[0034] 参照图1，发送器100被配置成包括第一级波束形成单元110、第二级波束形成单 元120和包括多个天线的天线单元130。第一级波束形成单元110例如可以由数字波束形 成器构成，并且第二级波束形成单元120例如可以由模拟波束形成器构成。
[0035] 第一级波束形成单元110包括预编码器和多个射频链，预编码器用于接收L个信 息流S2、…、&的输入，并且通过使用利用从预定义的码本接收的信道信息获得的预编 码矩阵V来对信息流预编码，以便生成多个预编码流，多个射频链用于调制和输出多个预 编码流。经调制的流通过数模转换器（DAC) 114被发送到第二级波束形成单元120。
[0036] 第二级波束形成单元120接收来自多个DAC的模拟信号输入，并且通过使用由用 于模拟波束形成的波束形成系数向量构成的模拟波束形成矩阵W来执行模拟信号的波束 形成。经历了波束形成的信号被携带在L个模拟波束140、142、144和146上，并通过N个 天线向空中发射。
[0037] 从发送器100发射的模拟波束140、142、144和146可到达多个接收器150。接收 器150被分类为分别与模拟波束140、142、144和146相对应的L个用户组152、154、156和 158。也就是说，属于第i个用户组的至少一个接收器通过来自发送器100的第i个模拟 波束接收信号。例如，可基于由每个接收器150报告的关于优选波束的信息来配置用户组 152、154、156和158。也就是说，每个接收器150从模拟波束中选择至少一个优选波束，并 向发送器100发送关于所选择的优选波束的信息。发送器100基于从接收器接收的关于优 选波束的信息将接收器分类成组。特别是，每个接收器被分类到与其最优选波束相对应的 用户组中。
[0038] 每个接收器150可通过使用一个或多个接收天线接收来自发送器100的信号。在 包括多个接收天线的情况下，接收器150使用多输入多输出（MHTO)方案检测信号。在包括 单个接收天线的情况下，接收器150使用多输入单输出（MISO)方案检测信号。
[0039] 接收器150基于在发送器100中使用的模拟波束形成矩阵W和预编码矩阵V检测 发送器100发送的信号当中的期望信号。
[0040] 在发送器100中应用于数字波束形成的预编码矩阵是基于发送器100和接收器 150共享的码本确定的。接收器150基于发送器100发送的训练信号，即参考信号（RS)执 行信道估计，根据信道估计的结果从码本中选择一个预编码矩阵，并且反馈指示所选择的 预编码矩阵（或预编码向量）的预编码矩阵指示符或索引（PMI)。发送器100基于接收器 150反馈的PMI为接收器150确定应用于信号的数字波束形成的预编码向量。
[0041] 下文中，将描述根据本公开的实施例的设计用于数字波束形成的码本的方案。
[0042] 关于用于多级波束形成中的模拟波束形成的模拟波束形成矩阵的信息被发送器 和接收器所共享。作为一个实施例，发送器可以周期性地或者非周期性地更新和发送模拟 波束形成矩阵到接收器。作为另一实施例，发送器和接收器在内部存储器中存储由系统操 作者或制造者设置的模拟波束形成矩阵。
[0043] 以下的式1表示由发送器和接收器共享的模拟波束形成矩阵。
[0044] 数学式1
[0045][式1]
[0046] W= [W1,W2, ,wNtraining]
[0047] 其中，wn是与第n个模拟波束相关的模拟波束形成系数。
[0048] 可以基于由接收器反馈的信道信息周期性地或非周期性地设计用于数字波束形 成的码本。用于码本设计的信道信息通过测量发送器发送的训练模拟波束获得。发送器通 过N个训练模拟波束发送训练信号，即参考信号，以便接收器估计信道信息。根据该实施 例，可以周期性地发送训练模拟波束以用于码本的更新。根据实施例，训练模拟波束的数量 与RF链的数量L相同，或者可以小于或大于RF链的数量L。
