一、 全双工技术概述

FDD（频分双工）和TDD（时分双工）是从2G到5G的两种主流半双工方式。FDD采用两个对称的频谱进行发送和接收，中间通过保护频段来隔离，其上行和下行传输可以同时进行。FDD在上下行业务量不对称时，频谱利用率偏低。TDD可在同一个频谱上通过不同的时隙进行发送和接收，其上行和下行传输无法同时进行，上下行之间需要转换间隔。TDD无需对称频谱资源，可灵活设置上下行资源比例，适配非对称的业务需求，但是上下行转换会带来额外的传输等待时延，而上行资源在时域上不连续也会造成上行覆盖受限。

同时同频全双工IBFD（InBand Full Duplex）是指在同一个频谱上同时进行发送和接收，兼具FDD和TDD的优势，理论上频谱效率可以翻倍，但是会引入额外的自干扰（即基站自身发送信号对自身接收信号的干扰）。以同时同频全双工基站为例，由于基站的自干扰远强于接收到的终端上行信号，所以基站需要具备极强的自干扰消除能力。

子带全双工SBFD（SubBand non-overlapping Full Duplex）是基站在同一个频谱内的不同子带上分别同时进行发送和接收，结合了TDD和FDD的优势，无需对称频谱资源，同时可以降低传输等待时延和提升上行覆盖性能。相比同时同频全双工，子带全双工无法实现频谱效率的倍增，但是上下行子带的频率隔离降低了自干扰消除的难度，子带全双工是迈向同时同频全双工的关键一步。

二、 全双工技术工程实现难点及研究现状

在进行全双工组网时，将面临复杂严峻的干扰挑战，包括：①基站同时收发的自干扰（基站A的下行信号发送干扰基站A的上行信号接收）；②基站间的交叉链路干扰（基站A的下行信号发送干扰基站B的上行信号接收）；③终端间的交叉链路干扰（终端A的上行信号发送干扰终端B的下行信号接收）。首先要解决的是基站自干扰，组网时需要额外解决基站间和终端间的交叉链路干扰。

对于基站自干扰，业界通常联合采用空间域（如收发天线分离、零陷滤波）、射频域（如射频干扰消除电路）、数字域（基带信号处理）等干扰抑制方法进行解决。根据业界部分高校公布的同时同频全双工原型样机数据，目前基站自干扰综合抑制能力可以达到约110~122dB级别（前提条件：基站发射功率约20~30dBm级别，收发通道数通常为2T2R，带宽通常约为20MHz级别），只在室内等基站发射功率极低的部署场景具备可行性。在实际应用中，不同的部署场景（主要是不同的基站发射功率）对基站自干扰抑制能力有不同的要求。宏站场景（以发射功率53dBm为例）要求基站自干扰抑制能力达到约148dB（空间域和射频域需要达到约96dB），微站场景（以发射功率38dBm为例）要求基站自干扰抑制能力达到约133dB（空间域和射频域需要达到约76dB），室内场景（以发射功率24dBm为例）要求基站自干扰抑制能力达到约119dB（空间域和射频域需要达到约59dB）。

空间域和射频域干扰消除主要用于避免接收机射频器件阻塞（如低噪放LNA、模数转换器ADC），数字域进一步消除由于射频放大器和ADC的非线性以及振荡器的相位噪声带来的残余自干扰。目前，空间域干扰消除能力可做到75-95dB（参考3GPP Rel-18 FR1子带全双工研究结论），但在实际样机中性能可能会有所下降。射频域干扰消除需要增加额外的射频器件（延时线、移相器、衰减器等），且器件规模随着MIMO通道数的增加而大幅增长，并且可能难以跟踪环境的快速变化，业界有高校实现到10~35dB。数字域干扰消除能力大约0-20dB（参考3GPP Rel-18 FR1子带全双工研究结论），但是也有高校在样机中实现到约40dB。成都电子科技大学2019年开发的2T2R同时同频全双工样机在20MHz带宽上可实现122.1dB的自干扰抑制能力（空间域70.5dB、射频域10.2dB、数字域41.4dB）。

基站间和终端间交叉链路干扰会影响吞吐量和频谱效率的提升，这种干扰无法直接消除，只能尽量避免。对于基站间交叉链路干扰，需要牺牲基站的波束赋形自由度，通过天线迫零等技术降低基站间干扰。对于终端间交叉链路干扰，需要基站间进行复杂的协调调度。

相比于同时同频全双工，子带全双工由于上行子带和下行子带不重叠，可以额外提供大约45dB的频域隔离能力，还可通过子带射频滤波器实现大约15~30dB的射频域干扰抑制能力，因此可以显著降低基站自干扰、基站间和终端间交叉链路干扰的消除难度，在微站、室内等基站发射功率较低的部署场景有较高的可行性，但在宏站等基站发射功率较高的部署场景依然存在较大挑战。子带全双工近几年在工业界受到关注，根据3GPP在Rel-18对于子带全双工技术可行性的研究，该技术在基站发射功率较低的场景有较高的可行性（如微站场景、室内场景，发射功率约40dBm以下），中兴、三星、高通也发布了子带全双工SBFD原型样机。但是在基站发射功率较高的场景存在较大挑战（如宏站场景，发射功率约为53dBm），业内也没有相关原型样机。

三、 全双工技术标准化进展

3GPP国际标准化方面。3GPP于2022年8月至2023年12月开展了Rel-18版本子带全双工SBFD的研究项目（study item），中国移动担任该项目报告人。该研究项目主要评估了子带全双工SBFD在不同部署场景下的技术可行性和网络性能，研究了干扰管理方案、系统流程设计、射频指标等。中国移动作为主编发布了该项目的研究报告3GPP TR 38.858，为后续的标准制定工作奠定基础。3GPP于2023年12月进一步立项Rel-19子带全双工SBFD的标准项目（work item），该项目从2024年1月开始，预计持续到2025年年底，将在Rel-18研究项目的基础上进行子带全双工SBFD的标准制定工作。

ITU国际标准化方面。ITU目前尚未开展子带全双工SBFD的标准研究和制定工作。

CCSA国内标准化方面。CCSA TC5/WG8于2023年1月开始子带全双工全球共存研究和相关法规现状调研的研究课题项目，预计2024年底结项，由中国移动和中信科牵头。该项目旨在调研最新的子带全双工技术特性、应用和使用场景，以及子带全双工当前相关的共存研究进展；收集和梳理国内外TDD频率，并对国际相关研究和趋势进行分析，为我国无线电主管机构提供技术支撑和参考。