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(wú)線技術(shù),是第五代通信系統(tǒng)(5-Generation,5G)標(biāo)志性創(chuàng)新點(diǎn)之一,將成為未來(lái)信息領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。方法:通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中,一旦D2D通信鏈路建立起來(lái),近鄰設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)就無(wú)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(fù)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(yùn)行,為未來(lái)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的零延遲通信、移動(dòng)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(jì)劃2020年推出,屆時(shí),基于5G的D2D將充分利用新一代移動(dòng)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(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和D2D技術(shù),實(shí)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(gè)超大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò),一個(gè)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(yùn)行的,引入D2D技術(shù)勢(shì)必成為相關(guān)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。結(jié)論:在探討D2D對(duì)通信技術(shù)未來(lái)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(jì)的多個(gè)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)/控制分離的扁平化5G架構(gòu),提出負(fù)責(zé)接入的下層宏/小基站蜂窩網(wǎng)和負(fù)責(zé)管理的上層網(wǎng)絡(luò)云的管理機(jī)制。將D2D技術(shù)、SDN技術(shù)、邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)引入未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),針對(duì)與之相關(guān)的未來(lái)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性QoS和大數(shù)據(jù)特性進(jìn)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(duì)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(dòng)性管理等。對(duì)5G通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模接入問(wèn)題、D2D連接問(wèn)題給出預(yù)判,必將引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。
來(lái)源出版物:通信學(xué)報(bào), 2016, 37(7): 1-14
入選年份:2016