本公開的實施例涉及無線通信，并且更具體地多輸入多輸出(MIMO)通信。

背景技術(shù)：

隨著無線通信的發(fā)展，對數(shù)據(jù)速率的需求不斷提高，同時頻率資源變得更加匱乏，為了提高資源利用效率，已經(jīng)提出了MIMO技術(shù)。MIMO技術(shù)能夠利用空域在同一時頻資源上同時傳輸多個數(shù)據(jù)流，從而有效地提升系統(tǒng)吞吐量。

兩維(2D)MIMO傳輸已經(jīng)被研究并被一些無線通信系統(tǒng)，例如第三代合作伙伴項目(3GPP)制定的長期演進(LTE)系統(tǒng)所采納。對于2D-MIMO，傳統(tǒng)的天線陣列被水平地布置以形成在水平平面上的波束。為了利用來自三維(3D)無線信道的潛在增益，在無線通信領(lǐng)域，例如在3GPP會議上，已經(jīng)對3D MIMO進行討論(例如參見3GPP文檔TR 36.873)，例如，討論了3D MIMO信道傳播的建模。

為從3D無線信道獲得更多潛在增益，平面(2D)有源天線陣列已經(jīng)被使用以在水平和垂直域形成3D波束。這種天線布置導致天線端口數(shù)增加和天線結(jié)構(gòu)的變化，這將影響無線信道的統(tǒng)計特性。因此，針對這種2D有源天線陣列需要設計新的碼本。尤其是，為了支持多流的MIMO傳輸，需要設計碼本來支持大于1的傳輸秩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

下面給出了對各實施例的簡要概述，以提供對各種實施例的一些方面的基本理解。該概述不旨在標識關(guān)鍵元素的要點或描述各種 實施例的范圍。其唯一目的在于以簡化形式呈現(xiàn)一些概念，作為對后述更具體描述的前序。

本公開的第一方面提供了一種用于多輸入多輸出MIMO通信的方法，該方法包括：從設備接收用于所述MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，所述第一波束組和所述第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；從所述設備接收用于所述MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；以及根據(jù)所述長期預編碼信息和所述短期預編碼信息，向所述設備發(fā)送經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，映射規(guī)則可以包括以下映射規(guī)則中的至少一個：按照第一維度優(yōu)先的順序?qū)⒉ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合；按照第二維度優(yōu)先的順序?qū)⑺霾ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合；按照隨機的順序?qū)⑺霾ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合；以及按照預定的順序?qū)⑺霾ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合。

在另一個實施例中，該方法可以進一步包括：向所述設備發(fā)送長期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

在又一實施例中，該方法可以進一步包括：向所述設備發(fā)送映射配置信息，所述映射配置信息指示映射規(guī)則。

在一個實施例中，短期預編碼信息還包括相位調(diào)整信息，用于 指示不同天線極化之間的相位調(diào)整，并且，所述相位調(diào)整信息的長度取決于所述波束集合所包括的波束數(shù)。

在一個實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，相位調(diào)整信息的長度大于在所述波束集合包括多個波束時相位調(diào)整信息的長度。

在一個實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，所述一維的索引的至少一部分比特被用于所述相位調(diào)整信息。

在另一實施例中，所述第一波束組中的至少N個波束是彼此正交的，并且所述第二波束組中的至少N個波束是彼此正交的，其中N為正整數(shù)，并且N是波束組中由傳輸秩所確定的需要保持正交的最小波束數(shù)。

本公開的第二方面提供了一種用于MIMO通信的方法，包括：向設備發(fā)送用于所述MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，所述第一波束組和所述第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；向設備發(fā)送用于所述MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；以及從所述設備接收經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，映射規(guī)則包括以下映射規(guī)則中的至少一個：按照第一維度優(yōu)先的順序?qū)⒉ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合；按照第二維度優(yōu)先的順序?qū)⑺霾ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合；按照隨機的順序?qū)⑺霾ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合；以及按照預定的順序?qū)⑺霾ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合。

在另一實施例中，該方法可以進一步包括：從所述設備接收長 期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

在又一實施例中，該方法可以進一步包括：從所述設備接收映射配置信息，所述映射配置信息指示映射規(guī)則。

在一個實施例中，短期預編碼信息還包括相位調(diào)整信息，用于指示不同天線極化之間的相位調(diào)整，并且，所述相位調(diào)整信息的長度取決于所述波束集合所包括的波束數(shù)。

在一個實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，相位調(diào)整信息的長度大于在所述波束集合包括多個波束時相位調(diào)整信息的長度。

在一個實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，所述一維的索引的至少一部分比特被用于所述相位調(diào)整信息。

在另一實施例中，該方法中的第一波束組中的至少N個波束是彼此正交的，并且所述第二波束組中的至少N個波束是彼此正交的，其中N為正整數(shù)，并且N是波束組中由傳輸秩所確定的需要保持正交的最小波束數(shù)。

