本发明描述了自适应预编码码本。在一个实施例中，无线通信的方法包括读取具有表示预编码矩阵的码字的至少2级基线码本。通过将码字的第一列乘以从信道相关矩阵计算出的第一个转换矩阵，并将码字的第二列乘以从信道相关矩阵计算出的第二个转换矩阵相乘，来生成自适应码本。第一个和第二个转换矩阵正交。
1.一种用于无线通信的方法，其特征在于，该方法包括： 在接收器处，读取至少二级的基线码本，该基线码本包含表示预编码矩阵的码字； 通过以下方式生成自适应码本： 将基线码本的第一列乘以从信道相关矩阵计算出的第一个转换矩阵，以及 将码字的第二列乘以从信道相关矩阵计算出的第二个转换矩阵，其中，第一个和第二个转换矩阵正交；以及 将所述自适应码本发射至发射器，从而向所述发射器发送所述接收器与所述发射器之间的已量化形式的信道。
2.如权利要求1所示的方法，其中，基线码本为2级码本，并且其中，第一个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的奇数本征模的总和，并且其中，第二个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的偶数本征模的总和。
3.如权利要求1所述的方法，所述将所述自适应码本发射至发射器，包含： 在生成自适应码本之后，在接收器处，选择自适应码本的码字索引（index）以量化信道状态信息；以及 将所选的码字索引发射至发射器。
4.如权利要求3的方法，还包含在发射器处，选择波束赋形以基于所选择的码字索引将数据发射至接收器。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所选的波束赋形与所选的码字索引完全相同。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所选的波束赋形与所选的码字索引不同。
7.如权利要求1所述的方法，其中，在接收器和发射器端都生成自适应码本，并且其中，发射器和接收器交换信息以便同步使用自适应码本。
在交换信息以进行同步后，从接收器接收码本索引； 从自适应码本检索码字；
9.如权利要求1所述的方法，其中，以指定时间间隔定期生成自适应码本。
10.如权利要求1所述的方法，其中，当满足预定义条件时，将生成自适应码本。
11.如权利要求10所述的方法，其中，标准包含要求预定义阈值的矩阵。
12.如权利要求1所述的方法，其中，生成自适应码本还包含将码字的第三列与从信道相关性矩阵计算的第三个转换矩阵相乘，其中，第三个转换矩阵与第一个和第二个转换矩阵正交。
13.如权利要求12所述的方法，其中，基线码本为3级码本，，并且其中，第一个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的3k-2本征模的总和，并且其中，第二个转换矩阵包含使用信道相关性矩阵的3k-1本征模的总和，并且其中，第三个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的3k本征模的总和，并且其中，k为小于在发射器中发射天线的总数的自然数。
14.一种用于无线通信的方法，其特征在于，该方法包括： 在移动用户设备处，通过转换至少为二级的预定义基线码本，生成自适应码本；以及 将所述自适应码本发射至发射器，从而向所述发射器发送所述移动用户设备与所述发射器之间的已量化形式的信道， 其中，该基线码本包含表示预编码矩阵的码字，
将基线码本的码字的第一列乘以从信道相关矩阵计算出的第一个转换矩阵，以及 将码字的第二列乘以从信道相关矩阵计算出的第二个转换矩阵相乘，其中，第一个和第二个转换矩阵是正交的。
15.如权利要求14所述的方法，其中，生成自适应码本还包含将码字的第三列与从 信道相关性矩阵计算的第三个转换矩阵相乘，其中，第三个转换矩阵与第一个和第二个转换矩阵正交。
16.如权利要求15所述的方法，其中，基线码本为3级码本，，并且其中，第一个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的3k-2本征模的总和，并且其中，第二个转换矩阵包含使用信道相关矩阵3k-1本征模的总和，并且其中，第三个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的3k本征模的总和，并且其中，k为小于在发射器中发射天线的总数的自然数。
