伴随无线通信技术发展,产生了海量的无线设备、多样的设备种类、丰富的无线业务类型,于是通信、多媒体等业务的需求量随之高速增长,无线通信网络需要有更强的数据传输与处理能力来服务庞大的需求。无线网络对作为传输载体的频率资源的需求量急剧增加,而可用于无线通信的频谱资源有限,提升频谱效率成为无线通信未来发展的重要研究目标。传统无线通信采用频分双工或时分双工方式进行传输,全双工通信支持收发信机在同一频带内同时接收和发送信息。相比于半双工传输方式,全双工通信技术经有效抑制同一节点发端与收端间的自干扰,实现同时同频传输,可提升近一倍的频谱利用率,能有效缓解频谱资源紧缺与无线业务需求增长之间的矛盾。为了提升传统蜂窝网络的频谱利用率与传输容量,以应对迅猛增长的数据流量,本文考虑将全双工技术应用于蜂窝系统,主要研究全双工蜂窝通信系统中小区基站业务动态负载问题、用户间干扰问题以及全双工系统性能问题。针对传统全双工业务满载分析不适用于具有动态业务负载的实际网络问题,论文分析了一种考虑用户业务请求动态性的全双工蜂窝网络。综合考虑用户业务请求动态性与基站的全双工能力,论文合理分析基站实际负载情况,提出了四种工作模式,分别是全双工模式、半双工下行模式、半双工上行模式以及静默模式。根据随机过程与排队理论,推导了基站处在四种工作模式的概率,由于不同工作模式对外产生的干扰不同,进而计算了不同模式小区的累积干扰,并运用随机几何工具分析了网络中各传输链路的中断概率。仿真结果表明,动态业务负载的混合双工网络比传统模式单一的满载全双工网络更准确的分析了实际网络干扰,动态负载网络下链路中断概率低于满载网络下相应的链路中断概率。针对全双工小区内上行用户干扰下行用户接收的问题,论文提出一种强干扰消除策略。基于近端干扰源和远端干扰源对下行用户影响存在差异的事实,分析比较了近端强干扰与远端弱干扰对同小区下行传输性能影响。由于强干扰严重损害下行链路的传输成功率,论文提出了一种强干扰管理策略来消除用户间强干扰。该策略中下行用户利用边信息解码来自临近上行用户的强干扰信号,并重构、移除干扰信号实现消除干扰影响的目标,提高成功传输概率。应用所提的强干扰消除策略,详尽分析了全双工蜂窝网络性能如中断概率、吞吐量等,深入探讨了系统环境参数变化对系统性能的影响。通过仿真验证,所提策略能有效降低干扰影响,同等条件下,比无干扰消除策略和定向规避干扰策略的全双工系统拥有更低的中断概率。另外从避免干扰的角度出发,针对全双工网络存在的上下行用户间干扰问题,论文提出一种基于用户调度的强干扰规避策略。在所提的用户调度策略中,以下行用户为中心的构建一个圆形强干扰区,通过调度落在强干扰区外的上行用户,增大上行用户与下行用户间距离,有效降低用户间的干扰强度。考虑到所提用户调度策略会影响基站工作模式,论文分析了一个混合全双工、半双工网络。我们推导了网络中不同双工模式基站的比例,分析了网络干扰,计算了系统的传输中断概率与平均总速率,并通过数值仿真方法验证了理论结果正确性。不同于先到先服务调度策略,所提策略规避了上下行用户间的强干扰,故下行传输中断概率更小。