[0049] 接收器基于从发送器接收的训练模拟波束执行信道估计并获得波束信道质量指 示（波束CQI或B.CQI)。
[0050] 波束CQU信息例如可以由以下的式2表示。
[0051] 数学式2
[0052][式 2]
[0053]B.CQI：D= (Iiagtd1,d2, . . . ,dNtraining]
[0054]其中，构成波束CQI信息的(I1指示第i个模拟波束wi的波束增益（接收信号的强 度）。
[0055] 在诸如基于正交频分多址（OFDMA)的长期演进（LTE)的通信系统中，在对应小区 的全部可用频带中插入参考信号（RS)，并且接收器通过测量并平均接收到的参考信号的信 道特性来获得B.CQI。根据另一实施例，接收器可以通过在一时间区中平均参考信号的信道 特性来获得B.CQI。
[0056] 特定模拟波束的波束增益山可通过以下的式3来表示。
[0057] 数学式3
[0058][式3]
[0060] 其中指的是对第i个模拟波束测量的信道脉冲响应，并且T指的是要被平均的 频带中包括的子载波数量，或者时间区的长度。
[0061] 可替换地，可以使用波束偏好信息代替信道信息作为码本设计所必需的信息。波 束偏好信息是基于接收器选择每个波束的次数创建的。波束偏好信息K通过以下的式4来 表不。
[0062] 数学式4
[0063] [式 4]
[0064] K=[kpk2, ? ? ?，kNtraining]
[0066] 其中，Ic1是一平均值，指的是至少一个接收器选择第i个模拟波束作为偏好波束的 次数，1^"^指的是在K^dbadi期间第i个模拟波束被选为偏好波束的次数，并且K^dbadi指 示期望的时间。
[0067] 接收器基于测量的信道信息从接收自发送器的训练模拟波束中选择至少一个偏 好波束，并且对每个模拟波束被选择的次数计数，以便确定波束偏好信息K。此外，发送器在 期望的时间内基于从每个接收器报告的关于偏好波束的信息对选择每个模拟波束的次数 计数，从而使对波束偏好信息K的确定与在接收器中的相同。在另一实施例中，发送器或接 收器可以将确定的波束偏好信息发送给对方，并共享相同的波束偏好信息。用于码本设计 的统计信道信息指的是发送器发送的所有模拟波束的优先级，并且根据实施例，可基于上 述CQI信息和波束偏好信息中的至少一个来确定。
[0068] 通过使用波束CQI信息D确定的信道的统计信息R由以下的式5表示。
[0069] 数学式5
[0070] [式 5]
[0071] R=G(WDWh)
[0072] 通过使用波束偏好信息K确定的信道的统计信息R由以下的式6表示。
[0073] 数学式6
[0074][式6]
[0075] R=G(WKWh)
[0076] 其中，H是指共辄转置，G指的是格拉姆施密特正交化（GramSchmidt Orthogonalization)运算，并且W表示上述模拟波束形成矩阵。
[0077]图2是根据本公开的实施例图示在基站中确定统计信道信息以供设计码本使用 的过程的流程图。
[0078] 参照图2,在步骤210中，基站通过N个模拟波束发送参考信号。模拟波束基于包 括模拟波束形成系数的模拟波束形成矩阵W形成。在实施例中，基站可以预先将关于模拟 波束形成矩阵W的信息通知给小区中的终端。在另一实施例中，关于模拟波束形成矩阵W 的信息由上级网络对象确定，并且可以被通知给基站和终端。在再一实施例中，关于模拟波 束形成矩阵W的信息可以由系统操作者或制造者存储在基站和终端中。
[0079] 在步骤220中，基站从终端接收测量的模拟波束的CQI信息D。可替换地，基站基 于终端报告的关于偏好波束的信息确定模拟波束的波束偏好信息K。可替换地，基站从终端 获得波束偏好彳目息K。
[0080] 在步骤230中，基站基于模拟波束形成矩阵W和波束CQI信息D，在每次接收到波 束CQI信息时，或者按照预定周期，确定统计信道信息R。作为一实施例，统计信道信息R可 以根据式5来计算。可替换地，统计信道