CN107078773B - 使ue能够确定预编码器码本的网络节点、用户设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种由基站执行的使得用户设备UE能够确定无线通信***中的预编码器码本的方法。基站向UE发送(303)与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE能够确定预编码器码本。预编码器参数与基站的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。

Description

使UE能够确定预编码器码本的网络节点、用户设备及其方法
技术领域
本文的实施例涉及能够在无线通信***中进行通信的网络节点、用户设备UE及其方法。具体地，本文的实施例涉及使得UE能够确定要在与无线通信***中的网络节点的通信中使用的预编码器码本。本文中的实施例还可以涉及无线通信***中的预编码器码本生成和数字波束成形。本文中的实施例具体地涉及使得UE能够确定无线通信***中的预编码器码本的网络节点、用户设备UE及其方法。
背景技术
多天线技术可以显著地提高无线通信***的数据速率和可靠性。如果发射器和接收器均配备多个天线(导致多输入多输出(MIMO)通信信道)，则性能尤为提高。这样的***和/或相关技术通常被称为MIMO。
长期演进(LTE)通信标准当前正在利用增强的MIMO支持进行演进。LTE中的核心组成是支持MIMO天线部署和MIMO相关技术。当前，LTE-Advanced支持采用信道相关预编码的8个发射(Tx)天线的8层空间复用模式。该空间复用模式的目的在于有利信道条件下的高数据速率。图1中示出了空间复用操作的图示。图1中的IFFT代表快速傅里叶逆变换，并且用于正交频分复用(OFDM)。
正如所看到的，携带符号矢量s的信息与NT x r预编码器矩阵W相乘，所述预编码器矩阵W用于将发射能量分布在NT维矢量空间的子空间中。NT维矢量空间对应于NT个天线端口。预编码器矩阵通常是从可能的预编码器矩阵的码本中选择的，并且通常使用预编码器矩阵指示符(PMI)(其针对给定数量的符号流，指定码本中唯一的预编码器矩阵)来指示。如果预编码器矩阵被限制为具有正交列，则预编码器矩阵的码本的设计对应于Grassmannian子空间封装(packing)问题。s中的r个符号每一个都对应于一个层，并且r被称为传输秩。通过这种方式，由于可以在相同时间/频率资源元素(TFRE)上同时传输多个符号，所以实现了空间复用。符号r的数量通常适配为符合当前信道特性。
LTE在下行链路使用OFDM，且在上行链路中使用离散傅立叶变换(DFT)预编码OFDM，且因此，通过以下等式来对在子载波n上接收到的针对某个TFRE的NR x 1矢量yn进行建模：
yn＝HnWsn+en
其中，en是在实现随机过程时获得的噪声/干扰矢量。预编码器矩阵W可以是在频率上不变的宽带预编码器，或者可以是频率选择性的。
预编码器矩阵通常被选择为匹配NRxNT MIMO信道矩阵H的特性，导致所谓的信道相关预编码。这通常也被称为闭环预编码，并且本质上努力将发射能量集中到从向用户设备UE传递大部分发射能量意义上很强的子空间中。另外，还可以选择预编码器矩阵以努力对信道进行正交化，这意味着在UE处的适当线性均衡之后，层间干扰降低。
在用于LTE下行链路的闭环预编码中，UE基于前向链路(即下行链路)中的信道测量，向增强型节点B(eNodeB)发送对要使用的适合预编码器的推荐。例如，在宽带预编码中，可以反馈被假定为覆盖大带宽的单个预编码器。匹配信道的频率变化并且代之以反馈频率选择性预编码报告(例如，报告几个预编码器，每个子带一个)也可能是有益的。这是信道状态信息(CSI)反馈的更一般情况的示例，其还包括反馈除了预编码器之外的其他实体以在到UE的后续传输中辅助eNodeB。这样的其他信息可以包括信道质量指示符(CQI)以及传输秩指示符(RI)。
传输秩以及因此的空间复用层数反映在预编码器的列的数量中。为了高效的性能，重要的是选择与信道特性匹配的传输秩。
在LTE下行链路中，UE通过反馈信道向eNodeB报告CQI和RI以及预编码器。反馈信道在物理上行链路控制信道(PUCCH)上或在物理上行链路共享信道(PUSCH)上。前者是相当窄的比特管道(bit pipe)，其中通过半静态配置且周期性的方式报告CSI反馈。另一方面，在PUSCH上的报告被动态触发，作为上行链路许可的一部分。因此，eNodeB可以通过动态方式调度CSI传输。与其中物理比特的数量当前被限制为20的PUCCH相反，PUSCH上的报告可以相当大。从半静态配置的资源(例如PUCCH)不能适应快速变化的业务条件的角度来看，这样的资源划分是有意义的，因此限制其总体资源消耗是重要的。
在LTE版本10中，对于8个天线端口，使用因式分解的预编码器结构：＝W1W2。第一预编码器W1是针对长期信道特性的宽带预编码器，且第二预编码器W2是针对短期信道特性和极化差的频率选择性预编码。用于两个预编码器中的每一个的预编码器矩阵指示符(PMI)由UE提供，从可用预编码器的有限集合(码本)中选择每个预编码器。可以使用不同的频率粒度来配置针对两个预编码器中的每一个的PMI报告。
LTE标准实现以下因式分解的预编码器的变型。宽带预编码器
Figure BDA0001253979170000031
具有针对N个交叉极化天线的均匀(uniform)线性阵列(ULA)的块状对角线结构，即，天线端口的数量NT＝2N。采用这种结构，将相同的N×1预编码器X应用于两个极化中的每一个。
预编码器x是基于DFT的预编码器，实现波束网格(Grid-of-Beams)码本，向UE提供指向不同方向以供从中选择的波束。基于DFT的码本具有条目
Figure BDA0001253979170000032
l＝0，...，NQ-1，，其中Q是整数过采样因子，定义码本中可用的波束的数量。
基于DFT的预编码器被定制为具有特定数量的天线端口的ULA。然后，必须指定针对每个数量NT的所支持天线端口的单独码本。将针对秩1的频率选择性预编码器定义为
Figure BDA0001253979170000033
其中，
Figure BDA0001253979170000034
p＝0，...，P-1以及P＝4。在这种情况下，得到的预编码器变为
Figure BDA0001253979170000035
正如所看到的，W2针对于极化之间的相位差。在LTE标准中，宽带预编码器代之以是
Figure BDA0001253979170000036
其中
Figure BDA0001253979170000037
l＝0，...，NQ-1，，c由来自基于DFT的码本X中的多个预编码器组成。然后将W2扩展为高矩阵，该高矩阵包括在
Figure BDA0001253979170000041
中的预编码器中选择一个预编码器(还改变极化之间的相位)的选择矢量。
将针对ULA的基于DFT的预编码器扩展到二维天线阵列上的便利方式是通过Kronecker乘积的方式将两个基于DFT的预编码器进行组合。将两个矩阵
Figure BDA0001253979170000042
和B之间的Kronecker乘积
Figure BDA0001253979170000043
定义为：
Figure BDA0001253979170000044
即，将B矩阵与A的每个元素相乘。然后，二维预编码器
Figure BDA0001253979170000045
形成为：
Figure BDA0001253979170000046
其中，
Figure BDA0001253979170000047
是针对水平维度的基于DFT的预编码器，
Figure BDA0001253979170000048
是针对垂直维度的基于DFT的预编码器，以及NV是垂直天线端口的数量。这具有以下效果：将垂直预编码器
Figure BDA0001253979170000049
作用于天线阵列的每列上，且将水平预编码器
Figure BDA00012539791700000410
作用于天线阵列的每行上。
现有解决方案的问题在于PMI报告所导致的大量开销，这继而造成与有效载荷受限的反馈信道有关的问题，例如PUCCH上的周期性PMI报告。
发明内容
因此，本文实施例的目的是使用预编码器码本提高无线通信***的性能。
根据本文实施例的第一方面，该目的是通过由基站执行的使得用户设备UE能够确定无线通信***中的预编码器码本的方法来实现的。基站向UE发送与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE能够确定预编码器码本。预编码器参数与基站的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。
根据本文实施例的第二方面，该目的通过由用户设备UE执行的确定无线通信***中的预编码器码本的方法来实现。UE从基站接收与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得所述UE能够确定所述预编码器码本。预编码器参数与基站的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。然后，UE基于接收到的与预编码器参数有关的信息来确定预编码器码本。
