一、 全雙工技術概述

FDD（頻分雙工）和TDD（時分雙工）是從2G到5G的兩種主流半雙工方式。FDD采用兩個對稱的頻譜進行發送和接收，中間通過保護頻段來隔離，其上行和下行傳輸可以同時進行。FDD在上下行業務量不對稱時，頻譜利用率偏低。TDD可在同一個頻譜上通過不同的時隙進行發送和接收，其上行和下行傳輸無法同時進行，上下行之間需要轉換間隔。TDD無需對稱頻譜資源，可靈活設置上下行資源比例，適配非對稱的業務需求，但是上下行轉換會帶來額外的傳輸等待時延，而上行資源在時域上不連續也會造成上行覆蓋受限。

同時同頻全雙工IBFD（InBand Full Duplex）是指在同一個頻譜上同時進行發送和接收，兼具FDD和TDD的優勢，理論上頻譜效率可以翻倍，但是會引入額外的自幹擾（即基站自身發送信號對自身接收信號的幹擾）。以同時同頻全雙工基站為例，由於基站的自幹擾遠強於接收到的終端上行信號，所以基站需要具備極強的自幹擾消除能力。

子帶全雙工SBFD（SubBand non-overlapping Full Duplex）是基站在同一個頻譜內的不同子帶上分別同時進行發送和接收，結合了TDD和FDD的優勢，無需對稱頻譜資源，同時可以降低傳輸等待時延和提升上行覆蓋性能。相比同時同頻全雙工，子帶全雙工無法實現頻譜效率的倍增，但是上下行子帶的頻率隔離降低了自幹擾消除的難度，子帶全雙工是邁向同時同頻全雙工的關鍵一步。

二、 全雙工技術工程實現難點及研究現狀

在進行全雙工組網時，將麵臨複雜嚴峻的幹擾挑戰，包括：①基站同時收發的自幹擾（基站A的下行信號發送幹擾基站A的上行信號接收）；②基站間的交叉鏈路幹擾（基站A的下行信號發送幹擾基站B的上行信號接收）；③終端間的交叉鏈路幹擾（終端A的上行信號發送幹擾終端B的下行信號接收）。首先要解決的是基站自幹擾，組網時需要額外解決基站間和終端間的交叉鏈路幹擾。

對於基站自幹擾，業界通常聯合采用空間域（如收發天線分離、零陷濾波）、射頻域（如射頻幹擾消除電路）、數字域（基帶信號處理）等幹擾抑製方法進行解決。根據業界部分高校公布的同時同頻全雙工原型樣機數據，目前基站自幹擾綜合抑製能力可以達到約110~122dB級別（前提條件：基站發射功率約20~30dBm級別，收發通道數通常為2T2R，帶寬通常約為20MHz級別），隻在室內等基站發射功率極低的部署場景具備可行性。在實際應用中，不同的部署場景（主要是不同的基站發射功率）對基站自幹擾抑製能力有不同的要求。宏站場景（以發射功率53dBm為例）要求基站自幹擾抑製能力達到約148dB（空間域和射頻域需要達到約96dB），微站場景（以發射功率38dBm為例）要求基站自幹擾抑製能力達到約133dB（空間域和射頻域需要達到約76dB），室內場景（以發射功率24dBm為例）要求基站自幹擾抑製能力達到約119dB（空間域和射頻域需要達到約59dB）。

空間域和射頻域幹擾消除主要用於避免接收機射頻器件阻塞（如低噪放LNA、模數轉換器ADC），數字域進一步消除由於射頻放大器和ADC的非線性以及振蕩器的相位噪聲帶來的殘餘自幹擾。目前，空間域幹擾消除能力可做到75-95dB（參考3GPP Rel-18 FR1子帶全雙工研究結論），但在實際樣機中性能可能會有所下降。射頻域幹擾消除需要增加額外的射頻器件（延時線、移相器、衰減器等），且器件規模隨著MIMO通道數的增加而大幅增長，並且可能難以跟蹤環境的快速變化，業界有高校實現到10~35dB。數字域幹擾消除能力大約0-20dB（參考3GPP Rel-18 FR1子帶全雙工研究結論），但是也有高校在樣機中實現到約40dB。成都電子科技大學2019年開發的2T2R同時同頻全雙工樣機在20MHz帶寬上可實現122.1dB的自幹擾抑製能力（空間域70.5dB、射頻域10.2dB、數字域41.4dB）。

基站間和終端間交叉鏈路幹擾會影響吞吐量和頻譜效率的提升，這種幹擾無法直接消除，隻能盡量避免。對於基站間交叉鏈路幹擾，需要犧牲基站的波束賦形自由度，通過天線迫零等技術降低基站間幹擾。對於終端間交叉鏈路幹擾，需要基站間進行複雜的協調調度。

相比於同時同頻全雙工，子帶全雙工由於上行子帶和下行子帶不重疊，可以額外提供大約45dB的頻域隔離能力，還可通過子帶射頻濾波器實現大約15~30dB的射頻域幹擾抑製能力，因此可以顯著降低基站自幹擾、基站間和終端間交叉鏈路幹擾的消除難度，在微站、室內等基站發射功率較低的部署場景有較高的可行性，但在宏站等基站發射功率較高的部署場景依然存在較大挑戰。子帶全雙工近幾年在工業界受到關注，根據3GPP在Rel-18對於子帶全雙工技術可行性的研究，該技術在基站發射功率較低的場景有較高的可行性（如微站場景、室內場景，發射功率約40dBm以下），中興、三星、高通也發布了子帶全雙工SBFD原型樣機。但是在基站發射功率較高的場景存在較大挑戰（如宏站場景，發射功率約為53dBm），業內也沒有相關原型樣機。

三、 全雙工技術標準化進展

3GPP國際標準化方麵。3GPP於2022年8月至2023年12月開展了Rel-18版本子帶全雙工SBFD的研究項目（study item），中國移動擔任該項目報告人。該研究項目主要評估了子帶全雙工SBFD在不同部署場景下的技術可行性和網絡性能，研究了幹擾管理方案、係統流程設計、射頻指標等。中國移動作為主編發布了該項目的研究報告3GPP TR 38.858，為後續的標準製定工作奠定基礎。3GPP於2023年12月進一步立項Rel-19子帶全雙工SBFD的標準項目（work item），該項目從2024年1月開始，預計持續到2025年年底，將在Rel-18研究項目的基礎上進行子帶全雙工SBFD的標準製定工作。

ITU國際標準化方麵。ITU目前尚未開展子帶全雙工SBFD的標準研究和製定工作。

CCSA國內標準化方麵。CCSA TC5/WG8於2023年1月開始子帶全雙工全球共存研究和相關法規現狀調研的研究課題項目，預計2024年底結項，由中國移動和中信科牽頭。該項目旨在調研最新的子帶全雙工技術特性、應用和使用場景，以及子帶全雙工當前相關的共存研究進展；收集和梳理國內外TDD頻率，並對國際相關研究和趨勢進行分析，為我國無線電主管機構提供技術支撐和參考。