導(dǎo)言
近年來，世界電信聯(lián)盟清晰了5G移動通訊的主要運(yùn)用場景，包含增強(qiáng)型移動寬帶、大規(guī)模機(jī)器類型通訊、超可靠和低延遲通訊。5G移動通訊將在用戶體驗(yàn)速率、頻譜效率、移動性、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)能效等八個(gè)方面的

技能指標(biāo)較4G體系進(jìn)步一個(gè)或多個(gè)數(shù)量級。以峰值傳輸速率和體系能量效率為例，5G移動通訊的峰值傳輸速率預(yù)期將達(dá)到10Gb/s較4G移動通訊的100Mb/s進(jìn)步100倍體系能量效率比較于4G移動通訊需進(jìn)步10倍?，F(xiàn)有支撐4G移動通訊的無線傳輸關(guān)鍵技能將無法滿意5G移動通訊的需求因此開展新式無線傳輸關(guān)鍵技能火燒眉毛。作為5G移動通訊無線傳輸關(guān)鍵技能之一的D2D通訊技能其其本特征是在距賽較訴的用戶終

端間建立直接通訊的鏈路，其數(shù)據(jù)傳輸無需基站中轉(zhuǎn)，完成終端間各種形式的直接通訊。選用直接通訊方式的 D2D通訊技能能夠大幅進(jìn)步用戶間數(shù)據(jù)傳輸速率、提高體系容量、減小體系開銷、增強(qiáng)通訊可靠性。

另方面，能夠完成數(shù)十Gb/s高速率傳輸?shù)暮撩撞ㄍㄓ嵰渤蔀?G移動通訊重視的焦點(diǎn)，其基本原理是運(yùn)用非授權(quán)頻段進(jìn)行超大帶寬傳輸，完成極高速率的無線傳輸然后取得更大的體系容量毫米波通訊目前在室內(nèi)無

線個(gè)域網(wǎng)和室外無線mesh網(wǎng)絡(luò)中均已取得相當(dāng)進(jìn)展，但面向5G移動通訊，其傳輸損大、易被遮擋等信道傳輸特性也為毫米波通訊在實(shí)踐中的運(yùn)用帶來了巨大應(yīng)戰(zhàn)。從運(yùn)用頻段看，當(dāng)時(shí)D2D通訊的研討主要會集在6GHz以下的低頻頻段，可運(yùn)用的頻譜資源相對稀缺，完成的無線傳輸峰值速率相對較低無法滿意5G移動通訊大量依據(jù)視頻分發(fā)的事務(wù)運(yùn)用;從攪擾論、資源分配計(jì)劃，無疑對滿意5G移動通訊的需求有著重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意采納復(fù)用蜂窩用戶時(shí)頻資源的傳輸形式，作業(yè)在 GHz以下頻段時(shí)會產(chǎn)生較為嚴(yán)峻同頻攪擾。如何面向5G移動通訊的特色開展新式通訊技能已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)懷的熱點(diǎn)問題。近年來，世界和國內(nèi)一些研討者開端探究運(yùn)用毫米波高信道損耗特性以及高度指向性，在毫米波頻段發(fā)展D2D通訊，力求在大幅度進(jìn)步D2D用戶間峰值傳輸速率的一起有用按捺同頻攪擾。究其原理是將巧妙地將毫米波通訊在信道傳達(dá)方面的劣勢轉(zhuǎn)換為對 D2D通訊有利的條件，相關(guān)研討目前尚處于起步階段。因此，探究適用于毫米波無線傳輸?shù)腄2D通訊體系架構(gòu)、無線傳輸理論、資源分配計(jì)劃，無疑對滿意5G移動通訊的需求有著重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意D2D 通訊.

