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与基于码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)的3G技术相比，LTE(LongTerm Evolution)作为下一代宽带无线通信的主流标准，拥有高数据传输速率以及低系统时延等诸多优点。MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)和OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)作为LTE的两大关键技术，具有高频谱利用率，能有效对抗频率选择性衰落，可在不增加频谱资源和发射功率的情况下，有效提高系统容量。协作多点传输（Coordinated Multiple Points Transmission/Reception，CoMP）作为LTE-A（LTE-Advanced）关键技术之一，利用不同地理位置的多个传输点协同为用户服务，提高小区平均吞吐量特别是小区边缘用户吞吐量。本论文主要针对LTE/LTE-A中的MIMO-OFDM和CoMP技术，研究在高移动场景下的无线通信系统性能。 首先，基于作者参与的高移动性系统级仿真平台，论文给出了平台设计与搭建工作。根据高移动性场景的网络拓扑和系统架构，从整个系统的角度对高移动性宽带无线通信物理层与数据链路层进行了仿真，分析了系统覆盖、频谱效率等性能指标，该平台为后续的研究与仿真分析奠定了基础。 其次，就高移动性对MIMO-OFDM传输性能的影响进行了研究。列车高速移动一方面导致多普勒频移，带来严重的子载波间干扰(Inter-Carrier Interference，ICI);另一方面信道的快时变性使得过时信道状态信息对性能的影响愈加严重。通过联合考虑这两个因素的影响，论文推导出一个资源粒子(Resource Element，RE)上的信干噪比（Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR）表达式;提出一个二维链路级-系统级映射模型，将一个资源块上所有资源粒子的SINR进行非线性平均并映射到误块率(BlockError Rate，BLER)曲线，为系统级仿真提供接口。 最后，在系统级仿真平台中搭建了CoMP模块，研究了高移动性下CoMP联合发送方案。CoMP联合发送非相干传输能有效提高列车小区边缘的频谱效率，但没有联合考虑协作信道矩阵，且信道状态信息反馈开销较大。为此，本文采用了一种基于天线选择的CoMP联合发送方案。分析和仿真结果表明该方案能有效增强小区边缘频谱效率，同时减少反馈开销。