CN104969496B - 确定预编码矩阵指示的方法、装置,以及用户设备和基站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定预编码矩阵指示的方法、装置,以及用户设备和基站,其中方法,包括确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;向所述基站发送所述PMI。本发明实施例还提供了对应的装置,以及对应的用户设备和基站。本发明实施例提供的技术方案,能够对水平方向和垂直方向的波束特别是其波束形状和波束指向进行有效控制。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术,尤其涉及一种确定预编码矩阵指示的方法、装置,以及用户设备和基站,属于通信技术领域。
背景技术
通过发射预编码和接收合并,多入多出(Multiple Input Multiple Output,简称MIMO)***可以得到分集和阵列增益。利用预编码的***可以表示为:
y=H V s+n
其中y是接收信号矢量,H是信道矩阵,V是预编码矩阵,s是发射的符号矢量,n是干扰与噪声矢量。
最优预编码通常需要发射机完全已知信道状态信息(Channel StateInformation,简称CSI)。常用的方法是用户设备(User Equipment,简称UE)对瞬时CSI进行量化并反馈给基站。
现有长期演进(Long Term Evolution,简称LTE)R8-R11(Release 8-11)***中,UE反馈的CSI信息包括秩指示(Rank Indicator,简称RI)、预编码矩阵指示(PrecodingMatrix Indicator,简称PMI)和信道质量指示(Channel Quality Indicator,简称CQI)信息等,其中RI和PMI分别指示使用的层数和预编码矩阵。通常称所使用的预编码矩阵的集合为码本,其中的每个预编码矩阵为码本中的码字。
为了降低***费用同时达到更高的***容量和覆盖要求,有源天线***(ActiveAntenna Systems,简称AAS)已经被广泛的研究。与现有的基站天线仅具有水平方向的波束指向控制能力相比,AAS可以同时提供水平方向和垂直方向的波束指向控制能力,同时也具备控制波束形状从而控制功率在空间分配的能力,但现有技术中UE向节点设备反馈的预编码矩阵无法同时对水平方向和垂直方向的波束特别是其波束形状和波束指向进行有效控制。
发明内容
本发明实施例提供一种确定预编码矩阵指示的方法、装置,以及用户设备和基站,用于对水平方向和垂直方向的波束特别是其波束形状和波束指向进行有效控制。
本发明的第一个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的方法,包括:
确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
向所述基站发送所述PMI;其中,
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合上述第一个方面的第一种可能,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
结合上述第一个方面或第一个方面的第一种可能的第二种可能,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
结合上述第一个方面或上述第一个方面的任一种可能的第三种可能,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
结合上述第一个方面的第三种可能的第四种可能,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
结合上述第一个方面的第三种可能或第四种可能的第五种可能,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
结合上述第一个方面的任一种可能的第六种可能,所述PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
结合上述第一个方面的第六种可能的第七种可能,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
结合上述第一个方面,或第一个方面的任一种可能的第八种可能,所述方法还包括:
接收所述基站发送的参考信号;
根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
结合第一个方面的第九种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第一个方面的第九种可能的第十种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
结合第一个方面的第十一种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第一个方面的第十一种可能的第十二种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第二个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的方法,包括:
接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第二个方面的第一种可能,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
结合第二个方面或第二个方面的第一种可能的第二种可能,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
结合第二个方面或第二个方面的任一种可能的第三种可能,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
结合上述第二个方面的第三种可能的第四种可能,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
结合上述第二个方面的第三种可能或第四种可能的第五种可能,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
结合上述第二个方面的任一种可能的第六种可能,所述预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
结合上述第二个方面的第六种可能的第七种可能,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
结合上述第二个方面,或第二个方面的任一种可能的第八种可能,所述根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
结合第二个方面的第九种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第二个方面的第九种可能的第十种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
结合第二个方面的第十一种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第二个方面的第十一种可能的第十二种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第三个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的方法,包括:
确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第三个方面的第一种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
本发明的第四个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的方法,包括:
接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第四个方面的第一种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
本发明的第五个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的方法,包括:
确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第五个方面的第一种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第六个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的方法,包括:
接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第六个方面的第一种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第七个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的装置,包括:
第一确定模块,用于确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
第一发送模块,用于向所述基站发送所述PMI;其中,
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合上述第七个方面的第一种可能,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
结合上述第七个方面或第一个方面的第一种可能的第二种可能,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
结合上述第七个方面或上述第一个方面的任一种可能的第三种可能,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
结合上述第七个方面的第三种可能的第四种可能,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
结合上述第七个方面的第三种可能或第四种可能的第五种可能,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
结合上述第七个方面的任一种可能的第六种可能,所述PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
结合上述第七个方面的第六种可能的第七种可能,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
结合上述第七个方面,或第七个方面的任一种可能的第八种可能,所述装置还包括:
第一接收模块,用于接收所述基站发送的参考信号,并根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
结合第七个方面的第九种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第七个方面的第九种可能的第十种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
结合第七个方面的第十一种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第七个方面的第十一种可能的第十二种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第八个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的装置,包括:
第二接收模块,用于接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
第二确定模块,用于根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第八个方面的第一种可能,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
结合第八个方面或第八个方面的第一种可能的第二种可能,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
结合第八个方面或第八个方面的任一种可能的第三种可能,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
结合上述第八个方面的第三种可能的第四种可能,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
结合上述第八个方面的第三种可能或第四种可能的第五种可能,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
结合上述第八个方面的任一种可能的第六种可能,所述预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
结合上述第八个方面的第六种可能的第七种可能,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
结合上述第八个方面,或第八个方面的任一种可能的第八种可能,所述根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
结合第八个方面的第八种可能的第九种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第八个方面的第九种可能的第十种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
结合第八个方面的第十一种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第八个方面的第十一种可能的第十二种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第九个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的装置,包括:
第三确定模块,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第二发送模块,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第九个方面的第一种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
本发明的第十个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的装置,包括:
第三接收模块,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第四确定模块,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第十个方面的第一种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
本发明的第十一个方面是一种确定预编码矩阵指示的装置,包括:
第五确定模块,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第三发送模块,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第十一个方面的第一种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第十二个方面是提供一种确定预编码矩阵指示的装置,包括:
第四接收模块,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第六确定模块,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第十二个方面的第一种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第十三个方面是提供一种用户设备,包括:
第一处理器,用于确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
第一发送器,用于向所述基站发送所述PMI;其中,
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合上述第十三个方面的第一种可能,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