本公開的第三方面提供了一種用于MIMO通信的裝置，包括：第一接收器，被配置為從設備接收用于所述MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，所述第一波束組和所述第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；第二接收器，被配置為從設備接收用于所述MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；第一發(fā)送器，被配置為根據(jù)所述長期預編碼信息和所述短期預編碼信息，向所述設備發(fā)送經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，該裝置可以進一步包括：第二發(fā)送器，被配置為向所述設備發(fā)送長期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

在另一實施例中，該裝置可以進一步包括：第三發(fā)送器，被配置為向所述設備發(fā)送映射配置信息，所述映射配置信息指示映射規(guī)則。

本公開的第四方面提供了一種用于MIMO通信的裝置，包括：第一發(fā)送器，被配置為向設備發(fā)送用于所述MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，所述第一波束組和所述第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；第二發(fā)送器，被配置為向所述設備發(fā)送用于所述MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；以及第一接收器，被配置為從所述設備接收經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，該裝置可以進一步包括：第二接收器，被配置為從所述設備接收長期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

在另一實施例中，該裝置可以進一步包括：第三接收器，被配置為從所述設備接收映射配置信息，所述映射配置信息指示映射規(guī)則。

根據(jù)本公開的實施例的方法或裝置，能夠簡化短期預編碼信息 的反饋；并且在一些實施例中，針對高傳輸秩，能夠通過提供具有正交波束的波束組而改善3D MIMO的性能。

盡管在附圖中通過示例的方式示出了特定的實施例，然而，應當理解，本文的具體實施例的描述不意在將實施例限制為所公開的具體形式。

附圖說明

從下文的公開內(nèi)容和權(quán)利要求中，本公開的目的、優(yōu)點和其他特征將變得更加明顯。這里僅出于示例的目的，參考附圖來給出優(yōu)選實施例的非限制性描述，在附圖中：

圖1a示出了示例性的、能夠在其中實施本公開的實施例的方法的無線通信系統(tǒng)的示意圖；

圖1b示出了示例性的、2D天線陣列的示意圖；

圖2a-2d示出根據(jù)本公開的實施例的、用于長期列選擇的各種配置的示意圖；

圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的、在MIMO的發(fā)送方實施的方法的流程圖；

圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的、在MIMO的接收方實施的方法的流程圖；

圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的、在MIMO的發(fā)送方實施的裝置的結(jié)構(gòu)圖；以及

圖6示出了根據(jù)本公開的實施例的、在MIMO的接收方實施的裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

在以下描述中，出于說明的目的而闡述許多細節(jié)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到可以在不使用這些具體細節(jié)的情況下實現(xiàn)本公開的實施例。因此，本公開不旨在于受限于所示實施例、而是將被賦予與本文描述的原理和特征一致的最寬的范圍。

應當理解，術(shù)語“第一”、“第二”等僅被用來將一個元素與另一個元素區(qū)分開來。而實際上第一元素也能夠被稱為第二元素，反之亦然。另外還應當理解“包括”，“包含”僅被用來說明所陳述的特征、元素、功能或者部件的存在，然而并不排除存在一個或者多個其他的特征、元素、功能或者部件。

為了便于解釋，本文中將以3GPP LTE/LTE-高級(LTE-A)為背景介紹本公開的實施例，并且采用LTE/LTE-A(例如，TS36.211v.c70，TS36.212v.c60，TS36.213vc70)中特定的術(shù)語，然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，本公開的實施例絕不限于3GPP LTE/LTE-A的應用環(huán)境，相反，而是可以被應用于任何存在類似問題的無線通信系統(tǒng)中，例如WLAN，設備到設備通信、或者未來研制的其他通信系統(tǒng)，例如5G，等。同樣，本公開的實施例中的設備可以是用戶設備(UE)，也可以是具有無線通信功能任何終端，包括但不限于，手機、計算機、個人數(shù)字助理、游戲機、可穿戴設備、以及傳感器等。該術(shù)語UE能夠和移動站、訂戶站、移動終端、用戶終端或無線設備互換使用。另外，本公開的實施例中的基站可以是，例如節(jié)點B(Node B，或者NB)、基本收發(fā)器站(BTS)、基站(BS)、或者基站子系統(tǒng)(BSS)、中繼、遠程無線電頭端(RRH)等。

在圖1a中給出了示例性的、能夠在其中實施本公開的實施例的方法的無線通信系統(tǒng)100的示意圖。無線通信系統(tǒng)100可以包括一個或者多個網(wǎng)絡節(jié)點101，例如，在該示例中，網(wǎng)絡節(jié)點101可以體現(xiàn)為基站，例如演進的節(jié)點B(eNodeB，或eNB)。應當理解的是，該網(wǎng)絡節(jié)點101也可以體現(xiàn)為其它形式，例如節(jié)點B(Node B，或者NB)、基本收發(fā)器站(BTS)、中繼器等。網(wǎng)絡節(jié)點101可以為處于其覆蓋范圍之內(nèi)的多個無線設備(例如，UE 102-104)提供無線電連接。

