面向5G通信網(wǎng)的D2D技術(shù)綜述

錢志鴻，王雪

摘要：目的：D2D（device to device）技術(shù)是指通信網(wǎng)絡(luò)中近鄰設(shè)備之間直接交換信息的無線技術(shù)，是第五代通信系統(tǒng)（5-Generation，5G）標(biāo)志性創(chuàng)新點之一，將成為未來信息領(lǐng)域研究熱點。方法：通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中，一旦D2D通信鏈路建立起來，近鄰設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)就無需核心網(wǎng)絡(luò)的干預(yù)，這樣，可降低通信系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸負荷，大大提升頻譜利用率、吞吐量和網(wǎng)絡(luò)容量，保證通信網(wǎng)絡(luò)能更為靈活、高效地運行，為未來大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的零延遲通信、移動終端的海量接入及大數(shù)據(jù)傳輸開辟了新的途徑。結(jié)果：5G通信系統(tǒng)計劃2020年推出，屆時，基于5G的D2D將充分利用新一代移動通信技術(shù)的前所未有的超大帶寬、超高數(shù)據(jù)傳輸速率、大規(guī)模接入能力和大數(shù)據(jù)處理能力。利用下一代移動通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和D2D技術(shù)，實現(xiàn)物理層面和網(wǎng)絡(luò)層面的大規(guī)模、近距離通信，形成一個超大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)，一個空前復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)。這樣的網(wǎng)絡(luò)依靠現(xiàn)有的技術(shù)是不可能可靠運行的，引入D2D技術(shù)勢必成為相關(guān)技術(shù)發(fā)展的趨勢。結(jié)論：在探討D2D對通信技術(shù)未來發(fā)展的導(dǎo)向作用基礎(chǔ)上，明確了影響D2D系統(tǒng)設(shè)計的多個因素，即D2D設(shè)備發(fā)現(xiàn)、資源分配、緩存技術(shù)、D2D-MIMO。從而勾畫出基于D2D技術(shù)的光纖前傳和軟件定義網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)/控制分離的扁平化5G架構(gòu)，提出負責(zé)接入的下層宏/小基站蜂窩網(wǎng)和負責(zé)管理的上層網(wǎng)絡(luò)云的管理機制。將D2D技術(shù)、SDN技術(shù)、邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)引入未來移動通信網(wǎng)絡(luò)，針對與之相關(guān)的未來大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的移動性QoS和大數(shù)據(jù)特性進行了討論。指出了D2D連接面臨的挑戰(zhàn)，例如，如何共用蜂窩網(wǎng)與D2D通信的頻譜資源，D2D連接對如何在直連和傳統(tǒng)蜂窩之間切換，以及干擾處理，安全性、移動性管理等。對5G通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模接入問題、D2D連接問題給出預(yù)判，必將引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。

來源出版物：通信學(xué)報, 2016, 37(7): 1-14

入選年份：2016