结合上述第十三方面或第一个方面的第一种可能的第二种可能,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
结合上述第十三个方面或上述第一个方面的任一种可能的第三种可能,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素i=1,...,n。
结合上述第十三个方面的第三种可能的第四种可能,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
结合上述第十三个方面的第三种可能或第四种可能的第五种可能,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
结合上述第七个方面的任一种可能的第六种可能,所述PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
结合上述第七个方面的第六种可能的第七种可能,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
结合上述第十三个方面,或第十三个方面的任一种可能的第八种可能,所述用户设备还包括:
第一接收器,用于接收所述基站发送的参考信号,并根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
结合第十三个方面的第九种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第十三个方面的第九种可能的第十种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
结合第十三个方面的第十一种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第十三个方面的第十一种可能的第十二种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第十四个方面是提供一种基站,其特征在于,包括:
第二接收器,用于接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
第二处理器,用于根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第十四个方面的第一种可能,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
结合第十四个方面或第十四个方面的第一种可能的第二种可能,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
结合第十四个方面或第十四个方面的任一种可能的第三种可能,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素i=1,...,n。
结合上述第十四个方面的第三种可能的第四种可能,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
结合上述第十四个方面的第三种可能或第四种可能的第五种可能,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
结合上述第十四个方面的任一种可能的第六种可能,所述预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
结合上述第十四个方面的第六种可能的第七种可能,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
结合上述第十四个方面,或第十四个方面的任一种可能的第八种可能,所述根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
结合第十四个方面的第八种可能的第九种可能,所述码本中包括预编码矩阵W和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第十四个方面的第九种可能的第十种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
结合第八个方面的第十一种可能,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第十四个方面的第十一种可能的第十二种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第十五个方面是提供一种用户设备,包括:
第三处理器,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第二发送器,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
本发明的第二个方面是提供所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
本发明的第十六个方面是提供一种基站,包括:
第三接收器,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第四处理器,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
结合第十六个方面的第一种可能,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
本发明第十七个方面是提供一种用户设备,包括:
第五处理器,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第三发送器,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第十七个方面的第一种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明的第十八个方面是提供一种基站,包括:
第四接收器,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第六处理器,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
结合第十八个方面的第一种可能,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本发明实施例提供的技术方案,确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。能够对水平方向和垂直方向的波束特别是其波束形状和波束指向进行有效控制。
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为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的方法的流程示意图一;
图2为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的方法的流程示意图二;
图3为本发明具体实施例流程示意图一;
图4为本发明具体实施例流程示意图二;
图5为本发明具体实施例流程示意图三;
图6为本发明具体实施例流程示意图四;
图7为本发明具体实施例流程示意图五;
图8为本发明具体实施例流程示意图六;
图9为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图一;
图10为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图二;
图11为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图三;
图12为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图四;
图13为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图五;
图14为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图六;
图15为本发明实施例中用户设备的结构示意图一;
图16为本发明实施例中基站的结构示意图一;
图17为本发明实施例中用户设备的结构示意图二;
图18为本发明实施例中基站的结构示意图二;
图19为本发明实施例中用户设备的结构示意图三;
图20为本发明实施例中基站的结构示意图三。
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。
本发明实施例提供了一种确定预编码矩阵指示的方法,图1为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的方法的流程示意图一,如图1所示,包括如下的步骤:
步骤101、用户设备确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
步骤102、用户设备向所述基站发送所述PMI。
其中,所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
上述实施例中,对于预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件三种情况的详细描述可以参见下述的具体实施例。
另外,本发明实施例提供的确定预编码矩阵指示的方法还可以进一步包括:接收基站发送的参考信号,根据所述参考信号从码本中选择与PMI对应的预编码矩阵W,则上述步骤101中的确定预编码矩阵指示PMI具体为根据所述参考信号或所述预编码矩阵W确定所述PMI。
或者是,本发明实施例提供的确定预编码矩阵指示的方法还可以进一步包括:首先,接收基站发送的参考信号,则上述步骤101中的确定预编码矩阵指示PMI具体为根据所述参考信号确定所述预编码矩阵指示PMI。另外,在上述根据所述参考信号确定所述预编码矩阵指示PMI之后,上述方法还包括根据所述参考信号或所述预编码矩阵指示PMI确定预编码矩阵W。
与图1所示的用户设备侧的方法实施例对应的,本发明还提供了基站侧的确定预编码矩阵指示的方法,图2为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的方法的流程示意图二,如图2所示,包括如下的步骤:
步骤201、接收所述用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
步骤202、根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
上述实施例中,对于预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件三种情况的详细描述可以参见下述的具体实施例。另外,对于上述步骤202中的根据PMI确定对应的预编码矩阵W可以具体为根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
图3为本发明具体实施例流程示意图一,本实施例中是针对预编码矩阵满足第一条件时,在用户设备侧执行的确定预编码矩阵指示的方法,如图3所示,该方法包括:
步骤301、用户设备接收基站发送的参考信号;
具体的,本步骤中基站发送的参考信号可以包括信道状态信息参考信号(channelstate information Reference Signal,简称CSI RS)、解调参考信号(demodulation RS,简称DM RS)或者小区特定的参考信号(cell-specific RS,简称CRS)。用户设备UE可以根据通过接收eNB通知的参考信号资源配置来获取参考信号,或者是根据小区标识(cell ID)得到所述参考信号的资源配置并在对应的资源或者子帧得到参考信号,其中eNB通知可以为高层信令如无线资源控制(Radio Resource Control,简称RRC)信令或者动态信令如下行控制信息(Downlink Control Information,简称DCI)。所述高层信令通过物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,简称PDSCH)发送给用户设备。所述DCI可以通过物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,简称PDCCH)或者增强的PDCCH(enhanced PDCCH,简称ePDCCH)发送给用户设备。
步骤302、用户设备基于所述参考信号,从码本中选择预编码矩阵。
本发明实施例中,码本是可用的预编码矩阵的集合。码本和PMI可以以查找表的方式存储在设备中,也可以由设备利用预设的公式或算法,根据码本计算得到对应的PMI,或根据PMI计算得到对应的码本。
在本实施例的一种可选的实现方式中,所述码本包含的至少一个预编码矩阵W为矩阵D和矩阵V的乘积,具有公式(1)所示结构:
W=D V (1)
其中,所述矩阵D为对角矩阵,满足
α为一个复数因子,该复数因子的实部或虚部可以为0。复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n;所述矩阵V为恒模矩阵。例如,所述矩阵V中的各元素可以为±1或±j。
需要说明的是,所谓恒模矩阵是指其中的各个元素具有相同的模或者幅度的矩阵。应当理解,恒模通常是非对角矩阵,当然也可以是对角矩阵,例如是元素为0矩阵。
在本实施例的另一种可选的实现方式中,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,所述列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v为
其中()T表示矩阵或者矢量的转置,元素i=1,...,n;vi=±1,即vi取值为+1或者-1。在优选的实现方式中,所述矩阵V仅由所述列矢量1和/或所述至少一个列矢量v构成。即,所述矩阵V除了包含的所述列矢量1之外,其他列矢量均为列矢量v。进一步的优选的,当所述矩阵V包括多个所述矢量v时,所述多个矢量v不相同,这样可以有更好的正交性从而避免强干扰的出现。
在本实施例的又一种可选的实现方式中,所述码本至少包括两个预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述Wi和Wj满足公式(4):
Wi=D(i,j)Wj (4)
其中矩阵D(i,j)为对角矩阵,可选的,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列,具有公式(5)所示的结构
α(i,j)为一个复数因子,该复数因子的实部或虚部可以为0。复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
针对码本中的上述两个预编码矩阵,用户设备可以预设的规则,或者随机的,在不同的时刻从码本中选择不同的预编码矩阵,即可以在某一时刻确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应,并向基站发送所述第一PMI;在其他时刻,确定第二预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所述码本中的预编码矩阵Wj对应,并向所述基站发送所述第二PMI。
与上述用户设备在不同的时刻发送第一PMI或第二PMI,在基站侧,其也可以在某一时刻接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,并根据所述第一PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Wi;在其他时刻,接收所述用户设备发送的第二预编码矩阵指示PMI,并根据所述第二PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Wj。
可选的,所述码本至少包括两个预编码矩阵Wi和Wk,所述Wi和Wk满足公式(6):
其中所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,所述列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v具有公式(3)所示的结构。所述矩阵Di和矩阵Dk均为对角矩阵,具有公式(7)所示的结构
为一个复数因子,该复数因子的实部或虚部可以为0。复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
针对码本中的上述两个预编码矩阵,用户设备可以预设的规则,或者随机的,在不同的时刻选择不同的预编码矩阵,即可以在某一时刻确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应,并向基站发送所述第一PMI;在其他时刻,确定第二预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所述码本中的预编码矩阵Wk对应,并向所述基站发送所述第二PMI。