根据本文实施例的第三方面，该目的通过一种用于使得用户设备UE能够确定无线通信***中的预编码器码本的基站来实现。基站被配置为向UE发送与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE能够确定预编码器码本。预编码器参数与基站的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。
根据本文实施例的第四方面，该目的由用户设备UE实现，用于确定在无线通信***中的预编码器码本。UE被配置为从基站接收与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得所述UE能够确定所述预编码器码本。预编码器参数与基站的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。UE还被配置为基于接收到的与预编码器参数有关的信息来确定预编码器码本。
根据本文实施例的第五方面，该目的通过预编码器码本集合来实现。所述预编码器码本集合中的每个预编码器码本的至少一部分能够根据预编码器参数集合生成，所述预编码器参数集合包括以下预编码器参数的组合中的任意一个或多个组合：
-所述第一维度中的天线端口的数量Nh和所述第二维度中的天线端口的数量Nv，以及
-所述第一维度中可用的波束的数量Mh和所述第二维度中可用的波束的数量Mv，以及
-所述第一维度中的过采样因子Qh和所述第二维度中的过采样因子Qv。
在所述预编码器码本集合中包括的预编码器码本之间，所述预编码器参数集合中的至少一个预编码器参数存在不同。
根据本文实施例的第六方面，该目的通过一种基站来实现，该基站包括在该预编码器码本集合中包括的预编码器码本。
根据本文实施例的第七方面，该目的通过一种UE来实现，该UE包括在该预编码器码本集合中包括的预编码器码本。
UE知道码本的一般结构。与码本参数一起，然后可以确定实际的预编码器码本。因此，基站仅需要信号通知所述码本参数。与使用所谓的可下载码本(其中，基站向UE信号通知码本的每个条目(其可以是任意的))相比，这减少了信令负载，这继而导致改善使用预编码器码本的无线通信***的性能。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，将更容易理解对本公开以及其所伴随的优点和特征的更完整的理解，其中：
图1是示出根据现有技术的执行空间复用的基于OFDM的***的框图；
图2是描绘无线通信***的实施例的框图。
图3是描绘基站中的方法的实施例的流程图。
图4是描绘用户设备中的方法的实施例的流程图。
图5是示出信号和定时流的实施例的时序图。
图6示出根据本文实施例的二维天线阵列的图。
图7是描绘基站的实施例的框图。
图8是描绘UE的实施例的框图。
图9是描绘基站中的方法的实施例的流程图。
图10是描绘基站中的方法的实施例的流程图。
图11是描绘UE中的方法的实施例的流程图。
图12是描绘UE中的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
作为本文的开发的实施例的一部分，首先将识别和简要讨论问题。
为不同数量的天线端口指定不同的码本。然而，在二维天线阵列的情况下，每个天线阵列配置(Nh×Nv)必须有定制的码本。仅通过天线端口的数量来指定码本造成不明确性，因为不同天线阵列配置可具有相同数量的天线端口。为每个天线阵列配置指定单独的码本将导致大量码本，并且是不可行的。
二维码本需要Mv·Mh个条目，以便能够在水平维度上提供Mh个波束且在垂直维度上提供Mv个波束，亦即，它根据每个维度的波束的数量二次地缩放。这导致PMI报告(例如PUCCH上的周期性PMI报告)中的大量开销，这在有效载荷受限反馈信道上造成问题。
水平维度和垂直维度之间的相关特性的差异可能在每个维度上需要预编码器选择的不同的时间/频率粒度。使用上述因式分解的预编码器结构，这是不可能的。此外，针对W2中的每维度频率选择性波束选择，存在不灵活的配置。
在详细描述根据本公开的示例性实施例之前，应注意的是，***和方法组件在适当时通过附图中的常规符号表示，仅示出与理解本发明的实施例相关的那些具体细节，以使得不会使本公开内容不会被对于受益于本文描述的本领域普通技术人员显而易见的细节所混淆。
注意，虽然在本公开中使用来自3GPP LTE的术语来解释某些实施例，但是这不应被视为将范围仅限于前述***。包括宽带码分多址(WCDMA)、WiMax、超移动宽带(UMB)和全球移动通信***(GSM)***的其它无线***也可以从利用本文所述的概念和功能中受益。
还要注意，诸如eNodeB和UE的术语不被认为是对本公开的限制，并且不意味着两者之间的某种层次关系；一般来说，“eNodeB”可以被认为是设备1且“UE”被认为是设备2，并且这两个设备通过一些无线电信道彼此通信。此外，尽管本文讨论的实施例集中于下行链路中的无线传输，但是应当理解，该实现同样适用于上行链路。
本文中所使用的关系术语(如“第一”和“第二”，“顶”和“底”等)可以仅用于将一个实体或元素与另一实体或元素进行区分，而不一定要求或暗示这些实体或元素之间的任何物理或逻辑关系或顺序。
图2示出了可实现本文实施例的无线通信***100。无线通信***100可以是使用无线电通信的任何网络或***，例如GSM***、LTE***、WCDMA***、第五代(5G)***、Wimax***、超移动宽带(UMB)***或任何其他无线电网络或***。无线通信***100例如包括核心网络和无线电接入网络。
多个网络节点在无线通信***100中操作，为了简单起见，图2中仅示出了一个基站110。基站110可以被称为传输点，并且在一些示例中取决于所使用的技术和术语可以是eNodeB(eNB)、节点B、基本收发站(BTS)、接入点(AP)或家庭NodeB或家庭eNodeB，或者是能够与具有无线能力的用户设备通信的任何其它网络节点或能够通过无线通信网络中的无线电链路进行通信的任何其它无线电网络单元。
多个UE在无线通信***100中工作。在图2的示例场景中，为简单起见仅示出了仅一个UE(UE 120)，其由基站110提供服务。UE 120可以例如是移动或无线终端、移动电话、具有无线能力的计算机(例如，如膝上型设备或平板计算机，有时称为上网板)、或能够通过无线通信网络中的无线电链路进行通信的任何其它无线电网络单元。请注意，本文档中使用的术语用户设备也涵盖其他无线终端，如机器对机器(M2M)设备。
首先将通过一般性的方式描述将在图3中的流程图所示的基站110的视角看到的方法的实施例以及在图4中的流程图中所示的UE 120的视角看到的方法的实施例。下面将更详细地例示和描述这些实施例。
现在将参考图3中描绘的流程图来描述由基站110执行的使得UE 120能够确定无线通信***中的预编码器码本的方法。
该方法包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。图3中某些框的虚线表示该动作不是强制性的。
动作301
在一些实施例中，基站110生成与基站110的多个天线端口相关联的预编码器参数。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。预编码器码本的第一维度和第二维度匹配多个天线端口的二维分布。该多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。预编码器参数可以包括指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。
在一些实施例中，天线端口的数量Nv和Nh之一等于1。
在一些实施例中，天线端口的数量NT等于Nh*Nv*Np，其中，Np表示不同极化的数量。除了第一维度和第二维度之外，可以看出不同极化的数量Np对应于另一维度。
预编码器参数还可以包括指定第一维度中可用的波束的数量Mh的参数；以及指定第二维度中可用的波束的数量Mv的参数。
波束的数量Mh和Mv可以分别取决于对应的过采样因子Qh和Qv。这样的取决可以使得Mh＝Nh*Qh和Mv＝Nv*Qv。
动作302
基站110可以基于在动作301中生成的预编码器参数来确定预编码器码本。
可以通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将第一维度中的预编码器矩阵和第二维度中的预编码器矩阵进行组合，来构建或生成预编码器码本中的预编码器。
动作303
基站110向UE 120发送与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE120能够确定预编码器码本。预编码器参数与基站110的多个天线端口相关联。如在动作301中，预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关，并且多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中天线端口的数量Nh以及第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。
如动作301中所述，预编码器参数可以包括指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。
在一些实施例中，预编码器参数指定以下参数的组合中的至少一个组合：
