免授权频段LTE(LTE in unlicensed spectrum,LTE-U)技术将LTE系统部署到免授权频段,可以增加LTE系统的频谱使用资源。但是,LTE系统所采用的媒体访问控制(Medium Access Control,MAC)协议将会对已在免授权频段部署的Wi-Fi系统产生严重干扰。为了与Wi-Fi网络更加友好的共存,3GPP提出了采用先听后说(Listen Before Talk,LBT)机制的授权频谱辅助接入技术(Licensed Assisted Access,LAA),该技术一定程度上缓解了LTE系统对Wi-Fi系统的干扰。为了使得LAA网络与Wi-Fi网络更加友好和平的共存,大量针对于共存网络性能分析和性能优化的工作已经开展。本论文第一部分的工作主要研究包含多个运营商LAA网络的LAA/Wi-Fi混合网络的性能。当多个LAA网络与Wi-Fi网络共存时,网络冲突情况将会变得更加复杂。首先,本论文将共存网络的退避过程建模为二维马尔科夫链模型,并求解了节点的信道接入概率。然后,我们将异步网络对信道的访问抽象为一种超帧结构,并基于此,推导了混合网络的吞吐量。最后,通过蒙特卡洛仿真来验证我们理论分析的正确性,并且分别评估了延迟周期和时隙参数对吞吐量性能的影响。实验结果证明了本论文理论分析的正确性。本论文的第二项主要工作是提出了一种基于机器学习的LBT竞争窗口动态调整机制。该机制利用Light GBM模型来预测混合自动重发请求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)的反馈情况,并据此对竞争窗口的大小进行提前的干预,以期提升系统吞吐量。仿真结果表明,本论文所提出的竞争窗口动态调整机制,能够显著提升LAA/Wi-Fi混合网络的吞吐量。