在基站，通过转换至少为二级的预定义基线码本，，生成自适应码本，该预定义基线码本包含表示预编码矩阵的码字；以及 将所述自适应码本发射至发射器，从而向所述发射器发送所述基站与所述发射器之间的已量化形式的信道， 其中，该转换包含：
将预定义基线码本的码字的第一列乘以从信道相关矩阵计算出的第一个转换矩阵，以及 将码字的第二列乘以从信道相关矩阵计算出的第二个转换矩阵，其中，第一个和第二个转换矩阵正交。
19.如权利要求17所述的方法，其中，生成自适应码本还包含将码字的第三列与从信道相关性矩阵计算的第三个转换矩阵相乘，其中，第三个转换矩阵与第一个和第二个转换矩阵正交。
20.如权利要求17所述的方法，其中，基线码本为3级码本，，并且其中，第一个 转换矩阵包含使用信道相关矩阵的3k-2本征模的总和，并且其中，第二个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的3k-1本征模的总和，并且其中，第三个转换矩阵包含使用信道相关矩阵的3k本征模的总和，并且其中，k为小于在发射器中发射天线的总数的自然数。
21.如权利要求17所述的方法，其中，以指定时间间隔定期生成自适应码本。
第一个单元，调整为通过转换至少为2级的预定义基线码本，生成自适应码本，该基线码本包含表示预编码矩阵的码字；以及 第二个单元，将所述自适应码本发射至发射器，从而向所述发射器发送所述移动用户设备与所述发射器之间的已量化形式的信道， 其中，所述第一个单元包含：
第一个子单元，调整为将基线码本的码字的第一列与从信道相关矩阵计算出的第一个转换矩阵相乘，以及 第二个子单元，调整为将码字的第二列与从信道相关矩阵计算出的第二个转换矩阵相乘，其中，第一个和第二个转换矩阵是正交的。
23.如权利要求22所述的移动用户设备，其中，第一个单元还包含第三个子单元，调整为将码字的第三列与从信道相关矩阵计算出的第三个转换矩阵相乘，其中，第三个转换矩阵与第一个转换矩阵和第二个转换矩阵是正交的。
第一个单元，调整为通过转换至少为2级的预定义基线码本，生成自适应码本，该预定义的基线码本包含表示预编码矩阵的码字；以及 第二个单元，将所述自适应码本发射至发射器，从而向所述发射器发送所述基站与所述发射器之间的已量化形式的信道 其中，所述第一个单元包含：
第一个子单元，调整为将预定义的基线码本的码字的第一列与从信道相关矩阵计算出的第一个转换矩阵相乘，以及 第二个子单元，调整为将码字的第二列与从信道相关矩阵计算出的第二个转换矩阵相乘，其中，第一个和第二个转换矩阵是正交的。
25.如权利要求24所述的基站，其中，第一个单元还包含第三个子单元，调整为将码字的第三列与从信道相关矩阵计算出的第三个转换矩阵相乘，其中，第三个转换矩阵与第一个转换矩阵和第二个转换矩阵是正交的。
第三个单元，调整为从移动用户设备接收码字索引； 第四个单元，调整为通过在自适应码本中查找索引，来检索码字； 第五个单元，调整为从码字生成预编码矩阵；以及
第六个单元，调整为使用预编码矩阵预编码将要发射的数据。
用于无线通信的自适应预编码码本
[0001] 本发明要求2009年3月23日递交的发明名称为“用于多用户MIMO的自适应码本设计的系统和方法”(System and Method for Adaptive Codebook Designs for Multiuser MIMO))的美国第61/162591号临时申请、2009年3月23日递交的发明名称为“使用统计信道信息进行预编码码本自适应的系统和方法”(System and Method for Precoding Codebook Adaptation Using Statistical Channel Information))的美国第61/166133号临时申请、2009年11月18日递交的发明名称为“用于无线通信的自适应预编码码本”(Adaptive Precoding Codebooks for Wireless Communications)的美国第12/621288号申请的优先权，这些在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
[0002] 本发明与无线通信相关，更特别地，与用于无线通信的自适应预编码码本相关。
[0003] 发明背景