-第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv，
-第一维度中可用的波束的数量Mh和第二维度中可用的波束的数量Mv，以及
-第一维度中的过采样因子Qh和第二维度中的过采样因子Qv。
动作304
在一些实施例中，基站110从UE 120接收对由UE 120选择的至少一个预编码器矩阵进行指示的至少一个PMI。
所述至少一个PMI可以包括：第一预编码器矩阵指示符，指示与第一维度相关联的第一预编码器矩阵；以及第二预编码器矩阵指示符，指示与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵。
动作305
基站110可以基于所述至少一个PMI来生成所指示的至少一个预编码器矩阵。这将在下面描述。
动作306
然后，基站110可以使用所指示的至少一个预编码器矩阵来形成用于向UE 120传输的波束。
现在将参考图4中描绘的流程图来描述由用户设备UE 120执行的确定无线通信***中的预编码器码本的方法。
该方法包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。图4中某些框的虚线表示该动作不是强制性的。
动作401
UE 120从基站110接收与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE120能够确定预编码器码本。预编码器参数与基站110的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。
在一些实施例中，预编码器参数包括：指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数；以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。
在一些实施例中，预编码器参数指定以下参数的组合中的至少一个组合：
-第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv，
-第一维度中可用的波束的数量Mh和第二维度中可用的波束的数量Mv，以及
-第一维度中的过采样因子Qh和第二维度中的过采样因子Qv。
动作402
UE 120基于接收到的关于预编码器参数的信息来确定预编码器码本。
在一些实施例中，所确定的预编码器码本中的预编码器可以通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将针对第一维度的预编码器矩阵和第二维度中或针对第二维度的预编码器矩阵进行组合而构建或生成。生成的预编码器具有Kronecker结构。这意味着，在第一维度是水平维度且第二维度是垂直维度的示例中，通过以Kronecker乘积
Figure BDA0001253979170000111
的方式将大小为Nh的水平预编码器W0和大小为Nv的垂直预编码器W1进行组合来部分地创建总预编码器W。
另一部分可以是与W2相乘，W2可被等同地表达为：
Figure BDA0001253979170000112
因此，总预编码器W是
Figure BDA0001253979170000113
的函数，即
Figure BDA0001253979170000114
所确定的预编码器码本可以是基于DFT的码本。在一些实施例中，基于DFT的码本可以包括针对第一维度的第一基于DFT的码本和针对第二维度的第二基于DFT的码本，其中，第二维度与第一维度正交。
动作403
在一些实施例中，UE 120基于对与所述至少一个预编码器矩阵相关联的性能的测量，从所确定的预编码器码本中选择至少一个预编码器矩阵。为了测量性能，UE 120通常可以将下行链路信道的估计与预编码器相乘以创建有效信道。根据所述有效信道，可以计算接收功率的估计，并相应地从预编码器码本中选择使接收功率最大化的预编码器。
UE 120可以通过选择与第一维度相关联的第一预编码器矩阵因子以及选择与第二维度相关联的第二预编码器矩阵因子，从所确定的预编码器码本中选择至少一个预编码器矩阵。
在一些实施例中，选择至少一个预编码器矩阵还包括选择频率相关的第三预编码器矩阵因子。
第三预编码器矩阵因子可以包括选择矢量，其中，每个选择矢量可以选择多个波束中的一个。
动作404
UE 120可以向基站110发送至少一个PMI。所述至少一个PMI对应于所选择的至少一个预编码器矩阵。
向基站110发送至少一个PMI可以包括：以第一周期发送与第一维度相关联的第一预编码器矩阵指示符，以及以不同于第一周期的第二周期发送与第二维度相关联的第二预编码器矩阵指示符。
与第一维度相关联的第一预编码器矩阵指示符可以指示第一预编码器矩阵因子，例如预编码器W0，与第二维度相关联的第二预编码器矩阵指示符可以指示第二预编码器矩阵因子，例如预编码器W1。然后，第三预编码器矩阵因子可以是下面讨论的频率选择性预编码器矩阵因子W2。
现在将进一步描述和解释本文的实施例。下面的文本适用于并且可以与上述任何合适的实施例组合。在下文中，第一维度由水平维度来例示，以及第二维度由垂直维度来例示。然而，第一维度和第二维度的其它取向也是可以想到的，并且本文的教导同样适用于第一维度和第二维度的这种其它取向。
一些实施例提供可参数化的码本结构，其中诸如基站110的网络或eNodeB向UE120信号通知预编码器参数。信号通知的预编码器参数包括用于确定作为预编码器码本的一部分的波束集合的信息。图5是示出基站110和UE 120之间的示例信号和时序流的时序图。在一些实施例中，基站110向UE 120发送预编码器参数。UE 120基于从基站110接收到的预编码器参数确定或生成502预编码器码本，并且从所生成的码本选择503至少一个预编码器矩阵，该选择基于例如对以下的估计：码本中的多个预编码器矩阵中的哪一个预编码器矩阵在该预编码器矩阵将会用于对到UE 120的下行链路传输进行预编码的情况下将会产生最高的吞吐量。UE 120向基站110发送504指示所述至少一个所选择的预编码器矩阵的至少一个PMI。基站110确定或生成505所指示的预编码器矩阵以用于到UE 120的传输的波束成形。
一些实施例包括具有水平预编码器W0和垂直预编码器W1的预编码器结构，水平预编码器和垂直预编码器各自可能具有其自己的PMI，该PMI由UE 120信号通知回来。总预编码器因而可被定义为
Figure BDA0001253979170000131
的一般矩阵取值函数，即
Figure BDA0001253979170000132
这与上面的动作304、404和504有关。换言之，它是所生成或构建的具有Kronecker结构的预编码器，即，通过以Kronecker乘积
Figure BDA0001253979170000133
的方式将大小为Nh的水平预编码器W0和大小为Nv的垂直预编码器W1进行组合来部分地创建总预编码器W。因此，总预编码器W是
Figure BDA0001253979170000134
的函数，即
Figure BDA0001253979170000135
与本文公开相关的技术可以应用于UE(例如UE 120)中以及基站110(例如eNodeB)中或其他设备中。如在一些实施例中使用的，利用具有分别的PMI报告的Kronecker预编码器结构，需要大小为N的两个码本在水平维度和垂直维度上各自提供N个波束。由于两个预编码器不需要一定以相同的频率/时间粒度来更新，因此实现了PMI报告中的开销的减少。
在一些实施例中，具有分别的PMI报告的Kronecker预编码器结构支持水平维度和垂直维度中PMI报告的不同时间/频率粒度。当信道相关特性在维度之间不同时，这减少了信令开销并且改善了性能。
可以针对许多不同的天线阵列配置来定制码本，因为其是可参数化的。可以将参数发信号通知给UE 120，使得网络(诸如基站110和UE 120)知道码本的元素。根据本文的实施例，不需要将整个码本发送给UE 120。将预编码器参数发送给UE 120就足够了，这导致开销的大量减少。如果UE 120执行顺序搜索，可以实现复杂性的降低。一些实施例针对频率选择性矩阵因子W2中的每维度频率选择性波束选择提供灵活配置。例如，W2中的波束选择可被配置为仅在水平方向上被允许。
一些实施例包括预编码器码本结构，其是可参数化的，以针对基站110(例如eNodeB)或UE 120的不同天线阵列配置来至少定制码本。预编码器码本可以用于例如由UE120确定包括所选择的预编码器的反馈信息。预编码器码本还可以用作用于确定如何从网络或基站110(例如eNodeB)进行调度和发送的输入。
天线阵列配置可以通过以下各项至少部分地描述：与水平维度相对应的天线列的数量Nh、与垂直维度相对应的天线行的数量Nv，、以及不同极化的数量Np(例如与不同极化相对应的维度的数量Np)。天线的总数因此是NT＝NpNhNv。
天线阵列配置可以对应于具有与阵列中的天线单元数量相同的天线端口的物理天线阵列，其中，每个天线端口对应于一个天线单元。然而，物理天线阵列还可以包括比天线端口的数量更多的天线单元。在这种情况下，若干天线单元将被分组为可用于基带处理的一个天线端口。
在端口的总数NT给定的一些实施例中，存在可用的(Nh，Nv)组合集合，其可以是所有可能组合的子集。例如，对于总共NT＝32个端口，其可以是(1，16)，(2，8)，(4，4)，...。然后，可通过数字0、1、2、...来信号通知端口布局，而不是分别信号通知Nh和Nv。
