通信技术

面向5G通信网的D2D技术综述

钱志鸿，王雪

摘要：目的：D2D（device to device）技术是指通信网络中近邻设备之间直接交换信息的无线技术，是第五代通信系统（5-Generation，5G）标志性创新点之一，将成为未来信息领域研究热点。方法：通信系统或网络中，一旦D2D通信链路建立起来，近邻设备传输数据就无需核心网络的干预，这样，可降低通信系统核心网络的数据传输负荷，大大提升频谱利用率、吞吐量和网络容量，保证通信网络能更为灵活、高效地运行，为未来大规模网络的零延迟通信、移动终端的海量接入及大数据传输开辟了新的途径。结果：5G通信系统计划2020年推出，届时，基于5G的D2D将充分利用新一代移动通信技术的前所未有的超大带宽、超高数据传输速率、大规模接入能力和大数据处理能力。利用下一代移动通信技术、物联网技术和D2D技术，实现物理层面和网络层面的大规模、近距离通信，形成一个超大规模的通信网络，一个空前复杂的通信网络。这样的网络依靠现有的技术是不可能可靠运行的，引入D2D技术势必成为相关技术发展的趋势。结论：在探讨D2D对通信技术未来发展的导向作用基础上，明确了影响D2D系统设计的多个因素，即D2D设备发现、资源分配、缓存技术、D2D-MIMO。从而勾画出基于D2D技术的光纤前传和软件定义网络实现数据/控制分离的扁平化5G架构，提出负责接入的下层宏/小基站蜂窝网和负责管理的上层网络云的管理机制。将D2D技术、SDN技术、边缘计算和物联网技术等关键技术引入未来移动通信网络，针对与之相关的未来大规模网络的移动性QoS和大数据特性进行了讨论。指出了D2D连接面临的挑战，例如，如何共用蜂窝网与D2D通信的频谱资源，D2D连接对如何在直连和传统蜂窝之间切换，以及干扰处理，安全性、移动性管理等。对5G通信网络的大规模接入问题、D2D连接问题给出预判，必将引起业内广泛关注。

来源出版物：通信学报, 2016, 37(7): 1-14

入选年份：2016