一、 d2d技術概述
d2d（device-to-device）通訊是由3gpp組織提出的一種在通訊系統的控制下，允許lte終端之間在沒有基礎網路設施的情況下，利用小區資源直接進行通訊的新技術。它能夠提公升通訊系統的頻譜效率，在一定程度上解決無線通訊系統頻譜資源匱乏的問題。與此同時，它還可以有效降低終端發射功率，減小電池消耗，延長手機續航時間。
在d2d技術產生之前，已有類似技術問世，如眾所周知的藍芽，傳輸速率更高的wi-fi direct，傳輸距離更遠的flashlinq，與這些應用於非許可頻段的同類技術相比，d2d具有干擾可控等優點。
文章對d2d技術產生背景及原理進行了介紹，闡述了它應用的必要性和應用場景、著重介紹了d2d的關鍵技術，最後與同類技術進行客觀比較。
二、 d2d技術產生背景
隨著無線通訊系統的不斷演進，移動通訊系統的頻譜資源已逐漸滿足不了無線通訊的發展需求。為減小頻寬供給和頻寬需求之間的差異，如何有效地利用已有頻寬成為現階段亟待解決的問題。
在3gpp提出的lte-a研究專案中，需要在lte的基礎上提供新的技術來滿足imt-advanced的要求，提供更高的資料速率和系統容量。imt- advanced將提供高達100mhz的頻寬來實現高速率傳輸，但這些頻寬並不是連續的，採用載波聚合技術可以同時利用幾段非連續頻譜達到提高傳輸速率的目的。這些不斷演進的系統允許利用d2d通訊來提高頻譜利用率，此外，d2d還帶來多方面的好處：提高通訊速率、減低蜂窩小區基站的負載、減少電池消耗、提高無線網路的qos、提高網路基礎設施的魯棒性、提供一定區域內點對點資料傳輸服務。
三、 d2d通訊的原理
3.1 d2d通訊模型
d2d技術可以應用於移動蜂窩網路，以提高資源利用率和網路容量。每乙個d2d通訊鏈路占用的資源與乙個蜂窩通訊鏈路占用的相等。d2d通訊將在巨集蜂窩基站的控制下獲得通訊所需的頻率資源和傳輸功率。它與蜂窩網路共享無線資源的同時，也會帶來一定的干擾。
d2d在蜂窩系統下的模型如圖3-1所示，圖中左側兩個小區的通訊都是基站與使用者之間的傳統通訊形式，右側小區中存在使用者之間的通訊鏈路，就是我們所指的d2d通訊，陰影部分表示可能存在的干擾較大區域。
圖3-1 蜂窩系統下d2d通訊模型
基站首先發現將進行d2d通訊的裝置，同時控制進行d2d通訊的使用者。基站控制著d2d通訊使用的資源塊以及d2d通訊裝置的傳送功率，以保證d2d通訊帶給小區現有通訊的干擾在可接受的範圍內。當網路為密集lte-a網路，並且有較高網路負載時，系統同樣可以給d2d通訊分配資源。但是基站無法獲知小區內進行d2d通訊使用者間通訊鏈路的通道資訊，所以基站不能直接基於使用者之間通道資訊來進行資源排程。
d2d通訊在蜂窩網路中將分享小區內的資源，因此，d2d使用者將可能被分配到如下兩種情況的通道資源：
1、與正在通訊的蜂窩使用者都相互正交的通道，即空閒資源；
2、與某一正在通訊的蜂窩使用者相同的通道，即復用資源。
若d2d通訊使用者分配到正交的通道資源時，它不會對原來的蜂窩網路中的通訊造成干擾。若d2d通訊與蜂窩使用者共享通道資源時，d2d通訊將會對蜂窩鏈路造成干擾。干擾情況如圖3-2所示，圖中有兩條通訊鏈路，分別為ue（user equipment，使用者裝置）與enb（evolved node b，演進型基站）之間的鏈路和兩個ue間的鏈路，虛線表示的是干擾訊號，由於d2d使用者復用了小區的資源，所以產生了一定的同頻干擾。
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