为了进一步增强TD—LTE系统性能和组网能力，本着后向兼容平滑演进的原则，TD—LTE在后续版本（命名为LTE—Advanced）中新引入了载波聚合、中继、多天线增强、多小区协作、自组织网络等新技术以提升峰值速率、降低小区间干扰，提高运营效率等。
其中，载波聚合（Carrier Aggregation，CA）技术通过同时使用多个（最多5个20MHz）LTE载波的方式，可以提高用户的峰值速率。同时，载波聚合还可以将运营商零散的窄带频谱整合在一起，可有效提高频谱资源的利用效率和用户业务体验。
为了提高部署灵活性，解决缺乏有线回转链路时的部署问题，LTE—A中引入了中继（Relay）技术。中继技术是指在基站和终端之间的通信链路中加入Relay节点，实现对基站和终端之间的数据转发，实现了在提高了网络的覆盖的同时，对干扰的有效控制。中继技术可以实现TD—LTE灵活、快捷的部署，降低对有线回传的依赖。
为了进一步提升峰值速率和整网传输效率，LTE—A中引入了增强多天线技术，下行最大支持8层传输，上行最大支持4层传输。
多小区协作（CoMP）技术通过相邻多个小区之间的协作处理，可以有效降低小区间干扰，提高小区边缘用户的业务体验。
另外，LTE—A还引入了很多自组织网络技术（SON）的增强功能，如支持导购网及RAT间的移动鲁棒性优化（MRO）和移动负载均衡（MLB）的eSON，通过商用终端上报的测量结果来获取网络优化所需要的相关信息的MDT等，以达到进一步降低网络优化和维护成本的目的。