[0004] 在无线通信系统中，当发射器(也称为基站)完全或部分了解将要在其上进行发射的信道时，通信系统的功能可显著改进。与信道有关的信息可以是信道状态信息(channel state information，CSI)。发射器可经由信道信道通过反向反馈链接获取CSI。发射器所进行的发射的接收器(也称为移动用户和移动台或用户设备)可通过信道经由反向反馈链接，将CSI发射回到发射器。
[0005] 在MIMO(多输入多输出)无线通信中，可以在无线接收器处评估信道状态信息并反馈回到无线发射器处，以便发射器可以根据无线信道调整其发射方案。通常，这样的反馈是通过码本实现的，充当无线发射器和接收器的当前信道条件的通用字典。
[0006] 但是，在实践中，无线信道中的改变可能会比由静态码本调节的信道更为严重。使用动态码本可以解决这个问题，但是同时会增加复杂性。
发明内容
[0007] 通过描述本发明中的实施例，通常可以解决上述问题和其他问题，并且可以实现技术上的优势。
[0008] 根据本发明的实施例，无线通信中的方法包含读取至少二级的基线码本，该基线码本包含表示预编码矩阵的码字。该方法还包含，通过将码字的第一列乘以从信道相关矩阵计算的第一个转换矩阵，并将码字的第二列乘以从信道相关矩阵计算的第二个转换矩阵，来生成自适应码本。第一个转换矩阵与第二个转换矩阵正交。
[0009] 本文接下来概述了一个实施例的功能，以便于更好地理解下文中的本发明的详细说明。在下文中，将描述本发明的实施例的更多功能和优势，它们形成了本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应该理解，可以在此处揭示的概念和特定实施例的基础上修改和设计其他结构或流程，以便实现与本发明相同的目的。本领域技术人员还应理解，这样的等价构造不应该背离本发明内附的权利要求中所述的本发明的实质和范围。
[0010] 附图简述
[0011] 为了更完整地了解本发明及其优势，可以参考以下描述和附图，其中：
[0012] 图1为根据本发明的实施例的无线通信系统的一部分；
[0013] 图2说明了根据本发明的实施例的操作，接收器的流程图；以及
[0014] 图3说明了根据本发明的实施例的操作中，发射器的流程图。
[0015] 不同图形中相应的数字和符号通常指的是对应的部件(除非另行指定)。图形的绘制是为了清楚地描述实施例的相关方面，而无需按比例进行绘制。
具体实施方式
[0016] 下面详细讨论了各种实施例的制作和使用过程。应该理解，本发明提供了许多可应用的发明概念，可以在大量特定环境中实施。所讨论的这些特定实施例仅说明了制作和使用本发明的特定方式，并没有限制本发明的全部范围。
[0017] 本发明的实施例通过使用动态的预编码的码本，将空间信道相关数据并入到基线码本中，从而大大改善性能。在多个实施例中，仔细选择从基线码本的转换，以便在保留单一码本的同时，使复杂度最小。
[0018] 使用图1，将根据本发明的实施例描述无线通信系统。根据图2和图3中本发明的实施例，描述了接收器单元110和发射器单元105处的流程图。
[0019] 图1为根据本发明的实施例的无线通信系统的一部分。二进制数据流2的形式的已压缩的数字源，提供给发射单元105内的已简化的发射块5，此过程基于归属MIMO网络上的基站或等价物或路由器。发射块5包含错误控制编码和映射至(可能与其联合)复杂调制符号的功能。已简化的发射块5生成多个单独的符号流，范围从部分冗余至完全冗余。每个符号流映射至多个发射器天线12-18之一。在向上转发频率转换、过滤和放大之后，发射信号6将被发射至发射器7并通过多个发射器天线12-18启动至无线信道115(仅描述了四个天线作为示例)。
[0020] 无线发射器单元105通过无线信道115与接收器单元110进行通信。作为示例，无线发射器单元105包含四个发射天线12、14、16和18，接收器单元110包含四个接收器天线22、24、26和28。在其他实施例中，任意数量的发射天线和任意数量的接收天线用于形成经由信道115的链接。例如，发射器单元105动态剪裁将要以一定方式发射至信道115的发射信号，以提高信道吞吐量或最低位错误率。
[0021] 从发射天线12、14、16和18发射的信号将在接收器21的四个接收天线22、24、26和28处接收。随后，解调制和取消映射操作将在接收器单元110的解映射器/解调器25中执行以覆盖消息。用于选择编码和天线映射算法的智能、复杂度和优先级信道知识的级别将取决于应用程序和发射的特性，在链接期间进行调节。
