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随着智能终端设备呈指数增长,高速率的数据要求和频谱资源的需求形势仍然十分严峻,为了保证移动设备的服务质量,满足未来无线数据业务需求,通过增加基站端天线数目以及垂直维度空间自由度来提高系统频谱利用率的3D MIMO技术成为未来5G关键的使能技术之一。随着3DMIMO系统天线数大幅增多,预编码的波束变窄,系统对信道信息的准确性敏感度更高,进而码本尺寸变大,参考信号的开销增大,这将导致CSI反馈开销增多,严重影响上行吞吐量,同时终端处理数据和计算的复杂度增大,给硬件的实现提出了更高的要求,最终严重降低了3DMIMO的传输性能。现有的参考信号配置和反馈机制已不能满足高配置下的3D MIMO系统。所以新的3D MIMO技术应以减少参考信号开销和反馈开销为设计目标,提出更好的传输方案和有限反馈方案。基于此,本论文围绕着3DMIMO中的一些关键技术展开,以减小系统开销为目标,寻求提升系统频谱效率的同时促进资源的最优利用。本文着重对3D MIMO关键技术中的参考信号设计方案以及有限反馈方案进行研究,具体的研究工作如下:-3D MIMO关键技术综述。对3D MIMO系统中的信道模型进行了分析,并对3D MIMO下行传输系统及其关键技术进行了调研。对比分析了几种经典的CSI-RS设计方案,预编码码本方案以及多用户反馈方案,以方便其他研究者对3D MIMO以及其相关技术有一个初步的认识。-在对3D MIMO信道特性分析的基础上,提出了一种分层CSI-RS的设计方案。基于信道的长时特性和瞬时特性分别设计了两类CSI-RS,长时的CSI-RS用于粗略的估计基站指向用户的波束主要方向,瞬时的CSI-RS用于精确估计用户当前的信道信息。在SU-MIMO系统下的仿真结果表明,本文所提出的CSI-RS设计方案相比于现有方案能够显著提升系统的频谱效率,并能够有效减少参考信号资源开销和用户的反馈开销。-在基于最优伙伴群(BCC)的多用户调度算法的基础上,结合设计的分层CSI-RS方案,对BCC方案进行了适宜的改进,提出了适合分层CSI-RS方案的多用户调度算法。在MU-MIMO系统下的仿真结果表明,论文所提出的方案进一步取得了频谱效率和系统开销上的平衡。