自2007年以来,全球移动通信数据呈现爆炸式增长。据统计,从2008年至2010年,全球移动数据业务增长了522%。并且据权威机构预测,2016年全球移动数据流量将增长至2011年的18倍。无线通信业务的迅速增长及其高速和宽带化特征使得对频谱资源的需求日益加大,同时也使得频谱资源的供需矛盾问题日益突出。按照无线移动通信系统的快速发展趋势,未来5-10年将面临大量的频谱缺口。为保证对频谱资源的有效利用,需要对宽带移动业务与广播、卫星、气象、定位等业务之间频段使用的有效性进行充分评估,探索适用于宽带移动业务频段的使用方式。因此,本文以系统共存为出发点,主演研究了基于邻频异制与同频同制场景下两种典型的通信系统：LTE无线通信网络和Wi-Fi无线通信网络的频谱使用效率并提出针对性的改进建议。(1)在邻频异制场景中,本文选用了工作在1980MHz-2010MHz频段的MSS (Mobile Satellite System)系统和未来有可能部署工作在2010-2020MHz的TDD-LTE (Time Division Long Term Evolution)系统,研究两系统在邻频条件下,LTE系统容量的损失情况,进而得到所在频段的频谱使用效率,具体而言：首先,本文基于传统的宏蜂窝小区结构,采用蒙特卡洛仿真方法搭建了LTE系统级仿真平台。而后,通过对MSS系统的分析,在LTE系统平台的基础上添加了卫星通信波束与地面终端模型。最后,基于以上模型对不同终端密度。得到了不同覆盖模式、不同终端发射功率下的LTE系统用户(分为小区边缘用户和正常用户)的频谱利用率情况,并提出了针对性的改进意见。(2)在同频同制场景中,本文研究了都工作在2.4GHz频段的便携式Wi-Fi设备以及地铁CBTC(Communication Based Train Control)系统。具体来说：文中首先分析得到两种通信设备的共存场景,并以此为依据,建立干扰共存系统模型。其后,通过理论推导得到影响地铁CBTC系统下行链路通信的关键因素——DCF (Distributed Coordination Function)协议,并通过控制变量法量化得到了车箱内Wi-Fi设备的数量以及数据帧长度对CBTC系统的影响,仿真结果显示出随着车厢内便携式Wi-Fi设备数据帧的增长以及Wi-Fi设备的增多,CBTC系统会有很大的概率因严重的干扰而被迫停运。基于仿真结果和理论推导,本文进而提出的动态碰撞缩减退避窗口DCF (Distributed Coordination Function)算法以及多信道实时动态监听技术。仿真结果表明,算法在大大减小地铁停运可能性的基础上,大大提高了频谱使用效率。综上所述,文中围绕邻频异制以及同频同制两种场景下频率使用效率的相关问题,选择了LTE与MSS和Wi-Fi设备与地铁CBTC系统这两种共存场景进行研究。从频率选择上来看,涵盖了邻频和同频两种干扰场景；从制式上来看,涵盖了蜂窝通信系统、卫星通信系统、无线局域网络以及特种设备通信系统这四大类；网络类型上,涵盖了LTE蜂窝网络这种集中式组网结构和便携式Wi-Fi设备这种分布式组网。因此,本文较为全面的实现了对常见场景下的频谱效率问题的研究,并提出针对性的改进方案,这为后续的频谱效率研究提供了良好的契机。