網(wǎng)絡節(jié)點101可以配備有2D天線陣列,例如圖1b所示的N₁行N₂列并且交叉極化的有源天線陣列，以提供與UE的3D MIMO通信。該MIMO通信可以應用于從基站到UE的下行鏈路(前向鏈路)方 向，也可以應用于從UE到基站的上行鏈路(反向鏈路)方向。對于下行鏈路MIMO，考慮發(fā)送端使用2D有源天線陣列，并且發(fā)送信號表示為s，則接收端在進行合并之前收到的信號Y可以被表示為：

Y＝HWs+n (1)

其中H表示具有3D無線電傳播模型的無線MIMO信道，n表示噪聲和干擾，W表示MIMO預編碼器，并且W可以如下表示：

W＝W₁W₂ (2)

其中，W₁是長期和寬帶的預編碼矩陣(或者稱為碼本)反饋，其根據(jù)長期和寬帶的信道狀態(tài)信息(CSI)指示一組波束，而W₂是短期和子帶的反饋，其從W₁定義的波束組中進一步選取一個或者多個波束，即，從長期碼本的波束組中選取一個或多個列，并調(diào)整不同天線極化之間的相位。

UE可以基于例如下行導頻信號來估計信道狀態(tài)信息，并且將長期碼本W(wǎng)₁和短期碼本W(wǎng)₂分別反饋給MIMO基站。W₁的結(jié)構(gòu)可以表示如下：

其中表示克羅內(nèi)克(Kronecker)乘法運算，和分別表示第一維度(例如垂直維度)的波束組和第二維度(例如水平維度)的波束組。i,j分別表示波數(shù)組的索引。和可以包括，但不限于，從離散傅里葉變換(DFT)矩陣中選出來的波束。和的每一列表示一個波束，例如的第m₁列和的第m₂列可以分別表示為：

其中N₁,N₂分別表示天線陣列的第一維度和第二維度的天線端口數(shù)，o₁和o₂分別表示天線陣列的第一維度和第二維度的過采樣因子。

發(fā)送端和接收端的信道狀況決定能夠支持的傳輸秩。對于秩為1 的傳輸，(3)式所示的長期碼本中的X₁和X₂可以被表示如下：

其中L₁’和L₂’分別表示天線陣列的第一維度和第二維度的波束組的大小，即，波束組中的波束數(shù)；s₁和s₂分別表示天線陣列的第一維度和第二維度的波束組的組間間隔。在一些實施例中，對于總天線端口數(shù)(2.N₁.N₂)為12和16的情況，L₁’和L₂’均可以被設定為L₁’＝4，L₂’＝2。

因為短期碼本被用于從長期碼本指示的波束組中進一步選擇波束，所以，較大的波束組大小意味著需要較多的負載用于短期碼本反饋。為了降低短期碼本的反饋開銷，可以對長期波束組應用長期列選擇(參見3GPP RAN1#82bis的文檔R1-156217)。例如，長期列選擇可以采用如圖2a-2d所示的四種配置，其中假定L₁’＝4并且L₂’＝2，圖中的每個塊表示一個波束，黑色塊表示被選擇的波束。假定用L₁和L₂表示經(jīng)長期列選擇后波束組中的波束數(shù)，則圖2a所示配置1中，(L₁,L₂)＝(1,1),(s₁,s₂)＝(1,1),即，僅從波束網(wǎng)格中選擇一個波束。在圖2b中示出的配置2中，(L₁,L₂)＝(2,2),(s₁,s₂)＝(2,2)；該配置從波束網(wǎng)格中選擇相鄰的方形的四個波束。在圖2c中示出的配置3中，(L₁,L₂)＝(2,2),(s₁,s₂)＝(2,2)；與配置2不同的是，選擇了不相鄰的2D波束。在圖2c中示出的配置4中，(L₁,L₂)＝(2,2),(s₁,s₂)＝(2,2)；并且僅選擇了水平的波束。

對于秩為1的傳輸，短期碼本W(wǎng)₂僅選擇水平維度的波束，之后按照(2)式，在長期列選擇后的長期碼本上進一步應用該短期碼本，可以得到，例如：

其中Q表示總天線端口數(shù)；W的上標⁽¹⁾表示秩為1；m₁和m₂為從長期列選擇后的波束組(或者說，壓縮后的波束組)中選擇的波束的索引；φ_n表示不同天線極化之間的相位調(diào)整因子，并且φ_n＝e^jπn/2， n∈{0,1,2,3}。

對于大于1的傳輸秩，將選擇多于一個波束。這種情況下，為了指示在由第一維度的第一波束組和第二維度的第二波束組所構(gòu)成的2維波束網(wǎng)格中選擇的多個波束，短期碼本的反饋將不能夠直接應用現(xiàn)有設計，因為現(xiàn)有設計僅允許短期碼本進行水平域的波束選擇。

