随着在线视频业务的增加，以及社交网络的推广，未来移动流量呈现出多变特性：上下行业务需求随时间、地点而变化，现有通信系统采用相对固定的频谱资源分配方式，无法满足不同小区变化的业务需求。灵活双工能够根据上下行业务变化情况动态分配上下行资源，有效提高系统资源利用率。灵活双工技术可以应用于低功率节点的小基站，也可以应用于低功率的中继节点。

灵活双工可以通过时域和频域的方案实现。在FDD时域方案中，每个小区可根据业务量需求将上行频带配置成不同的上下行时隙配比；在频域方案中，可以将上行频带配置为灵活频带以适应上下行非对称的业务需求，如图1所示。同样的，在TDD系统中，每个小区可以根据上下行业务量需求来决定用于上下行传输的时隙数目，实现方式与FDD中上行频段采用的时域方案类似。

图1 时域及频域的灵活资源配置

灵活双工的主要技术难点在于不同通信设备上下行信号间的相互干抚问题。这是因为在LTE系统中，上行信号和下行信号在多址方式、子载波映射、参考信号谱图等多方面存在差异，不利于干扰识别和删除，因而，上下行信号格式的统一对灵活双工系统性能提升非常关键。对于现有的LTE系统，可以调整上行或下行信号实现统一格式，如采用载波搬移、调整解调参考信号谱图或静默等方式，再将不同小区的信号通过信道估计、干扰删除等手段进行分离，从而有效解调出有用信息。而未来的5G系统很可能采用新频段和新的多址方式等，上下行信号将进行全新的设计，可根据上下行信号对称性原则来设计5G的通信协议和系统，从而将上下行信号统一，那么上下行信号间干扰自然被转换为同向信号间干扰，再应用现有的干扰删除或干扰协调等手段处理干扰信号。上下行对称设计要求上行信号与下行信号在多方面保持一致性，包括子载波映射、参考信号正交性等方面的问题。

此外，为了抑制相邻小区上下行信号间的互干扰，灵适双工将采用降低基站发射功率的方式，使基站的发射功率达到与移动终端对等的水平。未来宏站将承担更多用户管理与控制功能，小站将承载更多的业务流量，而且发射功率较低，更适合采用灵活双工。

图2和图3分别给出了密集小站部署场景下上行信号和下行信号的小区平均吞吐量。仿真中设置每个小区簇内有4个小站，其中，2个小站以上行业务为主、另2个小站以下行业务为主。结果对比了采用前面所述方法将异向信号干扰转换为同向信号干扰前后系统吞吐量变化情况。无IC表示由于未引入前述方法而导致无法删除异向干扰信号的情况，IC-l、IC-2分别表示删除异向干扰信号的数目为1、2。可以看出通过干扰删除辅助可有效消除异向信号带来的干扰，尤其是对上行仿真结果有很好的性能提升。另外，仿真结果表明删除2个异向干扰即可以得到较好的结果，这是因为各小区簇间存在一定距离，其他小区簇对本簇内小区的干扰较小，实际中可仅考虑处理本簇内其他小区的信号，而忽略其他小区簇的干扰，这有助于降低接收机的复杂度及计算量。

图2 小区上行吞吐量

图3 小区下行吞吐量

虽然目前灵活双工可能受到频谱管理规则的限制，但如果能够通过技术手段控制灵活双工对其他系统的干扰，并且灵活双工技术所带来的增益被认可，未来申请规则的改变是可能的。因而，面对当前无线移动宽带业务对网络性能要求提升的挑战，进一步研究灵活双工技术的难点及应用场景，推进灵活双工技术成熟发展，促进产业升级是十分必要的。

灵活双工顺应了当前TDD&FDD融合的趋势，具有很好的业务适配性，不仅适用于5G，也适用于4G增强技术。同时，灵活双工的设计也可以应用于全双工系统，具有很好的前向兼容性。