 然 后， 基站根据以下公式确定各 UE的下行预编码矩阵 P: P = ( R R^H) R^h表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩阵运算。 这种实现方 式中， 基站在确定其中一个 UE的下行预编码矩阵时， 还考虑小区内其他 UE的资源信息调度， 从而能够消除各 UE之间的干扰， 更好的提升系统 性能。

步骤 207、 基站采用各 UE对应的下行预编码矩阵， 向 UE发送下行 数据。

本实施例提供的方法，基站在各确定 UE的下行预编码矩阵时，各 UE 只需要向基站发送 Ki个上行反馈参考信号， 基站根据各 UE的反馈参考信 号确定出各 UE的反馈预编码矩阵， 然后根据各 UE的反馈预编码矩阵确 定各 UE的下行预编码矩阵。基站在确定 UE的下行预编码矩阵时， UE只 需要返回 Ki个上行反馈参考信号， 和现有技术相比， 反馈参考信号的数量 小于等于 UE的天线数量， 从而能够降低了上行参考信号的反馈开销， 提 升了频率利用率。 图 3为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例三的流程图， 如 图 3所示， 本实施例的方法可以包括：

步骤 301、 UE接收基站发送的下行参考信号，根据下行参考信号进行 信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 H。

UE根据下行参考信号进行信道估计可采用现有的任意一种估计方 法， 这里不做限制， UE估计出的下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为基 站使用的天线数， N为 UE使用的天线数， M和 N为正整数。

步骤 302、 UE根据下行信道矩阵 H_DL确定出 K个反馈预编码向量， 其中， K为 UE需发送的反馈参考信号的数量， l≤ ≤min(M，N)， 反馈预编 码向量为 Nx l矩阵。

UE可通过以下三种方式确定反馈预编码向量：

第一种方式： UE对下行信道矩阵 H进行奇异值分解 （Singular Value Decomposition, 简称 SVD ) ， 得到 H = U∑V^H， 其中， U为 NxN酉矩阵， V为 ΜχΜ酉矩阵， ∑ 为 ΝχΜ对角矩阵。 取矩阵 U的 Κ列作为 Κ个反 馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 Κ列进行线性组合， 得到 Κ个反馈预 编码向量。对于后一种方式，设矩阵11的任意 列分别表示为^₁)，>^₂)，...， w_(Q), 则线性组合可以表示为 )=c )(l)w_w+c )(2)_W(₂)+...+c )(Q)w_ra，其 中 c^(m)为第 m个反馈预编码向量 w^(m所使用的线性组合系数， 它是一个长 度为 Q的复向量。

第二种方式： UE将 HH^H进行特征值分解， 得到 H_DLH_DL^H = U∑U^h， 其 中， H^H表示矩阵 H的共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵， U^H为矩阵 U的共轭矩阵， 取矩阵 U的 K列作为 K个反馈预编码向量， 或 者， 取矩阵 U的 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

第三种方式： UE根据下行信道 H确定下行信道矩阵 H的 K个后编码 向量， 将下行信道矩阵 H的 K个后编码向量的转置作为下行信道矩阵 H 的 K个反馈预编码向量，或者取下行信道矩阵 H的后编码向量的转置的 K 列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

确定下行信道的后编码向量可以采用现有技术中的任意一种方法， 例 如， 假设基站的发射信号为 s， UE的接收信号 r = H_DL S + n， 其 MIMO检 测所使用的接收天线加权矩阵为 B ( B是下行信道矩阵 H的函数） ， 即加 权后的接收信号为 B*r， 则取加权矩阵取 B的 K行作为下行信道矩阵 H 的后编码向量， 然后， 求后编码向量的转置， 下行信道矩阵 H的后编码向 量的转置即为下行信道矩阵 H的 K个反馈预编码向量。确定下行信道矩阵 H的后编码向量还有其他的方法， 这里不一一列举。

步骤 303、 UE根据 K个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行 预编码处理， 得到 K个反馈参考信号。

UE确定出 K个预编码向量后， 根据预编码向量对上行参考信号进行 预编码处理， 得到 K个反馈预编码信号， 反馈预编码信号和反馈预编码向 量一一对应。

步骤 304、 UE向基站发送 K个反馈参考信号， 以使基站根据 K个反 馈参考信号确定 UE的下行预编码矩阵。

UE在生成 K个反馈参考信号后， 在指定的时频资源位置上向基站发 送 K个反馈参考信号， 该反馈参考信号为预编码后的上行参考信号， 基站 根据 UE发送的 K个预编码信号进行信道估计， 确定出 UE的下行预编码 矩阵。

本实施例提供的方法， UE根据估计出的下行信道矩阵， 确定 K个预 编码向量， 通过 K个预编码向量对上行参考信号进行预编码处理， 得到 K 个反馈参考信号， 并将 K个反馈参考信号发送给基站， 以使基站根据 K 个反馈参考信号进行信道估计， 确定出下行预编码矩阵。 本实施例提供的 方法， UE需要向基站反馈 K个上行反馈参考信号， 反馈参考信号的个数 少于 UE的天线数量， 从而降低了上行参考信号的反馈开销。

在上述实施例三的基础上， 步骤 302之前， 即 UE根据下行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量之前， UE还需要获取发送上行预编码参考 信号的时频资源位置和上行参考信号的数量 K。 UE获取上行参考信号的 数量 K可参照实施例一中的描述， 这里不再赘述。

在 OFDM系统中， UE根据 K个反馈预编码向量， 分别对上行参考信 号进行预编码处理， 得到 K个反馈参考信号， 反馈参考信号可以表示为： m

其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示 UE的天线 序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用复数序 列， r^(m)(n)表示复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个反馈参考信 号所采用的预编码向量， l≤ ≤ ， w^(m)(p)表示第 m个上行参考信号所采 用的预编码向量的第 p个复数元素。