為了實現(xiàn)簡單有效的短期碼本設計，同時支持大于一的傳輸秩，本公開提出了改進的方法的裝置。

在圖3中示出了根據(jù)本公開的實施例在無線通信網(wǎng)絡(例如網(wǎng)絡100)中的用于MIMO通信的方法300的流程圖。該方法300可以由MIMO的發(fā)送方來執(zhí)行，例如在下行MIMO的情況下由圖1a中的eNB 101執(zhí)行，或者在上行MIMO的情況下由圖1a中的UE102-104中的任何一個執(zhí)行。僅作為示例，在下文的描述中，該方法由eNB執(zhí)行。

如圖3所示，該方法300包括：在塊S301處，eNB從設備(例如UE 102)接收用于MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，第一波束組和第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且該波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；在塊S302，eNB從所述設備接收用于MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；在塊S303，該eNB根據(jù)所述長期預編碼信息和所述短期預編碼信息，向所述設備發(fā)送經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，在塊S301處接收的長期預編碼信息可以指示如(3)式所示的長期碼本W(wǎng)1，其由第一維度(例如垂直維度)的波束組X₁和第二維度(例如水平維度)的波束組X₂表示，并且X₁和X₂的每一列可以表示為，例如(4)式所示的形式。但是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，X₁和X₂的具體形式僅是作為示例給出 的，本公開的實施例絕不限于此。

在一個實施例中，該長期預編碼信息可以體現(xiàn)為長期預編碼索引(PMI)的形式。

在一個實施例中，S301的接收可以通過物理上行鏈路控制信道進行，但是本公開的實施例不限于此。例如，在其他的實施例中，S301的接收也可以通過物理上行鏈路共享信道進行。

在目前的3GPP關(guān)于LTE(例如Rel-10)的規(guī)范中，短期碼本僅用來進行水平維度的列選擇，因此，并不適合用于從上述長期碼本中選擇波束用于3D MIMO通信，尤其是對于大于1的傳輸秩。

為了得到有效的短期碼本反饋，例如使得能夠重用現(xiàn)有的LTE Rel-10中的短期碼本設計，來支持3D MIMO(尤其是傳輸秩大于1的3D MIMO)，在本公開的實施例中，提出了波束映射的概念。將由第一波束組和第二波束組所組成的2維波束網(wǎng)格中的波束映射到一個波束集合中，從而使得短期碼本反饋能夠僅使用1維的索引從中選擇波束，正如在LTE Rel-10中從水平域選擇波束一樣。

在另一個實施例中，也可以首先對長期碼本進行長期列選擇得到經(jīng)壓縮的第一波束組和經(jīng)壓縮的第二波束組，然后將由經(jīng)壓縮的第一波束組和經(jīng)壓縮的第二波束組所構(gòu)成的波束網(wǎng)格中的波束映射到波束集合，并使用短期碼本從中選擇波束。例如，經(jīng)壓縮的第一波束組和經(jīng)壓縮的第二波束組可以根據(jù)圖2a-2d中的示例配置中的任一配置獲得。

因此，根據(jù)本公開的實施例，在S302中接收的短期預編碼信息指示從映射到的波束集合中選擇的波束。

在一個實施例中，根據(jù)接收的長期預編碼信息和短期預編碼信息，可以確定如下最終預編碼器：

其中，在一個實施例中，可以是長期預編碼信息所指示的W₁；而在另一實施例中，可以是經(jīng)長期列選擇后的W₁，即W₁的子集，例如，可以表示為：

W₂被設計為長期預編碼器中選擇波束，并且對不同的天線極化應用相位調(diào)整。根據(jù)本公開的實施例，由于已經(jīng)將長期預編碼器中的第一維度的第一波束組(或者在具有長期列選擇的情況下其子集)和第二維度的第二波束組(或者在具有長期列選擇的情況下其子集)所構(gòu)成的2維波束網(wǎng)格中的波束映射到一個波束集合，所以W₂可以通過1維的索引來指示針對每個秩所選擇的波束，例如，可以重用LTE Rel-10中的現(xiàn)有W₂設計，即

其中k和k’分別指示針對第一秩和第二秩所選擇的波束(或者稱為列)的一維索引，0≤k,k'≤L₁L₂-1；e_k表示第k個元素為1其余元素為0的向量，該向量指示的第k列被短期反饋所選擇；n指示相位調(diào)整因子的索引。

根據(jù)本公開的一個實施例，用于將2維波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合的映射規(guī)則包括：按照第一維度優(yōu)先的順序?qū)⒉ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合。例如，該映射規(guī)則可以被表示為：

