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MIMO(Multi-Input Multi-Output)技术以及增强型MIMO技术都可以有效地提升LTE/LTE-Advanced系统的容量性能与覆盖性能。在LTE-Advanced的标准化进程中，3D MIMO(Three DimensionalMIMO)被认为是一种提升LTE-Advanced系统容量及覆盖的先进技术，是增强型MIMO技术目前的研究热点。但是实际系统中在发送端和接收端如何进行天线配置是一大难题。不仅如此，如何进行适当的资源分配、提出新的预编码算法也是3D MIMO所面临的挑战。 本论文的主要工作是对LTE-Advanced系统下的3D MIMO技术的研究，针对在LTE-Advanced系统中同频组网所带来的小区间干扰问题，提出采用3D MIMO技术，引入天线的垂直维度，改善系统性能。首先介绍了LTE-Advanced的系统构架及关键技术，提出了基于WINNER信道特征，从2D信道扩展而来的3D信道建模。通过小区分裂与波束赋形两种方式提高系统的容量与覆盖，通过仿真得到性能增益的量化结果。 本论文的创新点为:一，在垂直方向上利用3D天线阵子，实现3D小区分裂。提出一种基于协作的资源分配方案，在每个调度周期，将一定比例的内、外扇区资源分配给特定的扇区边缘用户，有效的改善了扇区边缘用户的载干比(C/I)。二，在3D MIMO传输方案中，对预编码算法提出改进，改进的预编码算法能够充分利用用户垂直维度上的信道信息，将发送波束在3D方向上对准服务用户，一方面提升了系统整体容量，另一方面扩大了系统的覆盖范围。 本论文采用的系统级仿真平台为TD-LTE-Advanced，在不同的场景与天线参数配置下，验证了论文中3D MIMO技术的性能结果，结果表明采用3D MIMO技术可以有效提高小区平均性能和小区边缘性能。