随着无线通信技术的不断发展,对于通信协议的研究进入了新的阶段。因此,对利用仿真的方法评估系统与链路的性能,以及开展相关算法的研究,提出了更高的要求。相比传统的链路级仿真与系统级仿真,PHY/MAC联合仿真是一种更好的对于无线通信系统的研究方法。联合仿真通过在系统级仿真中引入真实的物理层处理,并在链路级仿真中加入MAC层的控制,使仿真结果更加真实可靠。OpenAirInterface (OAI)是针对无线通信和信号处理而研究开发的开源LTE仿真平台,其具有良好的系统框架。在OAI仿真平台研究的础上,本论文实现了PHY/MAC联合仿真,包括物理层的流程设计与实现,MAC层随机接入、调度、复用与解复用功能模块开发,以及层间接口的定义与实现。此外,为了提升仿真的工作效率,适应不同的研究需求,在联合仿真中应用了物理层抽象技术和实现了多计算机联机仿真的工作模式。仿真与实验结果表明,PHY/MAC联合仿真模拟了真实的LTE通信系统,联机仿真在不同计算机间实现,MAC层各功能模块正确运行,物理层抽象技术在保证准确性的前提下提升了系统性能。调度是LTE业务流控制的关键机制,为用户分配进行时间和空间资源。调度算法的研究既是联合仿真实现工作的理论延伸,也体现了联合仿真的优势。一个好的调度算法需要实现公平与效率的折中,本文在对传统调度算法研究的基础上,通过引入经济学中效用的概念,应用边际效用的思想,提出了基于效用函数的创新调度算法,实现了公平与效率的统一。仿真结果表明,调度算法在保证高水平用户间公平性的基础上实现了系统吞吐量的最大化。