按照該映射規(guī)則將圖2b中(配置2)的、經(jīng)長期列選擇得到的波束網(wǎng)格中的被選擇的波束(圖中的黑色塊)映射到波束集合{b0,b1,b2,b3}中可以得到：

b0＝(0,0),b1＝(1,0),b2＝(0,1),b3＝(1,1) (12)

其中(i，j)表示波束集合中的各元素所映射到的第一維度波束和第二維度波束的索引。

在另一實施例中，該映射規(guī)則還可以包括按照第二維度優(yōu)先的順序?qū)⑺霾ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波 束映射到所述波束集合。該映射規(guī)則例如可以被表示為：

按照該映射規(guī)則將圖2b中的黑色塊表示的波束映射到波束集合{b0,b1,b2,b3}中可以得到：b0＝(0,0),b1＝(0,1),b2＝(1,0),b3＝(1,1)。

在又一實施例中，該映射規(guī)則還可以包括按照預定的/隨機的順序?qū)⒉ㄊW(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合。在一個實施例中預定的/隨機的順序可以隨時間變化。

同理，上述映射規(guī)則也可以應用于圖2c中的配置3。這種情況下，第一維度優(yōu)先的映射規(guī)則可以表示為,例如:

其中q＝L₁'/L₁。按照該映射規(guī)則將圖2c中的黑色塊表示的波束映射到波束集合{b0,b1,b2,b3}中可以得到：b0＝(0,0),b1＝(2,0),b2＝(1,1),b3＝(3,1)。

如果對配置3引用第二維度優(yōu)先的映射規(guī)則，例如：

則可以得到b0＝(0,0),b1＝(1,1),b2＝(2,0),b3＝(3,1)。

對于圖2d所示的配置4，例如可以應用一下映射規(guī)則：

由此得到b0＝(0,0),b1＝(1,0),b2＝(2,0),b3＝(3,0)。

在另一個實施例中，也可以對利用配置3或者配置4進行列選擇后的波束網(wǎng)格的子集按照預定的或者隨機的順序進行映射。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，本公開的實施例不限于任何特定的映射規(guī)則和順序。

在一個實施例中，該方法可以進一步包括：在塊S311，向設備發(fā)送長期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

在另一實施例中，被用于映射到波束集合的所述波束網(wǎng)格的所述子集也可以不依賴于在塊S311發(fā)送的長期預編碼配置信息，而是通過其他方式獲得。例如是通過預定選擇規(guī)則用波束網(wǎng)格中選取的。

在又一個實施例中，該方法還可以包括：在塊S312，向所述設備發(fā)送映射配置信息，所述映射配置信息指示用于將所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合的映射規(guī)則。例如，該映射配置信息可以指示應用第一維度優(yōu)先、第二維度優(yōu)先和預定順序/隨機順序映射中的一種映射規(guī)則，并且/或者,該映射配置信息還可以指示用于確定預定/隨機映射的映射順序的參數(shù)。

在另一實施例中，該映射規(guī)則可以是預定的，從而不需要在設備間通過信令傳遞。

在一些實施例中，在塊S302接收的短期預編碼信息中還包括相位調(diào)整信息，用于指示不同天線極化之間的相位調(diào)整，如結(jié)合(10)式所述。

本公開的發(fā)明人認識到，從中選擇波束的波束集合的大小在不同配置的情況下可能不同。例如，當應用如圖2a-2d中不同的長期列選擇配置時，所選中的2維波束網(wǎng)格中的波束數(shù)是不同的，導致映射到的波束集合的大小也不同。因此，本公開提出，對于不同的波束集合大小，可以使用不同長度的索引來指示選擇的波束，以節(jié)省信令開銷。例如，對于圖2a所示的配置1進行長期列選擇時，僅有一個波束被選中。這種情況下，將不再需要比特用于波束的指示，而僅需要指示不同天線極化之間的相位調(diào)整。因此，在一個實施例中，短期碼本可以具有如下形式：

因此，在一個實施例中，當不需要或者需要較短的索引指示波束選擇時，可以增加用于指示相位調(diào)整信息的比特，也就是說，相位調(diào)整信息的長度可以取決于波束集合所包括的波束數(shù)。這能夠在不增 加總的反饋負載的情況下保證更好的性能。

在一個實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，相位調(diào)整信息的長度可以大于在所述波束集合包括多個波束時相位調(diào)整信息的長度。在另一實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時(例如，當應用圖2a的配置1時)，用于指示波束選擇的一維索引的至少一部分比特可以被用于所述相位調(diào)整信息。該示例實施例使得能夠重用波束指示比特以指示相位調(diào)整，從而使得反饋負載的利用效率更高。例如，在現(xiàn)有設計短期碼本反饋的設計中，可以使用1比特來指示相位調(diào)整，即(10)式中的n可以取值為0或者1；而根據(jù)一個實施例，可以利用原本指示k的比特來進一步指示n，從而使得n能夠被擴展到，例如，2比特，即，n∈{0,1,2,3},即，相位調(diào)整可以從4個備選中進行選擇。