概述

從D2D通訊的開展歷史看，D2D通訊最早可追溯至本世紀(jì)初，為了解決4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)中無線頻譜資源短缺、網(wǎng)絡(luò)建造開銷大、網(wǎng)絡(luò)容量受限等難題，研討者們提出的一種終端間直通的通訊機(jī)制。從頻率資源的運(yùn)用方式看，在依據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D通訊分為兩種形式，分別是運(yùn)用預(yù)留頻譜資源的Overlay形式和復(fù)用蜂窩用戶頻譜資源的Underlay形式。在 Overlay形式中，D2D用戶通訊信道與蜂窩用戶通訊信道彼此正交，兩者之間不存在攪擾，但大大降低了頻譜資源運(yùn)用率在Underlay形式中，因?yàn)镈2D用戶復(fù)用蜂窩用戶頻譜資源，可有用進(jìn)步體系吞吐量和頻譜運(yùn)用率。
1.2 應(yīng)戰(zhàn)及相關(guān)研討

選用Underlay形式的D2D通訊是目前研討的熱 點(diǎn)，但此形式下D2D用戶與蜂窩用戶間的彼此攪擾無法避免，這也使5G移動通訊體系的在攪擾管控上面對新的應(yīng)戰(zhàn)。針對此形式的攪擾操控、功率優(yōu)化形式選擇等已逐漸打開。在攪擾辦理機(jī)制的研討上考慮到基站與用戶發(fā)射功率的差異，同享蜂窩用戶的上行資源是降低D2D鏈路與蜂窩鏈路間的彼此攪擾的辦法之一。此外，將MIMO技能與D2D通訊相結(jié)合能夠有用按捺鏈路彼此間的攪擾，是進(jìn)步D2D通信功能的一個(gè)有用的途徑。關(guān)于不同的方針用戶需求能夠經(jīng)過在基站側(cè)選用波束賦型或許攪擾消除等預(yù)編碼戰(zhàn)略進(jìn)行攪擾管控，進(jìn)而進(jìn)步體系功能。為了完成更廣的覆蓋、進(jìn)步D2D通訊體系的整體適用性，能夠進(jìn)一步將中繼技能引進(jìn)D2D通訊體系中。運(yùn)用D2D用戶作為中繼進(jìn)行多跳通訊，并選用不同的中繼形式以適應(yīng)不同的傳輸場景，進(jìn)而能夠取得更好的鏈路增益以及更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。將D2D用戶作為移動中繼進(jìn)行傳輸時(shí)，經(jīng)過規(guī)劃合理的中繼選擇戰(zhàn)略能夠進(jìn)一步進(jìn)步事務(wù)公平性進(jìn)步體系功能。與此一起，在對中繼D2D通訊體系的研討中，對體系速率、中止概率等體系功能的分析也已全面打開。此外，為進(jìn)一步進(jìn)步D2D鏈路和蜂窩鏈路的通信質(zhì)量，對依據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D通訊體系的資源分配計(jì)劃和功率優(yōu)化算法的研討也已逐漸打開。在多蜂窩用戶多D2D用戶的通訊體系，已有作業(yè)運(yùn)用不后的優(yōu)化辦法提出相應(yīng)的資源分配計(jì)劃以進(jìn)步D2D通信鏈路的功能或蜂窩鏈路功能。從鏈路QoS的角度依據(jù)不同用戶的QoS需求，一起考慮到信道復(fù)用方式以及信道狀況信息的獲取，需要規(guī)劃不同的資源優(yōu)化計(jì)劃，以在確保用戶QoS的前提下進(jìn)步體系功能。也有研討者以最大化 D2D通訊體系的能量效率為方針，針對不同的約束條件分別提出相應(yīng)的資源分配計(jì)劃。此外，在上行鏈路中選用D2D通訊方式并設(shè)計(jì)相應(yīng)的資源辦理機(jī)制能夠有用解決蜂窩小區(qū)邊際通訊質(zhì)量差的難題。
1.3 小結(jié)

目前大多數(shù)已報(bào)導(dǎo)的有關(guān)于D2D通訊技能的研究是環(huán)繞6GHz以下低頻段的移動通訊體系打開，所選用的信道模型亦是針對低頻段。然而因?yàn)?GHz以下頻段頻譜資源的日益嚴(yán)重及帶寬限制，現(xiàn)有面向低頻段D2D通訊體系的理論與關(guān)鍵技能無法滿意未來5G移動通訊高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笠虼思毙柩杏懺?GHz以上高頻段特別是在毫米波頻段的D2D通訊新理論與新辦法，以滿意未來5G移動通訊的嚴(yán)苛指標(biāo).