5G中D2D關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

5G中D2D關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用\o"5G"#5G\o"D2D"#D2D\o"V2X"#V2X\o"IOT"#IOT一、關(guān)鍵技術(shù)以Sidelink為基礎(chǔ)的D2D中終端(Device)間通過PC5內(nèi)部接口進(jìn)行通信。期間涉及終端相互識(shí)別，同步及空口等關(guān)鍵技術(shù)。D2D發(fā)現(xiàn)

涉及檢測(cè)和識(shí)別附近D2D終端。對(duì)于多跳D2D網(wǎng)絡(luò)應(yīng)結(jié)合路由考慮，滿足超密集網(wǎng)絡(luò)高效發(fā)現(xiàn)、車聯(lián)網(wǎng)超低時(shí)延等5G特殊場(chǎng)景需求。D2D同步

某些場(chǎng)景如室外覆蓋或多跳D2D網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)系統(tǒng)同步提出很大挑戰(zhàn)。無(wú)線資源管理

D2D通信可能包括廣播、組播和單播可用于多跳和中繼場(chǎng)景。因此5G網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線資源管理和調(diào)度與傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)相比更加復(fù)雜。功率控制和干擾協(xié)調(diào)

與傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)相比，基于蜂窩的D2D具有干擾可控優(yōu)勢(shì)?？紤]到多跳和未經(jīng)授權(quán)LTE-U頻譜及5G的D2D中高頻通信，功率控制和干擾協(xié)調(diào)的研究將至關(guān)重要。通訊模式切換

包括D2D和蜂窩模式之間的切換，蜂窩D2D和其他P2P(例如WLAN)模式間切換及授權(quán)頻譜D2D和LTE-UD2D模式之間切換。

二、D2D應(yīng)用包括本地服務(wù)、應(yīng)急通信和物聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)等，其中：2.1本地服務(wù)是用戶數(shù)據(jù)直接在終端之間傳輸，不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)側(cè)路由?；卩徑匦缘纳缃粦?yīng)用程序是一種典型的D2D應(yīng)用。通過D2D發(fā)現(xiàn)和通信功能，用戶可以找到附近的其他用戶并與他們共享數(shù)據(jù)或玩游戲。另一個(gè)基本應(yīng)用是本地?cái)?shù)據(jù)傳輸。本地?cái)?shù)據(jù)傳輸利用D2D就近和直接數(shù)據(jù)傳輸特性來(lái)擴(kuò)展移動(dòng)應(yīng)用，同時(shí)節(jié)省頻譜資源。例如基于鄰近度的本地廣告服務(wù)可以準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)人群以最大化其利益，商場(chǎng)可以向走進(jìn)商場(chǎng)或商場(chǎng)周圍的人發(fā)送廣告、折扣和促銷信息，電影院可以向附近的人推送電影信息和放映時(shí)間。本地服務(wù)的第三個(gè)應(yīng)用是蜂窩流量卸載(業(yè)務(wù)分流)。隨著高清視頻等媒體業(yè)務(wù)的普及，其龐大的流量給核心網(wǎng)和頻譜資源帶來(lái)了巨大壓力。基于D2D的本地媒體服務(wù)可以幫助運(yùn)營(yíng)商節(jié)省核心網(wǎng)絡(luò)和頻譜資源。在熱點(diǎn)地區(qū)，運(yùn)營(yíng)商或內(nèi)容提供商可以部署存儲(chǔ)熱門媒體服務(wù)的媒體服務(wù)器。媒體服務(wù)器以D2D方式向用戶提供媒體服務(wù)?；蛴脩艨梢允褂肈2D從附近已經(jīng)獲得媒體服務(wù)的用戶終端獲取媒體內(nèi)容，這樣可以緩解運(yùn)營(yíng)商蜂窩網(wǎng)絡(luò)的下行傳輸壓力。此外近距離用戶之間的蜂窩通信可以切換到D2D模式以卸載蜂窩流量。2.2應(yīng)急通信當(dāng)發(fā)生地震等自然災(zāi)害時(shí)，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可能遭到破壞甚至可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰，這極大地阻礙了救援工作。通過引入D2D通信來(lái)解決，此時(shí)盡管通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可能遭到破壞，但終端之間仍然可以基于D2D連接建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。這意味著可以基于多跳D2D建立自組織網(wǎng)絡(luò)，保證終端間的無(wú)線通信暢通；受地形或建筑物影響的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可能存在盲點(diǎn)，而通過單跳或多跳D2D通信盲區(qū)用戶可以連接到覆蓋范圍內(nèi)的用戶終端，進(jìn)而接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。2.3物聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)發(fā)展移動(dòng)通信的目標(biāo)之一是建立一個(gè)包含各種類型終端的廣泛互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。這也是在蜂窩通信框架下發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的出發(fā)點(diǎn)之一。

預(yù)測(cè)到2025年全球范圍內(nèi)將有1000億個(gè)蜂窩接入終端，其中絕大部分是具有物聯(lián)網(wǎng)特性的機(jī)器終端。D2D與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，將創(chuàng)建一個(gè)真正互聯(lián)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。三、D2D典型應(yīng)用基于D2D的典型應(yīng)用是車聯(lián)網(wǎng)(IoV)中的車對(duì)車(V2V)通信。在高速行駛時(shí)車輛可以在變道或減速之前以D2D模式警告附近的車輛(圖1)。根據(jù)收到的警告附近的車輛會(huì)在緊急情況下提醒司機(jī)，甚至自動(dòng)控制駕駛以便司機(jī)可以更快地做出反應(yīng)，從而減少交通事故的發(fā)生。此外，使用D2D發(fā)現(xiàn)技術(shù)車輛可以可靠地檢測(cè)和識(shí)別附近的特定車輛，例如那些可能在路口造成危險(xiǎn)的車輛和那些需要特別注意的特定車輛(校車或運(yùn)載