不同极化的数量NP∈{1，2}可以对应于共极化的天线单元的物理天线阵列或交叉极化的天线单元的物理天线阵列。
二维(2D)天线阵列的例子可以在图6中看出。设水平索引m、垂直索引n和极化索引p处的天线端口具有天线端口索引i＝NhNvp+Nvm+n。
对应的码本结构针对于2D天线阵列。然而，诸如均匀线性阵列(ULA)的1D天线阵列是2D天线阵列的重要特殊情况。还应当指出的是，可以将水平和垂直备选地视为是维度1和维度2或本文使用的第一维度和第二维度。
将基于参数的码本的参数信号通知给UE 120。该信号通知可以通过例如RRC消息、媒体接入控制(MAC)报头元素或者动态地使用物理下行链路控制信道来进行。在一些实施例中，UE 120知道适用于被信号通知的参数的码本的一般结构。基于该知识并且基于信号通知的参数，UE可以确定实际码本中的组成预编码器。UE可以配置有预编码器码本的结构。
目前，在LTE标准中，针对不同数量的天线端口指定不同的码本。然而，在二维天线阵列的情况下，每个天线阵列配置(Nh，Nv，Np)将受益于根据本文实施例的具有定制的码本。根据现有技术仅通过天线端口的数量NT指定码本将导致不确定性，因为不同的天线阵列配置可以具有相同数量的天线端口。此外，根据现有技术针对每个天线阵列配置指定单独的码本将导致大量的码本，并且是不可行的。利用根据本文实施例的基于参数的码本结构，将仅必须指定码本结构。
码本中可用的波束的数量M也可包括在基于参数的码本的参数中。优选地，也可以针对每个维度提供波束的数量，导致两个附加参数：在水平维度中可用的波束的数量Mh和在垂直维度中可用的波束的数量Mv。同等地，可根据过采样因子Qh和Qv来对其进行表达(例如在基于DFT的波束的情况下)，使得Mh＝QhNh以及Mv＝QvNv。在这种情况下，基于参数的码本的参数将是(Nh，Nv，Np，Qh，Qv)。
根据本文实施例的基于参数的码本结构实现了许多可能的天线阵列配置所需的码本结构中的较大灵活性，同时保持将码本信号通知给UE 120的开销最小。
基于参数的码本的预编码器可被认为由水平分量W0和垂直分量W1组成，其中
W0是从码本XH中选择的Nh×1波束成形矢量。预编码器是通过PMIk＝0，...，Mh-1从码本中选择的。
W1是从码本XV中选择的Nv×1波束成形矢量。预编码器是通过PMI l＝0，...，Mh-1从码本中选择的。
要注意，XH和XV表示预编码器矢量集合。这种集合的一个可能的表示是设矩阵的每列表示预编码器。其他表示也是可能的，包括预编码器表。总预编码器可以是两个矢量之间的Kronecker乘积的一般的矩阵取值的函数：
Figure BDA0001253979170000151
函数f(X)可以取决于其它预编码器矩阵，该其它预编码器矩阵可能来自具有要报告的单独PMI的附加码本。在一般情况下，码本XH和XV以及函数f(X)可以由可配置参数集合来任意地定义。这样的定义可以包括显式地信号通知要在每个码本中使用的波束的集合。
在一些实施例中，每个码本可以包括由码本中波束的数量M以及与码本的目标维度相对应的天线端口的数量N所唯一定义的波束集合，或由该波束集合组成。目标维度可以与第一维度或第二维度有关，因为其与垂直或水平码本值Xv和Xh有关。要注意的是，即使例如W0和XH在本文档中分别被称为预编码器和码本，可以等效地将术语矢量/矩阵用于W0且将矢量/矩阵的集合用于XH。在这样的解释下，仅总预编码器W才被标记为预编码器，其是从大的联合码本中取得的。此外，术语PMI可以仅是指向被称为码本的相关联的矩阵/预编码器集合的索引。其也可能是隐式的，因为其可以从指出总预编码器W的索引中导出。
要注意到，有许多等价的方法来用公式表示Kronecker乘积
Figure BDA0001253979170000161
另一种等价的方法是将它表示为外积的矢量化
Figure BDA0001253979170000162
另一个等价是来排列
Figure BDA0001253979170000163
或W的行和/或列。这些等价公式表示达到同样的效果，即，将第一预编码器W0应用于第一维度，例如，将水平预编码器W0应用于二维天线阵列的所有行，以及将第二预编码器W1应用于第二维度，例如，将垂直预编码器W1应用于二维天线阵列或天线端口布局的所有列。
或者：天线阵列或天线端口配置。在不同于本文所描述的结构的码本中可以包括附加的预编码器。
此外，在一些实施例中，所描述的码本结构可以仅应用于总预编码器W的某个数量的行，即，它可以仅应用于天线端口的某个子集。在考虑行的数量时的该限制可例如被视为集合{3，4，...，128}的具体子集，其中每个元素表示行的可能数量。
具有单独PMI报告的一般性Kronecker预编码器结构的强度是：UE120可以通过不同的时间和频率粒度报告回不同的PMI：s(k，l，...)。例如，如果空间信道相关性在垂直维度上比水平维度上大，水平PMI k可以比垂直PMI l更频繁地报告。这具有减少CSI报告中的开销的效果。
具有单独PMI报告的一般性Kronecker预编码器结构还有助于在决定选择哪个预编码器时降低UE 120的复杂度。为了UE 120决定哪个预编码器给出最佳性能，其必须搜索所有可能的预编码器。在不具有单独PMI报告的一般性Kronecker预编码器结构的情况下，UE 120将必须搜索所有M＝MhMv个预编码器，以找到性能最好的预编码器。然而，使用根据本文实施例的具有单独PMI报告的一般性Kronecker预编码器结构，UE 120可以进行顺序搜索。它首先决定了最好的水平预编码器W0，然后决定最好垂直预编码器W1。这仅需要Mh+Mv个搜索，且因为对于较大的Mh和Mv，Mh+Mv＜＜MhMv，这降低了UE 120的复杂度。
一般性Kroencker预编码器结构的一个重要特殊情况是三元Kronecker预编码器结构。在这些实施例中，总预编码器W包括三个预编码器：
水平预编码器W0，其是从包括水平方向上的波束的码本XH中选择的。码本XH配置有参数Nh和Mh，导致包括Mh个维度为Nh×1的波束/预编码器码本，或导致由Mh个维度为Nh×1的波束/预编码器组成的码本。预编码器是通过PMIk＝0，...，Mh-1的方式从码本中选择的。
垂直预编码器W1，其是从由水平方向上的波束组成的码本XV中选择的。码本XV配置有参数Nv和Mv，导致由Mv个维度为Nv×1的波束/预编码器组成的码本。预编码器是通过PMIl＝0，...，Mh-1的方式从码本中选择的。
从码本XF选择的频率选择性的可能的频率选择性预编码器W2。码本包括维度为Np×r的矩阵或由维度为Np×r的矩阵组成，其中，r是期望秩。通过PMIf的方式选择预编码器，其中，f是对可能的W2个矩阵的集合编索引的索引的任意名称。
可以通过不同的时间/频率粒度来报告W0、W1、W2。例如，W0和W1可具有宽带特性，其横跨可能的调度带宽，而W2可以是频率选择性的。一般而言，该3个预编码器/PMI的时间/频率粒度的任何种类的组合都是可能的，但典型的设置将会是针对至少W0和W1使用宽带粒度。
然后，将总预编码器W形成为：
在Np＝1时的情况下，即针对共极化的天线单元的天线阵列，
Figure BDA0001253979170000171
且在Np＝2时的情况下，针对交叉极化天线的天线阵列，
Figure BDA0001253979170000181
还可将后一公式用于具有适合预编码器集合的共极化天线设置，该适合预编码器集合被用于三种不同的预编码器类型W0、W1、W2。
正如所看到的，这是一般情况
Figure BDA0001253979170000182
的特例。在此，
Figure BDA0001253979170000183
其中，
Figure BDA0001253979170000184
是大小为Np的单位矩阵，即，Np×Np单位矩阵。
在这种情况下，UE 120将会报告回可由用于总预编码器的一个索引表示的三个PMI(k，l，f)。如在一般情况下，可以用不同的时间/频率粒度来完成CSI报告。
在上述三元预编码器结构的变型中，水平预编码W0和垂直预编码器W1可以变胖，即包括若干波束。然后，频率选择性预编码器矩阵W2包括选择矢量，选择水平和垂直预编码器矩阵中要使用的波束。正式化(formalize)：
水平预编码器W0是从码本
Figure BDA0001253979170000185
中取得的Nh×Nb，h矩阵，其中，b代表波束，如波束的数量。
Figure BDA0001253979170000186
的条目由具有Nb，h列的矩阵组成，其中，每一列是来自码本XH的预编码器。
Figure BDA0001253979170000187
的第k个条目看起来像什么的示例是
Figure BDA0001253979170000188
从XH码本将预编码器连续包括到
Figure BDA0001253979170000189
中不应被视为限制。相反，XH的大小为Nb，h的子集的任意组合可构成
Figure BDA00012539791700001810
以类似的方式，垂直预编码器W1是从码本
Figure BDA00012539791700001811
中取得的Nv×Nb，v矩阵，其是通过与其水平对应矩阵类似的方式构建的。
在秩为1的情况下，可将频率选择性的特定秩的预编码器W2构建为
Figure BDA00012539791700001812