當應用如圖2b-2d所示的配置2-4進行長期列選擇時，可以不重用指示k的比特，例如，W₂依然具有(10)式所示的形式。因此，用于指示k的比特的含義可以隨不同的配置而變化，保證反饋負載的靈活利用。

在一個實施例中，假定短期碼本能夠通過重用LTE Rel-10中W₂的現(xiàn)有設計進行構(gòu)造。本公開的發(fā)明人意識到，通過W₂中的相位調(diào)整因子只能保證兩個波束是正交的，也就是說，對于大于2的傳輸秩，當需要選擇多于兩個波束時，被選擇的一些波束本身就應該是互相正交的，以保證良好的MIMO性能。例如，對于傳輸秩為3或者4的情況，被選擇的波束中至少2個波束需要是正交的；而對于秩為5或者6的情況，被選擇的波束中至少3個波束應該是互相正交的；對于秩為7或者8的情況，被選擇的波束中至少4個波束應該是互相正交的。由于經(jīng)W₂選擇出的波束依賴于長期碼本設計，因此，在本公開中的一些實施例中，還提出了長期碼本設計的準則。

在一個實施例中，在塊S301中所接收的長期預編碼信息所指示的第一波束組中的至少N個波束是彼此正交的，并且第二波束組中的至少N個波束是彼此正交的，其中N為正整數(shù)，并且N是波束 組中由傳輸秩所確定的需要保持正交的最小波束數(shù)。例如，N可以被設定為其中R表示傳輸秩。

在一個實施例中，可以針對(例如圖2a-2d中所示的)每種長期列選擇配置來設計特定的長期碼本，來保證在波束組中具有最小數(shù)目的正交波束(正交列)。例如，對于傳輸秩為3或者4的碼本設計，可以將限制如下:

這種情況下，跨第二維度的用于不同秩的任何W₂設計列選擇均能夠保證正交性(例如對于配置2,3,4)。替代地，或者附加地，可以將設計如下：

這種情況下，跨第一維度的用于不同秩的任何W₂設計列選擇利用2個波束間隔能夠保證正交性(例如對于配置3,4)。這種設計例如可以用于傳輸秩為3或者4的情況。

在另一個實施例中，可以設置使得X^i,j中的所有波束均為正交的。例如，塊S301中接收到的長期預編碼信息所指示的第一波束組和第二波束組可以被設計如下：

對于N₁＝4,N₂＝2,o₁＝8,o₂＝4,L₁’＝4,L₂’＝2,L₁＝2,L₂＝2的情況,可以得到：

這種情況下，無論使用哪種長期列選擇配置，W₂所選擇出的波束都可以保證是正交的。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，以上給出的長期碼本的波束正交設計僅是示例性的，本公開不限于任何具體的波束正交設計。

另外，應該注意的是，在一些實施例中，本公開的長期碼本的 波束正交設計可以獨立于短期碼本的簡化反饋方法被實施。這意味著，即使使用不同于以上所述的波束映射和短期預編碼信息反饋方法，長期碼本的波束正交設計也可以被使用。

現(xiàn)在參考圖4，其示出根據(jù)本公開的實施例在無線通信網(wǎng)絡(例如網(wǎng)絡100)中用于MIMO通信的方法400的流程圖。該方法400與方法300對應，并且可以由MIMO的接收方來執(zhí)行。例如，在下行MIMO的情況下可以由圖1a中的UE 102來執(zhí)行，或者在上行MIMO的情況下由圖1a中的eNB 101來執(zhí)行。并且該方法也可以用于非蜂窩的網(wǎng)絡，例如設備到設備通信，其中MIMO的發(fā)送方和接收方均可以是用戶設備。僅作為示例，在下文的描述中，該方法由UE執(zhí)行。

如圖4所示，該方法400包括：在塊S401處，向設備(例如基站101)發(fā)送用于所述MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，第一波束組和第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且該波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；在塊S402，向所述設備發(fā)送用于MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；以及在塊S403處，從所述設備接收經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

由于方法400是與方法300對應的在MIMO接收端處的方法，因此，塊S401和塊S402處所發(fā)送的長期預編碼信息以及短期預編碼信息與方法300中塊S301和塊S302處所接收的長期預編碼信息以及短期預編碼信息可以是相同的，因此，在此不再贅述。例如，塊S402處所發(fā)送的短期預編碼信息可以指示從經(jīng)映射后的波束集合中選擇的波束。該映射使得能夠重用LTE Rel-10中已有的短期碼本設計，簡化了短期預編碼信息的反饋。關(guān)于映射規(guī)則，已經(jīng)在上文結(jié)合方法300進行了描述，在此不在重復。

在一個實施例中，方法400可以進一步包括：在塊S411處，從所述設備接收長期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

