三维多入多出(3D multiple input multiple output,3D MIMO)技术是当前研究的三热点,3D波束赋形是3D MIMO的关键技术。打破了天线发射波束只能在水平维度进行调整的限制,增加垂直维度的利用。天线波束能够充分在三维空间中进行调整是一个重大的突破,现阶段3D波束赋形技术实现方案是研究人员一直关注的研究重点。本文从不同角度对波束赋形技术进行了研究,研究波束赋形的实现方案,对比了线性预编码和非线性预编码算法性能;研究3D波束赋形方案的不足提出改进方案;分析波束赋形场景中小区间的干扰问题,研究完全消除小区间干扰的方案对系统性能的影响,提出改进方案保证用户期望信号最大化的同时有效利用频谱资源。本文主要研究包括三方面:首先,分析LTE-A系统结构、无线资源管理方式以及资源调度方案。设计实现具有3D波束赋形功能的LTE-A系统级仿真平台,详细阐述平台运行流程、各个模块的功能以及实现方法。此平台为本研究所提3D波束赋形方案的验证提供保证。其次,分析动态3D波束赋形方案,针对现有的动态3D波束赋形方案存在的不足,提出改进3D波束赋形方案并仿真验证。最后,针对波束赋形场景中的小区间干扰问题进行分析研究,得到多小区协同考虑的3D波束赋形方案,能够完全消除用户小区间的干扰。提出最大化用户自身期望信号的同时尽可能降低对其他用户的干扰的波束赋形方案,通过仿真验证了改进方案能够提升系统性能。