与上述用户设备在不同的时刻发送第一PMI或第二PMI,在基站侧,其也可以在某一时刻接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,并根据所述第一PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Wi;在其他时刻,接收所述用户设备发送的第二预编码矩阵指示PMI,并根据所述第二PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Wk。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
步骤303、用户设备向所述基站发送预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应。
本发明上述实施例中,用户设备基于参考信号,从码本中选择预编码矩阵,发送预编码矩阵指示PMI。其中所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵D和矩阵V的乘积,D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束或者各个天线等功率发射的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。
进一步的,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用天线***波束形状以及波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了MIMO传输的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
以n=5为例,公式(2)中所示对角线元素可以为
相应地,有
或者,公式(2)中所示对角线元素可以为
相应地,有
相应地,列矢量v可以是
v=[1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1]T (12)
可选地,作为另一实施例,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un和的相位分别构成一个等差数列。
以n=5为例,公式(5)中所示对角线元素可以为
相应地,有
或者,公式(5)中所示对角线元素可以为
相应地,有
以n=4为例,公式(2)中所示对角线元素可以为
相应地,有
或者,公式(2)中所示对角线元素为
相应地,有
在上述两个公式中,u1,u2,...,un和的相位数列分别一个构成公差为-π/6和+π/6的等差数列。
以n=4为例,公式(5)中所示对角线元素可以为
相应地,有
或者,公式(5)中所示对角线元素为
相应地,有
在上述两个公式中,μ1,μ2,…,μn和的相位数列分别一个构成公差为-π/16和π/16的等差数列。
以n=4为例,公式(7)中所示对角矩阵的对角线元素可以分别为
或者,公式(7)中所示对角矩阵的对角线元素可以分别为
本实施例中,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un或者的相位分别构成一个等差数列,可以与天线端口阵列结构相匹配,例如常见的均匀线阵或者交叉极化阵列,前者各个阵元或者天线等间距排列;后者阵列中同极化天线或者阵元之间等间距排列。从而,等差数列的相位可以利用上述阵列结构特性,提高预编码性能。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵V的列矢量v可以为矩阵[HT HT]T的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
以n=4为例,列矢量v为矩阵[HT HT]T的列矢量,其中
此时,列矢量v可以是
v=[1 -1 1 -1 1 -1 1 -1]T (22)
或者
v=[1 1 -1 -1 1 1 -1 -1]T (23)
或者
v=[1 -1 -1 1 1 -1 -1 1]T (24)
本实施例中,所述列矢量v为矩阵[HT HT]T的列矢量,满足式(3)所述特性,并且[HTHT]T各个列矢量彼此正交,从而所述得到的各个列矢量彼此正交,从而降低了所述预编码矩阵用于MIMO传输时的层间干扰。
本发明上述实施例中,其中的用户设备根据所述参考信号从码本中选择预编码矩阵可以具体为:用户设备基于所述参考信号,得到信道估计;根据所述信道估计,基于预定义的准则从所述码本中选择预编码矩阵,上述预定义的准则可以为信道容量最大化准则、吞吐量最大化的准则或弦距最小化准则。
另外,本发明实施例中,所述基于参考信号,从码本中选择预编码矩阵,可以包括:
根据所述参考信号从码本子集中选择预编码矩阵,上述码本子集为预定义的码本子集,或上报给基站的码本子集,或上报给基站并由基站回复确认的码本子集。上述预定义的码本子集可以为协议中预先定义并为***中的用户设备和基站所共知;上报给基站的码本子集可以是用户设备确定并在最近(recently)上报给基站的码本子集。该实施例中,在码本中分别针对不同的应用场景设置码本子集,基于码本子集选择预编码矩阵,能够有效降低反馈开销和实现的复杂性。
进一步的,本发明上述实施例中的码本子集可以包括预编码矩阵W=D V的集合,其中矩阵D属于矩阵D的全集的子集,或者矩阵V属于矩阵V的全集的子集。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
应理解,码本或者码本子集中的预编码矩阵可以事先存储在用户设备和基站中,也可以由用户设备和基站根据上述预编码矩阵的结构计算,还可以是从网络设备中获取,本发明不作限制。
在上述图3所示的步骤303中,所述向基站发送的预编码矩阵指示可以包括一个或者多个索引。具体的,通常码本或者码本子集为一个或者多个预编码矩阵的集合,一个预编码矩阵指示与一个预编码矩阵相对应。不同的预编码矩阵指示对应于码本或者码本子集中的不同预编码矩阵,本实施例中发送的预编码矩阵指示即对应于所选择的预编码矩阵。
具体的,上述预编码矩阵指示PMI可以只包括一个索引,即一个索引直接指示一个预编码矩阵,上述预编码矩阵指示也可以包括两个索引,即第一索引PMI1和第二索引PMI2,第一索引PMI1和第二索引PMI2联合指示所述预编码矩阵。此外第一索引PMI1用于指示与矩阵D对应,所述第二索引PMI2与用于指示矩阵V对应。在本实施方式的一个实现方式中,对于具有不同的第一索引PMI1和相同的第二索引PMI2的两个PMI所指示的预编码矩阵W,其对应的矩阵D不同,且对应的矩阵V相同。可选的,对于具有相同的第一索引PMI1和不同的第二索引PMI2的两个PMI所指示的预编码矩阵W,其对应的矩阵D相同,且对应的矩阵V不同。
可选地,上述第一索引PMI1和第二索引PMI2可以具有不同的时间域粒度或频域粒度,即PMI1和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。
可选地,作为另一实施例,用户设备以不同的时间周期向基站发送所述第一索引PMI1和第二索引PMI2。例如,所述PMI1可以具有比PMI2更长的子帧周期。
另外,本发明上述实施例中的步骤303中,其中向所述基站发送预编码矩阵指示PMI,可以通过物理上行控制信道(Physical Uplink Control Channel,简称PUCCH)或者物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel,简称PUSCH)向基站发送。
本实施例中的预编码矩阵W,可以是经过行或者列置换之后的预编码矩阵。例如,不同的天线编号将对应地导致预编码矩阵行置换。另外,上述预编码矩阵W的结构,即可以用于AAS基站的水平方向的天线配置,也可以用于垂直方向的天线配置。
图4为本发明具体实施例的流程示意图二,如图4所示,包括如下的步骤:
步骤401、基站向用户设备发送参考信号;
具体的,本步骤中基站发送的参考信号可以包括CSI RS、DM RS或者CRS。用户设备UE可以通过接收eNB通知获取参考信号,或者是基于小区标识ID得到所述参考信号的资源配置并在对应的资源或者子帧得到参考信号,其中的eNB通知可以为高层信令如RRC信令或者动态信令如DCI。
步骤402、基站接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
具体地,所述预编码矩阵指示PMI与所述用户设备基于所述参考信号从码本中选择的预编码矩阵相对应。
步骤403、基站根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵,其中所述码本包含的一个预编码矩阵W为两个矩阵D和矩阵V的乘积,具有公式(25)所示结构
W=D V (25)
其中,所述矩阵D为对角矩阵,满足
α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n;所述矩阵V为恒模矩阵。例如,所述矩阵V中的各元素可以为±1或±j。
在本实施例的另一种可选的实现方式中,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v为
其中()T表示矩阵或者矢量的转置,元素i=1,...,n;vi=±1即vi取值为+1或者-1。在优选的实现方式中,所述矩阵V仅由所述列矢量1和/或所述至少一个列矢量v构成。即,所述矩阵V除了包含的所述列矢量1之外,其他列矢量均为列矢量v。
在本实施例的又一种可选的实现方式中,所述码本包含多个预编码矩阵,所述多个预编码矩阵包括预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述Wi和Wj满足公式(4),其中所述矩阵D(i,j)为对角矩阵,具有公式(5)所示的结构。
可选的,所述多个预编码矩阵包括预编码矩阵Wi和Wk,所述Wi和Wk满足公式(6),其中所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,所述列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v具有公式(27)所示的结构。所述矩阵Di和矩阵Dk均为对角矩阵,具有公式(7)所示的结构。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
本发明上述实施例中,基站接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI,并根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵。所述码本中包含的预编码矩阵W为矩阵D和矩阵V的乘积,D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束或者各个天线等功率发射的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。
进一步的,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用天线***波束形状以及波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了MIMO传输的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
具体地,基站可以根据所接收的PMI,从码本中得到所述预编码矩阵。其中所述码本与用户设备所使用的码本相一致。进一步地,基站还可以根据得到的预编码矩阵对发送的数据进行预编码。
以n=5为例,本实施例中以上所述对角线元素u1,u2,...,un、对角线元素和列矢量v可以分别如(8)-(12)所示。
以n=5为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(8a)-(11a)所示。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un和的相位分别构成一个等差数列。以n=4为例,所述对角线元素u1,u2,...,un和对角线元素可以分别如式(13)和-(16)所示。
以n=4为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(13a)-(16a)所示。
以n=4为例,本实施例中所用的公式(7)所示对角矩阵的对角线元素可以分别如(17)-(20)所示。
本实施例中,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un或者的相位分别构成一个等差数列,可以与天线端口阵列结构相匹配,例如常见的均匀线阵或者交叉极化阵列,前者各个阵元或者天线等间距排列;后者阵列中同极化天线或者阵元之间等间距排列。从而,等差数列的相位可以利用上述阵列结构特性,提高预编码性能。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵V的列矢量v可以为矩阵[HT HT]T的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。以n=4为例,所述哈达马Hadamard矩阵以及列矢量v可以分别如式(21)-(24)所示。
本实施例中,所述列矢量v为矩阵[HT HT]T的列矢量,满足式(27)所述特性,并且[HT HT]T各个列矢量彼此正交,从而所述得到的各个列矢量彼此正交,从而降低了所述预编码矩阵用于MIMO传输时的层间干扰。
本发明实施例中,所述根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵包括:
根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,所述码本子集为预定义的码本子集,或上报给基站的码本子集,或上报给基站并由基站回复确认的码本子集。所述码本子集可以是预编码矩阵W=D V的集合,其中矩阵D或者矩阵V是其候选矩阵的子集。
应理解,码本或者码本子集中的预编码矩阵可以事先存储在用户设备和基站中,也可以由用户设备和基站根据上述预编码矩阵的结构计算,还可以是从网络设备中获取,本发明不作限制。
上述预编码矩阵指示PMI可以只包括一个索引,即一个索引直接指示一个预编码矩阵,上述预编码矩阵指示也可以包括两个索引,即第一索引PMI1和第二索引PMI2,第一索引PMI1和第二索引PMI2联合指示所述预编码矩阵。此外第一索引PMI1用于指示与矩阵D对应,所述第二索引PMI2与用于指示矩阵V对应。在本实施方式的一个实现方式中,对于具有不同的第一索引PMI1和相同的第二索引PMI2的两个PMI所指示的预编码矩阵W,其对应的矩阵D不同,且对应的矩阵V相同。可选的,对于具有相同的第一索引PMI1和不同的第二索引PMI2的两个PMI所指示的预编码矩阵W,其对应的矩阵D相同,且对应的矩阵V不同。
可选地,上述第一索引PMI1和第二索引PMI2可以具有不同的时间域粒度或频域粒度,即PMI1和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。
可选地,作为另一实施例,基站可以以不同的时间周期接收用户设备发送的所述第一索引PMI1和第二索引PMI2。例如,所述PMI1可以具有比PMI2更长的子帧周期。另外,基站可以通过PUCCH或者PUSCH接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI。
图5为本发明具体实施例的流程示意图三,本实施例中是针对预编码矩阵满足第一条件时,在用户设备侧执行的确定预编码矩阵指示的方法,如图5所示,包括如下的步骤:
步骤501、用户设备接收基站发送的参考信号;
类似图3所示实施例中的步骤301,本步骤中,基站发送的参考信号可以包括CSIRS、DM RS或者CRS。用户设备UE可以通过接收eNB通知获取参考信号,或者是基于小区标识ID得到所述参考信号的资源配置并在对应的资源或者子帧得到参考信号,其中eNB通知可以为高层信令如RRC信令或者动态信令如DCI。
步骤502、用户设备基于所述参考信号,从码本中选择预编码矩阵,所述码本包含的一个预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,
W=W1W2 (28)
矩阵W1为分块对角矩阵,
其中,至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积,即分块矩阵X具有公式(30)所示结构
X=D V (30)
所述矩阵D为对角矩阵,
α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n;所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v为
