随着移动业务的不断发展升级,对数据速率的要求不断提高,进而要求更大的系统带宽。在IMT-A明确最大支持100MHz系统带宽之后,]LTE-A作为IMT-A候选技术之一既要满足这一指标需求,又要保证从LTE的平滑演进,因此LTE-A提出了载波聚合技术。载波聚合能够将连续或离散的以LTE系统载波为单位的组成载波聚合为更大带宽的LTE-A系统载波,从而实现最大100MHz的系统带宽。但是载波聚合在有效扩展系统带宽并提高频率利用率的同时,也带来了一系列新问题。本文的研究受华为科技基金《载波聚合关键技术研究》资助。第二章是对相关研究的综述,首先以LTE-A系统的性能需求为背景,充分证明了引入载波聚合技术的必要性,并详细介绍了载波聚合的分类。然后系统总结并全面分析了载波聚合所带来的问题,包括硬件受限问题、频谱异质性问题、对LTE-A的系统设计以及关键技术的影响。本文第三章对载波聚合场景下多用户下行多点协作的协作方式以及载波的分配问题进行了深入研究,提出了一种基于改进的颜色敏感图着色的分配算法。该算法能够有效进行载波聚合场景下协作方式和载波的分配,在用户个体数据速率和系统整体吞吐量之间取得良好的折中。该研究点的研究成果包括一篇EI检索的学术论文以及一项发明专利。本文第四章对载波聚合场景下下行多用户MIMO的秩自适应问题进行了深入研究,提出了一种多载波联合空域扩展比例公平调度算法进行秩自适应。该秩自适应算法能够在有效保障载波聚合场景下MIMO用户在时域、频域和空域三个维度公平性的基础上,尽可能地发挥MIMO技术的性能。