无线通信系统可用无线频谱资源的稀缺性与无线通信对频谱资源不断增长的需求量之间的矛盾正在日益激化着,因而频谱资源将会成为未来无线通信系统设计时首要考虑的因素。而异构网络作为一种最有前途的、最低成本的可有效增大移动网络容量的组网方式,吸引了业内人士的广泛关注。本论文分析了单层蜂窝网络、由宏基站和微型基站组成的两层异构网络及WLAN与蜂窝异构组网三种组网情况下的频谱效率,其中频谱利用效率的衡量指标为单位面积的频谱利用效率(Area spectral efficiency,ASE)。ASE作为衡量蜂窝网络性能的一个重要指标,其研究一般采用简单的网格模型,而异构蜂窝网络(heterogeneous cellular networks,HCNs)的分析中通常采用随机几何模型,这是因为HCNs中包含的各层基站具有随机分布和功率各不相同的特点。本文采用网格模型和随机几何模型两种模型,通过分析目标用户的载干比,对比分析了以上三种组网场景的上行和下行单位面积频谱效率。通过理论推导和数值仿真的对比分析,本论文分析了这三种组网场景下相关参数对频谱效率的影响规律,从而验证了异构网络混合组网的合理性。通过单层网络下网格模型和随机几何模型的对比分析,可以发现这两种模型的分析结果仅在数值大小上存在些许区别,而其上下行频谱效率随相关参数的变化规律类似。对比观察不同网络下的分析结果可以发现,当设置合适的参数时,相比于单层蜂窝网络,两层蜂窝网络的频谱效率约可提升2到3倍,而WLAN与蜂窝网络异构组网系统中用户间的冲突较小时,异构组网下的单位面积频谱效率约可提升5倍。