经过几十年的发展,移动通信给人们生产生活的各个方面都产生了深刻的影响。如今,移动用户及终端设备不断增加,通信网络已经成为我们不可或缺的一部分。而传统的技术显然已经无法满足需求。因此,对第五代移动通信系统的研究是时代发展的必然趋势。在传统多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）基础上增加大量天线,可以有效改善系统性能。由此而来的大规模MIMO技术迅速成为研究新一代通信系统的核心技术。基站（Base Station,BS）天线作为通信系统传输中的收发终端,作为传递信号的载体,并且可以完成收发信号的双向功能,是蜂窝网络系统不可缺少的部分。多天线技术由于天线数量的不断增加而带来了更多的挑战。而天线下倾角作为一个主要的参数来表示BS天线,在消除干扰、改善系统性能等方面有巨大潜力。天线下倾角主要有机械下倾角和电子下倾角两种。如何设置天线下倾角,将对天线的覆盖范围产生重要影响,同时也会对小区间干扰产生影响。因此,充分理解天线下倾角的工作原理,正确合理的设计天线下倾角,将有助于对无线系统BS的设计,使其发挥更好的作用。在此背景下,本文主要对大规模MIMO系统中BS天线的下倾角进行研究,研究内容如下:（1）针对机械下倾角,提出了一种多小区大规模MIMO系统的天线下倾角优化方法。系统中BS配备了两排平行于地面的线性天线阵列对应两个机械下倾角。因为机械下倾角固定之后是不可调的,因此需要根据用户的分布情况进行统计上的优化。文中分别在系统具有完美信道状态信息（Channel State Information,CSI）和非完美CSI两种情况下进行讨论。利用信道在天线数趋于无穷大时具有正交性的特点,通过分析得到和速率的极限和下界表达式。通过最大化和速率的极限或下界值来优化两个下倾角。仿真结果表明,采用本文优化下倾角的设计方法可以提高系统和速率。（2）针对电子下倾角,提出了一种单小区大规模MIMO系统的电子下倾角优化方法。小区拥有多个单天线用户并且在BS配备大规模天线阵列。BS可以根据用户的位置信息实时调整电子下倾角。在BS天线数量很大时,利用信道的正交性分别推导出上行链路和下行链路中的渐近和速率。基于阵列导向向量的相关性,根据不同的用户具有不同的波达角对用户进行组。然后,通过比较各用户组的和速率得到最大值及其对应的最优下倾角。仿真结果表明,所提出的优化方法可以提高小区和速率。综上所述,本文对多小区机械下倾角和单小区电子下倾角的优化方法均能提升5G通信系统性能。