随着移动通信技术的发展，用户业务量和数据吞吐量不断增加，第三代移动通信系统已不能完全满足用户的需求。LTE(Long term Evolution)作为3G系统的演进，它的标准工作已接近完成。2008年3月，LTE-Advanced(以下简称LTE-A)项目在3GPP拉开了序幕，它是LTE的进一步演进，不仅支持ITE的全部功能，还支持与LTE的前后向兼容性。在系统带宽方面，LTE-A提出最大支持100MHz带宽。如果考虑到现有的频谱分配技术和规划，很难找到足够承载LTE-A系统100MHz带宽的整段频带。因此，3GPP提出使用载波聚合技术来解决LTE-A系统对频带资源的需求，这项技术可以将多个连续或离散的LTE载波联合在一起使用。本文针对TD-LTE-A系统中的载波聚合技术进行了研究。　　 本文首先介绍了载波聚合的基本概念，下行物理信道的基本结构，帧结构等。下行物理信道基本结构和帧结构参照LTE的设计。　　 其次研究了下行控制信道的设计。通过分析，物理控制格式指示信道和物理HARQ指示信道的格式可以沿用LTE的设计。根据3GPP的提案物理下行控制信道格式有四种可选方案，分别是独立物理下行控制信道，增加载波指示域的独立物理下行控制信道，公共物理下行控制信道和主辅物理下行控制信道，文中详细比较了这四种方案在系统调度灵活性、系统开销等各方面的性能，确定前两种方案优于后两种方案。　　 然后重点研究了这两种方案的系统性能。研究表明在聚合载波信噪比相差小时，独立物理下行控制信道误块率较低；相差大时，增加载波指示域的独立物理下行控制信道误块率较低。文中给出了一种终端上报载波聚合指示给基站的方案，基站根据上报调整下发的物理下行控制信道的格式，并通过大量仿真找到两个载波聚合时终端上报的门限。仿真结果证明聚合载波信噪比相差越大，系统性能提升越好。该方案为LTE-A系统中载波聚合技术的后续研究奠定了基础。