中国政府将在今年年底前发放4G牌照，推动LTE在中国这个重量级大市场的商用。作为LTE的演进技术，LTE-A不仅可以提供更高的数据速率和频谱利用率、更大的覆盖范围，还可以降低业务的延迟，支持多种无线接入技术，有利于运营商推出更多实时性、高速率业务。在4G的应用和推广过程中，软件无线电技术是加速4G发展的关键。运用软件定义无线电技术可以提高LTE-A软基站设计的性能、灵活性、可扩展性以及加快其上市时间。将其应用到LTE-A的软基站的开发中，对LTE-A无线空中接口的研究与实现具有现实意义。　　本文主要研究了LTE-A系统的下行MAC层控制机制并用软件对其进行实现。首先主要叙述LTE-A系统的关键技术以及性能，以及软件定义无线电技术的发展，接着对LTE-A无线空中接口协议进行概述，提出了一种LTE-A协议栈的开发设计方案，该方案全部用软件实现，各个单元之间的操作互不影响，由各自线程控制，可以利用多核并行处理提高效率;本方案适用于单机模式或者多机模式，这种复合模式可以进行更灵活的组网，并且充分利用计算资源;本方案的协议栈单元模块采取多线程处理的方式，各个功能部分都具有各自的线程，相互之间没有直接的串行控制影响。本文重点给出了MAC层下行功能设计和实现的具体方案。本文的软件设计过程主要包括下行MAC层的HARQ模块、随机接入模块、调度模块，设计了各功能模块的流程、接口与状态机;最终通过C++语言编程实现MAC层下行基本功能模块，并对各功能模块进行功能测试，集成测试以及系统仿真优化，最终成功实现了整个MAC层下行模块的功能，达到了设计目标，同时通过对下行调度算法进行仿真，使系统可以在满足用户公平性的同时最大化系统吞吐量。　　本文提出的设计方案相比于硬件实现，具有更大的灵活性，开发方便、成本低、可扩展性强，可以减少开发及维护的总体投资，并且有助于推进4G软基站的部署和网络的覆盖。