随着人们对无线通信性能需求的日益增长,无线通信发展将趋于快速和智能。为了满足通信系统向大容量、高速率、高可靠方向发展,大规模多天线系统应运而生。同时,为了使得该系统能够得到良好应用,3D信道建模、传输方案、导频设计和反馈技术成为了学术界和工业界的研究热点,必然将获得更多的专家学者的关注。本论文正是基于这一背景,探究大规模多天线技术带来的改变,包括信道特性、传输方案和反馈量,并具体研究如何适应这些改变以进一步提高系统性能。本文首先简单介绍了传统的2D信道模型,3D信道的产生步骤与2D信道的相似,主要区别在于从信道传播路径的立体建模出发,将俯仰角的影响加入到信道建模中,使其能对信道进行更完整的描述。该信道模型的完善是论文后续的仿真工作的基础。其次,论文给出了单小区MU-MIMO下行链路的系统模型,理论分析了大规模多天线系统的“信道硬化”特性。并分别从相关系数、条件数和特征值三个方面分析瑞利信道和3D信道的信道相关性,验证了大规模多天线条件下用户间信道相关性减小。同时,从信道特性出发,通过对最大比发送(MRT)和迫零(ZF)两种线性预编码的具体分析,给出了单小区在已知完全CSI条件下两种预编码方式对应的系统频谱效率的极限表达式；最后仿真分析了不同因素对系统谱效和BLER性能的影响。得出结论：简单的线性预编码即可消除小区内其他用户的干扰；天线个数的增加提高了系统的可靠性；随着用户数的增加,MRT预编码可使系统频谱效率增加,但同时系统可靠性降低；ZF预编码存在最优用户数使得系统频谱效率增加,且相同条件下其系统可靠性优于MRT预编码。最后,在大规模多天线系统下,从“信道硬化”的角度分析了SINR分布集中的原因,并对比分析了8天线和128天线时CQI的分布,提出了增大反馈周期和反馈CQI差值两种反馈方案,通过仿真验证了该方案能保持原有系统吞吐量同时减小反馈开销。此外,论文还分析了在大规模多天线情况下引入256QAM的必要性,并仿真了AWGN信道下256QAM的MCS选择建议和SNR-BLER接口曲线,最后仿真验证了在大规模多天线系统下引入256QAM的系统吞吐量性能的提升。