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随着无线数据业务的迅速增长,传统的网络已经不能满足未来通信需求。第三代合作伙伴计划(The3rd Generation Partner Project,3GPP)启动长期演进(Long Term Evolution, LTE)技术研发项目,以期提升空口传输数据速率。这种以正交频分复用(Orthogonal Frequency Di-vision Multiple, OFDM)和多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output, MIMO)为核心技术的网络被业界公认为“准4G”系统。较之第三代通信技术(Three Generation,3G), LTE系统实现了小区架构的扁平化和空口速率质的提升。进一步的,伴随着移动互联的广泛应用,3GPP目前聚焦于LTE技术的演进(LTE-Advance, LTE-A)及其后续系统版本,并提出高性能、低成本的LTE室内/热点(LTE Hotspot/indoor, LTE-Hi)部署方式和三维(3-Dimension,3D) MIMO技术。MIMO-OFDM作为LTE/LTE-A系统中的关键物理层技术,随着LTE系统演进逐渐地发展成熟。丰富的空、频域资源虽极大地增加了无线环境的自由度,也对资源管理技术提出了挑战。一方面,由于LTE/LTE-A中采用正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)关键技术,相邻基站复用相同的资源,造成同频干扰从而影响系统性能。亟需设计合理的资源管理算法,以保证系统的覆盖能力和传输速率。另一方面,在LTE/LTE-A系统中,为了保证基站端调度算法和资源管理策略的合理性,用户通过闭环反馈的方式上报信道信息(Channel State Information, CSI)。若上报的信道信息不准确,势必会造成系统性能的极大折损。基于上述采用MIMO-OFDM技术的LTE/LTE-A系统中存在的问题,本文的研究将从两个方向入手：1)在不同的LTE/LTE-A场景下,如何通过资源管理的方式有效地降低同频干扰,从而优化系统吞吐量；2)在考虑多种反馈不可靠性的前提下,如何有效地进行补偿,并进一步提升系统性能。本论文的主要贡献包括以下几个方面：第一,针对LTE同构网络下的资源管理问题,考虑小区中心用户因为频率复用带来的性能折损,以中心用户数据速率作为系统的约束条件之一。基于软频率复用(Soft Frequency Reuse, SFR)技术,引入有效的资源管理算法。在小区中心用户数据速率满足一定需求的情况下,根据小区边缘用户和中心用户功率可调特性,研究协作资源分配方案,提升多小区系统的整体性能。第二,针对LTE-Hi场景的资源管理问题,首先研究城区室内场景的资源分配算法。本文提出基于相关窄带传输功率(Relative Narrow-band Transmit Power, RNTP)的资源分配算法,通过X2接口协调小区间的干扰。通过系统级仿真平台验证,所提基于RNTP的资源管理技术是一种有效的资源管理算法,且算法流程使用已有的协议框架,不需要增加额外开销。其次,针对城郊宏基站和家庭基站场景,本文定义两层系统的中断概率和宏小区用户频谱效率需求作为系统的约束条件,以最大化宏基站和家庭基站两层网络总的吞吐量为目标,研究自适应频率复用方案选择算法。同样采用系统级仿真证明,所提的算法相比传统资源管理算法,其两层系统吞吐量可以得到一定程度地提升。第三,本文在三维3D MIMO-OFDMA系统中,研究优化下倾角调整和资源分配的资源管理算法。若将小区用户根据性能特性分为中心用户和边缘用户,下倾角可通过竖直分裂的方式形成两个不同波束,分别针对内小区和外小区。引入小区间协作中的部分联合传输(Joint Processing,JP)模式和基于FFR的协作调度策略,以最大化系统总的吞吐量为目标,计算最优的3D MIMO阵列的下倾角设置,并提出相应的联合及次优的资源管理算法。算法仿真证明,增加了下倾角调整的3D MIMO资源管理算法远优于传统算法。第四,本文在LTE/LTE-A系统中解决反馈不可靠问题,重点研究秩指示(Rank Indicator, RI)的反馈问题。首先从MIMO-OFDMA系统理论分析入手,结合信道条件数,分析信道在不同传输流上的差异性,给出用户侧和基站侧RI的合理计算方法。进一步的,考虑在基站侧解决反馈时延、周期问题,通过预测信道条件数选择对于当前信道而言最优的空间传输流数。其次考虑在LTE/LTE-A实际系统中,信道条件数不容易量化的问题。本文提出了考虑误块率(Block Error Ratio,BLER)的情况下,精确的吞吐量计算方法,用于选择RI的取值。并进一步基于精确吞吐量计算方法,考虑在基站侧同时解决空间流数选择问题和反馈时延、周期问题,提出了基于信道质量指示(Channel Quality Indicator,CQI)调整的空间传输流数选择方案。系统级仿真证明,采用我们所提的算法可以选择合理的RI反馈和空间传输流数,保证空间传输流数选择的可靠性,从而优化系统性能。最后总结论文,并指出目前研究的不足之处以及未来的研究方向。