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在无线通信系统中,时分双工方式不需要成对的频谱资源因而更加适应于当前及未来无线通信异构网络上下行不对称的多元化多媒体数据流。在这种动态TDD通信系统中,引入了一种新的干扰形式：子帧交错干扰。由于子帧交错干扰与传统的小区间干扰的干扰源与干扰场景有较大不同,因此通用的小区间干扰协调(ICIC)方案并不能顺利的应用到动态TDD通信网络之中,因而被视作动态TDD系统中的一大问题。本文工作为分簇在动态TDD系统中的应用进行了完整全面的理论分析与应用研究,为移动通信中物理层容量分析与现在流行的各种模式识别与机器学习算法的融合起到了一定的启发作用。本文首先分析了上下行交错干扰对于TDD通信系统性能的影响,并研究动态TDD系统中分簇干扰管理方案的性能。该方案将若干小区划为一个簇(cluster),在一个簇内的小区组成一个上下行(UL/DL)配置单元,不同的簇为互相独立的UL/DL配置单元。本文对该干扰管理方案进行性能仿真,并将得到的包吞吐量和静态以及无干扰管理方案的动态UL/DL配置的TDD网络包吞吐量做对比,仿真结果显示引入分簇方案之后TDD系统的上行吞吐量会有大约12%的吞吐量增益。在此基础上,本文通过广泛调研模式识别与图论方法,提出一种新的分簇算法,使得该算法能够比现有的传统分簇算法有较大提高,为分簇在动态TDD系统中建立了一定的理论基础。同时研究分簇之后的每个簇内小区的频谱效率性能,合理选择簇内各小区的上下行配置,使系统的性能达到最优。通过动态分簇仿真平台的验证,动态分簇方案比传统分簇方案在上行以及总吞吐量上分别提高了24.89%和8.19%,在性能上有了明显提升。最后,考虑到动态TDD系统在目前实际LTE网络中的应用,本文研究了动态TDD网络中信令传输机制的调整与实现,针对HARQ反馈重传模式等传输模式中的核心问题,提出了新的时序调整方案,并得到了LTE标准的接纳。