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大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)被视为下一代移动通信的核心技术之一,受到学术界和工业界的广泛关注。大规模MIMO作为一种可以提高网络传输速率和覆盖的有效方法,可大幅降低发射功率,提高系统频谱利用率,通过低成本、低功耗的器件实现,真正实现绿色通信。然而,近年来对大规模MIMO传输系统的研究大多在瑞利衰落信道的假设下进行。尽管采用瑞利衰落信道可以有效简化数学分析,但却难以反映发送端与接收端之间存在直达径分量时的信道衰落变化,特别是在毫米波(Millimeter Wave,mmWave)通信等直达径分量占主导地位的通信系统中。因此,本文针对莱斯衰落信道下的大规模MIMO系统,研究其自适应传输及用户调度方法。首先,针对非相关莱斯衰落信道下,基站配置均匀平面天线阵列(Uniform Planar Array,UPA)的单小区全维MIMO(Full-Dimension MIMO,FD-MIMO)多用户下行传输系统,实现了仅利用统计信道状态信息(Channel State Information,CSI)的自适应传输。利用大规模MIMO信道直达径(Line-of-Sight,LOS)的渐进性质,在最大化系统遍历和速率的准则下,得到用户的最优波束成形向量,进而得到一种低复杂度的三维(Three-Dimensional,3D)波束成形下行传输方法。仿真结果表明该三维波束成形传输方法可以获得较好的系统性能。进而,在上述三维波束成形传输方法的基础上,针对非相关莱斯衰落信道提出两种兼顾用户公平性及系统遍历和速率的用户调度方法。首先,推导出用户信干噪声比(Signal-to-Interference-PlusNoise Ratio,SINR)的近似表达式以及平均信漏噪声比(Signal-to-Leakageand-Noise Ratio,SLNR)的下界。通过为每个用户引入优先级,分别得到了仅利用统计CSI的基于SINR和基于SLNR的用户调度方法,在获得较高系统和速率的前提下,提高了用户公平性。随后,为有效降低用户调度方法的计算复杂度,对调度方法进行了合理的简化。仿真结果表明,所提出的用户调度方法可以在用户公平性和系统可达速率间获得一个较好的折中,改进后的用户调度方法以较低的性能代价大大降低了计算复杂度。随后,在相关莱斯衰落信道下,针对基站配置均匀线性天线阵列(Uniform Linear Array,ULA)的单小区大规模MIMO系统,研究了仅利用统计CSI的下行自适应传输及用户调度方法。利用Mullen不等式推导得到用户平均SLNR的一个简单闭式下界,在最大化用户平均SLNR的准则下,得到统计波束成形传输方案,进而提出了三种仅利用统计CSI用户调度方法:1)最大化SLNR:调度使SLNR最大的用户;2)最小相似度:定义了用户间的相似度,并调度与已选用户相似度最小的用户;3)最大化信号和干扰的比值:通过将用户之间的干扰看作是和用户有用信号不相关的噪声,调度使信号和干扰比值最大的用户。仿真结果表明所提出的三种用户调度方法可以获得较好的系统性能,在非相关莱斯衰落以及瑞利衰落信道的特殊情况下,所提出的三种用户调度方法性能表现依旧较好。最后,将上述相关莱斯信道下的自适应传输及用户调度方法推广至基站配置UPA的场景,研究了仅利用统计CSI的下行自适应传输及用户调度方法。在最大化用户平均SLNR的准则下,得到统计波束成形传输方案,并进一步得到一种低复杂度的次优波束成形向量的计算方法。在此基础上,将针对ULA天线阵列场景提出的三种仅利用统计CSI的用户调度方法:最大化SLNR,最小相似度,最大化信号和干扰的比值,推广至UPA天线阵列场景。此外,推导出所提自适应传输方法下用户遍历速率的近似表达式。仿真结果表明所得到的用户遍历速率的近似表达式结果逼近蒙特卡洛结果,所提出的次优波束成形向量计算方法能以较低的复杂度获得较高的准确率,所提出的三种低复杂度用户调度方法性能接近基于遍历和速率近似的贪婪调度算法。