随着移动数据流量的激增和用户对差异化业务需求的日益增加,IMT-2020 5G推进组提出全频段接入技术以应对频谱资源短缺带来的巨大挑战,从而提升网络容量。由于授权频谱资源不足,需要开发非授权频段和毫米波频段以保证5G网络的服务质量(QoS)。因此,针对较为复杂的多用户差异化业务场景,如何高效利用非授权频谱和高频段毫米波资源是目前5G网络需要解决的难题。因此,本文以提升网络QoS为目标,从多频段接入的角度切入,考虑差异化业务的QoS需求和频谱质量差异,提出授权和非授权频谱聚合方法和毫米波资源分配方法,实现多频段频谱资源的高效利用。本文主要贡献如下:(1)提出了服务质量保证的授权和非授权频谱聚合与分配方法。针对授权和非授权频谱聚合下的LAA和WiFi共存场景,借助马尔科夫链模型对共存系统信道接入机制进行建模分析。采用资源分配的效用函数理论,以最大化LAA和WiFi系统的总效用为优化目标,考虑QoS业务和BE业务的差异化业务需求以及授权和非授权频谱质量差异,基于优化模型的最优解提出两步授权和非授权频谱联合分配方法。提出对授权频段带宽和非授权频段信道占用时间的动态分配方法,实现授权和非授权频谱的高效聚合;(2)提出了毫米波多波束干扰场景下多用户资源分配方法。针对毫米波多用户多波束场景,基于业务速率需求差异、用户公平性、时延、队列缓存状态构建资源分配效用函数,以此表征用户调度优先级。进一步,考虑毫米波小区内非正交波束间干扰对资源分配的影响,提出多波束干扰场景下多用户资源分配方法,包括:波束选择和用户调度两个过程。本文搭建了仿真验证平台,相比于传统分配方法,本文所提出方法可降低高速率视频业务平均时延约28%,平均丢包率约90%。最后,对本文研究内容进行总结,并对多种无线通信技术融合和毫米波频谱聚合技术进行展望。