MIMO无线传输技术可以在不增加系统带宽的情况下成倍地提高信道容量，因而成为近十年来移动通信领域的一个研究热点。对于MIMO信息论以及基带信号处理层面的问题，目前已经有了较多的研究成果，而对于MIMO组网技术层面的问题——如何最优分布基站侧多天线等，则缺乏足够的研究。从现有蜂窝小区规划的研究结果来看，基站天线的分布会极大地影响整个网络的频谱效率。本文研究如何将多根基站天线最优地分散在小区内以最大化小区平均遍历容量。　　 具体说来，本文的工作集中在以下三点：　　 第一，单用户场景线形小区基站侧多天线最优分布问题研究。线形小区的具体背景是用天线来覆盖一条道路。假设基站有若干天线端口，每个端口放置若干独立的发射或接收天线单元，移动台配置一根接收或发射天线。无线信道被假定具有三种衰落：大尺度衰落、阴影衰落和平坦瑞利快衰落。在下行链路中，假设基站从所有天线中选择若干个天线进行最大比发送(MRT)。研究中忽略各个发射天线的信号到达用户的时延差。在上行链路中，基站选择若干根天线采用最大比合并(MRC)接收移动台的发送信号。在上述场景下，本文推导了上下行小区平均遍历容量的数学表达式，然后应用Jensen不等式得到容量的一个下界函数，通过最大化该下界函数得到了基站侧多天线所应遵循的“最小平方距离准则”。当用户在线形小区内均匀分布时，本文给出了天线“最小平方距离”分布的解析解。仿真结果表明此解与最优解极为接近。当用户在线形小区内非均匀分布时，本文应用Lloyd算法（标量量化中的码本设计算法）得到了天线“最小平方距离”分布的数值解。仿真结果表明由Lloyd算法得到的天线“最小平方距离”分布稍微偏离最优分布，但是所对应的容量接近最优值。本文该部分的研究结果为利用多天线覆盖道路型小区提供了理论依据。　　 第二，单用户场景圆形小区基站侧多天线最优分布问题的研究。圆形小区是对传统六边形小区的近似。本文将上一部分所述的线形小区的基站侧多天线最优分布问题推广到圆形小区。仍假设基站侧有若干端口，每个端口放置若干独立的发射或接收天线单元。移动台配置一根天线，用以接收或发送信号。无线信道仍被假定具有大尺度衰落、阴影衰落和平坦瑞利快衰落。在下行链路中，同样假设基站从所有天线中选择若干天线进行MRT。研究中仍然忽略各个发射天线的信号到达用户的时延差。在上行链路中，基站选择若干根天线采用MRC接收移动台的发送信号。在上述场景下，本文推导了上下行小区平均遍历容量的数学表达式，然后应用Jensen不等式得到小区平均遍历容量的一个下界函数，最大化该下界函数同样得到基站侧多天线所应遵循的“最小平方距离准则”。当用户在小区内均匀分布，基站侧多天线按照圆形布局（指天线端口只能均匀放置在一个与小区同圆心的圆周和可选的圆心位置上）方案分布时，本文推导出“最小平方距离”分布的摆放半径的解析表达式。仿真表明该半径接近最优半径。此外，在用户均匀分布，天线一般布局（指天线端口可以在小区内任意放置）条件下，本文应用广义Lloyd算法（矢量量化中的码本设计算法）给出了天线端口的“最小平方距离”分布。仿真表明当天线端口数小于20时，相比于圆心放置天线的圆形布局，经过广义Lloyd算法优化的一般布局只获得不大的容量增益。这说明圆形布局是一种次优天线布局。该部分研究为常规的六边形小区的天线最优分布提供了理论依据。　　 第三，多用户场景线形小区的下行覆盖基站侧天线的最优分布问题研究。假设基站侧有若干端口且每个端口只有一根天线（很容易推广到多根天线的情况），移动台只配置一根天线。基站的每根天线被预先分配若干互不相同的子载波。小区内的多个用户同时接收下行信号。用户的个数等于基站能够同时服务的用户数。基站通过调度为小区内的每个用户分配基站天线和子载波。每根基站天线的总发射功率固定。本文假设每根天线上的不同子载波有相等的发射功率，并采用穷举算法为用户分配天线和子载波。在此假设下本文给出多用户下行小区平均遍历容量之和，通过两次应用Jensen不等式得到容量和的下界函数，并通过最大化该下界函数得到基站侧多天线的次优分布。当用户位置相互独立且都为均匀分布时，本文给出天线次优分布的解析解。研究表明，多用户场景下基站侧多天线次优分布不仅与天线端口数目和用户分布有关，还与分配给每根天线的子载波的数目有关。仿真结果表明本文推导出的多用户场景下基站侧多天线次优分布位置接近在贪婪算法和最优资源分配算法下计算机搜索到的最优分布。此外，当每根天线分配的子载波足够多时，多用户场景中的天线次优分布就趋于单用户场景中的天线“最小平方距离”分布。