需要说明的是，与上行信道测量所用的 SRS需要密集的导频来实现对频 率选择性信道的准确测量不同， 用于反馈预编码信息的反馈参考信号， 可以 采用相对比较稀疏的导频。 例如， 如表 1所示， 在 15kHz的子载波间隔下， 典型的一个 SRS的导频间隔是 2个子载波， 而一个反馈参考信号的导频间隔 可以是 12个子载波， 因此在一个 OFDM符号内， 可以实现 12个 FBRS的正 交复用。此外， 在一个 OFDM符号内， 反馈参考信号还可以与 SRS之间实现 正交复用， 从而能够支持更加灵活的 UL资源调度。 如表 2所示， 一个 SRS 占用一半子载波 （编号 0) ， 而另一半子载波 （编号 1〜6) ， 则可以调度给 6个反馈参考信号使用。本发明的方法， 在相同的资源内， 能够发送更多的 反馈参考信号，因此，在单位时间内发送的反馈参考信号的数量大大降低， 从而也能够降低上行反馈开销。

表 1

表 2

以下将通过一个具体的例子来说， 假设小区内有 10个 UE， 基站和每个

UE各有 32根天线， 需要反馈 4层的 DL预编码信息。 如果采用现有技术中 的方法， 则反馈参考信号开销随 UE天线数量而迅速增长。 假设为满足下行 预编码性能， 在一个 OFDM符号内， 最多只能复用 8个 SRS (包括频率复用 和循环移位） ， 那么在一个反馈周期内， 所需要的上行反馈参考信号开销为 10 x 32 / 8 = 40 (sym) ， 即 40个 OFDM符号。 TDD上下行配比为 1 :1时， 对于 10ms的反馈周期， 上行子帧一共有 56个 OFDM符号， 因此仅 SRS就 需要占用超过 70%的上行资源， 这是不可接受的。

现有技术中另一种常见的下行预编码方法是基于码本的预编码技术， 在 基于码本的预编码技术中码本中的预编码矩阵数量要随着基站天线数量而非 线性地增大。 假设为满足下行预编码性能， 每个 UE需要对 4行 32列的预编 码矩阵进行精确的量化反馈， 比如对矩阵中的每一个复数采用 32比特量化， 其开销将有可能超过 100%的上行资源， 这是不可实现的。

而如果采用本发明技术方案， 则参考信号开销既不会随基站天线数量而 迅速增长， 也不会随 UE天线数量而迅速增长。 假设为满足下行预编码性能， 反馈参考信号的导频间隔为 12个子载波， 即在一个 OFDM符号内能够复用 12个 FBRS，那么在一个反馈周期内，所需要的上行参考信号开销为 10 χ4 1 12 < 3.5 sym。对于 10ms的反馈周期，反馈参考信号仅需要占用 6%的上行资源。

图 4为本发明下行信道预编码矩阵的确定方法实施例四的流程图， 如 图 4所示， 本实施例的方法可以包括：

步骤 401、 基站通知各 UE在指定的时频资源位置上发送反馈参考信 号， 以及反馈参考信号的数量 Ki。

具体实施方式可参照实施例二的描述， 这里不再赘述。

步骤 402、 基站向各 UE发送下行参考信号。

基站向各 UE发送下行参考信号， 以使各 UE根据下行参考信号进行 信道估计得到下行信道的下行信道矩阵。

步骤 403、 各 UE接收基站发送的下行参考信号， 根据下行参考信号 进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 。

其中， 下行信道矩阵 为 NiXM矩阵， M为基站使用的天线数， Ni 为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数。

步骤 404、 各 UE根据下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反馈预编码向量。

Hi为第 i个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^，反馈 预编码向量为 NiX l矩阵。 UE根据下行信道道矩阵 确定反馈预编码向量 的具体方法可参照实施例三的描述， 这里不再赘述。

步骤 405、 各 UE根据 Ki个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进 行预编码处理， 得到 K个反馈参考信号， 并在指定的时频资源位置上向基 站发送反馈参考信号。

与上行信道测量用的 SRS对峰均比有着严格的要求不同，反馈参考信 号对峰均比的要求可以相对比较宽松， 因此不一定需要采用 ZC序列来生 成反馈参考信号的导频信号。 例如， 双方可以约定， 根据基站的信令， 采 用规定的参数， 基于某种特定的伪随机序列， 生成指定时频资源上的导频 信号。 假设 UE发送的第 m个反馈参考信号， 在指定的 N个 RE上发送， 其中第 n个 RE所对应的时域 OFDM符号序号为 /_n， 所对应的频域子载波 序号为 k_n， 则 UE在天线 p上发送的特定反馈参考信号可以表示为：

其中， /_η表示时间资源位置， k_n¾示频率 m

资源位置， p表示 UE的天线序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个 上行参考信号所采用复数序列， r^(m)(n)表示复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个反馈参考信号所采用的预编码向量， l≤m≤K， w^(m)(p)表示 第 m个上行参考信号所采用的预编码向量的第 p个复数元素。

另外， UE可以采用相对比较稀疏的导频发送上行反馈参考信号， 能 够提供导频的利用率， 在相同的资源内， 能够发送更多的反馈参考信号， 因此， 在单位时间内发送的反馈参考信号的数量大大降低， 从而也能够降 低上行反馈开销。

步骤 406、 基站接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 根据各 UE的

Ki个反馈参考信号分别进行等效信道估计， 确定各 UE对应的 Ki个上行预 编码向量 h 。

基站接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 反馈参考信号与反馈预编 码向量一一对应， 对于第 i个 UE， 采用 Ki个反馈预编码向量对上行参考 信号进行预编码处理， 得到 Ki个反馈参考信号， 并在指定的时频资源位置 上向基站发送该 Ki个反馈参考信号。

对于第 i个 UE， 基站根据 Ki个反馈参考信号进行等效信道估计， 估 计结果为 Ki个上行预编码向量 h_Lk， 每个反馈参考信号对应一个上行预编 码向量 h ， 其中， 上行预编码向量! ^为 Mx l矩阵， 即上行预编码向量 为一个 M行 1列的矩阵。

