随着移动通信技术的迅猛发展,当前无线信道资源日趋紧张。如何有效地提高信道利用率,成为移动通信领域面临的重要课题。由于多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)技术在提高系统容量和信道利用率方面表现出的巨大潜力,因此受到了业界的广泛重视,并被3GPP长期演进(LTE)项目列为必选的关键技术之一。在LTE上行链路中,由于受到用户终端体积、成本与功耗等多方面因素的影响,传统的MIMO技术的实际应用变得比较困难。而虚拟MIMO技术的提出较好的解决了这个问题,它将具有单个天线的多个独立用户进行虚拟配对,然后通过相同的时/频资源进行用户数据的传输,实现了空间复用增益和分集增益,使整个系统的容量和信道利用率得到了明显的提升和改善。其中,虚拟MIMO技术的关键部分是用户配对算法,它的优良与否直接关系着整个系统性能的好坏。鉴于虚拟MIMO技术在LTE上行链路中的巨大应用前景,本文主要针对虚拟MIMO系统用户配对算法进行了研究,并在广泛研究配对算法原理的基础上,对一种SUP半正交配对算法提出两种改进方案。本文主要进行了以下几方面的工作：(1)概括分析了3GPP LTE项目的演进背景,并对LTE系统的网络架构和技术特点进行了研究,介绍了虚拟MIMO技术应用的整体背景。(2)对LTE物理层应用的正交频分多址(OFDMA)技术、单载波频分多址(SC-FDMA)技术和多输入多输出(MIMO)技术进行了大量广泛的基础性研究,涉及到各项技术的基本原理、生成方法、系统模型、特点等方面,引出了应用虚拟MIMO技术的必要性。(3)首先对虚拟MIMO的信道容量进行了分析。接着对虚拟MIMO配对算法领域的几种经典算法进行了研究,包括算法的原理、配对流程、优缺点等方面,并且通过仿真对几种算法在系统吞吐量和用户公平性方面的优劣进行了对比分析。(4)对配对算法领域内的一种SUP配对算法进行了分析,并指出了算法在用户公平性方面存在的不足。针对原算法存在的缺陷,文中提出了两种相应的改进方案。第一种是基于SNR门限的SUP半正交配对传输策略,在该方案中,对于低于设定的SNR门限的用户进行直接传输,而对于信道质量较好的用户采用原SUP算法进行配对传输。第二种方案则是对第一个配对用户的选择标准进行了改进,不再单纯的选择那些具有最大SINR的用户,而根据比例公平准则选择用户,有效地改善了原算法的公平性能。最后通过仿真,表明改进方案在公平性方面较原算法有了较大改善,同时系统吞吐量方面表现得也很接近,因此为实际工程应用提供了良好的算法方案选择。