其中()T表示矩阵或者矢量的转置,元素i=1,...,n;vi=±1即vi取值为+1或者-1;所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量或者对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
在本实施例的又一种可选的实现方式中,所述分块矩阵X可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pj,所述Pi和Pj满足公式(33):
Pi=D(i,j)Pj (33)
其中矩阵D(i,j)为对角矩阵,具有公式(5)所示的结构,可选的,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
可选的,所述分块矩阵X可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pk,所述Pi和Pk满足公式(34):
其中所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,所述列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v具有公式(32)所示的结构。所述矩阵Di和矩阵Dk均为对角矩阵,具有公式(35)所示的结构:
αm为一个复数因子,该复数因子的实部或虚部可以为0。复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
用户设备可以预设的规则,或者随机的,在不同的时刻选择不同的预编码矩阵,即可以在某一时刻确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Pi对应,并向基站发送所述第一PMI;在其他时刻,确定第二预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所述码本中的预编码矩阵Dk对应,并向所述基站发送所述第二PMI。
与上述用户设备在不同的时刻发送第一PMI或第二PMI,在基站侧,其也可以在某一时刻接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,并根据所述第一PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Pi;在其他时刻,接收所述用户设备发送的第二预编码矩阵指示PMI,并根据所述第二PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Dk。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
步骤503、用户设备向所述基站发送预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应。
本发明上述实施例中,所述用户设备基于参考信号,从码本中选择预编码矩阵,发送预编码矩阵指示PMI。其中所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,矩阵W1为分块对角矩阵,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积,X=D V,其中D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束或者天线等功率发射的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用天线***波束形状以及波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了MIMO传输的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
具体地,以n=5为例,以上所述对角线元素u1,u2,...,un、对角线元素和列矢量v可以分别如(8)-(12)所示。
以n=5为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(8a)-(11a)所示。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un和的相位分别构成一个等差数列。以n=4为例,所述对角线元素u1,u2,...,un和对角线元素可以分别如式(13)-(16)所示。
以n=4为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(13a)-(16a)所示。
以n=4为例,本实施例中所用的公式(35)所示对角矩阵的对角线元素可以分别如(17)-(20)所示。
本实施例中,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un或者的相位分别构成一个等差数列,可以与天线端口阵列结构相匹配,例如常见的均匀线阵或者交叉极化阵列,前者各个阵元或者天线等间距排列;后者阵列中同极化天线或者阵元之间等间距排列。从而,等差数列的相位可以利用上述阵列结构特性,提高预编码性能。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵V的列矢量v可以为矩阵[HT HT]T的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。以n=4为例,所述哈达马Hadamard矩阵以及列矢量v可以分别如式(21)-(24)所示。
本实施例中,所述列矢量v为矩阵[HT HT]T的列矢量,满足式(32)所述特性,并且[HT HT]T各个列矢量彼此正交,从而所述得到的各个列矢量彼此正交,从而降低了所述预编码矩阵用于MIMO传输时的层间干扰。
本发明上述实施例中,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的列矢量或者对W1中的列矢量进行加权组合从而构成矩阵W。
以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有4列为例,W2可以是以下矩阵:
其中ei,i=1,2,3,4表示4x1的选择矢量,其元素除了第i个元素为1外其余元素均为0。或者
以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有8列为例,W2可以是以下矩阵:
Y∈{e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7,e8} (38)
或者
(Y1,Y2)∈{(e1,e1),(e2,e2),(e3,e3),(e4,e4),(e1,e2),(e2,e3),(e1,e4),(e2,e4)}(40)
其中en,n=1,2,…,8表示8x1的选择矢量,其元素除了第n个元素为1外其余元素均为0。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有4列为例,W2可以是以下矩阵:
其中ei,i=1,2,3,4表示4x1的选择矢量,其元素除了第i个元素为1外其余元素均为0。其中θ和φ为相位,例如和
进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有8列为例,W2可以是以下矩阵:
Y1∈{e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7,e8},Y2∈{e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7,e8} (43)
或者
其中en,n=1,2,…,8表示8x1的选择矢量,其元素除了第n个元素为1外其余元素均为0。其中θ和φ为相位,例如和
进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
本发明上述实施例中,所述用户设备基于所述参考信号,从码本中选择预编码矩阵,可以具体为:用户设备基于所述参考信号,得到信道估计;根据所述信道估计,基于预定义的准则从所述码本中选择预编码矩阵,上述预定义的准则可以为信道容量最大化准则、吞吐量最大化的准则或弦距最小化准则。
另外,本发明上述实施例中,所述基于参考信号,从码本中选择预编码矩阵可以包括:根据所述参考信号从码本子集中选择预编码矩阵,上述码本子集为预定义的码本子集,或上报给基站的码本子集,或上报给基站并由基站回复确认的码本子集。上述预定义的码本子集可以为协议中预先定义并为***中的用户设备和基站所共知;上报给基站的码本子集可以是用户设备最近确定并上报给基站的码本子集。该实施例中,在码本中分别针对不同的应用场景设置码本子集,基于码本子集选择预编码矩阵,能够有效降低反馈开销和实现的复杂性。
进一步的,本发明上述实施例中的码本子集可以包括
预编码矩阵W=W1W2的集合,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积,X=D V;其中矩阵D或者矩阵V或者矩阵W2是其候选矩阵的子集。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
应理解,码本或者码本子集中的预编码矩阵可以事先存储在用户设备和基站中,也可以由用户设备和基站根据上述预编码矩阵的结构计算,也可以从网络设备得到,本发明不作限制。
进一步地,在上述预编码矩阵中,分块矩阵Xk与Xl,k≠l可以不相同,也可以相同。存在多个Xk与Xl,k≠l相同的情况下,例如成对出现相同的Xk与Xl,k≠l,可以进一步减低反馈开销。上述矩阵W1中的多个分块矩阵Xi可以分别对应于不同极化或者不同位置的天线端口组,使得上述预编码矩阵与多种天线部署或者配置相匹配。
在上述图5所示的步骤503中,所述向基站发送的预编码矩阵指示可以包括一个或者多个索引。具体的,通常码本或者码本子集为一个或者多个预编码矩阵的集合,一个预编码矩阵指示与一个预编码矩阵相对应。不同的预编码矩阵指示对应于码本或者码本子集中的不同预编码矩阵,本实施例中发送的预编码矩阵指示即对应于所选择的预编码矩阵。
具体的,上述预编码矩阵指示PMI可以只包括一个索引,即一个索引直接指示一个预编码矩阵,上述预编码矩阵指示也可以包括两个索引,即第一索引PMI1和第二索引PMI2,第一索引PMI1和第二索引PMI2联合指示所述预编码矩阵,此外第一索引PMI1用于指示矩阵W1,所述第二索引PMI2用于指示矩阵W2。上述第一索引PMI1和第二索引PMI2可以具有不同的时间域粒度或频域粒度,即PMI1和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。
可选地,上述PMI也可以包括三个索引,该三个索引分别来指示矩阵D、矩阵V和矩阵W2。
可选地,作为另一实施例,用户设备以不同的时间周期向基站发送所述第一索引PMI1和第二索引PMI2。例如,所述PMI1可以具有比PMI2更长的子帧周期。
另外,本发明上述实施例中的步骤503中,其中向所述基站发送预编码矩阵指示信息PMI,可以通过PUCCH或者PUSCH向基站发送。
本实施例中的预编码矩阵W,可以是经过行或者列置换之后的预编码矩阵。例如,不同的天线编号将对应地导致预编码矩阵行置换。另外,上述预编码矩阵W的结构,既可以用于AAS基站的水平方向的天线配置,也可以用于垂直方向的天线配置。
本发明实施例中,用户设备基于参考信号,从码本中选择预编码矩阵并发送预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所选择的指示一个预编码矩阵相对应。所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵W1和W2的乘积,其中W1为分块对角矩阵,至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积,X=D V,其中D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束或者各个天线等功率发射的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。所述矩阵V包含列矢量1和至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。多个分块矩阵Xi可以分别对应于不同极化或者不同位置的天线组,可以使得上述预编码矩阵与多种天线部署或者配置相匹配。因此,上述确定预编码矩阵的方法,能够充分利用有源天线***波束形状以及水平或/和垂直方向的波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了传输时的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
与图5所示的实施例对应的,本发明实施例还提供了一种针对预编码矩阵满足第一条件时,基站侧执行的确定预编码矩阵指示的方法,图6为本发明具体实施例的流程示意图四,如图6所示,其包括如下的步骤:
步骤601、基站向用户设备发送参考信号;
上述发送参考信号可以包括多种形式,具体的可以参见图5所示实施例中的步骤501;
步骤602、基站接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
具体地,所述预编码矩阵指示PMI与所述用户设备基于所述参考信号从码本中选择的预编码矩阵相对应。
步骤603、基站根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵,其中所述码本包含的一个预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,
W=W1W2 (46)
所述矩阵W1为分块对角矩阵,
其中,至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积,即分块矩阵X具有公式(48)所示结构
X=D V, (48)
所述矩阵D为对角矩阵,
α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n;所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v为
其中()T表示矩阵或者矢量的转置,元素i=1,...,n;vi=±1即vi取值为+1或者-1。所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量或者对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
在本实施例的又一种可选的实现方式中,所述分块矩阵X可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pj,所述Pi和Pj满足公式(51):
Pi=D(i,j)Pj (51)
其中矩阵D(i,j)为对角矩阵,具有公式(5)所示的结构,可选的,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
用户设备可以预设的规则,或者随机的,在不同的时刻选择不同的预编码矩阵,即可以在某一时刻确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Pi对应,并向基站发送所述第一PMI;在其他时刻,确定第二预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所述码本中的预编码矩阵Dk对应,并向所述基站发送所述第二PMI。
与上述用户设备在不同的时刻发送第一PMI或第二PMI,在基站侧,其也可以在某一时刻接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,并根据所述第一PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Pi;在其他时刻,接收所述用户设备发送的第二预编码矩阵指示PMI,并根据所述第二PMI从码本中选择对应的预编码矩阵Dk。
可选的,所述分块矩阵X可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pk,所述Pi和Pk满足公式(52):
其中所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,所述列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v具有公式(50)所示的结构。所述矩阵Di和矩阵Dk均为对角矩阵,具有公式(53)所示的结构
αm为一个复数因子,该复数因子的实部或虚部可以为0。复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