步骤 407、 基站根据各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 确定出每 个 UE的反馈预编码矩阵， 其中， 反馈预编码矩阵为 MxKi的矩阵。

具体地， 基站分别对每个 UE对应的 Ki个上行预编码向量 进行归 一化处理， 并根据各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量 确定各 UE的反馈预编码矩阵 Qi， 其中， 反馈预编码矩阵 Qi为 MxKi的矩阵， 归 一化处理后的每个 h 作为反馈预编码矩阵 Qi的一列。

步骤 408、 基站根据各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 基站根据各 UE 的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定每个 UE的下行 预编码矩阵。

基站根据各 UE的反馈预编码矩阵 Qi， 确定各 UE的下行预编码矩阵 具体为， 基站直接将反馈预编码矩阵 Qi作为第 i个 UE的下行预编码矩阵 P， 或者， 基站取 Qi矩阵中的几列作为下行预编码矩阵 P。

基站根据各 UE的反馈预编码矩阵 Qi以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定各 UE的下行预编码矩阵具体为， 基站将每个 UE的反馈预编码矩阵 组合起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R，

其中， （ ·表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵， i=l， 2…… I， I表示小区内 UE的数目。 然后， 基站根据以下公式确定各 UE的下行预编码矩阵 P: P = ( R R^H) R， R^H表 示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩阵运算。 这种实现方式中， 基站在确定其中一个 UE的下行预编码矩阵时， 还考虑小区内其他 UE的 资源信息调度， 从而能够消除各 UE之间的干扰， 更好的提升系统性能。

步骤 409、 基站采用各 UE对应的下行预编码矩阵， 向 UE发送下行 数据。

本实施例提供的方法，基站在确定各 UE的下行预编码矩阵时，各 UE 只需要向基站发送 Ki个上行反馈参考信号， 基站根据各 UE的反馈参考信 号确定出各 UE的反馈预编码矩阵， 然后根据各 UE的反馈预编码矩阵确 定各 UE的下行预编码矩阵。基站在确定 UE的下行预编码矩阵时， 各 UE 只需要返回 Ki个上行反馈参考信号， 反馈参考信号的数量小于等于 UE的 天线数量，从而能够降低了上行参考信号的反馈开销，提升了频率利用率。

本实施例中， 涉及到两种参考信号： 下行参考信号、 上行反馈参考信号。 其中， 由基站发送的下行参考信号， 比如 CSI-RS, 因为可供小区内的大量 UE同时接收， 所以其开销较小； 由 UE发送的上行反馈参考信号， 因为其数 量等于传输层数， 既与基站天线数量无关， 也与 UE天线数量无关， 所以其 开销也很小。 因此， 在天线数量增长时， 本发明技术方案所需的反馈参考信 号开销不会随天线数量快速增长， 与现有技术相比， 可以实现较低的开销。

图 5为本发明基站实施例的一结构示意图， 如图 5所示， 本实施例提 供的基站包括： 发送模块 51、 接收模块 52、 预编码矩阵确定模块 53。 其中， 发送模块 51， 用于向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使 各 UE根据下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 Hi ( i=l， 2…… I) ， I为小区内 UE的数量， 并根据下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反馈预编码向量， 其中， 下行信道矩阵 Hi为 Ν^Μ矩阵， M为基站使 用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数， Ki为第 i 个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 反馈预编码向量 为 矩阵；

接收模块 52， 用于接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个 UE的反馈参考信号是 UE根据对应的反馈预编码向量对上行参考信号进 行预编码处理得到的；

预编码矩阵确定模块 53， 用于根据各 UE的反馈参考信号， 或者， 根 据每个各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定 各 UE的下行预编码矩阵。

本实施例提供的基站可用于执行实施例一所示的方法， 具体实现方式 和技术效果类似， 这里不再赘述， 可参照实施例一的描述。

图 6为本发明基站实施例二的结构示意图， 如图 6所示， 本实施例提 供的基站包括： 发送模块 61、 接收模块 62、 预编码矩阵确定模块 63。

发送模块 61， 用于向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使各 UE 根据下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 ( i=l， 2…… I) ， I为小区内 UE的数量， 并根据下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反 馈预编码向量， 其中， 下行信道矩阵 Hi为 Ν^Μ矩阵， M为基站使用的天 线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数， Ki为第 i个 UE 需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤ (Μ，Λ^， 反馈预编码向量为 _{NiX l} 矩阵；

接收模块 62， 用于接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个 UE的反馈参考信号是 UE根据对应的反馈预编码向量对上行参考信号进 行预编码处理得到的；

预编码矩阵确定模块 63， 用于根据各 UE的反馈参考信号， 或者， 根 据每个各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定 各 UE的下行预编码矩阵。

本实施例中， 预编码矩阵确定模块 63包括： 上行预编码向量确定单 元 631、 反馈预编码矩阵确定单元 632和下行预编码矩阵确定单元 633。

上行预编码向量确定单元 631， 用于根据各 UE的 Ki个反馈参考信号 分别进行信道估计， 确定各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 其中， h 为第 i个 UE的第 k个上行预编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Μχ ΐ矩 阵；

反馈预编码矩阵确定单元 632， 用于根据各 UE对应的 Ki个上行预编 码向量 ΐι _έ，确定出各 UE的反馈预编码矩阵，其中，反馈预编码矩阵为 MxKi 的矩阵；

下行预编码矩阵确定单元 633， 用于根据各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 根据各 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确 定各 UE的下行预编码矩阵。

在一种可行的实现方式中， 反馈预编码矩阵确定单元 632具体用于： 对各 UE对应的 Ki个上行预编码向量! ^进行归一化处理， 并根据各 UE 归一化处理后的 Ki个上行预编码向量 h 确定各 UE的反馈预编码矩阵。 下行预编码矩阵确定单元 633具体用于： 将各 UE的反馈预编码矩阵组合 起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R，

