为了满足ITU提出的4G移动通信系统的需求,3GPP在LTE系统的基础上开展了LTE-Advanced的标准化工作。TD-LTE-Advanced是具有中国自主知识产权的TD-LTE的增强型版本,是国际主流的第四代移动通信标准。TD-LTE-Advanced系统中广泛采用了多天线技术来提升系统性能和用户体验,并提供了不同的传输模式来满足不同场景的传输需求。同时,为了达到扩展覆盖、满足热点区域用户传输需求等目的,在TD-LTE-Advanced系统中也广泛引入了Relay技术,对这些技术的研究和探讨对实际网络部署具有重要意义,因此,本文对于TD-LTE-Advanced系统中的多天线技术进行了详细的仿真和性能评估,并且对Relay技术进行研究分析,从而为实际网络部署提供重要参考。论文首先对于TD-LTE-Advanced系统的概况进行了简要分析,包括TD-LTE-Advanced系统的系统架构和中继、MIMO等关键技术,随后,论文进行了多天线技术和Relay技术的研究工作。在对多天线技术的研究中,论文针对不同传输模式、不同系统负载情况进行了详尽的仿真分析,同时评估了不同SRS发送方式对天线技术的性能影响。论文对TD-LTE-Advanced系统的小区覆盖和同异频组网等无线网络性能进行了评估,从而得到不同负载下的系统性能。在多天线技术研究的基础上,论文对中继系统的多天线技术进行了研究,主要讨论了中继回传链路的多天线传输方案。针对中继回传链路容量受限问题,论文提出了一种基于相关性角度选择的回传链路传输优化方案,并对此方案进行了证明和仿真分析。通过仿真分析可以看出,该方案能够有效提升中继系统Backhaul链路的性能。论文在最后对全文进行了总结,并对多天线技术和中继技术的研究方向进行了展望。