随着移动通信技术的迅猛发展,用户数据量不断增加,业务类型也日趋复杂多样化。为此,ITU-R组织要求第四代无线通信系统在有限频谱资源条件下满足更高的性能要求。为此,3GPP组织在LTE-Advanced系统中制定了一系列的技术发展方向,包括中继技术,载波聚合,协作式多点传输技术等。载波聚合技术能够将小带宽、不连续的频谱资源集中利用,扩展系统带宽,在满足下一代通信系统高速率传输要求的同时,还能够保持与LTE系统良好的后向兼容性,从而促进LTE-Advanced系统的商用化进程。本文在介绍LTE-A系统演进过程、性能需求的基础上,对LTE-A系统的各项关键技术,包括载波聚合技术的分类、数据聚合方案、部署场景以及信令设计等方面予以了重点介绍。接着本文对载波聚合场景下物理上行控制信道进行了介绍,对于支持载波聚合新增的两种特定格式,从处理流程以及特定模块实现两方面进行了详细介绍。由于LTE-Advanced系统采用在MAC层进行数据聚合,本文对载波聚合中成员载波与HARQ进程的映射机制进行了研究。本文在对载波聚合上行控制信道的评估中,针对PUCCH format3所采用的双RM编码方式,给出了快速译码算法及其性能曲线。本文在传统的成员载波与HARQ进程映射机制研究基础上,提出了一种基于排序的折中映射方案,该方案能够以较小性能损失为代价换取信令开销的降低,最后通过仿真验证了改进方案的优越性。