其中， （ ·表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵； 根据以下公式确定各 UE的下行预编码矩阵 P : P = ( R R^H) R， R^H表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩阵运 进一步地， 本实施例中， 发送模块 61还用于： 通知各 UE在指定的时 频资源位置上发送反馈参考信号， 以及反馈参考信号的数量 K。

发送模块 61具体可通过以下两种方式通知 UE， 向各 UE发送参考信 号指示消息， 参考信号指示消息中包含 UE发送反馈参考信号的时频资源 位置， 以及反馈参考信号的数量 K。 或者， 向各 UE发送 UE的反馈参考 信号占用的总时频资源，以及 UE的每个反馈参考信号的占用的时频资源， 以使各 UE根据反馈参考信号占用的总时频资源和每个反馈参考信号的占 用的时频资源确定反馈参考信号的数量 Κ。

本实施例提供的基站， 可用于执行方法实施例一、 二、 四提供的技术 方案， 具体实现方式和技术效果类似， 这里不再赘述， 可参照各方法实施 例的描述。

图 7为本发明用户设备实施例一的结构示意图， 如图 7所示， 本实施 例提供的用户设备包括： 接收模块 71、 下行信道矩阵确定模块 72、 反馈 预编码向量确定模块 73、 预编码处理模块 74、 发送模块 75。

其中， 接收模块 71， 用于接收基站发送的下行参考信号；

下行信道矩阵确定模块 72，用于根据下行参考信号进行信道估计得到 下行信道的下行信道矩阵 H， 其中， 下行信道矩阵 H为 ΝχΜ矩阵， M为 基站使用的天线数， N为 UE使用的天线数， M和 N为正整数；

反馈预编码向量确定模块 73， 用于根据下行信道矩阵 H确定出 K个 反馈预编码向量， 其中， K为 UE需发送的反馈参考信号的数量，

l≤^≤min( , N) ₎ 反馈预编码向量为 Nxl矩阵；

预编码处理模块 74， 用于根据 K个反馈预编码向量， 分别对上行参 考信号进行预编码处理， 得到 K个反馈参考信号；

发送模块 75， 用于向基站发送 K个反馈参考信号， 以使基站根据 K 个反馈参考信号确定 UE的下行预编码矩阵。

本实施例提供的用户设备， 可用于执行方法实施例三提供的技术方 案， 具体实现方式和技术效果类似， 这里不再赘述， 可参照实施例三的描 述。

图 8为本发明用户设备实施例一的结构示意图， 如图 8所示， 本实施 例提供的用户设备包括： 接收模块 81、 下行信道矩阵确定模块 82、 反馈 预编码向量确定模块 83、 预编码处理模块 84、 发送模块 85。

接收模块 81， 用于接收基站发送的下行参考信号；

下行信道矩阵确定模块 82，用于根据下行参考信号进行信道估计得到 下行信道的下行信道矩阵 H， 其中， 下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为 基站使用的天线数， N为 UE使用的天线数， M和 N为正整数；

反馈预编码向量确定模块 83， 用于根据下行信道矩阵 H确定出 K个 反馈预编码向量， 其中， K为 UE需发送的反馈参考信号的数量，

l≤^≤min( , N) ₎ 反馈预编码向量为 Nxl矩阵；

预编码处理模块 84， 用于根据 K个反馈预编码向量， 分别对上行参 考信号进行预编码处理， 得到 κ个反馈参考信号；

发送模块 85， 用于向基站发送 K个反馈参考信号， 以使基站根据 K 个反馈参考信号确定 UE的下行预编码矩阵。

在第一种可行的实现方式中， 反馈预编码向量确定模块 83具体用于： 对下行信道矩阵 H进行奇异值分解， 得到 H = U∑V^H， 其中， U为 NxN酉 矩阵， V为 ΜχΜ酉矩阵， ∑ 为 ΝχΜ对角矩阵； 取矩阵 U的 Κ列作为 Κ 个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的任意 Κ列进行线性组合， 得到 Κ 个反馈预编码向量。

在第二种可行的实现方式中， 反馈预编码向量确定模块 83具体用于： 将 ΗΗ^Η进行特征值分解， 得到 H^ HD Z UZUH , 其中， H^H表示矩阵 H的 共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 ΝχΜ对角矩阵， U^H为矩阵 U的共轭 矩阵； 取矩阵 U的 K列作为 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的任 意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

在第三种可行的实现方式中， 反馈预编码向量确定模块 83具体用于： 根据下行信道 H确定下行信道 H的 K个后编码向量； 将下行信道 H的 K 个后编码向量的转置作为 H的 K个反馈预编码向量， 或者取下行信道 H 的 K个后编码向量的转置的任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编 码向量。

进一步地， 本实施提供的用户设备还包括： 获取模块 86， 用于获取发 送上行预编码参考信号的时频资源位置和上行参考信号的数量 K。

本实施例中， 预编码处理模块 84具体用于： 根据 Κ个反馈预编码向 量， 式对上行参考信号进行预编码处理：

m 其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示 UE的天线 序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用复数序 列， r^(m)(n)表示复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个反馈参考信 号所采用的预编码向量， l≤m≤f ， w^(m)(p)表示第 m个上行参考信号所采 用的预编码向量的第 p个复数元素。

本实施例提供的用户设备， 可用于执行方法实施例三和实施例四提供 的技术方案， 具体实现方式和技术效果类似， 这里不再赘述， 可参照实施 例三和实施例四的描述。

图 9为本发明基站实施例三的结构示意图， 如图 9所示， 本实施例提供 的基站 900包括： 处理器 91、存储器 92、 发射器 93、接收器 94。存储器 92、 发射器 93和接收器 94通过总线和处理器 91相连。 其中， 存储器 92存储执 行指令， 当基站运行时， 处理器 91与存储器 92之间通信， 处理器 91执行执 行指令使得基站执行本发明提供的下行信道预编码矩阵的确定方法。

