LTE-A作为第四代移动通信标准LTE的演进版本，它具有传输速率更快、资源分配更灵活、频带更宽以及频谱利用率更高等优点。作为具有自主知识产权的TD-LTE是在已经大规模商用的TD-SCDMA通信系统的基础上发展而来，它已经在全球范围内得到了广泛的研究和应用，而TD-LTE-A是TD-LTE的增强技术，它在使用LTE的网络架构的基础上增加了载波聚合、双流等核心技术，进一步提高带宽及传输速率等许多新的关键技术。　　为了进一步提高数据传输速率以及频谱利用率等，本文在完成LTE-A协议栈中PDCP层、RLC层以及MAC层的分模块设计的基础上，着重针对MAC层的关键技术进行深入的研究。MAC层的关键技术包括资源上下行调度、载波聚合、双流技术的设计、触发机制的实现以及数据传输过程等。资源的上下行调度是数据传输过程中基站和终端对资源调度的管理;载波聚合将多个连续或离散的LTE成员载波聚合成一个较宽的LTE-A系统载波，能够有效的解决无线资源短缺的状况，提高频谱利用率，同时完成了LTE系统向LTE-A系统的平滑过渡;双流传输机制共享成员载波而使用同一块PRB资源，并通过多天线相互独立的传输数据;触发机制能够根据传输数据量的大小有效的触发LTE-A系统的多载波单双流传输。本文通过对LTE-A协议标准的分析，根据协议对数据链路层的PDCP层、RLC层以及MAC层进行了研究，并分别对终端和基站进行了框架设计、流程图设计以及代码的设计，最终实现了MAC层的载波聚合和双流技术以及资源调度等关键技术。除了以上MAC层的关键技术，针对各层之间数据传输频繁，为了减少内存冗余，同时对LTE-A协议栈的存储机制展开研究，采用了“mBlk-clBlk-Cluster”三元组存储池结构完成内存数据“零拷贝”的过程，实现了各层数据的快速传递，减少了内存占用。　　通过搭建测试平台模拟实现终端和基站的部分功能验证。在500MHz的主频下测试，实现了多载波双流和多载波单流的传输，并最终实现了上行300Mbps，下行600Mbps的峰值速率，此结果表明多载波双流协议栈能够满足LTE-A的功能。