本发明上述实施例中,基站接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI,并根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵。所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,矩阵W1为分块对角矩阵,其中NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积,X=D V,D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。所述矩阵V包含列矢量1和至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用天线***波束形状以及波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了MIMO传输的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
具体地,基站可以根据所接收的PMI,从码本中得到所述预编码矩阵。其中所述码本与用户设备所使用的码本相一致。进一步地,基站还可以根据得到的预编码矩阵对发送的数据进行预编码。
以n=5为例,以上所述对角线元素u1,u2,...,un、对角线元素和列矢量v可以分别如(8)-(12)所示。
以n=5为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(8a)-(11a)所示。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un和的相位分别构成一个等差数列。以n=4为例,所述对角线元素u1,u2,...,un和对角线元素可以分别如式(13)-(16)所示。
以n=4为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(13a)-(16a)所示。
以n=4为例,本实施例中所用的公式(53)所示对角矩阵的对角线元素可以分别如(17)-(20)所示。
本实施例中,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un或者的相位分别构成一个等差数列,可以与天线端口阵列结构相匹配,例如常见的均匀线阵或者交叉极化阵列,前者各个阵元或者天线等间距排列;后者阵列中同极化天线或者阵元之间等间距排列。从而,等差数列的相位可以利用上述阵列结构特性,提高预编码性能。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵V的列矢量v可以为矩阵[HT HT]T的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。以n=4为例,所述哈达马Hadamard矩阵以及列矢量v可以分别如式(21)-(24)所示。
本实施例中,所述列矢量v为矩阵[HT HT]T的列矢量,满足式(50)所述特性,并且[HT HT]T各个列矢量彼此正交,从而所述得到的各个列矢量彼此正交,从而降低了所述预编码矩阵用于MIMO传输时的层间干扰。本发明上述实施例中,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的列矢量或者对W1中的列矢量进行加权组合从而构成矩阵W。
以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有4列为例,W2可以是如式(36)所示的矩阵。以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有8列为例,W2可以是如式(37)-(40)所示的矩阵。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有4列为例,W2可以是如(41)所示的矩阵。进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有8列为例,W2可以是如(42)-(45)所示的矩阵。进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
本发明上述实施例中,根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵可以包括:
根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,上述码本子集为预定义的码本子集,或上报给基站的码本子集,或上报给基站并由基站回复确认的码本子集。
而上述的码本子集可以包括预编码矩阵W=W1W2的集合,其中Xk=D V;其中矩阵D或者矩阵V或者矩阵W2是其候选矩阵的子集。
应理解,码本或者码本子集中的预编码矩阵可以事先存储在用户设备和基站中,也可以由用户设备和基站根据上述预编码矩阵的结构计算,本发明不作限制。
另外,上述预编码矩阵指示PMI可以只包括一个索引,即一个索引直接指示一个预编码矩阵,上述预编码矩阵指示也可以包括两个索引,即第一索引PMI1和第二索引PMI2,第一索引PMI1和第二索引PMI2联合指示所述预编码矩阵,此外第一索引PMI1用于指示矩阵W1,所述第二索引PMI2用于指示矩阵W2。上述第一索引PMI1和第二索引PMI2可以具有不同的时间域粒度或频域粒度,即PMI1和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。
可选地,上述PMI也可以包括三个索引,该三个索引分别来指示矩阵D、矩阵V和矩阵W2。
可选地,作为另一实施例,基站以以不同的时间周期向接收用户设备发送的所述第一索引PMI1和第二索引PMI2。例如,所述PMI1可以具有比PMI2更长的子帧周期。
具体地,上述基站接收所述用户设备发送的预编码矩阵指示PMI,可以是通过PUCCH或者PUSCH接收所述用户设备UE发送的预编码矩阵指示。
而本发明实施例中的预编码矩阵W,可以是经过行或者列置换之后的预编码矩阵。例如,不同的天线编号将对应地导致预编码矩阵行置换。本发明上述实施例中提供的预编码矩阵,既可以用于AAS基站的水平方向天线配置,也可以用于垂直方向的天线配置。
图7为本发明具体实施例的流程示意图五,本实施例中是针对预编码矩阵满足第三条件时,在用户设备侧执行的确定预编码矩阵指示的方法,如图7所示,包括如下的步骤:
步骤701、用户设备接收基站发送的参考信号;
具体的,本步骤中用户设备接收参考信号可以有多种方式,基站发送的参考信号可以包括CSI RS、DM RS或者CRS。用户设备UE可以通过接收接到的eNB通知获取参考信号,或者是基于小区标识ID得到所述参考信号的资源配置并在对应的资源或者子帧得到参考信号,其中eNB通知可以为高层信令如RRC信令或者动态信令如DCI。
步骤702、用户设备基于所述参考信号,从码本中选择预编码矩阵,所述码本包含的一个预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,
W=W1W2 (54)
矩阵W1为分块对角矩阵,
其中,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,即分块矩阵X具有公式(56)所示结构
其中矩阵A或者矩阵B为矩阵D和矩阵V的乘积,
A=D V, (57)
或者
B=D V, (58)
所述矩阵D为对角矩阵,满足
α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n;所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v为
其中元素i=1,...,n;vi=±1即vi取值为+1或者-1。所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量或者对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
在本实施例的又一种可选的实现方式中,所述矩阵A或者矩阵B可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pj,所述Pi和Pj满足公式(61):
Pi=D(i,j)Pj (61)
其中矩阵D(i,j)为对角矩阵,具有公式(5)所示的结构,可选的,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
可选的,所述矩阵A或者矩阵B可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pk,所述Pi和Pk满足公式(62):
其中所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,所述列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v具有公式(60)所示的结构。所述矩阵Di和矩阵Dk均为对角矩阵,具有公式(63)所示的结构:
αm为一个复数因子,该复数因子的实部或虚部可以为0。复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
步骤703、用户设备向所述基站发送预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应。
本发明上述实施例中,所述用户设备基于参考信号,从码本中选择预编码矩阵,发送预编码矩阵指示PMI。其中所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,矩阵W1为分块对角矩阵,其中NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,其中矩阵A或者矩阵B为矩阵D和矩阵V的乘积,A=D V或者B=D V,D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束或者各个天线等功率发射的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。所述矩阵V包含列矢量1和至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用有源天线***波束形状以及水平和垂直方向的波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了传输时的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
可选地,所述基站还可以根据所接收的PMI,得到预编码矩阵。
具体地,基站可以根据所接收的PMI,从码本中得到所述预编码矩阵。其中所述码本与用户设备所使用的码本相一致。
具体地,所述矩阵A为如(57)所示结构的矩阵时,矩阵B可以为如(58)所示结构的矩阵,另外,矩阵B也可以为离散付里叶变换(Discrete Fourier Transformation,简称DFT)矩阵、豪斯荷尔德(Householder)矩阵、哈达马Hadamard矩阵或LTE R10***中2天线或者4天线或者8天线的码本中的预编码矩阵。
具体地,所述矩阵B为如(57)所示结构的矩阵时,矩阵A可以为如(58)所示结构的矩阵,另外,矩阵A也可以为离散付里叶变换(Discrete FourierTransformation,简称DFT)矩阵、豪斯荷尔德(Householder)矩阵、哈达马Hadamard矩阵或LTE R10***中2天线或者4天线或者8天线的码本中的预编码矩阵。
具体地,以n=5为例,以上所述对角线元素u1,u2,...,un、对角线元素和列矢量v可以分别如(8)-(12)所示。
以n=5为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(8a)-(11a)所示。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un和的相位分别构成一个等差数列。以n=4为例,所述对角线元素u1,u2,...,un和对角线元素可以分别如式(13)-(16)所示。
以n=4为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(13a)-(16a)所示。
以n=4为例,本实施例中所用的公式(63)所示对角矩阵的对角线元素可以分别如(17)-(20)所示。
本实施例中,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un或者的相位分别构成一个等差数列,可以与天线端口阵列结构相匹配,例如常见的均匀线阵或者交叉极化阵列,前者各个阵元或者天线等间距排列;后者阵列中同极化天线或者阵元之间等间距排列。从而,等差数列的相位可以利用上述阵列结构特性,提高预编码性能。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵v的列矢量v可以为矩阵[HT HT]T的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。以n=4为例,所述哈达马Hadamard矩阵以及列矢量v可以分别如式(21)-(24)所示。
本实施例中,所述列矢量v为矩阵[HT HT]T的列矢量,满足式(60)所述特性,并且[HT HT]T各个列矢量彼此正交,从而所述得到的各个列矢量彼此正交,从而降低了所述预编码矩阵用于MIMO传输时的层间干扰。
本发明上述实施例中,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的列矢量或者对W1中的列矢量进行加权组合从而构成矩阵W。
以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有4列为例,W2可以是如式(36)所示的矩阵。以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有8列为例,W2可以是如式(37)-(40)所示的矩阵。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有4列为例,W2可以是式(41)所示的矩阵。进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有8列为例,W2可以是式(42)-(45)所示的矩阵。进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
本发明上述实施例中,其中的用户设备根据所述参考信号从码本中选择预编码矩阵可以具体为:用户设备基于所述参考信号,得到信道估计;根据所述信道估计,基于预定义的准则从所述码本中选择预编码矩阵,上述预定义的准则可以为信道容量最大化准则、吞吐量最大化的准则或弦距最小化准则。
另外,本发明上述实施例中,根据参考信号从码本中选择预编码矩阵可以包括:
根据所述参考信号从码本子集中选择预编码矩阵,上述码本子集为预定义的码本子集,或上报给基站的码本子集,或上报给基站并由基站回复确认的码本子集。该实施例中,在码本中分别针对不同的应用场景设置码本子集,基于码本子集选择预编码矩阵,能够有效降低反馈开销和实现的复杂性。
具体的,本发明上述实施例中的码本子集可以包括:
预编码矩阵W=W1W2的集合,其中至少一个分块矩阵其中A=D V或者B=D V,其中矩阵D或者矩阵V或者矩阵W2是其候选矩阵的子集。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
应理解,码本或者码本子集中的预编码矩阵可以事先存储在用户设备和基站中,也可以由用户设备和基站根据上述预编码矩阵的结构计算,本发明不作限制。
进一步地,在上述预编码矩阵中,分块矩阵Xk与Xl,k≠l可以不相同,也可以相同。存在多个Xk与Xl,k≠l相同的情况下,例如成对出现相同的Xk与Xl,k≠l,可以进一步减低反馈开销。上述矩阵W1中的多个分块矩阵Xi可以分别对应于不同极化或者不同位置的天线端口组,使得上述预编码矩阵与多种天线部署或者配置相匹配。
在上述图7所示的步骤703中,所述向基站发送的预编码矩阵指示可以包括一个或者多个索引。具体的,通常码本或者码本子集为一个或者多个预编码矩阵的集合,一个预编码矩阵指示与一个预编码矩阵相对应。不同的预编码矩阵指示对应于码本或者码本子集中的不同预编码矩阵,本实施例中发送的预编码矩阵指示即对应于所选择的预编码矩阵。
具体的,上述预编码矩阵指示PMI可以只包括一个索引,即一个索引直接指示一个预编码矩阵,上述预编码矩阵指示也可以包括两个索引,即第一索引PMI1和第二索引PMI2,第一索引PMI1和第二索引PMI2联合指示所述预编码矩阵,此外第一索引PMI1用于指示矩阵W1,所述第二索引PMI2用于指示矩阵W2。上述第一索引PMI1和第二索引PMI2可以具有不同的时间域粒度或频域粒度,即PMI1和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。
