移动互联网的飞速发展要求现今的无线通信系统能够提供丰富的基于位置的服务(LBS)——例如室内定位、位置签到、交通导航等供用户使用,因此,对更快速更准确的定位技术的探索成为了目前通信领域的研究热点之一。本文在第三代合作计划(3GPP)定义的增强型长期演进技术(LTE-A)协议演进的框架下研究LTE系统中室内定位的问题。区别于LTE中引入的二维定位技术,LTE-A中更注重三维定位的结果以及多种定位技术的融合。目前,时延估计算法由于其对终端和环境的要求较低而成为主流定位技术中的核心技术,本文在时延估计算法的基础上重点研究了基于定位参考信号(PRS)信号的观察到达时间差(OTDOA)定位的改进方案。主要工作与贡献如下:本文首先介绍了当前LTE系统中无线定位的解决方案,并给出了 OTDOA定位方案下求解定位位置的Chan/Taylor算法的推导。然后在此基础上,简单介绍了本文研究所搭建的系统级平台和链路级平台,并在解决系统级仿真接口的调用问题时,提出了一个针对Turbo编译码的误比特率的近似经验公式。针对LTE系统里OTDOA定位方法中最关键的指标——参考信号到达时间差(RSTD)的测量,首先简单介绍了时延估计算法和评价标准,然后分别从PRS信号和RSTD测量的角度提出了一些改进方案,并针对不同信道场景下的性能进行了仿真分析。仿真结果表明这些改进方案均能提升RSTD的测量精度。针对室内定位的场景中高度的定位问题,提出一种使用3D-MIMO的简洁混合定位方案,并对其性能进行了仿真分析。针对融合定位的研究趋势,给出了使用Taylor算法时OTDOA单独定位和使用混合GPS初始定位的仿真结果对比,发现在使用GPS提供的初始定位数据作为Taylor算法的输入能够取得更好的定位精度。