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随着第三代移动通信系统的逐步应用,人们对系统性能的需求日益提高,促使各标准化组织进行技术演进和革新。3GPP (Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)组织提出了LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目,在空中接口方面采用正交频分多址、MIMO(Multi-Input Multi-Output,多输入多输出)技术和链路自适应等关键技术,使系统性能得到巨大提升。为了满足ITU(International Telecommunication Union,国际电信联盟)IMT-Advanced(International Mobile Telecommunications-Advanced,先进的国际移动通信,简称为"IMT-A")技术征集的需要,3GPP将LTE演进到LTE-Advanced(简称为"LTE-A"),通过采用多用户MIMO,载波聚合等增强型技术,使其性能指标全面覆盖并高于IMT-Advanced需求,作为3GPP向ITU提交的4G(Fourth Generation,第四代移动通信)候选标准。本论文的选题来源于工业和信息化部电信研究院的“十一五”国家科技支撑计划重点项目《IMT-Advanced技术方案研究和关键技术研发》。课题内容是在IMT-A的标准化框架下,设计和实现LTE/LTE-A上行链路的系统级仿真平台,并对其关键技术进行评估,助力IMT-A技术提案评估以及后续标准制定工作。本文主要内容分为三部分。第一部分首先介绍了LTE的标准化及技术原理,然后简要说明了通信系统仿真的方法和性能评估指标。第二部分着重设计并实现了LTE/LTE-A上行链路的系统级仿真平台。首先设计了测试场景和仿真系统参数,然后对各功能模块进行技术方案选择与实现。最后基于所设计的平台仿真分析了不同配置下的系统性能。第三部分具体研究了LTE/LTE-A系统上行链路若干关键技术。第一节研究了部分功率控制,分析了其对系统干扰的影响,仿真得到了参数的最佳配置。第二节重点研究了随机配对原则下采用MMSE (Minimum Mean Square Error,最小均方误差)接收检测的的上行多用户虚拟MIMO方案,分析了各种多用户配对原则,并仿真验证了多用户系统相对单用户系统的性能提升。最后一节研究了VoIP(Voiceover Internet Protocol,IP话音)半持续调度方法,从理论上和仿真结果上分析其在节省LTE系统信令开销上相比于动态调度方法的优越性能。