近年来,随着第五代(5G)无线通信理论和技术研究的发展,如何获取高资源利用率解决方案成为5G无线通信的一个研究子方向。全双工(FD)技术作为提高5G网络频谱效率的一项重要技术,为解决5G网络面临的极高速率等需求提供了一种潜在的解决方案。论文的主要工作包括:(1)阐述了移动通信的发展需求以及对未来通信的一些技术要求,同时探讨了5G通信的研究背景以及全双工技术的研究现状。(2)介绍了蜂窝网络架构的现状以及一种潜在的5G网络架构,接着概述一些新兴技术包括大规模MIMO技术,small cell网络,全双工技术,毫米波通信技术等。(3)首先介绍了全双工MAC通信的特点与难点,其次分析了全双工MAC协议(ContraFlow协议)中双链路模式的对称与非对称两种实现方式以及两种方式实现过程中面对的挑战,最后探讨了适用于全双工MAC双链路传输的传输策略及其冲突解决方案。(4)研究了采用全(网络空间)频率复用的一种全双工蜂窝网络方案,物理层考虑单信道(带内)的单输入单输出(SISO)配置。分析推导了全双工模式和半双工模式下蜂窝网络的理论吞吐量,最后通过仿真评估了两者在OFDMA多小区蜂窝系统场景下的性能。(5)探讨了一种MIMO与全双工的结合方案,即研究了一种大规模MIMO下全双工密集部署的小蜂窝(small cell)网络的容量性能。