En las comunicaciones inalámbricas, el desafío fundamental que enfrentan los operadores móviles en la actualidad es la escasez del espectro y las tarifas de licencia. Debido al aumento del tráfico, el análisis de rendimiento crítico se vuelve importante para superar dichos problemas. Para abordar estas cuestiones y mejorar el rendimiento y la capacidad de la red, se sugiere un modelo de coexistencia de LTE y Wi-Fi con dos zonas virtuales. La zona interna es la zona secundaria, que representa Wi-Fi con un espectro no licenciado para servir los datos de usuario de mejor esfuerzo y la zona externa es la zona primaria, que representa LTE con espectro licenciado para servir todas las conexiones de datos. La solución numérica del modelo se presenta utilizando la simulación MOSEL-2 y se deriva la solución matemática para validar el modelo. Una tasa de bits mínima umbral establece la admisión del usuario. Basándose en un nivel de prioridad del servicio, la mayor parte del tráfico es atendido por la zona primaria de LTE, sin embargo, el tráfico de baja prioridad se traslada de la zona primaria de LTE a la zona secundaria de Wi-Fi para que el tráfico de toda la red esté equilibrado. Aunque esta coexistencia a veces perjudica el rendimiento de LTE, los resultados de la simulación demuestran la eficiencia del modelo propuesto en equilibrar la carga en la red y, en consecuencia, se mejora el rendimiento de la red.