在另一實施例中，方法400可以進一步包括：在塊S412處，從所述設備接收映射配置信息，所述映射配置信息指示用于將所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合的映射規(guī)則。在又一實施例中，映射規(guī)則可以是預定的，從而不需要在設備間通過信令指示。

在一些實施例中，在塊S402發(fā)送的短期預編碼信息中還包括相位調(diào)整信息，用于指示不同天線極化之間的相位調(diào)整?？紤]到從中選擇波束的波束集合的大小在不同配置的情況下可能不同，本公開提出，對于不同的波束集合大小，可以使用不同長度的索引來指示選擇的波束，以節(jié)省信令開銷。替代的或者附加的，在一個實施例中，當不需要或者需要較短的索引指示波束選擇時，可以增加用于指示相位調(diào)整信息的比特，也就是說，相位調(diào)整信息的長度可以取決于波束集合所包括的波束數(shù)。這能夠在不增加總的反饋負載的情況下保證更好的性能。

在一個實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，相位調(diào)整信息的長度可以大于在所述波束集合包括多個波束時相位調(diào)整信息的長度。在另一實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時(例如，當應用圖2a的配置1時)，在塊S402中發(fā)送的用于指示從波束集合中選擇的波束的一維索引中，至少一部分比特可以被用于指示不同天線極化之間的相位調(diào)整。該實施例使得在沒有必要進行波束指示時，將指示比特或者其一部分用于指示相位調(diào)整，提高反饋負載的利用效率。

在另一實施例中，在塊S401中發(fā)送的長期預編碼信息所指示的 第一波束組和第二波束組可以被進一步配置，使得經(jīng)短期碼本選擇出的波束正交。例如，第一波束組中的至少N個波束可以被設置為是彼此正交的，并且第二波束組中的至少N個波束可以被設置為是彼此正交的，其中N為正整數(shù)，并且N是波束組中由傳輸秩所確定的需要保持正交的最小波束數(shù)。在一個示例中，可以使每個波束組中具有最小數(shù)目的正交波束數(shù)；在另一實施例中，可以使每個波束組中的所有波束正交。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，本公開不限于任何具體的波束正交設計。

圖5示出根據(jù)本公開的實施例的在無線通信網(wǎng)絡中用于多輸入多輸出MIMO通信的裝置500的示例性結(jié)構(gòu)圖。在一個實施例中，裝置500可以被實施為MIMO通信中的發(fā)送方(例如，eNB 101或者UE 102)或其的一部分。裝置500可操作用于執(zhí)行參照圖3所描述的方法300，以及任何其他的處理和方法。應當理解，方法300不局限于由裝置500來執(zhí)行，方法300的至少一些塊也可以由其它的裝置或者實體來執(zhí)行。

如圖5所示，裝置500包括第一接收器501，被配置為從另一設備接收用于所述MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，第一波束組和第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且該波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；第二接收器502，被配置為從所述設備接收用于MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；以及第一發(fā)送器503，被配置為根據(jù)所述長期預編碼信息和所述短期預編碼信息，向所述設備發(fā)送經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

關(guān)于長期預編碼信息、短期預編碼信息、波束網(wǎng)格或者波束網(wǎng)格的子集到波束集合的映射規(guī)則，在上文已經(jīng)關(guān)于圖3-4進行了描述，在此不再重復。

在一個實施例中，裝置500還可以包括第二發(fā)送器511，用于向所述設備發(fā)送長期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

在另一實施例中，裝置500還可以包括第三發(fā)送器512，用于向所述設備發(fā)送映射配置信息，所述映射配置信息指示用于將所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的所述子集中的波束映射到所述波束集合的映射規(guī)則。

如以上結(jié)合方法300和400所述的，在一些實施例中，第二接收器所接收的短期預編碼信息還可以包括相位調(diào)整信息，用于指示不同天線極化之間的相位調(diào)整，并且，所述相位調(diào)整信息的長度取決于所述波束集合所包括的波束數(shù)。在一個實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，相位調(diào)整信息的長度大于在所述波束集合包括多個波束時相位調(diào)整信息的長度。

在另一實施例中，在所述波束集合僅包括單個波束時，第二接收器所接收的短期預編碼信息中的一維索引的至少一部分比特被用于相位調(diào)整信息。

另外地，或者替代地，在一個實施例中，第一接收器501所接收的長期預編碼信息所指示的第一波束組可以被設置為，其中的至少N個波束是彼此正交的，并且第二波束組可以被設置為，其中的至少N個波束是彼此正交的，其中N為正整數(shù)，并且N是波束組中由傳輸秩所確定的需要保持正交的最小波束數(shù)。

此外，在一些實施例中，第一波束組和第二波束組的上述正交設計可以獨立于任何特定的短期預編碼信息反饋方法被實施。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，裝置500還可以包括圖5中未示出的其它單元。

