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三维多输入多输出技术(3D MIMO,Three Dimension Multi-input Multi-output)作为LTE-A蜂窝通信系统的一项关键技术,近几年来引起了广泛地关注和讨论。与传统的MIMO技术相比,除了能够利用水平维度的信道信息外,3DMIMO技术还可对垂直维度的信道信息加以利用,从而进一步提高通信系统的容量。此外,在3D MIMO通信系统中,随着有源天线阵列和三维波束赋形技术的成熟,基站支持垂直维度的波束赋形,这无疑提高了分布在高楼建筑物中用户的服务质量。但是,3D MIMO技术的发展也面临着一些严峻的挑战。其中,由于垂直维度的引入,3D MIMO会对相邻小区的边缘用户产生干扰。对于服务高层用户的波束而言,对邻小区边缘用户造成的干扰更加严重。此外,系统的资源分配尤其是功率分配也将更为复杂,特别是针对多小区协作场景。这些问题都将会阻碍通信系统性能的提升。多小区协作由于能够有效地抑制小区边缘用户的干扰并进一步提高通信系统的容量而受到广泛关注。因此,在研究三维多天线协作系统干扰抑制的同时,对功率进行合理的分配具有十分重要的意义。本论文的研究工作主要包括以下三个方面:针对三维多天线协作蜂窝通信系统的波束下倾角调整问题,提出了一种确定近基站波束和远基站波束下倾角的方案。根据现有LTE规范中天线的辐射模型,在考虑路径损耗和多小区协作的前提下,分析了近基站扇区和远基站扇区用户的接收信号和信干噪比的表达式并得到了整个通信系统的吞吐量,基于此构造了以吞吐量为目标函数的最优化问题。通过遗传算法(GA,Genetic Algorithm)求解得出了近基站波束和远基站波束的近最优下倾角。仿真结果表明与非协作三维多天线通信系统采用穷举搜索来确定波束下倾角的方法相比,提出的确定波束下倾角的方法使得小区平均吞吐量提高了 48.5%。在三维多天线协作通信系统中,提出了一种针对近基站波束和远基站波束的功率分配策略。在根据现有LTE中的规范确定了有源天线阵列的辐射模型和传播模型后,得到了以系统吞吐量为优化目标函数,以近基站扇区和远基站扇区用户的服务质量和波束功率为限制条件的最优化问题。此外,定义了功率分配因子,通过求解最佳功率分配因子的值进而确定了近基站波束和远基站波束的最佳功率分配。仿真结果证明这种功率分配策略在用户的信干噪比(SINR,Signal-to Interference-plus-NoiseRatio)较高时,与平均功率分配策略相比,通信系统的吞吐量得到了明显提高。针对三维多输入多输出通信系统中服务高层用户的波束会对邻小区边缘用户造成干扰的现象,提出了一种基于波束赋形CSI RS资源和非预编码CSI RS资源的动态切换来减小小区间干扰的技术方案,并设计了相应的信令图和流程图,定义了技术方案中需要用到的信号。在本文中所提出的技术方案与现有的通过对干扰波束进行禁用的方案相比,既保证了通信系统中高层用户的性能,又减小了对邻小区边缘用户的干扰。