[0022] 接收器单元110将信道相关反馈信息(或信道状态信息)发射至发射器单元105或者由发射块5用于开发发射信号6中。例如，接收器单元110通过以合适方式处理从发射器单元105收到的信息，生成反馈信息。
[0023] 而提供详细的信道反馈将有助于提高信道的频谱效率，实践上的限制经常会禁止其在实践上的应用。例如，详细的反馈可占用精确的带宽和处理功率。此外，信道可随时间变化，因此，从发射器获取的反馈易于进行不合格折算(例如反馈延迟、反馈错误、信道评估错误等)。因此，更适于使用有限的反馈。另一方便，使用非信道状态信息的非自适应的设计性能则不佳。
[0024] 结果是，发送具有有限反馈的波束赋形将会提供显著的性能增益。为了使提供反馈所需的信息最小化，需要使用码本。波速赋形码本将在发射器单元105和接收器单元110处进行设计和维护，以有助于有限反馈发送波束赋形的操作。码本可以为候选预编码矩阵/矢量的集合，以用于生成发射信号6。例如，码本在设计时通常会符合特定类型的信道特征。对于单用户多输出(SU-MIMO)的独立和以同一方式分布(i.i.d.)的瑞利衰落信道(Rayleigh fading channel)，基于码本的格拉斯曼线性封装/子空间封转(Grassmannian line/subspace)封装(GLP)可以可以实现近于最佳化的性能。另一方面，这些GLP码本不会在空间相关的衰落信道下，良好地执行。
[0025] 此外，上述码本的设计是固定的，即，码本在链接期间从不会更改。结果是，尽管更适用于简化，码本在完全不同的衰落场景下(例如，郊区宏观衰落、城市微观衰落、城市宏观衰落)，用于不同的天线间距(例如：0.5，4)、不同的移动速率、不同的天线样式和极化配置，性能不佳。
[0026] 与码本设计关联的空间相关，是进一步改进系统性能的一种方法。在这种设计中，固定的基线码本首先从传统设计中选择(例如：GLP、DFT、Householder或其他)。然后，实际的码本将根据信道，从固定基线码本中导出。例如，用于导出实际码本的转换可基于介质进行信道的长期统计(例如：空间信道相关)。统计信道信息可以在发射器处获取，方式是通过不经常发生的反馈、或者通过上行链路声音信号(假设在信道统计级别具有信道的相互作用)。这样，可以实施变化的码本设计，对码本进行调整以匹配基本的信道特征。
[0027] 下面将以数学方式描述本发明的实施例。首先，描述1级自适应码本，接下来是本发明描述2级自适应码本的实施例。
[0028] 在接收器单元110处接收到的信号y表示为：
[0029] y＝Hθs+n， (1)
[0030] 在任意MIMO中，在发射器单元105处有Nt个天线，在接收器单元110处有Nr个天线。因此，在发射器单元105和接收器单元11之间有NtxNr个MIMO信道。在等式1中，H为大小为NrxNt的信道矩阵，Θ为大小为Ntx1的单元平均值波束赋形器(从预先定义的码本W1d中选择)，s为标量信息符号，n为附加的白色高斯噪声。
[0031] 预先定义的码本W1d＝{w1，...，wN}为N个unit-norm候选波束赋形矢量的集合(每个大小为Ntx1，具有反馈数位B＝log2N)。在不缺少普遍性的情况下，使H为零均值，R＝E[H’H]作为发射器端的信道相关矩阵。信道相关矩阵的特征值分解如下所示：
[0032]
[0033] 其中，σ12，...，σNt2为按递减顺序的特征值，V＝[v1，...，vNt]为以相应顺序集合特征值的一元矩阵。来自信道相关矩阵R的发射器的冗余级别定义为：
[0034]
[0035] 等式3从第1个本征模至第k个本征模捕获信道相关矩阵。如果固定极限码本为W1d，则自适应码本 通过转换获取为：
[0036]
[0037] 在等式4中，函数N()执行列标题(column-wise)矢量归一化，以维护自适应码本中的每个码字为unit-norm矢量。换言之，新码本可简单为基线码本W1d的转换版本，而该转换是由基础统计信道信息(发射器端信道相关矩阵R)确定的。结果是，自适应码本具有与基线码本W1d完全相同的维度。子脚本“完全”指示了这样的事实，即发射器端信道相关矩阵R的完全表示用于转换基线码本。
[0038] 另一个可能的转换用于将冗余的级别表示为：
[0039]
[0040] 其中，仅发射器端信道相关矩阵R的第一个(最强的)k个本征模用于转换。此冗余反馈开销与使用完全的信道相关矩阵R关联。此子脚本“减少的”表示仅将信道相关矩阵R的减少的表示用于转换基线码本。