其中
A是来自XF码本的预编码器矩阵Np×1。
eH是仅由一个非零元素(1)构成的选择矢量，意在选择
Figure BDA00012539791700001813
中的一列。例如，为了从
Figure BDA00012539791700001814
中选择第二列，应该使用选择矢量
Figure BDA00012539791700001815
Figure BDA00012539791700001816
类似地，eV是垂直选择矢量。
为了看出eH和eV有效地选择波束，考虑当Np＝2时且选择水平波束数量a＜Nb，h和垂直波束数量b＜Nb，v的情况：
Figure BDA0001253979170000191
其中，已使用针对Kronecker乘积的以下规则：
Figure BDA0001253979170000192
对于较高的秩，可通过一般的形式构建预编码器W2。
Figure BDA0001253979170000193
即，r个空间流中的每一个可分别从
Figure BDA0001253979170000194
和
Figure BDA0001253979170000195
中选择任意的波束a和b、以及极化ω之间的任意相位差ω。
在优选实施例中，在水平码本XH和垂直码本XV中使用基于DFT的预编码器码本。这可被解释为意味着来自W0(或W1)预编码器的同一列的连续两个元素之间的相位差是恒定的(可能在对该列中的元素进行适当排列之后)。
可将水平码本表达为
Figure BDA0001253979170000196
k＝0，...，NhQh-1，其中，Qh是水平采样因子，且Δ可以取区间0到1中的值，以使得可“偏移”波束样式。例如，Δ＝0.5可以创建波束的关于天线阵列的宽边的对称性。这里的宽边意指：如果二维天线阵列被看作是位于坐标系的yz平面中，则可通过yz平面的法线矢量(即沿x轴的矢量)来描述最大辐射的方向。该矢量的该方向可在极坐标中由(φ，θ)＝(0°，90°)来描述。因此，如果沿着阵列的宽边创建波束的对称性，波束将分别围绕0°方位(in azimuth)和90°顶点(inzenith)对称。因此，阵列的宽边指的是垂直维度和水平维度二者。
垂直码本可被表达为
Figure BDA0001253979170000201
l＝0，...，NvQv-1，其中Qv是垂直过采样因子，且Δ如上类似地所定义。
在一些示例实施例中，无线电资源控制(RRC)信令消息可以指出使用可能码本的集合中的哪个码本，例如码本A、码本B等，在该集合中可能只有两个码本。在每个码本中，可通过函数
Figure BDA0001253979170000202
来生成构成预编码器的至少子集，其中，W0和W1分别从DFT波束的集合中取得。通过Nv、Nh和/或每个维度中束的数量Mv、Mh来参数化该公式。码本使得Mv＞＝Nv，Mh＞＝Nh。所述至少两个不同码本具有在参数集合Nv、Nh、Mv、Mh中不同的至少一个参数。
现在回到附图，在图7中示出了在根据一些实施例构建的基站110的框图。在一个实施例中，基站110可以包括存储器、处理器和收发机。在一个实施例中，基站可以包括存储器模块710、处理器720和收发机模块730。存储器或存储器模块710被配置为存储预编码器参数740和预编码器矩阵指示符750。处理器720包括预编码器参数选择器模块760和预编码器矩阵生成模块770。收发机或收发机模块730被配置为向UE 120发送预编码器参数和从UE120接收预编码器矩阵指示符。预编码器参数选择器模块760被配置为选择预编码器参数，例如，第一维度中天线或天线端口的数量、第二维度中天线或天线端口的数量、第一维度中的波束的数量、第二维度中的波束的数量、第一维度中的过采样的量以及第二维度中的过采样的量。这些预编码器参数由收发机发送给UE 120。在一些实施例中，UE 120使用这些参数来构建预编码器码本，测试从预编码器码本获得的多个预编码器矩阵中的每一个，挑选一个或多个预编码器矩阵，以及向基站发送指示一个或多个预编码器矩阵的至少一个PMI。基站110的预编码器矩阵生成模块770生成由所述至少一个PMI指示的预编码器矩阵。
图8是示例性用户设备的框图，例如根据一些实施例构建的UE 120。在一个实施例中，UE 120可以包括存储器、处理器和收发机。在一个实施例中，UE 120可以包括存储器模块810、处理器820和收发机模块830。存储器或存储器模块810被配置为存储预编码器参数840和预编码器矩阵指示符850。处理器820包括预编码器码本生成模块860、性能参数确定模块870和预编码器矩阵指示符选择器模块880。收发机或收发机模块830被配置为从基站110接收一个或多个预编码器参数840的集合，预编码器码本生成模块860被配置根据该集合生成码本。性能参数确定模块870被配置为测试码本中的多个预编码器矩阵中的每一个，以确定预编码器矩阵，即，提供最优性能的矩阵或矩阵集合。预编码器矩阵指示符选择器模块880被配置为选择对应于所确定的一个或多个矩阵的PMI。收发机或收发机模块830被配置为向基站发送所选择的PMI，基站使用PMI来生成所确定的一个或多个矩阵。
图9是用于生成和发送一个或多个预编码器参数的集合的示例性过程的流程图。生成901与基站的多个天线相关联的预编码器参数。所生成的预编码器参数被发送902给UE(例如，UE 120)，以使UE能够生成或确定预编码器码本。
图10是用于生成用于形成波束的预编码器矩阵的示例性处理的流程图。基站(例如，基站110)从UE(例如，UE 120)接收1001指示由UE选择的预编码器矩阵的预编码器矩阵指示符。选择1002所指示的预编码器矩阵，以在基站处形成波束。
图11是用于在UE(例如，UE 120)处接收预编码器参数并生成对应码本的示例处理的流程图。UE从基站(例如，基站110)接收1101至少一个预编码器参数。UE基于所接收的至少一个预编码器参数生成1102预编码器码本。
图12用于在UE(例如，UE 120)处从码本选择预编码器矩阵并向基站(例如，基站110)发送对应PMI的处理的流程图。基于对性能的测量从预编码器码本中选择1201具体的预编码器矩阵。向基站发送1202对应于具体预编码器矩阵的PMI。
为了执行上述用于使得UE 120能够确定无线通信***100中的预编码器码本的方法动作，基站110可以包括图7中所示的下述布置。
在一些实施例中，基站110可用于(例如，通过预编码器参数选择器模块760被配置为)生成与基站110的多个天线端口相关联的预编码器参数。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。预编码器码本的第一维度和第二维度匹配多个天线端口的二维分布。该多个天线端口可包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。预编码器参数可以包括指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。
在一些实施例中，天线端口的数量NV和Nh之一等于1。
在一些实施例中，天线端口的数量NT等于Nh*Nv*Np，其中，Np表示不同极化的数量。除了第一维度和第二维度之外，可以看出不同极化的数量Np对应于另一维度。
预编码器参数还可以包括指定在第一维度中可用的波束的数量Mh的参数；以及指定在第二维度中可用的波束的数量Mv的参数。波束的数量Mh和Mv可以分别取决于对应的过采样因子Qh和Qv。
基站110还可用于(例如，通过收发机模块730被配置为)向UE 120发送与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE 120能够确定预编码器码本。预编码器参数与基站110的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。
预编码器参数可以包括指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。
在一些实施例中，预编码器参数指定以下参数的组合中的至少一个：
-第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv，以及
-所述第一维度中可用的波束的数量Mh和所述第二维度中可用的波束的数量Mv
-所述第一维度中的过采样因子Qh和所述第二维度中的过采样因子Qv。
基站110还可用于(例如，通过预编码器码本确定模块780被配置为)基于预编码器参数确定预编码器码本。
可通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将第一维度中的预编码器矩阵和第二维度中的预编码器矩阵进行组合，构建或生成预编码器码本中的预编码器。
基站110还可用于(例如，通过收发机模块730被配置为)从UE 120接收指示由UE120选择的至少一个预编码器矩阵的至少一个PMI。
基站110还可用于(例如，通过预编码器矩阵生成模块770被配置为)基于所述至少一个PMI生成所指示的至少一个预编码器矩阵；
基站110还可用于使用所指示的至少一个预编码器矩阵来形成用于向UE 120传输的波束。
所述至少一个PMI可以包括：第一预编码器矩阵指示符，指示与第一维度相关联的第一预编码器矩阵；以及第二预编码器矩阵指示符，指示与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵。
