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随着移动终端的不断普及和新的移动通信业务的不断出现,移动互联网进入了新的增长阶段,用户对于移动数据业务的需求呈现爆发式的增长。目前,非授权频段长期演进（Long Term Evolution-Unlicensed,LTE-U）技术被认为是用于提升接入网络容量、降低运营商成本的最具前景的方法。然而,由于非授权频段属于工业、科学与医疗（Industrial Scientific Medical,ISM）公共频段,主要供WiFi系统使用,而LTE-U系统和WiFi系统具有不同的信道接入方式,且独立运行,相互之间缺乏有效的协调机制来管理信道接入和频谱干扰,为两种系统的合理共存带来了困难和挑战。本论文在充分调研LTE-U与WiFi共存网络国内外研究现状的基础上,针对非授权频段LTE-U与WiFi共存网络中的信道接入和载波选择等问题展开研究,分别提出了一种信道接入机制和两种成分载波选择算法,以提升非授权频段LTE-U与WiFi共存网络的性能。首先,论文针对非授权频段LTE-U与WiFi共存网络中的隐藏节点问题,提出了一种具备冲突避免的增强型先听后说信道接入机制。为支撑这一机制,论文提出了一种增强型LTE-U节点结构。该节点结构在LTE-U基站中添加了WiFi单元,并对LTE-U基站和用户设备的无线资源控制（Radio Resouce Control,RRC）层和媒质接入控制（Medium Access Control,MAC）层功能块重新进行定义,从而使得LTE-U节点和WiFi节点之间能够交互信息。同时,进一步定义了WiFi单元中的e-MACWiFi和LTE-U单元中的e-RRC间需要交互的信息内容以及相应的信息格式。基于增强型LTE-U节点结构,提出了一种增强型先听后说（e-LBT）信道接入机制。该机制在基础先听后说（Listen Before Talk,LBT）机制基础上添加了请求发送/清除发送（Request to Send/Clear to Send,RTS/CTS）握手流程,从而避免共存网络中的隐藏节点问题。最后,通过仿真实验结果,对所提出的增强型先听后说信道接入机制进行了性能评估。仿真结果表明,当LTE-U与WiFi共存网络中存在较多的隐藏节点和数据包冲突时,e-LBT信道接入机制可以有效解决隐藏节点问题,减少数据包冲突,提升系统吞吐量。然后,论文针对非授权频段LTE-U与WiFi共存网络中的成分载波选择问题,提出了一种面向吞吐量性能的成分载波选择算法。为了支撑这一算法,论文引入了一种载波监听自适应传输机制的实现方法,用于协调在单个成分载波上LTE-U用户和WiFi用户的传输。在此基础上,提出了一种面向吞吐量性能的成分载波选择（U-CCS）算法,在保障WiFi网络最小吞吐量需求的条件下,综合考虑载波负载和信道状况,为新到达的LTE-U用户选择成分载波。最后,通过仿真实验结果,对所提出的面向吞吐量性能的成分载波选择算法进行了性能评估。仿真结果表明,相较于其他成分载波选择算法,所提出的U-CCS算法能够获得更大的最小LTE-U用户吞吐量和最小WiFi用户吞吐量。此外,U-CCS算法能够保障WiFi用户的最小吞吐量需求以及连续到达的LTE-U用户之间的吞吐量均衡。最后,论文针对不同类型LTE-U用户的服务质量（Quality of Service,QoS）需求问题,提出了一种面向QoS保障的成分载波选择算法。论文首先将LTE-U用户划分成两种类型:LTE-U类型1用户和LTE-U类型2用户。LTE-U类型1用户具有特定的最小吞吐量需求,而LTE-U类型2用户只能接受网络所能提供的尽力而为的服务。同时,引入了一种增强型载波监听自适应传输机制来协调在同一成分载波上LTE-U类型1用户、LTE-U类型2用户和WiFi用户的传输。在此基础上,提出了一种面向QoS保障的成分载波选择（Q-CCS）算法。该算法在保障LTE-U类型1用户最小吞吐量需求和WiFi用户最小吞吐量需求前提下,为新到达的LTE-U类型1及类型2用户选择成分载波。最后,通过仿真实验结果,对所提出的面向QoS保障的成分载波选择算法进行了性能评估。仿真结果表明,与随机选择（RS）算法相比,所提出的Q-CCS算法能够实现更大的用户效用值。