[0041] 另一个可能的转换将使用
[0042]
[0043] 其中，m为不同于1的功率因子。对于大多数应用，m＝1/2(平方根)，1执行方法类似。在此处描述的多个实施例中，值m＝1用于获取一致性，而在其他实施例中，可能会使用不同的m值。上述设计包含在2009年3月23日递交的发明名称为“用于多用户MIMO的自适应码本设计的系统和方法”(System and Method for Adaptive Codebook Designs for Multiuser MIMO)的美国临时专利申请号61/162,591中，此处以引用的方式并入到本文中。
[0044] 本发明的实施例描述了使用统计信道信息转换更高级别码本。为了进行说明，描述了双层和三层自适应码本(此技术可在多个实施例中统一描述成更高级别码本)。
[0045] 2级SU-MIMO的已接收到的信号定义为
[0046] y＝HΘs+n， (7)2d
[0047] 其中，H为大小为NrxNt的信道矩阵(使用预定义的码本F 量化)，Θ大小为Ntx22d
的一元预编码器，s为2x1信息符号矢量，n为Nrx1附加高斯噪声。此处，F 为Nunit-norm候选码字的集合，每个码字作为Ntx2一元矩阵。如果信道矩阵H包含零的均值，信道相关矩阵R可表示为R＝E[H’H]。特别地，使2级基线码本的kth码字定义为：
[0048]
[0049] 其中，fk1，fk2为两个kth码字的列，其为2级一元矩阵。
[0050] 在利用信道统计调节此类2级码字中，可以使用不同的转换方法。首先，在1级情况下使用的转换(如在(4)中定义)，可以直接按如下所示生成
[0051]
[0052] 即，两个码字列是使用相同的信道相关矩阵R1，Nt进行转换的，因此使用脚标“same”来表示。函数GRAM()执行标准Gram-Schmidt正交归一化过程，用于一般非一元矩阵，以便保证结果码字为一元的。
[0053] 另一个设计使用不同的相关矩阵来转换码字的每个列。例如，在
[0054]
[0055] 中，其中，第一列通过正交信道相关矩阵R1，Nt来转换，而第二列通过R2，Nt来转换，其为排除了最强本征模的信道相关矩阵。因此，已转换的码本使用脚标“diff.”来表示。更有利地，等式10的会聚速度更快，因为第一列会会聚到v1(在由R1，Nt转换之后)，第二列会汇聚到v2(在由R2，Nt转换之后)。该方法包含在2009年4月2日递交的“使用信道统计信息进行预编码码本自适应的系统和方法”(System and Method for Precoding Codebook Adaptation Using Statistical Channel Information)美国临时专利号61/166,133中，该方法以引用的方式并入到本文中。此外，Gram-Schmidt正交归一化进程在损坏会聚之后发生，因为R1，Ntfk1和R2，Ntfk2通常彼此不正交。
[0056] 本发明的实施例可以通过提供用于快速会聚的方案，同时不会在整个矩阵执行Gram-Schmidt正交归一化过程，来解决这些问题。根据本发明的实施例，基线码本F2d的第k个码字作为
[0057]
[0058] 进行转换，其中，Rodd从信道相关矩阵R的奇数本征模捕获联合分布(joint contribution)，并定义为：
[0059]
[0060] Reven从偶数的信道相关矩阵R的本征模捕获联合分布(joint contribution)并定义为：
[0061]
[0062] 因此，导出的码本使用脚标“oddeven”来表示。重要的是，Rodd fk1通过构建正交至Revenfk2，用于fk1、fk2的任意的初始矢量。结果是(并且作为一个优势)，不需要Gram-Schmidt正交归一化。这样，奇-偶自适应码本 设计为：
[0063]
[0064] 在多个实施例中，通过使用空间信道信息调整基线码本，已转换的码本获取作为更高等级的码本。在一个实施例中，该方法使用第一个转换矩阵来转换码本内每个码字的第一列，并使用不同的第二个转换矩阵来转换码本内每个码字的第二列。要仔细选择转换矩阵，以使其正交，以便不需要非Gram-Schmidt正交归一化或相似的过程来使已转换的码字成为有效的一元发送预编码矩阵。