为了执行上述用于确定无线通信***100中的预编码器码本的方法动作，UE 120可以包括图8中所示的下述布置。
UE 120用于(例如，通过收发机模块830被配置为)从基站110接收与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE 120能够确定预编码器码本。预编码器参数与基站110的多个天线端口相关联。预编码器参数与预编码器码本的第一维度和第二维度有关。多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数。
预编码器参数可以包括指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。
在一些实施例中，预编码器参数指定以下参数的组合中的至少一个：
-第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv，
-第一维度中可用的波束的数量Mh和第二维度中可用的波束的数量Mv，
-所述第一维度中的过采样因子Qh和所述第二维度中的过采样因子Qv。
UE 120还用于(例如，通过预编码器码本生成模块860被配置为)基于接收到的与预编码器参数有关的信息来确定预编码器码本。
在一些实施例中，所确定的预编码器码本中的预编码器可以通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将第一维度中或针对第一维度的预编码器矩阵以及第二维度中或针对第二维度的预编码器矩阵进行组合而构建或生成。
所确定的预编码器码本可以是基于DFT的码本。在一些实施例中，基于DFT的码本可以包括针对第一维度的第一基于DFT的码本和针对第二维度的第二基于DFT的码本，其中，第二维度与第一维度正交。
UE 120还可用于(例如，通过预编码器矩阵指示符选择器模块880被配置为)基于对与所述至少一个预编码器矩阵相关联的性能的测量，从所确定的预编码器码本中选择至少一个预编码器矩阵。
UE 120还可用于(例如，通过预编码器矩阵指示符选择器模块880被配置为)通过以下方式从所述至少一个预编码器矩阵中选择至少一个预编码器矩阵：选择与第一维度相关联的第一预编码器矩阵因子；以及选择与第二维度相关联的第二预编码器矩阵因子。
UE 120还可用于(例如，通过预编码器矩阵指示符选择器模块880被配置为)通过以下方式从所确定的预编码器码本中选择至少一个预编码器矩阵：选择与第一维度相关联的第一预编码器矩阵因子；以及选择与第二维度相关联的第二预编码器矩阵因子。
UE 120还可用于(例如，通过收发机模块830被配置为)向基站110发送至少一个PMI。所述至少一个PMI对应于所选择的至少一个预编码器矩阵。
UE 120还可用于(例如，通过收发机模块830被配置为)通过以下方式向基站110发送所述至少一个PMI：以第一周期发送与第一维度相关联的第一预编码器矩阵指示符，以及以不同于第一周期的第二周期发送与第二维度相关联的第二预编码器矩阵指示符。
可通过一个或多个处理器(例如在图7中描绘的基站110的处理器720以及在图8中描绘的UE 120的处理器820)以及用于执行本文实施例的功能和动作的计算机程序代码来实现包括用于确定无线通信***100中的预编码器码本的处理的本文实施例。上述程序代码还可以被提供为计算机程序产品，例如采用携带当被加载到相应基站110和UE 120中时用于执行本文实施例的功能和动作的计算机程序代码的数据载体的形式。这样的一种载体可以是紧致盘-只读存储器(CD ROM)盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。还可以将计算机程序代码作为在服务器上并被下载到相应基站110和UE 120的纯程序代码提供。
基站110和UE 120还可以包括存储器，该存储器包括一个或多个存储器模块，例如图7中描绘的基站110中的存储器模块710和图8中描绘的UE 120中的存储器模块810。存储器模块710包括可由处理器720执行的指令，并且存储器模块810包括可由处理器820执行的指令。
本领域技术人员还将理解的是，上述模块可以是指模拟电路和数字电路的组合、和/或配置有(例如，存储在存储器模块710和810中的)软件和/或固件的一个或多个处理器，其中，当诸如处理器720和820的一个或多个处理器执行该软件和/或固件时，该软件和/或固件执行上述本文实施例的功能和动作。这些处理器中的一个或多个以及其它数字硬件可以包括在单个专用集成电路(ASIC)中，或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上，不论是单独封装的还是组装为片上***(SoC)的。
根据本文实施例提供了预编码器码本集合。
所述预编码器码本集合中的每个预编码器码本的至少一部分能够根据预编码器参数集合生成，所述预编码器参数集合包括以下预编码器参数的组合中的任意一个或多个组合：
-第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv，
-第一维度中可用的波束的数量Mh和第二维度中可用的波束的数量Mv，以及
-第一维度中的过采样因子Qh和第二维度中的过采样因子Qv。
在一些实施例中，在所述预编码器码本集合中的每个预编码器码本的至少一部分有可能根据一般的普通结构来生成，该一般的普通结构取决于关键预编码器参数集合和对应的预编码器参数集合。
在预编码器码本集合中包括的预编码器码本之间，预编码器参数集合中的至少一个预编码器参数存在不同。
本文实施例提供基站(例如基站110)，包括在该预编码器码本集合中包括的预编码器码本。
本文实施例还提供UE(例如UE 120)，包括在该预编码器码本集合中包括的预编码器码本。
本实施例可以通过硬件或者硬件和软件的组合来实现。任何种类的计算***或适于执行本文所描述的方法的其它装置适于执行本文所描述的功能。硬件和软件的典型组合可以是专用计算机***，例如基站或无线终端，其具有一个或多个处理元件和存储在存储介质上的计算机程序，当被加载和执行时，计算机程序控制计算机***执行本文所述的方法。本实施例还可以在计算机程序产品中实现，计算机程序产品包括使得能够实现本文描述的方法的所有特征，当加载在计算机***中时，计算机程序产品能够执行这些方法。存储介质是指任何易失性或非易失性存储设备。
本上下文中的计算机程序或应用意味着期望使具有信息处理能力的***执行具体功能的指令集合的任何表达、任何语言、代码或符号，该执行是直接的或者在以下任一项或两项之后：a)转换为另一语言、代码或符号；b)以不同材料形式再现。
本领域技术人员将理解，本公开不限于上面已经具体示出和描述的内容。另外，除非在上面相反地提及，否则应当注意，所有附图不是按比例的。根据上述教导，各种修改和变化是可能的。
本公开有利地提供了用于无线通信***中的空间复用的方法和***。根据一个方面，一些实施例提供用于生成和发送预编码器参数的方法。在基站处生成与基站的多个天线相关联的预编码器参数。基站向用户设备UE发送预编码器参数，所述预编码器参数使得UE能够生成预编码器码本。
根据这个方面，在一些实施例中，预编码器参数包括：指定天线单元阵列的第一维度中的天线的数量的数字Nh；以及指定天线单元阵列的第二维度中的天线的数量的数字Nv。在一些实施例中，Nv和Nh之一等于1。在一些实施例中，预编码器参数包括在第一维度中可用的波束的数量Mh；以及在第二维度中可用的波束的数量Mv。在一些实施例中，参数Mh和Mv是分别可根据对应的过采样因子Qh和Qv表达的。在一些实施例中，该方法还包括：在基站处从UE接收指示由UE选择的至少一个预编码器矩阵的至少一个预编码器矩阵指示符；生成所述至少一个预编码器矩阵；以及利用所指示的至少一个预编码器矩阵来形成波束。
根据另一方面，一些实施例提供选择用于在无线通信***中进行空间复用的预编码器矩阵的方法。该方法包括：在用户设备UE处从基站接收至少一个预编码器参数，以及基于接收到的至少一个预编码器参数生成预编码器码本。
根据该方面，在一些实施例中，该方法还包括：基于对与具体预编码器矩阵相关联的性能的测量来从所生成的预编码器码本中选择该具体预编码器矩阵，以及向基站发送与所选择的预编码器基站相对应的预编码器矩阵指示符PMI。在一些实施例中，选择具体预编码器矩阵包括：选择与第一维度相关联的第一预编码器矩阵因子，并选择与第二维度相关联的第二预编码器矩阵因子。在一些实施例中，选择具体预编码器矩阵还包括选择频率相关的第三预编码器矩阵因子。在一些实施例中，第三预编码器矩阵因子包括用于选择多个波束中的具体波束的选择矢量。
根据另一方面，一些实施例提供了基站。基站用于存储从用户设备UE接收的预编码器参数和预编码器矩阵指示符。基站还用于选择预编码器参数集合，以使UE能够生成预编码器码本；以及基于从UE接收到的预编码器矩阵指示符来生成预编码器矩阵。
根据该方面，预编码器矩阵指示符包括：第一矩阵指示符，其指示与天线阵列的第一维度相关联的第一矩阵；以及第二矩阵指示符，其指示与天线阵列的第二维度相关联的第二矩阵。在一些实施例中，预编码器矩阵指示符还包括指示频率相关的第三矩阵的第三矩阵指示符。在一些实施例中，基站包括配置为存储预编码器参数和预编码器矩阵指示符的存储器。基站还可以包括处理器，被配置为：选择预编码器参数；以及生成预编码器矩阵。处理器还可以包括收发机，其被配置为：发送预编码器参数；以及接收预编码器矩阵指示符。
