大规模多输入多输出(Massive Multiple Input Multiple Output,Massive MIMO)作为第五代移动通信中充满潜力的一项技术,引起了学术界和产业界的广泛关注。与此同时,在实际部署中将大规模天线阵元分布在平面阵列上可以有效减少天线面板尺寸。采用面阵天线的Massive MIMO称为三维多输入多输出技术(Three dimensional-MIMO,3D-MIMO),3D-MIMO可以增加垂直维度空间自由度,且能让接收信号功率在期望的方向上更加集中,进而提升了无线通信系统的吞吐量,频谱效率以及能量效率等性能。协作多点技术(Coordinated Multiple Points,CoMP)是LTE-A中一项非常有前途的技术。该技术通过多个基站协同处理,能显著提升小区边缘用户数据速率,以及系统平均数据速率,并且适用于提升部署在城市等热点地区中密集网络的频谱效率。CoMP技术通过协同处理,能显著提升小区边缘用户的吞吐量,同时消除小区间干扰。此外,CoMP技术还可以使移动通信系统的服务质量(Quality of Service,QoS)分布更加均匀。然而,CoMP带来增益的同时也伴随着回程链路负载的提升,以及基站信号处理运算量的增大。本文从3D-MIMO和CoMP两方面入手,对基于基站协作的3D-MIMO波束赋形算法做了深入研究。本文首先对3D-MIMO信道建模做了研究。对比了不同的3D-MIMO建模方法。同时给出了不同场景下的信道建模以及基于3GPP协议的信道模型中大尺度参数和小尺度参数的生成过程。随后,本文评估了一些传统波束赋形算法在配置3D-MIMO面阵结构的Massive MIMO系统中的性能。并基于以上评估,提出了四种3D-MIMO面阵系统中的CoMP波束赋形算法。最后,本文提出了一种基于信漏噪比(Signal to Leakage plus Noise Ratio,SLNR)波束赋形的3D-MIMO下行CoMP准静态调度方案。该调度方案先动态地选出信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)较低且需要多点协作的CoMP备选用户。然后半动态地选出能提供较大增益的CoMP基站簇。仿真结果显示,该方案与传统基于完全联合传输(Joint Processing,JP)的基站协作方案性能一致,但显著降低了运算复杂度。