5G D2D 通信建立機(jī)制與資源復(fù)用技術(shù)探討

張瑋君

（華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 310051）

D2D 技術(shù)是指終端直接連輸技術(shù)，其在5G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制下，可以與相鄰的終端用戶進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸。D2D 技術(shù)是我國(guó)未來(lái)通信發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)，同時(shí)其也是5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成因素。實(shí)際上，D2D 資源復(fù)用技術(shù)的形式多種多樣，本文主要是從5G D2D 通信建立機(jī)制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)入手，展開(kāi)闡述，針對(duì)如何正確使用資源復(fù)用技術(shù)進(jìn)行全面分析。

1 5G D2D 通信建立機(jī)制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

5G D2D 通信的關(guān)鍵技術(shù)形式多種多樣，主要包括：實(shí)現(xiàn)鄰近D2D 終端的檢測(cè)、識(shí)別D2D 發(fā)現(xiàn)技術(shù)、同步技術(shù)、無(wú)線資源管理、功率管控、干擾協(xié)調(diào)以及通信模式切換等技術(shù)。

1.1 有利于提升頻譜使用效率

在通信鏈路和資源復(fù)用產(chǎn)生增益的作用下，無(wú)線頻譜資源的使用效率就會(huì)得到有效提升，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)整體吞吐量也會(huì)得到明顯改變[1]。在D2D 通信模式的影響下，在兩個(gè)終端用戶中來(lái)傳遞信息數(shù)據(jù)期間，其不再需要通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行中轉(zhuǎn)，而是可以直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸送，進(jìn)而使通信鏈路產(chǎn)生相應(yīng)增益。不僅如此，5G 網(wǎng)絡(luò)中也同樣存在資源復(fù)用增益現(xiàn)象，其能夠使D2D 用戶、D2D 與蜂窩之間存在的資源進(jìn)行反復(fù)使用。

1.2 有利于提升用戶體驗(yàn)度

以鄰近用戶感知的D2D 技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的通信機(jī)制，能夠全面提升用戶整體的真實(shí)體驗(yàn)度[2]。在我國(guó)5G 通信技術(shù)水平不斷提升作用下，小范圍內(nèi)的社交、商業(yè)活動(dòng)、特定業(yè)務(wù)以及鄰近性的信息數(shù)據(jù)共享，已經(jīng)成為了現(xiàn)階段無(wú)線資源管理平臺(tái)中，通信效益不斷增長(zhǎng)大的重要體現(xiàn)。

1.3 有利于延展5G D2D 通信技術(shù)應(yīng)用范圍

5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)據(jù)期間，對(duì)通信設(shè)備具有嚴(yán)格要求。如果在5G 通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，開(kāi)展信息數(shù)據(jù)傳輸工作期間，一旦其核心網(wǎng)絡(luò)體系、接入網(wǎng)相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)損壞，都會(huì)使5G 通信網(wǎng)絡(luò)體系出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象[3]。為了能夠防止這一問(wèn)題的產(chǎn)生，積極引用5G D2D 通信技術(shù)，這樣就能夠在蜂窩通信終端構(gòu)建Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)體系，其通過(guò)端對(duì)端的方式，將通信機(jī)制直接接入到蜂窩網(wǎng)絡(luò)中?；诖耍幢憔W(wǎng)絡(luò)通信體系產(chǎn)生故障，或是網(wǎng)絡(luò)覆蓋受限區(qū)域，也能使用D2D 通信技術(shù)進(jìn)行通信，從而達(dá)到延展D2D 通信技術(shù)的應(yīng)用范圍。

2 5G 蜂窩網(wǎng)中 D2D 資源復(fù)用技術(shù)分析

2.1 D2D 鏈路與蜂窩鏈路無(wú)線資源分配的具體方式

以現(xiàn)階段基于D2D 通信與傳統(tǒng)形式下蜂窩通信技術(shù)，使用頻譜資源狀況為基礎(chǔ)，正確對(duì)資源進(jìn)行分配，其主要有兩種方式。一種是：蜂窩用戶和 D2D 用戶在分別使用不同頻譜資源期間，二者之間存在著相互正交的關(guān)系，雖然不存在著相互干擾的現(xiàn)象，但是頻譜資源的使用效率比較低。另一種是：蜂窩用戶和D2D 用戶在使用相同的頻譜資源期間，其與正交的方式進(jìn)行比較，頻譜資源的使用效率具有明顯提升的特點(diǎn)，但是用戶之間會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的干擾?；诖耍谥贫ㄙY源復(fù)用方案時(shí)，可以將頻譜資源分為D2D 用戶復(fù)用蜂窩用戶的上行頻譜資源和復(fù)用下行頻譜資源的兩種資源復(fù)用方式。

2.2 5G 蜂窩網(wǎng)中 D2D 資源復(fù)用技術(shù)表現(xiàn)形式

（1）D2D 與蜂窩用戶正交的無(wú)線資源

在該種資源復(fù)用方式的影響下，其主要就是依靠BS 對(duì)資源進(jìn)行正交劃分。在此種正交狀況下產(chǎn)生的頻譜資源，能夠分別分配給D2D 與蜂窩用戶進(jìn)行專項(xiàng)使用。因?yàn)樯闲泻拖滦墟溌分械腄2D 與蜂窩用戶所使用的頻譜資源都處于相互正交的狀態(tài)，所以二者用戶之間不存在干擾。

（2）D2D 復(fù)用蜂窩用戶的無(wú)線資源

在落實(shí)資源復(fù)用方案內(nèi)容期間，D2D 與蜂窩通信鏈路在使用相同的頻譜資源，首先BS 是將頻譜資源分配給蜂窩用戶；其次，D2D 通信用戶再結(jié)合自身資源需求狀況，通過(guò)運(yùn)用合理的方式對(duì)蜂窩用戶所使用的資源再次進(jìn)行充分使用。在利用該項(xiàng)資源復(fù)用技術(shù)期間，要將二者用戶之間的干擾控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，這樣就能夠保證各項(xiàng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外，將這種資源復(fù)用方式與正交方式進(jìn)行比較，即便資源復(fù)用方式能夠有效提升頻譜使用率，但是其對(duì)用戶產(chǎn)生的干擾，使D2D 用戶如何正確復(fù)用蜂窩用戶的上行和下行資源，成為了5G 通信網(wǎng)絡(luò)下的一項(xiàng)較為困難的資源復(fù)用問(wèn)題。實(shí)際上，正確使用資源復(fù)用技術(shù)，對(duì)于更好的適應(yīng)未來(lái)無(wú)線頻譜資源緊缺現(xiàn)狀況具有重要意義。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，5G 通信技術(shù)水平全面提升，其中D2D 通信技術(shù)在眾多技術(shù)的使用過(guò)程中占據(jù)重要位置。為了能夠進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，要求無(wú)論是D2D 通信用戶，還是蜂窩用戶在使用頻譜期間，都要結(jié)合實(shí)際狀況，合理選擇資源復(fù)用技術(shù)，在不干擾多種用戶資源使用狀況的基礎(chǔ)上，對(duì)通信用戶的需求進(jìn)行詳細(xì)分析，從而制定出更具價(jià)值意義的通信設(shè)備使用方案。