随着移动互联网技术的迅猛发展,移动用户的数据传输需求不断提高,为了提升移动通信速率,应对用户需求的增长,新一代无线传输技术得到了广泛的关注和研究。MIMO传输技术能够充分利用空间无线资源,显著提高无线通信系统的容量和频谱效率,已经被应用到4G中。在传统MTMO的基础上,大规模MIMO通过在基站端配置大量天线阵列,且基站天线数远大于同时服务的用户天线数,能够在同一时频资源上服务更多用户,获得更高的数据传输速率和可靠性。同时大规模MTMO的功率利用率更高,干扰更小,是第五代移动通信系统的关键技术之一。本文围绕大规模MIMO多用户系统下行传输技术展开研究,重点研究利用信道统计信息的大规模MIMO无线传输技术。首先,本文研究了大规模MIMO联合空分复用技术,针对联合空分复用中的用户分组方案,比较了几种用户相似性度量准则和用户分组算法。针对聚类用户分组算法随机选择初始中心仅能获得局部最优解的问题,提出了两种改进的聚类用户分组方案,通过优化初始聚类中心的选择,使得最终的用户分组结果更加合理,进而提升系统整体性能。仿真结果表明,相比传统聚类算法,所提方案能够获得更好的用户分组效果,提高系统的和速率性能。然后,本文研究了FDD大规模MIMO下行信道估计。通过联合空分复用方案对系统用户进行分组,利用信道的波束块稀疏特性,提出了一种基于波束块结构的压缩感知信道估计方法,降低系统导频和上行反馈开销,提高信道信息获取的准确度。仿真结果表明本章所提方案的性能优于传统的信道估计方法。最后,本文研究了FDD大规模MIMO异构网络中下行多用户传输方案,提出了一种基于协作波束赋型的空分干扰控制方法。该方案在宏基站配置大规模天线阵列的异构网络系统模型下,根据大规模MIMO信道的统计特性,利用长时信道统计信息,对系统所有用户进行分组,通过块对角化消除用户组之间的干扰,同时也抑制了宏基站对微小区用户的干扰。仿真结果表明,相对于宏微基站非协作的预编码方式,本章所提出的基于协作波束赋型的空分干扰控制方法能够有效降低宏基站对微小区用户的干扰,并提高系统的吞吐量性能。