D2D通信关键技术与应用 课件 第1、2章 绪论、 D2D信道建模.pptx

D2D通信关键技术与应用D2D通信关键技术与应用

1绪论1.1D2D技术概况1.3D2D通信架构及标准1.2D2D通信分类及技术特点1.4D2D通信关键技术及评价指标1.5本章小结

1.1D2D技术概况D2D（devicetodevice）技术是指通信网络中近邻设备之间直接交换信息的技术。什么是D2D技术？为什么要引进D2D技术？D2D通信链路建立后，数据传输过程无需核心设备或中间设备干预，可降低通信系统核心网络的数据压力，提升频谱利用率和吞吐量，扩大网络容量，保证通信网络能更为灵活、智能、高效地运行。

1.1D2D技术概况D2D通信通常对蜂窝网络是不透明的，它可以发生在蜂窝移动通信频段或未经许可的频段上。在传统的蜂窝网络中，即使通信双方在基于邻近性的D2D通信范围内，终端设备间都必须通过基站实现信息传输。{通信基站的通信适合传统的低数据速率移动服务如语音通话和短信当今蜂窝网络中的移动用户绝大多数需要高数据速率服务（如视频共享、游戏、邻近感知社交网络）在这些服务中，D2D通信在频谱效率、网络吞吐量和公平性等方面具有绝对优势

1.1D2D技术概况什么是蜂窝网络D2D通信技术？随着无线通信技术的发展，为了提高蜂窝通信系统的各方面性能指标，工程技术人员和科研学者将蜂窝移动通信与短距离设备间相互通信相结合，形成了现阶段研究较为广泛的蜂窝网络D2D通信技术。为什么说D2D通信是5G系统的重要组成部分？D2D通信在执行过程中允许将本地流量与蜂窝网络分离，通过此方式，它不仅可以消除数据传输和相关信令对回程和核心网络造成的负载负担，还可以减少在中心网络节点管理流量所需的额外工作。

1.1.1D2D通信的5G应用场景1.1D2D技术概况场景1：本地数据信息交互场景2：超密集网络情形下的多用户内容分发及管理场景3：协作通信中的中继选择传输。场景4：蜂窝数据卸载缓存场景5：蜂窝D2D网络应用扩展

1.2.1D2D通信分类1.2D2D通信分类及技术特点D2D通信带外D2D通信(非许可频段D2D通信)OverlayD2D-L模式UnderlayD2D-L模式ControlledD2D-U模式AutonomousD2D-U模式带内D2D通信(许可频段D2D通信)

1.2.1D2D通信分类1.2D2D通信分类及技术特点带内D2D通信：在D2D-L通信中，D2D用户和蜂窝用户（CellularUser，CU）共享许可频谱，因此对蜂窝频谱控制能力较强。系统服务质量（QualityofService，QoS）由基站控制和保障，其负责处理资源分配和干扰管理等问题。带外D2D通信：D2D-U通信发生在未经许可的频谱资源中（如ISM频段），也称为带外D2D通信。使用未经许可的频谱可以缓解D2D通信链路和蜂窝网络通信链路之间的干扰，D2D-U与其他无线通信系统共享未经许可的频段。

1.2.1D2D通信分类1.2D2D通信分类及技术特点OverlayD2D-L模式：D2D用户被分配专用频谱资源，可降低D2D通信传输过程中对蜂窝网络用户的干扰，但与此同时降低了蜂窝通信可利用的资源量。如何确定具有更大信息相关性的D2D用户，并赋予其ProximityService的优先级是OverlayD2D-L模式的研究重点。UnderlayD2D-L模式：D2D用户和CU共享相同的频谱资源，与OverlayD2D-L模式相比，其提高了频谱利用效率。然而，蜂窝网络频谱资源的复用，将产生D2D用户对通信和CU之间通信的相互干扰问题。UnderlayD2D-L模式下，D2D通信的有效干扰管理和资源分配是亟待解决的重中之重。

1.2.1D2D通信分类1.2D2D通信分类及技术特点ControlledD2D-U模式：在ControlledD2D-U模式中，基站提供控制平面信令，设备进行未授权频谱中的数据平面传输。通过基站管理信标信道并帮助D2D用户发现和接入，使通信系统实现节能，同时该模式下的基站辅助还可改进资源管理和系统干扰等问题。AutonomousD2D-U模式：基站不提供传输的控制平面信令，信令控制由D2D-U网络设备提供。在集群通信中，控制信令有时也通过集群簇头节点提供。由于不需要基站的干预实现通信，AutonomousD2D-U模式可实现系统通信的低延迟。

1.2.2D2D技术特点1.2D2D通信分类及技术特点010305020406增强增益收益提高频谱效率保证能效优化降低用户时延控制干扰管理扩展覆盖范围

1.2.2D2D技术特点1.2D2D通信分类及技术特点虽然D2D通信具有上述技术优势，但随着爆炸式增长的智能接入终端和数据与紧缺的频谱资源矛盾日益显现，D2D通信也带来了一系列新的