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随着无线移动通信用户的不断增加及用户需求和业务量的不断增加,移动通信的数据量呈现爆发式增长,当前移动通信受限于微波频段的带宽,已不能适应科技发展的需求,为此,开发利用毫米波频段的宽带移动通信成为研究热点。毫米波波长较小,使得天线物理尺寸很小,使得大规模MIMO技术能够应用于毫米波通信系统中,并能够提供波束成形增益。相比于传统的微波通信,毫米波穿透能力差,衰减大,且应用MIMO技术和波束成形技术,使得当前无线通信的接入技术不能应用于毫米波系统中,因此毫米波系统的接入问题成为研究的热点。未来无线通信将是融合、协同的多制式共存的异构网络。毫米波通信严重依赖高定向传输克服各向同性路径损耗,使用定向传输使接入过程变得复杂。该过程会在间歇连接和从空闲模式恢复到工作模式情况下触发。因此,解决接入问题将对毫米波系统的延迟产生重大的影响。尤其在高移动应用场景中,例如车联网,需要频繁的重建和恢复无线链路。减少接入延时能够极大的提高自动驾驶的安全性和自动化程度。利用低频信道的空间信息-带外信息,能够有效减少毫米波链路建立的训练开销,使用带外信息可以对所有应用毫米波通信的程序产生积极的影响。本文主要研究高低频混合组网用户接入过程中波束选择问题,当前研究毫米波系统接入的方法主要有穷尽法、迭代法、压缩感知法、基于地理位置信息的接入方法、基于上行链路控制的多小区用户接入方法。本文使用低频信道的空间信息辅助毫米波系统建立无线链路。低频信道使用频率为低于6GHz的频谱资源(sub-6GHz),采用全数字波束成形架构,毫米波系统使用28GHz频段,采用模拟波束成形架构,根据多带相关信道特征建立了高低频组网的多带相关信道模型。Sub-6GHz信道和毫米波信道具有空间一致性,提取sub-6GHz信道的空间信息-带外空间信息,然后用于毫米波系统接入时的压缩感知波束选择,根据提取的带外空间信息,使用对数加权的正交匹配追踪算法(LW-SOMP)对稀疏信号进行重构。此外,根据迭代法,提出了低频辅助毫米波系统的迭代波束选择。最后对穷尽法、压缩感知法、低频辅助毫米波系统的LW-SOMP压缩感知法、低频辅助毫米波系统的迭代法的性能进行比较。仿真结果表明在高低频混合组网中使用迭代法辅助毫米波系统接入的性能优于LW-SOMP方法。