其中， 发射器 93， 用于向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使各 UE根据下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 _Hi( i=l， 2…… I ) ， I为小区内 UE的数量， 并根据下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反 馈预编码向量， 其中， 下行信道矩阵 Hi为 NiXM矩阵， M为基站使用的天 线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数， Ki为第 i个 UE 需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤ (Μ，Λ^， 反馈预编码向量为 _{NiX l} 矩阵；

接收器 94， 用于接收各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个

UE的反馈参考信号是 UE根据对应的反馈预编码向量对上行参考信号进 行预编码处理得到的；

处理器 91， 用于根据各 UE的反馈参考信号， 或者， 根据每个各 UE 的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定各 UE的下行 预编码矩阵。

处理器 91具体用于： 根据各 UE的 Ki个反馈参考信号分别进行信道 估计， 确定各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 其中， h 为第 i个 UE 的第 k个上行预编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Mx l矩阵； 根据各 UE 对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 确定出各 UE的反馈预编码矩阵， 其中， 反馈预编码矩阵为 MxKi的矩阵； 根据各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 根据各 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵，确定各 UE 的下行预编码矩阵。

处理器 91具体用于根据以下方法得到各 UE对应的 Ki个上行预编码 向量 ：

对各 UE对应的 Ki个上行预编码向量！ ^进行归一化处理， 并根据各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量 h 确定各 UE的反馈预编码矩阵。 一种可行实现方式中， 处理器 91具体用于通过以下方式确定各 UE 的下行预编码矩阵：

将各 UE的反馈预编码矩阵组合起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R， R=[QU ， 其中， 表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵；

根据以下公式确定各 UE的下行预编码矩阵 P:

P = ( R R^H ) R， R^h 表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩 阵运算。

本实施例中， 发射器 93还用于：通知各 UE在指定的时频资源位置上 发送反馈参考信号， 以及反馈参考信号的数量 K。 发射器 93具体用于： 向各 UE发送参考信号指示消息， 参考信号指示消息中包含 UE发送反馈 参考信号的时频资源位置， 以及反馈参考信号的数量 K。 或者， 发射器 93 向各 UE发送 UE的反馈参考信号占用的总时频资源， 以及 UE的每个反 馈参考信号的占用的时频资源， 以使各 UE根据反馈参考信号占用的总时 频资源和每个反馈参考信号的占用的时频资源确定反馈参考信号的数量 Κ：。

本实施例提供的基站， 可以用于执行上述方法实施例的技术方案， 其实 现原理和技术效果类似， 此处不再赘述。

图 10为本发明用户设备实施例三的结构示意图， 如图 10所示， 本实 施例提供的用户设备 100包括： 处理器 11、 存储器 12、 发射器 13和接收 器 14， 发射器 13、 接收器 14以及存储器 12都可以通过总线与处理器 11 相连。 其中， 存储器 11存储执行指令， 当用户设备 100运行时， 处理器 11与存储器 12之间通信，处理器 11执行执行指令使得用户设备执行本实 施例提供的下行信道预编码矩阵的确定方法。

其中， 接收器 14， 用于接收基站发送的下行参考信号；

处理器 11，用于根据下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行 信道矩阵 Η， 其中， 下行信道矩阵 Η为 NxM矩阵， Μ为基站使用的天线 数， Ν为 UE使用的天线数， Μ和 Ν为正整数；

根据下行信道矩阵 Η确定出 Κ个反馈预编码向量， 其中， Κ为 UE需 发送的反馈参考信号的数量， l≤ ≤min(M，N)， 反馈预编码向量为 N>< 1矩 阵；

根据 K个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行预编码处理， 得 到 κ个反馈参考信号；

发射器 13， 用于向基站发送 Κ个反馈参考信号， 以使基站根据 Κ个 反馈参考信号确定 UE的下行预编码矩阵。

可选地， 处理器 11具体用于： 对下行信道矩阵 Η进行奇异值分解， 得到 H = U∑V^H， 其中， U为 NxN酉矩阵， V为 MxM酉矩阵， ∑ 为 NxM 对角矩阵； 取矩阵 U的 K列作为 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U 的任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

可选地， 处理器 11具体用于： 将 HH^H进行特征值分解， 得到

H_DLH_DL ^H ^ U∑U^H ,其中， H^H表示矩阵 H的共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵， U^H为矩阵 U的共轭矩阵； 取矩阵 U的 K列作为 K个 反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的任意 K列进行线性组合， 得到 K个 反馈预编码向量。

可选地， 处理器 11具体用于： 根据下行信道 H确定下行信道 H的 K 个后编码向量； 将下行信道 H的 K个后编码向量的转置作为 H的 K个反 馈预编码向量， 或者取下行信道 H的 K个后编码向量的转置的任意 K列 进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

本实施例中， 处理器 11还用于： 获取发送上行预编码参考信号的时 频资源位置和上行参考信号的数量 K。

一种可行的实现方式中， 处理器 11具体用于根据 Κ个反馈预编码向 量， 式对上行参考信号进行预编码处理：

m 其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示 UE的天线 序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用复数序 列， r^(m)(n)表示复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个反馈参考信 号所采用的预编码向量， l≤m≤f ， w^(m)(p)表示第 m个上行参考信号所采 用的预编码向量的第 p个复数元素。

本实施例提供的用户设备， 可以用于执行上述方法实施例的技术方案， 其实现原理和技术效果类似， 此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解： 实现上述各方法实施例的全部或部分 步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算 机可读取存储介质中。 该程序在执行时， 执行包括上述各方法实施例的步 骤； 而前述的存储介质包括： ROM、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存 储程序代码的介质。 最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非 对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的 普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进 行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换； 而这些修改或 者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范 围。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种下行信道预编码矩阵的确定方法， 其特征在于， 包括： 基站向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使所述各 UE根据所述 下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 Hi ( i=l， 2…… I ) ， I为小区内 UE的数量， 并根据所述下行信道矩阵 Hi确定出 Ki个反馈 预编码向量， 其中， 所述下行信道矩阵 Hi为 矩阵， M为所述基站使 用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整数， Ki为第 i 个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 所述反馈预编码 向量为 矩阵；