[0065] 在一个实施例中，为了设计2级自适应码本，信道相关矩阵R的奇数本征模(本征模1、3、5...)转换码字的第一列，信道相关矩阵R的偶数本征模(本征模2、4、6...)转换码字的第二个列。
[0066] 下面描述用于3级码本的本发明的备用实施例。在一个实施例中，3级自适应码本(F3d)使用信道相关矩阵R的本征模的第一个集合(本征模1、4、7....)来设计，以转换码字的第一列。信道相关矩阵R的本征模的第二个集合(本征模2、5、8，...)转换基线码字的第二列。最后，信道相关矩阵R的本征模的第三个集合(本征模3、6、9，...)转换基线码字的第三列。3级自适应码本(F3d)的第k个码字定义为：
[0067] {F3d}k＝[N(Rfirstfk1)，N(Rsecondfk2)，N(Rthirdfk3)] (15)[0068] 在多个实施例中，第一列的第一个转换矩阵A和第二个转换矩阵B选择用于正交，以便AB’＝0.B’为第二个转换矩阵B的调换。第一个和第二个转换矩阵A和B为信道相关矩阵R的函数。然后自适应码本使用如下所定义的转换来获取：
[0069]
[0070] 因为正交转换(Afk1和Bfk2)，所以已转换的列Afk1和Bfk2在转换之后仍然正交。结果是，避免了整个码字 的Gram-Schmidt正交归一化，该结果是建立有效的一元矩阵所必需的。
[0071] 在多个实施例中，选择信道相关矩阵R的奇数本征模(本征模1、3、5...)作为第一个转换矩阵A，选择偶数本征模(本征模2、4、6...)作为第二个转换矩阵B，是确保第一和和第二个转换矩阵A和B正交的一种方法。
[0072] 下面的描述用于3级码本的本发明的实施例。在多个实施例中，3级自适应码本通过扩展先前的用于2级自适应码本的实施例来设计。第一个转换矩阵A(用于第一列)和第二个转换矩阵B选择进行正交。同样，选择第三个转换矩阵C与第一个和第二个转换矩阵正交。第一个、第二个和第三个转换矩阵A、B和C为信道相关矩阵R的函数。自适应码本是使用按如下所示的转换获取的：
[0073]
[0074] 在发射器和接收器处都需要空间信道相关知识，以执行发射器单元105和接收器单元110处的转换。假设信道相关可用于发射器单元105和接收器单元110，则不需要如此多的附加信息启用自适应码本。信令位可用于同步发射器单元105和接收器单元110，以确保其使用通用码本(其为基线码本或者基于信道相关矩阵的通用知识转换的码本)。
[0075] 使用本发明的实施例，码本将调整空间信道相关值以实现重大的性能增益。由于码本的自适应特性，系统性能较少依赖于基线码本的特殊选择。
[0076] 应用于接收器单元110和发射器单元105的本发明的实施例如下面图2和3所示进行描述。
[0077] 图2(连同图1)说明了根据本发明的实施例，接收器操作200的流程图。接收器操作200可以使用在接收器处发生的操作来描述，例如，接收器单元110可作为一个移动用户单元。接收器操作200可按技术规范中所指定、或者无线通信系统的描述，定期发生，其中，发射器单元105和接收器单元110在一起操作。或者，接收器操作200可在每次接收器单元110接收到来自发射器单元105处的特定发射时发生，或者，当发生指定的矩阵(如错误率、成功发射率等等)满足或不满足特定阈值等情况时，接收器单元110可将CSI汇报给发射器单元105。
[0078] 接收器操作200可以读取基线码本、计算当前信道相关矩阵开始(框201)。当前信道相关矩阵可以为时间平均的信息。然后，接收器单元110使用信道相关矩阵转换基线码本(框205)。基线码本可为任意适用的码本，包括基于Grassmannian线/子空间间距(GLP)的码本、基于DFT的码本、基于Hadamard转换(CHT)或Hadamard的码本、Householder、Lloyd-Max算法等等。
[0079] 基线码本的转换可遵循上述技术，例如使用等式(11)、(14)、(15)、(16)或(17)。例如，在一个实施例中，接收器单元110在从发射器单元105收到信号后转换基线码本，指导接收器单元110转换基线码本。或者，接收器单元110定期以指定的时间间隔、或者当事件发生时(例如：错误率、成功率或满足指定阈值的其他矩阵等等)转换基线码本(例如：
协议为基于时间间隔)。
