LTE-Advanced是3GPP为满足IMT-Advanced的4G移动通信系统要求而制定的技术标准,它在LTE标准的基础之上增加了几项关键技术,从而能够实现更高的峰值传输速率和频谱利用。载波聚合正是LTE向LTE-Advanced升级的过程中加入的一项关键技术,它旨在通过聚合多个零散的窄带频谱给移动通信系统,使之能够在足够带宽下工作,同时提升那些零散频谱的利用价值。LTE-Advanced下需要实现非连续,非对称的载波聚合,同时要求对原有LTE系统保持后相兼容,这就对载波聚合实现的设计带来了更高的要求。本文首先介绍LTE-Advanced和载波聚合的背景,引出需要载波聚合的原因和面临的挑战,然后针对载波聚合下的两个问题——OFDM连续载波聚合下的CM(Cubic Metric,立方度量)和跨成员载波HARQ重传设计进行了详细研究,先分析问题产生的原因和在LTE-Advanced的特殊性,然后结合协议设计了解决方案,从仿真性能,对协议的兼容性等多个角度对各种方法进行了比较,并分析了各种方法的适用环境和局限性。本文对LTE-Advanced下的CM问题的研究主要包括两方面,一方面是研究常用的降低峰值方法削峰滤波在载波聚合下的性能,由于采用CM代替常用的峰平比(PAPR),这本文的研究中会得到一些和以往不同的结论;另一方面研究载波聚合下由于重复的导频产生的峰值问题,设计通过选择相位旋转,设置不同循环时延方法解决这一问题,并对他们进行了比较。对HARQ的研究主要是设计通过跨成员载波重传获得成员载波间分集增益的方法,并和不做分集的系统,通过其他方式获得分集的系统进行性能对比。另外,本文还总结了3GPP标准化工作组在载波聚合标准相关方面的进展。