可选地,上述PMI也可以包括三个索引,该三个索引分别来指示矩阵D、矩阵V和矩阵W2。
可选地,作为另一实施例,用户设备以不同的时间周期向基站发送所述第一索引PMI1和第二索引PMI2。例如,所述PMI1可以具有比PMI2更长的子帧周期。
另外,本发明上述实施例中的步骤703中,其中向所述基站发送预编码矩阵指示信息PMI,可以通过PUCCH或者PUSCH向基站发送。
本实施例中的预编码矩阵W,可以是经过行或者列置换之后的预编码矩阵。例如,不同的天线编号将对应地导致预编码矩阵行置换。另外,上述预编码矩阵W的结构,既可以用于AAS基站的水平方向的天线配置,也可以用于垂直方向的天线配置。
本发明实施例中,用户设备基于参考信号,从码本中选择预编码矩阵并发送预编码矩阵指示PMI,所述PMI与所选择的指示一个预编码矩阵相对应。所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵W1和W2的乘积,其中W1为分块对角矩阵,其中NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,其中矩阵A或者矩阵B为矩阵D和矩阵V的乘积;D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束或者各个天线等功率发射的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。所述矩阵V包含列矢量1和至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。多个分块矩阵Xi可以分别对应于不同极化或者不同位置的天线组,可以使得上述预编码矩阵与多种天线部署或者配置相匹配。同时,矩阵A或者矩阵B,可以分别对水平和垂直方向波束进行量化。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用有源天线***波束形状以及水平和垂直方向的波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了传输时的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
与图7所示的实施例对应的,本发明还提供了一种基站侧执行的方法,图8为本发明具体实施例的流程示意图六,如图8所示,包括如下的步骤:
步骤801、基站向用户设备发送参考信号;
具体的,基站发送参考信号的方式可以参考图7所示的步骤701,
步骤802、接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
具体地,所述预编码矩阵指示PMI与所述用户设备基于所述参考信号从码本中选择的预编码矩阵相对应。
步骤803、根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵,所述码本包含的一个预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,
W=W1W2 (64)
矩阵W1为分块对角矩阵,
其中,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,即分块矩阵X具有公式(66)所示结构
其中矩阵A或者矩阵B为矩阵D和矩阵V的乘积,
A=D V, (67)
或者
B=D V, (68)
所述矩阵D为对角矩阵,满足
α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n;所述矩阵V包含列矢量1和至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v为
其中元素i=1,...,n;vi=±1即vi取值为+1或者-1。所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量或者对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
在本实施例的又一种可选的实现方式中,所述矩阵A或者矩阵B可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pj,所述Pi和Pj满足公式(71):
Pi=D(i,j)Pj (71)
其中矩阵D(i,j)为对角矩阵,具有公式(5)所示的结构,可选的,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
可选的,所述矩阵A或者矩阵B可以为多个不同的矩阵,包括矩阵Pi和矩阵Pk,所述Pi和Pk满足公式(72):
其中所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,所述列矢量1为元素全为1的列矢量,所述列矢量v具有公式(70)所示的结构。所述矩阵Di和矩阵Dk均为对角矩阵,具有公式(73)所示的结构:
αm为一个复数因子,该复数因子的实部或虚部可以为0。复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
本发明上述实施例中,基站接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI,并根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵。其中所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,矩阵W1为分块对角矩阵,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,其中矩阵A或者矩阵B为矩阵D和矩阵V的乘积,A=D V或者B=D V,D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束或者各个天线等功率发射的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。所述矩阵V包含列矢量1和至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用有源天线***波束形状以及水平和垂直方向的波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了传输时的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
具体地,基站可以根据所接收的PMI,从码本中得到所述预编码矩阵。其中所述码本与用户设备所使用的码本相一致。进一步地,基站还可以根据得到的预编码矩阵对发送的数据进行预编码。
具体地,所述矩阵A为如(67)所示结构的矩阵时,矩阵B为可以如(68)所示结构的矩阵;矩阵B也可以为离散付里叶变换(Discrete Fourier Transformation,简称DFT)矩阵或者豪斯荷尔德(Householder)矩阵或者哈达马Hadamard矩阵或者LTE R10***中2天线或者4天线或者8天线的码本中的预编码矩阵。
具体地,所述矩阵B为如(68)所示结构的矩阵时,矩阵A为可以如(67)所示结构的矩阵;矩阵A也可以为离散付里叶变换(Discrete Fourier Transformation,简称DFT)矩阵或者豪斯荷尔德(Householder)矩阵或者哈达马Hadamard矩阵或者LTE R10***中2天线或者4天线或者8天线的码本中的预编码矩阵。
具体地,以n=5为例,以上所述对角线元素u1,u2,...,un、对角线元素和列矢量v可以分别如(8)-(12)所示。
以n=5为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(8a)-(11a)所示。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un和的相位分别构成一个等差数列。
以n=4为例,所述对角线元素u1,u2,...,un和对角线元素可以分别如式(13)-(16)所示。
以n=4为例,本实施例所用公式(5)中的对角线元素μ1,μ2,…,μn和对角线元素可以分别如(13a)-(16a)所示。
以n=4为例,本实施例中所用的公式(73)所示对角矩阵的对角线元素可以分别如(17)-(20)所示。
本实施例中,所述矩阵D中的对角线元素u1,u2,...,un或者的相位分别构成一个等差数列,可以与天线端口阵列结构相匹配,例如常见的均匀线阵或者交叉极化阵列,前者各个阵元或者天线等间距排列;后者阵列中同极化天线或者阵元之间等间距排列。从而,等差数列的相位可以利用上述阵列结构特性,提高预编码性能。
可选地,作为另一实施例,所述矩阵v的列矢量v可以为矩阵[HT HT]T的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。以n=4为例,所述哈达马Hadamard矩阵以及列矢量v可以分别如式(21)-(24)所示。
本实施例中,所述列矢量v为矩阵[HT HT]T的列矢量,满足式(70)所述特性,并且[HT HT]T各个列矢量彼此正交,从而所述得到的各个列矢量彼此正交,从而降低了所述预编码矩阵用于MIMO传输时的层间干扰。
本发明上述实施例中,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的列矢量或者对W1中的列矢量进行加权组合从而构成矩阵W。以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有4列为例,W2可以是如式(36)所示的矩阵。以W1=diag{X1,X2}并且其中每个分块矩阵X1和X2分别含有8列为例,W2可以是如式(37)-(40)所示的矩阵。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有4列为例,W2可以是式(41)所示的矩阵。进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
以W1=diag{X1,X2,X3,X4}并且其中每个分块矩阵X1,X2,X3,X4分别含有8列为例,W2可以是式(42)-(45)所示的矩阵。进一步的,所述分块矩阵X1=X2,X3=X4或者X1=X2=X3=X4。
本发明上述实施例中,根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵,包括:
根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵,上述码本子集为预定义的码本子集,或上报给基站的码本子集,或上报给基站并由基站回复确认的码本子集。该实施例中,在码本中分别针对不同的应用场景设置码本子集,基于码本子集选择预编码矩阵,能够有效降低反馈开销和实现的复杂性。
具体的,本发明上述实施例中的码本子集可以包括:
预编码矩阵W=W1W2的集合,其中至少一个分块矩阵其中A=D V或者B=D V,其中矩阵D或者矩阵V或者矩阵W2是其候选矩阵的子集。
需要指出的是,以上所述对角矩阵的各个对角线元素可以具有相同的幅度。此时以上所述预编码矩阵结构容许与所述预编码矩阵各个行对应的各个发射天线基于实际的考虑具有对称的发射功率值,此时上述码本依然可以利用各个发射天线的功率对称特性进行波束指向控制,同时保证各个传输层之间的正交性。
应理解,码本或者码本子集中的预编码矩阵可以事先存储在用户设备和基站中,也可以由用户设备和基站根据上述预编码矩阵的结构计算,本发明不作限制。
另外,所述向基站发送的预编码矩阵指示可以包括一个或者多个索引。具体的,通常码本或者码本子集为一个或者多个预编码矩阵的集合,一个预编码矩阵指示与一个预编码矩阵相对应。不同的预编码矩阵指示对应于码本或者码本子集中的不同预编码矩阵,本实施例中发送的预编码矩阵指示即对应于所选择的预编码矩阵。
具体的,上述预编码矩阵指示PMI可以只包括一个索引,即一个索引直接指示一个预编码矩阵,上述预编码矩阵指示也可以包括两个索引,即第一索引PMI1和第二索引PMI2,第一索引PMI1和第二索引PMI2联合指示所述预编码矩阵,此外第一索引PMI1用于指示矩阵W1,所述第二索引PMI2用于指示矩阵W2。上述第一索引PMI1和第二索引PMI2可以具有不同的时间域粒度或频域粒度,即PMI1和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。
可选地,上述PMI也可以包括三个索引,该三个索引分别来指示矩阵D、矩阵V和矩阵W2。
可选地,作为另一实施例,基站以不同的时间周期接收用户设备发送的所述第一索引PMI1和第二索引PMI2。例如,所述PMI1可以具有比PMI2更长的子帧周期。
具体地,上述基站接收所述用户设备发送的预编码矩阵指示PMI,可以是通过PUCCH或者PUSCH接收所述用户设备UE发送的预编码矩阵指示。
而本发明实施例中的预编码矩阵W,可以是经过行或者列置换之后的预编码矩阵。例如,不同的天线编号将对应地导致预编码矩阵行置换。
本发明上述实施例中,基站发送参考信号并接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI,所述PMI与用户设备基于参考信号从码本中选择的预编码矩阵向对应。所述PMI与用户设备基于参考信号从码本中选择的预编码矩阵向对应。其中所述码本中包含的预编码矩阵W为两个矩阵W1和矩阵W2的乘积,矩阵W1为分块对角矩阵,其中NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,其中矩阵A或者矩阵B为矩阵D和矩阵V的乘积;D为对角矩阵,并且满足其中构成一个共轭对称的序列,避免了恒模约束的限制,能够有效地控制波束的形状和波束指向。所述矩阵V包含列矢量1和至少一个列矢量使得所述预编码矩阵的各个列矢量彼此正交,能够有效降低层间干扰,从而使得MIMO特别是MU-MIMO性能得到极大提升。因此,上述确定预编码矩阵的方法,可以充分利用有源天线***波束形状以及水平和垂直方向的波束指向控制的自由度,同时,又尽量降低了传输时的层间干扰,从而提高CSI反馈的精度和***吞吐量。
图9为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图一,如图9所示,该装置包括第一确定模块11和第一发送模块12,其中第一确定模块,用于确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
第一发送模块,用于向所述基站发送所述PMI;其中,
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数ui*为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
其中,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
上述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
上述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素i=1,...,n。矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。可选的,矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
另外,上述的PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵w满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
进一步的,上述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
本发明上述实施例中,上述装置还包括:
第一接收模块,用于接收所述基站发送的参考信号,并根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
其中,码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,上述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
或者是,上述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
可选的,矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