根据另一方面，一些实施例提供了用户设备。用户设备用于存储从基站接收的预编码器参数；预编码器矩阵指示符；以及性能参数。用户设备还用于基于从基站接收的预编码器参数生成预编码器码本，确定从多个预编码器矩阵中的每一个获得的性能，该多个预编码器矩阵是从预编码器码本选择的；以及基于性能参数选择预编码器矩阵指示符。
根据此方面，用户设备还可包括收发机模块，收发机模块被配置为：以第一周期发送与第一维度相关联的第一预编码器矩阵指示符，以及以不同于第一周期的第二周期发送与第二维度相关联的第二预编码器矩阵指示符。在一些实施例中，预编码器码本生成模块被配置为生成基于离散傅立叶变换(DFT)的码本。在一些实施例中，针对第一维度生成第一DFT码本，并且针对与第一维度正交的第二维度生成第二DFT码本。在一些实施例中，用户设备还包括存储器，存储器被配置为存储预编码器参数、预编码器矩阵指示符和性能参数。用户设备还可以包括处理器，处理器被配置为：生成预编码器码本；确定性能；以及选择预编码器矩阵指示符。用户设备还可以包括收发机，收发机被配置为：接收预编码器参数；以及发送预编码器矩阵指示符。
根据本文实施例的另一方面，该目的是通过由基站执行的使得用户设备UE能够确定无线通信***中的预编码器码本的方法来实现的。基站生成与基站的多个天线端口相关联的预编码器参数。预编码器参数包括指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。所述多个天线端口包括作为Nh和Nv的函数的数量NT的天线端口。基站向UE发送与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE能够确定预编码器码本。
根据本文实施例的又一方面，该目的通过由用户设备UE执行的确定无线通信***中的预编码器码本的方法来实现。UE从基站接收与预编码器参数有关的信息。预编码器参数与基站的多个天线端口相关联。预编码器参数包括指定在第一维度中可用的波束的数量Mh的参数；以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。所述多个天线端口包括作为Nh和Nv的函数的数量NT的天线端口。然后，UE基于接收到的与预编码器参数有关的信息来确定预编码器码本。
根据本文的实施例的另一方面，该目的通过一种用于使得用户设备UE能够确定无线通信***中的预编码器码本的基站来实现。该基站用于：
-生成与基站110的多个天线端口相关联的预编码器参数。预编码器参数包括指定第一维度中的天线端口的数量Nh的参数以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。所述多个天线端口包括作为Nh和Nv的函数的数量NT的天线端口。
-向UE发送与预编码器参数有关的信息，所述预编码器参数使得UE能够确定预编码器码本。
根据本文实施例的又一方面，该目的由用户设备UE实现，用于确定在无线通信***中的预编码器码本，所述UE用于：
从基站接收与预编码器参数有关的信息。预编码器参数与基站的多个天线端口相关联。预编码器参数包括指定在第一维度中可用的波束的数量Mh的参数；以及指定第二维度中的天线端口的数量Nv的参数。所述多个天线端口包括作为Nh和Nv的函数的数量NT的天线端口。
-基于接收到的与预编码器参数有关的信息来确定所述预编码器码本。
本文的实施例可以包括以下各项：
实施例1：一种选择用于在无线通信***中进行空间复用的预编码器矩阵的方法，该方法包括：
在基站处生成与基站的多个天线相关联的预编码器参数；以及
从基站向用户设备UE发送预编码器参数，所述预编码器参数使得UE能够生成预编码器码本。
实施例2：根据实施例1所述的方法，其中，所述预编码器参数包括：
指定天线单元阵列的第一维度中的天线的数量的数字Nh；以及
指定天线单元阵列的第二维度中的天线的数量的数字Nv。
实施例3：根据实施例2所述的方法，其中，Nv和Nh之一等于1。
实施例4：根据实施例2所述的方法，其中，所述预编码器参数包括：
在第一维度中可用的波束的数量Mh；以及
在第二维度中可用的波束的数量Mv。
实施例5：根据实施例4所述的方法，其中，参数Mh和Mv是分别可根据对应的过采样因子Qh和Qv表达的。
实施例6：根据实施例1所述的方法，还包括：
在基站处从UE接收指示由UE选择的至少一个预编码器矩阵的至少一个预编码器矩阵指示符；
生成所述至少一个预编码器矩阵；
利用所指示的至少一个预编码器矩阵来形成波束。
实施例7：一种选择用于在无线通信***中进行空间复用的预编码器矩阵的方法，所述方法包括：
在用户设备UE处从基站接收至少一个预编码器参数；
基于所接收的至少一个预编码器参数生成预编码器码本。
实施例8：根据实施例7所述的方法，还包括：
基于对与具体预编码器矩阵相关联的性能的测量，从所生成的预编码器码本中选择该具体预编码器矩阵；以及
向基站发送预编码器基站指示符PMI，该PMI与所选择的预编码器基站相对应。
实施例9：根据实施例8所述的方法，其中，选择具体预编码器矩阵包括：
选择与第一维度相关联的第一预编码器矩阵因子；以及
选择与第二维度相关联的第二预编码器矩阵因子。
实施例10：根据实施例9所述的方法，其中，选择具体预编码器矩阵还包括选择频率相关的第三预编码器矩阵因子。
实施例11：根据实施例1所述的方法，其中，所述第三预编码器矩阵因子包括用于选择多个波束中的具体波束的选择矢量。
实施例12：一种基站，用于
存储从用户设备UE接收的预编码器参数和预编码器矩阵指示符；
选择预编码器参数集合，以使得UE能够生成预编码器码本；以及
基于从UE接收到的预编码器矩阵指示符来生成预编码器矩阵。
实施例13：根据实施例12所述的基站，其中，预编码器矩阵指示符包括：
第一矩阵指示符，其指示与天线阵列的第一维度相关联的第一矩阵；以及
第二矩阵指示符，其指示与天线阵列的第二维度相关联的第二矩阵。
实施例14：根据实施例13所述的基站，其中，预编码器矩阵指示符还包括指示频率相关的第三矩阵的第三矩阵指示符。
实施例15：根据实施例12所述的基站，其中，基站包括：
存储器，被配置为存储预编码器参数和预编码器矩阵指示符；
处理器，被配置为：
选择预编码器参数；以及
生成预编码器矩阵；以及
收发机，被配置为：
发送预编码器参数；以及
接收预编码器矩阵指示符。
实施例16：一种用户设备，用于：
存储：
从基站接收的预编码器参数；
预编码器矩阵指示符；以及性能参数；以及
基于从基站接收的预编码器参数生成预编码器码本；
确定从多个预编码器矩阵中的每一个中获得的性能，所述多个预编码器矩阵是从预编码器码本中选择的；以及
基于性能参数选择预编码器矩阵指示符。
实施例17：根据实施例16所述的用户设备，还包括收发机模块，收发机模块被配置为：以第一周期发送与第一维度相关联的第一预编码器矩阵指示符，以及以不同于第一周期的第二周期发送与第二维度相关联的第二预编码器矩阵指示符。
实施例18：根据实施例16所述的用户设备，其中，预编码器码本生成模块被配置为生成基于离散傅立叶变换DFT的码本。
实施例19：根据实施例18所述的用户设备，其中，针对第一维度生成第一DFT码本，并且针对与第一维度正交的第二维度生成第二DFT码本。
实施例20：根据实施例16所述的用户设备，其中，用户设备包括：
存储器，被配置为存储预编码器参数、预编码器矩阵指示符和性能参数；
处理器，被配置为：
生成预编码器码本；
确定性能；以及
选择预编码器矩阵指示符；以及
收发机，被配置为：
接收预编码器参数；以及
发送预编码器矩阵指示符。

Claims (34)

1.一种由基站(110)执行的使得用户设备UE(120)能够确定无线通信***中的预编码器码本的方法，所述方法包括：
向所述UE(120)发送(303)预编码器参数，所述预编码器参数使得所述UE能够根据基于参数的码本结构来确定所述预编码器码本，所述预编码器参数与所述基站(110)的多个天线端口相关联，其中，所述预编码器参数与所述预编码器码本的第一维度和第二维度有关，以及所述多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数，
其中，所述预编码器参数包括指定所述第一维度中的天线端口的数量Nh的参数和过采样因子Qh、以及指定所述第二维度中的天线端口的数量Nv的参数和过采样因子Qv。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述预编码器参数和所述基于参数的码本结构确定(302)所述预编码器码本。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将所述第一维度中的预编码器矩阵和所述第二维度中的预编码器矩阵进行组合，构建或生成预编码器码本中的预编码器。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，天线端口的数量Nv和Nh之一等于1。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，天线端口的数量NT等于Nh*Nv*Np，其中Np表示不同极化的数量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一维度中可用的波束的数量Mh和所述第二维度中可用的波束的数量Mv分别取决于对应的过采样因子Qh和Qv。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括：