[0080] 在转换基线码本后(也会在发射器单元105处发生)，接收器单元110和发射器单元105会进行同步操作以确保两者在给定时间内使用相同的码本(框206)。然后，接收器单元110将会评估信道，如信道115，发射器单元105在其上将信息转换至接收器单元110(框210)。接收器单元110可评估信道115并将此信息量化为CSI。接收器单元110通过使用码字，将信道状态信息(CSI)汇报回发射器单元105。基于评估的信道/CSI，接收器单元110从已转换的码本选择码字(框215)。例如，接收器单元110选择特殊的码字以最大化其在所有接收天线处的数位的总数。在多个实施例中，接收器单元110为SU-MIMO和MU-MIMO使用相同的技术，来量化信道。接收器单元110选择与所选码字对应的索引。
[0081] 然后，接收器单元110可将选定的索引，通过信道115经由反馈链接120反馈回到发射器单元105中(框220)。然后，接收器操作200会终止。
[0082] 图3说明了根据本发明的实施例，发射器操作300的流程图。发射器操作300可通过当发射器单元105从接收器，例如接收器单元110接收CSI时，在发射器，例如发射器单元105中发生的操作来进行描述。与接收器操作200类似，在多个实施例中，发射器操作300可定期发生，如技术标准中所指定或发射器单元105和接收器单元110操作的无线通信系统中所描述。或者，发射器操作300可在发射器单元105从接收器110接收到CSI等情况下发生。
[0083] 发射器300可以发射器单元105读取基线码本开始。发射器110还从接收器单元110接收信道相关矩阵(框301)。发射器单元105根据等式(11)、(14)、(15)、(16)或(17)，使用上述技术转换基线码本(框305)。发射器单元105定期以指定的时间间隔或者在事件发生时(例如：错误率、成功率或满足指定阈值的其他矩阵等等)，转换基线码本。发射器单元110可在与发射器单元105相同的时间执行基线码本的转换，以确保发射器单元105和接收器单元110使用相同的码本。此外，接收器单元110和发射器单元105进行同步以确保两者都在给定的发射中使用相同的码本(框306)。
[0084] 发射器单元105可从接收器单元110将索引接收到已转换的码本的码字中(框310)。码字可以为已评估的CSI的量化版本，可由接收器单元110从已转换的码本中选择。
通常，发射器单元105可以从多个接收器接收反馈，并使用从已转换的码本检索的码字以生成预编码的矩阵(框315)并相应地选择波束赋形。在一种情况下，为了选择波速赋形，发射器单元105使用与从接收器单元110接收的相同的码字索引。或者，在另一个实施例中，已发射的单元105可基于码字索引导出波束赋形。但是，发射器单元105还可以为SU-MIMO和MU-MIMO选择不同的波束赋形。例如，发射器单元105还可以在选择预编码矩阵时使用来自其他接收器的信息。
[0085] 基于预编码的矩阵，信息符号(要发射的数据)为预编码的(框320)。例如，信息符号对每个天线的映射都是使用预编码矩阵来完成的。因此预编码的数据，将发射至将由发射器单元110接收的信道中(框325)。然后，发射器操作300会被停止。
[0086] 在多个实施例中，基线码本的转换可按空间信道相关(或其他长期信息)调整码本，以获取更高等级的发送。对于每个码字，其列的转换方式都不相同，在其中，转换可从空间信道相关矩阵或其中的函数获取。通常，转换可由矩阵乘法表示。
[0087] 在多个实施例中，将生成新的码本，与原始基线码本具有相同的大小。由于空间信道相关性更改缓慢，发射器基于频率反馈或上行链路链接声音，更新其发射器端信道相关性矩阵R的知识，并相应地更新码本。因此，此时将会在发射器和接收器之间协议使用通用码本。
[0088] 虽然已经详细描述了本发明及其优势，但是必须理解，在不背离本发明附加权利要求所定义的范围和实质的情况下，本领域专业人员可以设计本发明的不同的变型方案或对其进行更改、替换。例如，上述许多功能和函数可以在软件、硬件或固件或者其组合中实施。
[0089] 此外，本专利申请的范围并不限于在规范中所描述的进程、设备、制造商、物质的构成、方式、方法和步骤的特定实施例。本领域技术人员可以从本发明揭示的内容中理解，进程、机器、制造商、物质的构成、方式、方法或步骤，无论是已有还是有待将来开发，只要实质上可以与本文中描述的实施例执行相同的功能或实现相同的结果，均可以根据本发明进行利用。相应地，本文中内附的权利要求用于在其范围中涵盖此类过程、设备、制造商、物质的构成、方式、方法或步骤。