图10为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图二,如图10所示,该装置包括第二接收模块21和第二确定模块22,其中第二接收模块21用于接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;第二确定模块22用于根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
本发明上述实施例,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
可选的,上述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
进一步的,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素i=1,...,n。可选的,矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
另外,上述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
本发明上述实施例中,其中预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
可选的,第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
另外,上述根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
具体的,上述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
其中,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
或者是,上述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
上述,矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
图11为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图三,如图11所示,其包括第三确定模块31和第二发送模块32,第三确定模块31用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;第二发送模块32用于向基站发送所述第一PMI;其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
可选的,上述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
图12为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图四,如图12所示,该装置包括第三接收模块41和第四确定模块42,其中第三接收模块41用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,第四确定模块42用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
可选的,上述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
图13为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图五,如图13所示,该装置包括第五确定模块51和第三发送模块52,其中第五确定模块51用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;第三发送模块52用于向基站发送所述第一PMI;其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
可选的,上述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
图14为本发明实施例中确定预编码矩阵指示的装置的结构示意图六,
如图14所示,该装置包括第四接收模块61和第六确定模块62,其中第四接收模块61用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,第六确定模块62用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
可选的,述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
图15为本发明实施例中用户设备的结构示意图一,如图15所示,包括第一处理器71和第一发送器72,第一处理器71用于确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;第一发送器72用于向所述基站发送所述PMI;其中,所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
本发明上述实施例中,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
可选的,上述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
另外,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素i=1,...,n。可选的,矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。而上述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H可以为哈达马Hadamard矩阵。
本发明上述实施例中,其中的PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
可选的,上述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
本发明上述实施例中,所述用户设备还包括:
第一接收器,用于接收所述基站发送的参考信号,并根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
上述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
可选的,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
或者是,上述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
可选的,上述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
图16为本发明实施例中基站的结构示意图一,如图16所示,该基站包括第二接收器81和第二处理器82,其中第二接收器81用于接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;第二处理器82用于根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=D V;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=D V,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,NB≥1,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积,矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
本发明上述实施例中,在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
可选的,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
本发明上述实施例中,矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素可选的矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。另外,上述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
本发明上述实施例中,所述预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,当所述预编码矩阵w满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
可选的,第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
本发明上述实施例中,根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
另外,上述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
或者是,码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。可选的,上述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
图17为本发明实施例中用户设备的结构示意图二,如图17所示,用户设备包括第三处理器73和第二发送器74,其中,第三处理器73用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;第二发送器74用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
可选的,上述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
图18为本发明实施例中基站的结构示意图二,如图18所示,该基站包括第三接收器83和第四处理器84,其中基站包括第三接收器83用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,第四处理器84用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
可选的,上述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
图19为本发明实施例中用户设备的结构示意图三,如图19所示,该用户设备包括第五处理器75和第三发送器76,第五处理器75用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;第三发送器76用于向基站发送所述第一PMI;其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
可选的,述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
图20为本发明实施例中基站的结构示意图三,如图20所示,包括第四接收器85和第六处理器86,其中第四接收器85用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,第六处理器86用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i,k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
可选的,上述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述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 (102)
1.一种确定预编码矩阵指示的方法,其特征在于,包括:
确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
向基站发送所述PMI;其中,
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=DV;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=DV,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积, 矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
7.根据权利要求2、5或6所述的方法,其特征在于,所述PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
9.根据权利要求1、2、5或6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收所述基站发送的参考信号;
根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
14.一种确定预编码矩阵指示的方法,其特征在于,包括:
接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=DV;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=DV,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积, 矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,
在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,
所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
17.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,
所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
20.根据权利要求14、15、18或19所述的方法,其特征在于,所述预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
22.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
25.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
27.一种确定预编码矩阵指示的方法,其特征在于,包括:
确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
29.一种确定预编码矩阵指示的方法,其特征在于,包括:
接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
31.一种确定预编码矩阵指示的方法,其特征在于,包括:
确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wk,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
33.一种确定预编码矩阵指示的方法,其特征在于,包括:
接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wk,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
34.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
35.一种确定预编码矩阵指示的装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
第一发送模块,用于向基站发送所述PMI;其中,
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=DV;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=DV,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积, 矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
36.根据权利要求35所述的装置,其特征在于,
在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