从所述UE(120)接收(304)指示由所述UE(120)选择的至少一个预编码器矩阵的至少一个预编码器矩阵指示符PMI；
基于所述至少一个PMI，生成(305)所指示的至少一个预编码器矩阵；
利用(306)所指示的至少一个预编码器矩阵，形成用于向所述UE(120)发送的波束。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个PMI包括：
第一预编码器矩阵指示符，用于指示与所述第一维度相关联的第一预编码器矩阵；以及第二预编码器矩阵指示符，用于指示与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵。
9.一种由用户设备UE(120)执行的确定无线通信***中的预编码器码本的方法，所述方法包括：
从基站(110)接收(401)预编码器参数，所述预编码器参数使得所述UE(120)能够确定所述预编码器码本，所述预编码器参数与所述基站(110)的多个天线端口相关联，其中，所述预编码器参数与所述预编码器码本的第一维度和第二维度有关，以及所述多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数，其中，所述预编码器参数包括指定所述第一维度中的天线端口的数量Nh的参数和过采样因子Qh、以及指定所述第二维度中的天线端口的数量Nv的参数和过采样因子Qv；以及
基于接收到的预编码器参数和基于参数的码本结构来确定(402)所述预编码器码本。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所确定的预编码器码本中的预编码器通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将所述第一维度中的预编码器矩阵和所述第二维度中的预编码器矩阵进行组合而构建或生成。
11.根据权利要求9-10中任一项所述的方法，还包括：
基于对与至少一个预编码器矩阵相关联的性能的测量，从所确定的预编码器码本中选择(403)所述至少一个预编码器矩阵；以及
向所述基站(110)发送(404)至少一个预编码器矩阵指示符PMI，所述至少一个PMI对应于所选择的至少一个预编码器矩阵。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，从所确定的预编码器码本中选择(403)至少一个预编码器矩阵包括：
选择与所述第一维度相关联的第一预编码器矩阵因子；以及
选择与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵因子。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，向所述基站(110)发送(404)至少一个PMI包括：以第一周期发送与所述第一维度相关联的第一预编码器矩阵指示符，以及以不同于所述第一周期的第二周期发送与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵指示符。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，选择(403)至少一个预编码器矩阵还包括：选择频率相关的第三预编码器矩阵因子。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第三预编码器矩阵因子包括用于选择多个波束中的具体波束的选择矢量。
16.根据权利要求9-10中任一项所述的方法，其中，所确定的预编码器码本是基于离散傅里叶变换DFT的码本。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述基于DFT的码本包括针对所述第一维度的第一基于DFT的码本和针对所述第二维度的第二基于DFT的码本，且所述第二维度与所述第一维度正交。
18.一种用于使得用户设备UE(120)能够确定无线通信***中的预编码器码本的基站(110)，所述基站(110)被配置为：
向所述UE(120)发送预编码器参数，所述预编码器参数使得所述UE能够根据基于参数的码本结构确定所述预编码器码本，所述预编码器参数与所述基站(110)的多个天线端口相关联，其中，所述预编码器参数与所述预编码器码本的第一维度和第二维度有关，以及所述多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数，
其中，所述预编码器参数包括指定所述第一维度中的天线端口的数量Nh的参数和过采样因子Qh、以及指定所述第二维度中的天线端口的数量Nv的参数和过采样因子Qv。
19.根据权利要求18所述的基站(110)，还用于：
基于所述预编码器参数和所述基于参数的码本结构确定所述预编码器码本。
20.根据权利要求18-19中任一项所述的基站(110)，其中，通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将所述第一维度中的预编码器矩阵和所述第二维度中的预编码器矩阵进行组合，构建或生成预编码器码本中的预编码器。
21.根据权利要求18-19中任一项所述的基站(110)，其中，天线端口的数量Nv和Nh之一等于1。
22.根据权利要求18-19中任一项所述的基站(110)，其中，天线端口的数量NT等于Nh*Nv*Np，Np表示不同极化的数量。
23.根据权利要求18所述的基站(110)，其中，所述第一维度中可用的波束的数量Mh和所述第二维度中可用的波束的数量Mv分别取决于对应的过采样因子Qh和Qv。
24.根据权利要求18-19中任一项所述的基站(110)，还用于：
从所述UE(120)接收指示由所述UE(120)选择的至少一个预编码器矩阵的至少一个预编码器矩阵指示符PMI；
基于所述至少一个PMI，生成所指示的至少一个预编码器矩阵；
利用所指示的至少一个预编码器矩阵，形成用于向所述UE(120)发送的波束。
25.根据权利要求24所述的基站(110)，其中，所述至少一个PMI包括：
第一预编码器矩阵指示符，用于指示与所述第一维度相关联的第一预编码器矩阵；以及第二预编码器矩阵指示符，用于指示与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵。
26.一种用于确定无线通信***中的预编码器码本的用户设备UE(120)，所述UE(120)被配置为：
从基站(110)接收预编码器参数，所述预编码器参数使得所述UE(120)能够确定所述预编码器码本，所述预编码器参数与所述基站(110)的多个天线端口相关联，其中，所述预编码器参数与所述预编码器码本的第一维度和第二维度有关，以及所述多个天线端口包括NT个天线端口，NT是第一维度中的天线端口的数量Nh和第二维度中的天线端口的数量Nv的函数，其中，所述预编码器参数包括指定所述第一维度中的天线端口的数量Nh的参数和过采样因子Qh、以及指定所述第二维度中的天线端口的数量Nv的参数和过采样因子Qv；以及
基于接收到的预编码器参数和基于参数的码本结构来确定所述预编码器码本。
27.根据权利要求26所述的UE(120)，其中，所确定的预编码器码本中的预编码器通过以等同于使用Kronecker乘积的方式将所述第一维度中的预编码器矩阵和所述第二维度中的预编码器矩阵进行组合而构建或生成。
28.根据权利要求26-27中任一项所述的UE(120)，还用于：
基于对与至少一个预编码器矩阵相关联的性能的测量，从所确定的预编码器码本中选择所述至少一个预编码器矩阵；以及
向所述基站(110)发送至少一个预编码器矩阵指示符PMI，所述至少一个PMI对应于所选择的至少一个预编码器矩阵。
29.根据权利要求28所述的UE(120)，其中，所述UE(120)还用于通过以下方式从所确定的预编码器码本选择至少一个预编码器矩阵：
选择与所述第一维度相关联的第一预编码器矩阵因子；以及
选择与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵因子。
30.根据权利要求28所述的UE(120)，其中，所述UE(120)还用于：通过以第一周期发送与所述第一维度相关联的第一预编码器矩阵指示符以及以不同于所述第一周期的第二周期发送与所述第二维度相关联的第二预编码器矩阵指示符，向所述基站(110)发送至少一个PMI。
31.根据权利要求28所述的UE(120)，其中，所述UE(120)还用于：通过还选择频率相关的第三预编码器矩阵因子，选择至少一个预编码器矩阵。
32.根据权利要求31所述的UE(120)，其中，所述第三预编码器矩阵因子包括用于选择多个波束中的具体波束的选择矢量。
33.根据权利要求26-27中任一项所述的UE(120)，其中，所确定的预编码器码本是基于离散傅里叶变换DFT的码本。
34.根据权利要求33所述的UE(120)，其中，所述基于DFT的码本包括针对所述第一维度的第一基于DFT的码本和针对所述第二维度的第二基于DFT的码本，且所述第二维度与所述第一维度正交。
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