所述基站接收所述各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个所述

UE的所述反馈参考信号是所述 UE根据对应的反馈预编码向量对上行参 考信号进行预编码处理得到的；

所述基站根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 所述基站根据每个 所述各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所 述各 UE的下行预编码矩阵。

2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述基站根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 所述基站根据所述各 UE的反馈参考信号以 及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵， 包括：

所述基站根据所述各 UE的所述 Ki个反馈参考信号分别进行信道估 计， 确定各所述 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 其中， h 为第 i个 UE的第 k个上行预编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Mx l矩阵；

所述基站根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h_Lk， 确定出所 述各 UE的反馈预编码矩阵， 其中， 所述反馈预编码矩阵为 MxKi的矩阵; 所述基站根据所述各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 所述基站根据所 述各 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述基站根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ，确定出所述各 UE的反馈预编码矩阵， 包括： 所述基站分别对所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h 进行归一 化处理， 并根据所述各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量 确定 所述各 UE的反馈预编码矩阵。

4、 根据权利要求 2或 3任一项所述的方法， 其特征在于， 所述基站 根据所述各 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定 所述各 UE的下行预编码矩阵， 包括：

所述基站将所述各 UE的反馈预编码矩阵组合起来， 得到联合反馈预 编码矩阵 R， R=[QU ， 其中， 表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵; 所述基站根据以下公式确定所述各 UE的下行预编码矩阵 P:

P = ( R R^H) ^A R, R^H 表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩 阵运算。

5、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述基站向各用户设 备 UE发送下行参考信号之前， 还包括：

所述基站通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考 信号， 以及所述反馈参考信号的数量 。

6、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述基站通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述上行参考信息， 以及所述上行参考 信息的数量 K， 包括：

所述基站向各所述 UE发送参考信号指示消息， 所述参考信号指示消 息中包含所述 UE发送所述反馈参考信号的时频资源位置， 以及所述反馈 参考信号的数量 。

7、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述基站通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考信号， 以及所述反馈参考 信号的数量 Κ， 包括：

所述基站向各所述 UE发送所述 UE的反馈参考信号占用的总时频资 源， 以及所述 UE的每个所述反馈参考信号的占用的时频资源， 以使所述 各 UE根据所述反馈参考信号占用的总时频资源和每个所述反馈参考信号 的占用的时频资源确定所述反馈参考信号的数量 Κ。

8、 一种下行信道预编码矩阵的确定方法， 其特征在于， 包括： 用户设备 UE接收基站发送的下行参考信号， 根据所述下行参考信号 进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 H， 其中， 所述下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为所述基站使用的天线数， N为所述 UE使用的天线 数， M和 N为正整数；

所述 UE根据所述下行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量，其中， K为所述 UE需发送的反馈参考信号的数量， l≤ ≤min(M，N)，所述反馈预 编码向量为 Nx l矩阵；

所述 UE根据所述 K个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行预 编码处理， 得到 K个反馈参考信号；

所述 UE向所述基站发送所述 K个反馈参考信号， 以使所述基站根据 所述 K个反馈参考信号确定所述 UE的下行预编码矩阵。

9、根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述 UE根据所述下行 信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量， 包括：

所述 UE对所述下行信道矩阵 H进行奇异值分解， 得到 H_D = U∑V^H， 其中， U为 ΝχΝ酉矩阵， V为 ΜχΜ酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到所述 K个反馈预编码向量。

10、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述 UE根据所述下 行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量， 包括：

所述 UE将 HH^H进行特征值分解， 得到

Z USUH , 其中， H^H表 示矩阵 H的共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵， U^H为矩 阵 U的共轭矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到所述 K个反馈预编码向量。

1 1、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述 UE根据所述下 行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量， 包括：

所述 UE根据所述下行信道 H确定所述下行信道 H的 K个后编码向量； 将所述下行信道 H的所述 K个后编码向量的转置作为 H的所述 K个 反馈预编码向量， 或者取下行信道 H的 K个后编码向量的转置的任意 K 列进行线性组合， 得到所述 K个反馈预编码向量。

12、 根据权利要求 8- 1 1任一项所述的方法， 其特征在于， 所述 UE根 据所述下行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量之前， 还包括： 所述 UE获取发送所述上行预编码参考信号的时频资源位置和所述上 行参考信号的数量 K。

13、 根据权利要求 8-12任一项所述的方法， 其特征在于， 所述 UE根 据所述 Κ个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行预编码处理， 得到

Κ个反馈参考信号， 包括：

所述 UE根据所述 Κ个反馈预编码向量， 根据以下公式对上行参考信 号进行预编码处理： i ⁼ ∑^w(» )(")

m

其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示所述 UE 的天线序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用 复数序列， r^(m)(n)表示所述复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个 反馈参考信号所采用的预编码向量， l≤m≤K， w^(m)(p)表示所述第 m个上 行参考信号所采用的预编码向量的第 p个复数元素。

14、 一种基站， 其特征在于， 包括：

发送模块，用于向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使所述各 UE 根据所述下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵

( i=l， 2…… I) ， I为小区内 UE的数量， 并根据所述下行信道矩阵 Hi确 定出 Ki个反馈预编码向量， 其中， 所述下行信道矩阵 Hi为 矩阵， M 为所述基站使用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整 数， Ki为第 i个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 所 述反馈预编码向量为 NiX l矩阵；

接收模块， 用于接收所述各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每 个所述 UE的所述反馈参考信号是所述 UE根据对应的反馈预编码向量对 上行参考信号进行预编码处理得到的；

