超密集网络部署是5G系统中不可或缺的关键技术,基站的超密集部署使得系统中有更多的无线资源可以分配给终端使用,为多连接提供了广阔的应用空间。在多连接场景中,通过多条链路的协同服务,能够带来提高移动鲁棒性、通过干扰协调提升信干噪比降低误码率等额外的增益。此外,多连接技术还能够实现跨4GLITE、5G以及WiFi等多个系统的数据聚合,使UE对数据通路的选择有了更大的灵活度。多连接作为一个新兴的技术,仍没有被透彻地研究,许多方面的设计还不完备,仍然有众多需要改进的技术环节和亟待优化的算法策略。本论文以此作为切入点,针对多连接技术初涉及的未曾被设计的必需模块、以及影响整体系统性能的多连接关键技术,进行设计、优化和改进。本论文对多连接接入与切换过程的基站选择策略进行了设计与实现,提出了一种自适应动态协作基站簇选择策略,力图最大化地利用超密集部署的富余无线资源,并尽量减少对系统造成额外负担;提出了一种应用于多连接分流模块的流控算法,以较低的计算复杂度和较小的信令开销,实现了业务分流的负载均衡,并能够抵抗前传链路非理想性带来的时延干扰;基于5G低时延场景,评估了传统的完全数据重复传输方案的传输时延增益,并在此基础上对该方案进行改进与优化,设计了互补数据重复传输方案,在此前基础上进一步减小了数据传输时延。