圖6示出根據(jù)本公開的實施例的在無線通信網(wǎng)絡中用于多輸入 多輸出MIMO通信的裝置600的示例性結(jié)構(gòu)圖。在一個實施例中，裝置600可以被實施為MIMO通信中的接收方(例如，eNB 101或者UE 102)或其的一部分，并且可以與裝置500進行MIMO通信。裝置600可操作用于執(zhí)行參照圖4所描述的方法400，以及任何其他的處理和方法。應當理解，方法400不局限于由裝置600來執(zhí)行，方法400的至少一些塊也可以由其他的裝置或者實體來執(zhí)行。

如圖6所示，裝置600包括第一發(fā)送器601，其被配置為向設備發(fā)送用于所述MIMO通信的長期預編碼信息，所述長期預編碼信息指示針對第一維度的第一波束組，以及針對第二維度的第二波束組，所述第二維度不同于所述第一維度；其中，第一波束組和第二波束組構(gòu)成2維的波束網(wǎng)格，并且該波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格的子集中的波束被按照映射規(guī)則映射到波束集合；第二發(fā)送器602，被配置為向所述設備發(fā)送用于MIMO通信的短期預編碼信息，所述短期預編碼信息包括一維的索引，所述索引用于指示從所述波束集合中選擇的波束；以及第一接收器603，被配置為從所述設備接收經(jīng)MIMO預編碼的數(shù)據(jù)。

由于裝置600可操作用于執(zhí)行參照圖4所描述的方法400，并與裝置500通信，因此，關(guān)于方法300、400所進行的關(guān)于長期預編碼信息、短期預編碼信息、波束網(wǎng)格或者其子集到波束集合的映射規(guī)則的描述在此同樣適用，并不再重復。

在一個實施例中，裝置600還可以進一步包括第二接收器611，被配置為從所述設備接收長期預編碼配置信息，所述長期預編碼配置信息用于從所述第一波束組中進行波束選擇得到壓縮的第一波束組，以及從所述第二波束組中進行波束選擇得到壓縮的第二波束組；其中所述壓縮的第一波束組和所述壓縮的第二波束組構(gòu)成所述波束網(wǎng)格的所述子集。

替代的或者附加地，在一個實施例中，裝置600還可以進一步包括第三接收器612，被配置為從所述設備接收映射配置信息，所述映射配置信息指示用于將所述波束網(wǎng)格中的波束或者所述波束網(wǎng)格 的所述子集中的波束映射到所述波束集合的映射規(guī)則。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，裝置500、600分別還可以包括圖5、6中未示出的其它單元。

本公開的實施例所提出的方法和裝置的優(yōu)點包括以下的至少一項：

-能夠簡化用于3D MIMO的短期預編碼信息的反饋；

-提高反饋信息的利用效率；

-保證被選的波束的正交性；

-實現(xiàn)3D-MIMO系統(tǒng)性能的改善。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地認識到，各種上述各種方法中的塊或者步驟可以通過編程的計算機來執(zhí)行。在本公開中，一些實施例還意在涵蓋程序存儲設備，例如，數(shù)字數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，這是機器或計算機可讀的并且編碼機器可執(zhí)行或計算機可執(zhí)行的指令程序，其中，所述指令執(zhí)行上述方法的一些或所有步驟。程序存儲設備可以是，例如，數(shù)字存儲器、諸如磁盤和磁帶的磁存儲介質(zhì)、硬盤驅(qū)動器或光學可讀數(shù)字數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。該實施例還意在涵蓋編程為執(zhí)行所述上述方法的步驟的計算機。一些實施例還意在涵蓋一種裝置，該裝置包括至少一個處理器；以及至少一個包括計算機程序代碼的存儲器，其中所述至少一個存儲器和所述計算機程序代碼被配置為：與所述至少一個處理器一起，促使所述裝置執(zhí)行方法300或者400。

在附圖中示出的裝置的各種元件的功能，可以通過使用軟件、專用硬件以及與適當軟件相關(guān)聯(lián)的能夠執(zhí)行軟件的硬件、或者固件、或者其結(jié)合來提供。當由處理器提供時，該功能可以由單個專用處理器、由單個共享處理器或由多個單獨的處理器來提供。此外，術(shù)語“處理器”可以包括但不限于，數(shù)字信號處理器(DSP)硬件、網(wǎng)絡處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，用于存儲軟件的只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)和非易失性存儲裝置。還可以包括其他常規(guī)和/或定制的硬件。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，說明書和附圖僅僅說明本公開的原 理。因此，應當理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設計出各種布置，雖然這里沒有明確地描述或示出，但是該布置體現(xiàn)本公開的原理并且被包括在本公開的精神和范圍內(nèi)。此外，這里闡述的所有示例主要旨在明確僅用于教學目的，以幫助讀者理解本公開的原理和發(fā)明人貢獻的用于促進本領(lǐng)域的概念，并且應被解釋為不限于這些具體闡釋的示例和條件。而且，這里闡述本公開的原理、方面和實施例的所有闡述及其具體示例也意在包含其等同物。