5G中D2D关键技术及应用

5G中D2D关键技术及应用\o"5G"#5G\o"D2D"#D2D\o"V2X"#V2X\o"IOT"#IOT一、关键技术以Sidelink为基础的D2D中终端(Device)间通过PC5内部接口进行通信。期间涉及终端相互识别，同步及空口等关键技术。D2D发现

涉及检测和识别附近D2D终端。对于多跳D2D网络应结合路由考虑，满足超密集网络高效发现、车联网超低时延等5G特殊场景需求。D2D同步

某些场景如室外覆盖或多跳D2D网络，这对系统同步提出很大挑战。无线资源管理

D2D通信可能包括广播、组播和单播可用于多跳和中继场景。因此5G网络中的无线资源管理和调度与传统蜂窝网络相比更加复杂。功率控制和干扰协调

与传统的点对点(P2P)相比，基于蜂窝的D2D具有干扰可控优势。考虑到多跳和未经授权LTE-U频谱及5G的D2D中高频通信，功率控制和干扰协调的研究将至关重要。通讯模式切换

包括D2D和蜂窝模式之间的切换，蜂窝D2D和其他P2P(例如WLAN)模式间切换及授权频谱D2D和LTE-UD2D模式之间切换。

二、D2D应用包括本地服务、应急通信和物联网增强等，其中：2.1本地服务是用户数据直接在终端之间传输，不经过网络侧路由。基于邻近特性的社交应用程序是一种典型的D2D应用。通过D2D发现和通信功能，用户可以找到附近的其他用户并与他们共享数据或玩游戏。另一个基本应用是本地数据传输。本地数据传输利用D2D就近和直接数据传输特性来扩展移动应用，同时节省频谱资源。例如基于邻近度的本地广告服务可以准确地瞄准人群以最大化其利益，商场可以向走进商场或商场周围的人发送广告、折扣和促销信息，电影院可以向附近的人推送电影信息和放映时间。本地服务的第三个应用是蜂窝流量卸载(业务分流)。随着高清视频等媒体业务的普及，其庞大的流量给核心网和频谱资源带来了巨大压力。基于D2D的本地媒体服务可以帮助运营商节省核心网络和频谱资源。在热点地区，运营商或内容提供商可以部署存储热门媒体服务的媒体服务器。媒体服务器以D2D方式向用户提供媒体服务。或用户可以使用D2D从附近已经获得媒体服务的用户终端获取媒体内容，这样可以缓解运营商蜂窝网络的下行传输压力。此外近距离用户之间的蜂窝通信可以切换到D2D模式以卸载蜂窝流量。2.2应急通信当发生地震等自然灾害时，传统的通信网络基础设施可能遭到破坏甚至可能导致网络崩溃，这极大地阻碍了救援工作。通过引入D2D通信来解决，此时尽管通信网络基础设施可能遭到破坏，但终端之间仍然可以基于D2D连接建立无线网络。这意味着可以基于多跳D2D建立自组织网络，保证终端间的无线通信畅通；受地形或建筑物影响的无线网络可能存在盲点，而通过单跳或多跳D2D通信盲区用户可以连接到覆盖范围内的用户终端，进而接入无线网络。2.3物联网增强发展移动通信的目标之一是建立一个包含各种类型终端的广泛互联网络。这也是在蜂窝通信框架下发展物联网(IoT)的出发点之一。

预测到2025年全球范围内将有1000亿个蜂窝接入终端，其中绝大部分是具有物联网特性的机器终端。D2D与物联网相结合，将创建一个真正互联的无线网络。三、D2D典型应用基于D2D的典型应用是车联网(IoV)中的车对车(V2V)通信。在高速行驶时车辆可以在变道或减速之前以D2D模式警告附近的车辆(图1)。根据收到的警告附近的车辆会在紧急情况下提醒司机，甚至自动控制驾驶以便司机可以更快地做出反应，从而减少交通事故的发生。此外，使用D2D发现技术车辆可以可靠地检测和识别附近的特定车辆，例如那些可能在路口造成危险的车辆和那些需要特别注意的特定车辆(校车或运载