MIMO (Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)技术通过在收发两侧配置多根天线,提升了有限带宽上的系统容量和频谱效率。但是,传统MIMO技术中采用的2D信道模型缺少对垂直维分布用户的区分,限制了 MIMO系统性能的发挥。另外,在MIMO系统中,良好的系统性能还依赖于基站获取的下行信道信息的准确度。FDD(Frequency Division Duplex,频分双工)模式中,下行信道信息由用户反馈给基站。随着天线端口的增多,反馈开销也同步增加,当用户处于高速移动状态中时,反馈的时效性成为影响MIMO系统性能的主要因素。本文依托中国信息通信研究院LTE-A (Long Term Evolution Advanced,长期演进技术升级)标准化项目,对3D-MIMO信道搭建及3D-MIMO系统反馈机制进行了研究。论文开展的主要工作包括:(1)本文基于标准化建议的信道模型进行了 3D-MIMO信道搭建,对特定的信道参数进行了校准,并实现了系统级仿真中的几个关键模块,包括:业务模块、用户调度模块、预编码模块和码本选择模块。(2)基于准确的3D-MIMO信道模型,提出了一种用户高速移动状态下基于双级码本循环预编码的“半开环”反馈机制。仿真结果表明,在用户高速移动的场景下,“半开环”反馈机制能够有效提升反馈的时效性,优化小区的覆盖性能,降低反馈开销。(3)针对码本设计复杂度随天线端口增加快速上升的问题,研究了多用户MIMO系统中基于最大奇异值的显式反馈和基于双码本反馈的隐式反馈方法。仿真结果表明,相比隐式反馈,显式反馈不需要进行复杂的码本设计,同时又可以带来近50%的小区平均吞吐量提升。