为应对WiMAX和其他移动宽带无线接入技术的竞争和占有4G市场,在3GPP组织提出LTE (Long Term Evolution,长期演进)项目以来,3G演进型系统实现了移动通信在3G之后的一次阶段性变革。随着LTE系统的迅速发展,3GPP在2008年3月通过了关于LTE-Advanced的研究项目,通过载波聚合、上下行MIMO的进一步扩展、协作多点传输与接收、接力通信等技术对LTE系统进行进一步的性能提高,以达到并超过ITU对IMT-Advanced的技术要求为目标,实现LTE的后向兼容,同时也作为3GPP向ITU提交的4G候选技术标准。本论文的选题来源于工业和信息化部电信研究院通信标准所的“十一五”国家科技支撑计划重点项目《IMT-Advanced技术方案研究和关键技术研发》。课题内容是在IMT-A的标准化框架下,设计和实现LTE-A上行系统级仿真平台,并对其关键技术进行评估,以服务IMT-A技术提案评估以及后续标准的制定工作。本文主要内容分为三部分。第一部分首先概述了LTE-A的标准化过程及关键技术原理,然后简要介绍了系统级仿真的方法和相关性能指标。第二部分着重按照模块化流程设计并搭建了LTE-A上行链路系统级仿真平台。首先设计了测试场景和仿真系统参数,然后按照基本通信流程对各功能模块进行设计与实现。针对每个模块中所用到的技术原理,结合代码实现进行了详细阐述。第三部分具体研究了LTE-A系统上行链路若干关键技术。第一节研究了上行多点协作传输技术,针对两种调度算法给出了性能分析。第二节重点研究了上行多用户MIMO配对算法,分析了三种多用户配对算法,研究分析了不同调度算法的性能。最后一节研究了上行多用户MIMO系统的功率控制,在传统部分功率控制基础上提出了对中心用户和边缘用户功率进行不同比例的调整,在系统吞吐量和小区干扰水平之间取得最佳折中。