37.根据权利要求35或36所述的装置,其特征在于,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
38.根据权利要求35或36所述的装置,其特征在于,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
39.根据权利要求38所述的装置,其特征在于,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
40.根据权利要求38所述的装置,其特征在于,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
41.根据权利要求36、39或40任一项所述的装置,其特征在于,所述PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
42.根据权利要求41所述的装置,其特征在于,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
43.根据权利要求35、36、39、40或42中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一接收模块,用于接收所述基站发送的参考信号,并根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
44.根据权利要求43所述的装置,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
45.根据权利要求44所述的装置,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
46.根据权利要求43所述的装置,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
47.根据权利要求46所述的装置,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
48.一种确定预编码矩阵指示的装置,其特征在于,包括:
第二接收模块,用于接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
第二确定模块,用于根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=DV;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=DV,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积, 矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
49.根据权利要求48所述的装置,其特征在于,
在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
50.根据权利要求48或49所述的装置,其特征在于,
所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
51.根据权利要求48或49所述的装置,其特征在于,
所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
52.根据权利要求51所述的装置,其特征在于,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
53.根据权利要求51所述的装置,其特征在于,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
54.根据权利要求48、49、52或53任一所述的装置,其特征在于,所述预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
55.根据权利要求54所述的装置,其特征在于,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
56.根据权利要求48所述的装置,其特征在于,所述根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
57.根据权利要求56所述的装置,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
58.根据权利要求57所述的装置,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
59.根据权利要求56所述的装置,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
60.根据权利要求59所述的装置,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
61.一种确定预编码矩阵指示的装置,其特征在于,包括:
第三确定模块,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第二发送模块,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
62.根据权利要求61所述的装置,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
63.一种确定预编码矩阵指示的装置,其特征在于,包括:
第三接收模块,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第四确定模块,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
64.根据权利要求63所述的装置,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
65.一种确定预编码矩阵指示的装置,其特征在于,包括:
第五确定模块,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第三发送模块,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wk,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
66.根据权利要求65所述的装置,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
67.一种确定预编码矩阵指示的装置,其特征在于,包括:
第四接收模块,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第六确定模块,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wk,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
68.根据权利要求67所述的装置,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
69.一种用户设备,其特征在于,包括:
第一处理器,用于确定预编码矩阵指示PMI,所述PMI与预编码矩阵W对应,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
第一发送器,用于向基站发送所述PMI;其中,
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=DV;其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=DV,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵;
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积, 矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;所述矩阵V为恒模矩阵。
70.根据权利要求69所述的用户设备,其特征在于,
在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
71.根据权利要求69或70所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
72.根据权利要求69或70所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
73.根据权利要求72所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
74.根据权利要求72所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
75.根据权利要求70、73或74任一项所述的用户设备,其特征在于,所述PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
76.根据权利要求75所述的用户设备,其特征在于,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
77.根据权利要求69、70、73、74或76中任一项所述的用户设备,其特征在于,所述用户设备还包括:
第一接收器,用于接收所述基站发送的参考信号,并根据所述参考信号从码本中选择与所述PMI对应的预编码矩阵W。
78.根据权利要求77所述的用户设备,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
79.根据权利要求78所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
80.根据权利要求77所述的用户设备,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
81.根据权利要求80所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
82.一种基站,其特征在于,包括:
第二接收器,用于接收用户设备发送的预编码矩阵指示PMI;
第二处理器,用于根据所述PMI确定对应的预编码矩阵W,所述预编码矩阵W满足第一条件、第二条件或第三条件;
所述第一条件为所述预编码矩阵W满足W=DV;
所述第二条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,其中至少一个分块矩阵X为矩阵D和矩阵V的乘积X=DV,
所述第三条件为所述预编码矩阵W包括分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量,或者所述预编码矩阵W是对所述分块对角矩阵W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W,至少一个分块矩阵X为矩阵A和矩阵B的克罗内克尔积, 矩阵A或者矩阵B为两个矩阵D和V的乘积,所述矩阵D为对角矩阵,i=1,...,n,n为所述矩阵A或者矩阵B的行数;
其中,所述矩阵D为对角矩阵,α为一个复数因子,复数为复数ui的共轭复数,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
83.根据权利要求82所述的基站,其特征在于,
在所述第二条件中或第三条件中,所述预编码矩阵W满足W=W1W2,所述矩阵W2用于选择矩阵W1中的一个或者多个列向量;或者用于对W1中的一个或者多个列向量进行加权组合得到预编矩阵W。
84.根据权利要求82或83所述的基站,其特征在于,
所述矩阵D的对角线元素u1,u2,...,un的相位构成一个等差数列。
85.根据权利要求82或83所述的基站,其特征在于,
所述矩阵V包含列矢量1和/或至少一个列矢量v,列矢量1为元素全为1的列矢量,列矢量其中元素
86.根据权利要求85所述的基站,其特征在于,所述矩阵V仅包含所述列矢量1和至少一个列矢量v,且当所述矩阵V包含多个列矢量v时,所述多个列矢量v不相同。
87.根据权利要求85所述的基站,其特征在于,所述矩阵V的列矢量v为矩阵[HT HT]T中的列矢量,其中矩阵H为哈达马Hadamard矩阵。
88.根据权利要求82、83、86或87任一所述的基站,其特征在于,所述预编码矩阵指示PMI包括第一索引PMI1和第二索引PMI2,
当所述预编码矩阵W满足第一条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵D对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵V对应;
当所述预编码矩阵W满足第二条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应;
当所述预编码矩阵W满足第三条件时,所述第一索引PMI1与所述矩阵W1对应,所述第二索引PMI2与所述矩阵W2对应。
89.根据权利要求88所述的基站,其特征在于,所述第一索引PMI1和第二索引PMI2具有不同的时间域粒度或频域粒度;或所述第一索引PMI1和第二索引PMI2以不同的时间周期向基站发送。
90.根据权利要求82所述的基站,其特征在于,所述根据PMI确定对应的预编码矩阵W包括:
根据所述PMI从码本中选择对应的预编码矩阵W。
91.根据权利要求90所述的基站,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wj,且满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
92.根据权利要求91所述的基站,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
93.根据权利要求90所述的基站,其特征在于,所述码本中包括预编码矩阵Wi和Wk,且满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定。
94.根据权利要求93所述的基站,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
95.一种用户设备,其特征在于,包括:
第三处理器,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第二发送器,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
96.根据权利要求95所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
97.一种基站,其特征在于,包括:
第三接收器,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第四处理器,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wj,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wj满足Wi=D(i,j)Wj,其中α(i,j)为复数因子,复数为复数μm的共轭复数,m=1,...,n,n由天线端口数确定。
98.根据权利要求97所述的基站,其特征在于,所述矩阵D(i,j)的对角线元素μ1,μ2,...,μn的相位构成一个等差数列。
99.一种用户设备,其特征在于,包括:
第五处理器,用于确定第一预编码矩阵指示PMI,所述第一PMI与码本中的预编码矩阵Wi对应;
第三发送器,用于向基站发送所述第一PMI;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wk,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
100.根据权利要求99所述的用户设备,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
101.一种基站,其特征在于,包括:
第四接收器,用于接收用户设备发送的第一预编码矩阵指示PMI,和
第六处理器,用于根据所述第一PMI从码本中确定对应的预编码矩阵Wi;
其中,所述码本至少包括所述预编码矩阵Wi和预编码矩阵Wk,所述码本中的预编码矩阵Wi和Wk满足其中αm为复数因子,复数为复数um,l的共轭复数,m=i或m=k,l=1,...,n,n由天线端口数确定;所述矩阵V为恒模矩阵。
102.根据权利要求101所述的基站,其特征在于,所述矩阵Dm的对角线元素um,1,um,2,...,um,n的相位构成一个等差数列。
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