预编码矩阵确定模块， 用于根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 根据每个所述各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

15、 根据权利要求 14所述的基站， 其特征在于， 所述预编码矩阵确 定模块包括：

上行预编码向量确定单元， 用于根据所述各 UE的所述 Ki个反馈参考 信号分别进行信道估计， 确定各所述 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h ， 其中， 为第 i个 UE的第 k个上行预编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Μχ ΐ 矩阵；

反馈预编码矩阵确定单元， 用于根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编 码向量 h ， 确定出所述各 UE的反馈预编码矩阵， 其中， 所述反馈预编码 矩阵为 MxKi的矩阵；

下行预编码矩阵确定单元， 用于根据所述各 UE的反馈预编码矩阵， 或者，根据所述各 UE的反馈预编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

16、 根据权利要求 15所述的基站， 其特征在于， 所述反馈预编码矩 阵确定单元具体用于：

对所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 进行归一化处理， 并根 据所述各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量! ^确定所述各 UE的反 馈预编码矩阵。

17、 根据权利要求 14或 15任一项所述的基站， 其特征在于， 所述下 行预编码矩阵确定单元具体用于：

将所述各 UE的反馈预编码矩阵组合起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R, R=[Q_{1 ?}Q₂, ...Q , 其中， 表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵；

根据以下公式确定所述各 UE的下行预编码矩阵 P:

P = ( R R^H) R， R^H 表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩 阵运算。

18、 根据权利要求 14所述的基站， 其特征在于， 所述发送模块还用 于：

通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考信号， 以 及所述反馈参考信号的数量 K。

19、 根据权利要求 18所述的基站， 其特征在于， 所述发送模块具体 用于：

向各所述 UE发送参考信号指示消息， 所述参考信号指示消息中包含 所述 UE发送所述反馈参考信号的时频资源位置， 以及所述反馈参考信号 的数量 K。

20、 根据权利要求 18所述的基站， 其特征在于， 所述发送模块具体 用于：

向各所述 UE发送所述 UE的反馈参考信号占用的总时频资源， 以及 所述 UE的每个所述反馈参考信号的占用的时频资源， 以使所述各 UE根 据所述反馈参考信号占用的总时频资源和每个所述反馈参考信号的占用 的时频资源确定所述反馈参考信号的数量 Κ。

21、 一种用户设备 UE， 其特征在于， 包括：

接收模块， 用于接收基站发送的下行参考信号；

下行信道矩阵确定模块， 用于根据所述下行参考信号进行信道估计得 到下行信道的下行信道矩阵 H， 其中， 所述下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为所述基站使用的天线数， N为所述 UE使用的天线数， M和 N为正整 数；

反馈预编码向量确定模块， 用于根据所述下行信道矩阵 H确定出 K 个反馈预编码向量， 其中， K为所述 UE需发送的反馈参考信号的数量， l≤^≤min( , N) ₎ 所述反馈预编码向量为 Nx l矩阵；

预编码处理模块， 用于根据所述 K个反馈预编码向量， 分别对上行参 考信号进行预编码处理， 得到 κ个反馈参考信号；

发送模块， 用于向所述基站发送所述 K个反馈参考信号， 以使所述基 站根据所述 K个反馈参考信号确定所述 UE的下行预编码矩阵。

22、 根据权利要求 21所述的用户设备， 其特征在于， 所述反馈预编 码向量确定模块具体用于：

对所述下行信道矩阵 H进行奇异值分解， 得到 H_D = U∑V^H， 其中， U 为 NxN酉矩阵， V为 MxM酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

23、 根据权利要求 21所述的用户设备， 其特征在于， 所述反馈预编 码向量确定模块具体用于：

将 HH^H进行特征值分解， 得到 H_nt H_nt H = U∑U^H， 其中， H^H表示矩阵 H 的共轭矩阵， U为 ΝχΝ酉矩阵， ∑ 为 ΝχΜ对角矩阵， U^H为矩阵 U的共 轭矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

24、 根据权利要求 21所述的用户设备， 其特征在于， 所述反馈预编 码向量确定模块具体用于：

根据所述下行信道 H确定所述下行信道 H的 K个后编码向量； 将所述下行信道 H的所述 K个后编码向量的转置作为 H的所述 K个 反馈预编码向量， 或者取下行信道 H的 K个后编码向量的转置的任意 K 列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

25、 根据权利要求 21-24任一项所述的用户设备， 其特征在于， 还包 括：

获取模块， 用于获取发送所述上行预编码参考信号的时频资源位置和 所述上行参考信号的数量 K。

26、 根据权利要求 21-25任一项所述的用户设备， 其特征在于， 所述 预编码处理模块具体用于：

根据所述 Κ个反馈预编码向量，根据以下公式对上行参考信号进行预 编 理：

m

其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p表示所述 UE 的天线序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用 复数序列， r^(m)(n)表示所述复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个 反馈参考信号所采用的预编码向量， l≤m≤K， w^(m)(p)表示所述第 m个上 行参考信号所采用的预编码向量的第 p个复数元素。

27、 一种基站， 其特征在于， 包括：

发射器， 用于向各用户设备 UE发送下行参考信号， 以使所述各 UE 根据所述下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下行信道矩阵 Hi

( i=l， 2…… I) ， I为小区内 UE的数量， 并根据所述下行信道矩阵 确 定出 Ki个反馈预编码向量， 其中， 所述下行信道矩阵 为 矩阵， M 为所述基站使用的天线数， Ni为第 i个 UE使用的天线数， M和 Ni为正整 数， Ki为第 i个 UE需发送的反馈参考信号的数量， 1≤ ≤πώι(Μ，Λ^， 所 述反馈预编码向量为 矩阵；

接收器， 用于接收所述各 UE发送的 Ki个反馈参考信号， 其中， 每个 所述 UE的所述反馈参考信号是所述 UE根据对应的反馈预编码向量对上 行参考信号进行预编码处理得到的；

