近年来,物联网、移动互联网等技术迅速不断快速发展,极大的提高了用户对移动宽带网络各方面性能的需求,用户对于无线通信网络的质量和接入速率的要求也随之增长,因此3GPP等组织正逐渐将研究重点转移到LTE演进的下一阶段。一些领先的运营商和制造商认为,继续研究部署在低频段的宏小区覆盖增强技术固然重要,但对部署在更高频段的本地小区的性能增强技术的研究更加值得关注。因此在基于小小区部署的场景下,3GPP 提出了一种基于 Dual Connectivity 的系统架构,在 Dual Connectivity架构下,终端可以同时利用两个以上基站的无线链路资源,这些基站之间通过非理想的回程链路进行连接,可以分为主从角色,其中控制平面功能主要由主基站完成,用户平面功能由从基站完成或主基站与从基站共同完成。本文重点研究基于Dual Connectivity的LTE-Advanced系统架构及关键技术,包括四个方面:Dual Connectivity架构下的上行控制信息传输,提出一种缩短的PUCCH格式以适应中射频能力终端在频率转换子帧进行ACK/NACK反馈;Dual Connectivity架构下的非连续接收机制优化,充分利用用户平面协议架构特点协调终端对主从基站的非连续接收机制,进一步节省终端能量;Dual Connectivity主从基站间接口信令增强,通过增强主从基站间接口信令来解决由于从基站不能成功将数据转发到终端所造成的时延增大和资源浪费问题;将Dual Connectivity部署于非授权频谱,提出一种避免掩藏节点问题、保证系统友好共存的信道状态检测方案。仿真及理论分析结果表明,以上四种所提方案可以明显提升Dual Connectivity网络的系统性能。