处理器， 用于根据所述各 UE的反馈参考信号， 或者， 根据每个所述 各 UE的反馈参考信号以及其他 UE的上行预编码参考信号， 确定所述各 UE的下行预编码矩阵。

28、 根据权利要求 27所述的基站， 其特征在于， 所述处理器具体用 于：

根据所述各 UE的所述 Ki个反馈参考信号分别进行信道估计， 确定各 所述 UE对应的 Ki个上行预编码向量 其中， h 为第 i个 UE的第 k个 上行预编码向量， k=l， 2…… Ki， h 为 Μχ ΐ矩阵；

根据所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h_Lk，确定出所述各 UE的 反馈预编码矩阵， 其中， 所述反馈预编码矩阵为 MxKi的矩阵；

根据所述各 UE的反馈预编码矩阵， 或者， 根据所述各 UE的反馈预 编码矩阵以及其他 UE的反馈预编码矩阵， 确定所述各 UE的下行预编码 矩阵。

29、 根据权利要求 28所述的基站， 其特征在于， 所述处理器具体用 于：

对所述各 UE对应的 Ki个上行预编码向量 h 进行归一化处理， 并根 据所述各 UE归一化处理后的 Ki个上行预编码向量! ^确定所述各 UE的反 馈预编码矩阵。

30、 根据权利要求 27或 28任一项所述的基站， 其特征在于， 所述处 理器具体用于：

将所述各 UE的反馈预编码矩阵组合起来， 得到联合反馈预编码矩阵 R， R=[QuQ₂, ...^] , 其中， （ ·表示第 i个 UE的反馈预编码矩阵；

根据以下公式确定所述各 UE的下行预编码矩阵 P:

P = ( R R^H) R， R^H 表示 R的共轭矩阵， （X) 表示对矩阵 X求逆矩 阵运算。

31、 根据权利要求 27所述的基站， 其特征在于， 所述发射器还用于: 通知各所述 UE在指定的时频资源位置上发送所述反馈参考信号， 以 及所述反馈参考信号的数量 K。

32、 根据权利要求 31所述的基站， 其特征在于， 所述发射器具体用 于：

向各所述 UE发送参考信号指示消息， 所述参考信号指示消息中包含 所述 UE发送所述反馈参考信号的时频资源位置， 以及所述反馈参考信号 的数量 Κ。

33、 根据权利要求 31所述的基站， 其特征在于， 所述发射器具体用 于：

向各所述 UE发送所述 UE的反馈参考信号占用的总时频资源， 以及 所述 UE的每个所述反馈参考信号的占用的时频资源， 以使所述各 UE根 据所述反馈参考信号占用的总时频资源和每个所述反馈参考信号的占用 的时频资源确定所述反馈参考信号的数量 Κ。

34、 一种用户设备 UE， 其特征在于， 包括：

接收器， 用于接收基站发送的下行参考信号；

处理器， 用于根据所述下行参考信号进行信道估计得到下行信道的下 行信道矩阵 H， 其中， 所述下行信道矩阵 H为 NxM矩阵， M为所述基站 使用的天线数， N为所述 UE使用的天线数， M和 N为正整数；

根据所述下行信道矩阵 H确定出 K个反馈预编码向量，其中， K为所 述 UE需发送的反馈参考信号的数量， l≤ ≤min(M，N)，所述反馈预编码向 量为 Nx l矩阵；

根据所述 K个反馈预编码向量， 分别对上行参考信号进行预编码处 理， 得到 K个反馈参考信号；

发射器， 用于向所述基站发送所述 K个反馈参考信号， 以使所述基站 根据所述 K个反馈参考信号确定所述 UE的下行预编码矩阵。

35、 根据权利要求 34所述的用户设备， 其特征在于， 所述处理器具 体用于：

对所述下行信道矩阵 H进行奇异值分解， 得到 H_nt = U∑V^H， 其中， U 为 NxN酉矩阵， V为 ΜχΜ酉矩阵， ∑ 为 ΝχΜ对角矩阵； 取矩阵 U的 Κ列作为所述 Κ个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 Κ列进行线性组合， 得到 Κ个反馈预编码向量。

36、 根据权利要求 34所述的用户设备， 其特征在于， 所述处理器具 体用于：

将 ΗΗ^Η进行特征值分解， 得到 H^ HD = U∑U^H， 其中， H^H表示矩阵 H 的共轭矩阵， U为 NxN酉矩阵， ∑ 为 NxM对角矩阵， U^H为矩阵 U的共 轭矩阵；

取矩阵 U的 K列作为所述 K个反馈预编码向量， 或者， 取矩阵 U的 任意 K列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

37、 根据权利要求 34所述的用户设备， 其特征在于， 所述处理器具 体用于：

根据所述下行信道 H确定所述下行信道 H的 K个后编码向量； 将所述下行信道 H的所述 K个后编码向量的转置作为 H的所述 K个 反馈预编码向量， 或者取下行信道 H的 K个后编码向量的转置的任意 K 列进行线性组合， 得到 K个反馈预编码向量。

38、 根据权利要求 34-37任一项所述的用户设备， 其特征在于， 所述 处理器还用于：

获取发送所述上行预编码参考信号的时频资源位置和所述上行参考 信号的数量 K。

39、 根据权利要求 34-37任一项所述的用户设备， 其特征在于， 所述 处理器具体用于：

根据所述 Κ个反馈预编码向量，根据以下公式对上行参考信号进行预 编 ：

m 其中， /_n表示时间资源位置， k_n表示频率资源位置， p 表示所述 UE 的天线序号， β表示幅度调节系数， r^(m)表示第 m个上行参考信号所采用 复数序列， r^(m)(n)表示所述复数序列的第 n个复数元素， w^(m)表示第 m个 反馈参考信号所采用的预编码向量， l≤m≤K， w^(m)(p)表示所述第 m个上 42