5G關鍵技術之D2D通訊技術

2021-10-24 19:34:07 字數 2746 閱讀 8531

近年來海量智慧型終端裝置呈現與日俱增的局面,滿足使用者特定需求的新興通訊業務也處於爆發之勢, 移動通訊承載的資料流量**式增長和無線頻譜資源緊缺的矛盾日益湧現。因此,如何有效的增加網路容量、提高無線頻譜利用率、提公升不同通訊模式下的終端使用者體驗變成了刻不容緩的任務。5g 提出的關鍵技術在解決上述問題上將大有可為,內容包含無線技術和網路技術兩方面。在無線技術方面,終端直通(device-to-device,d2d)、大規模天線陣列、全頻譜接入、超密集組網和新型多址等技術已成為業內關注焦點。

作為面向5g 關鍵候選技術之一的d2d 通訊技術, 在依託未來移動通訊技術的超高速率、超大頻寬、超大規模接入能力和超大資料處理能力等特徵的基礎上, 通過發揮自身的核心技術優勢,將在5g 移動通訊運用中充分彰顯自身優勢。

什麼是d2d通訊技術?

d2d即device-to-device,也稱之為終端直通。d2d通訊技術是指兩個對等的使用者節點之間直接進行通訊的一種通訊方式。在由d2d通訊使用者組成的分布式網路中,每個使用者節點都能傳送和接收訊號,並具有自動路由(**訊息)的功能。網路的參與者共用它們所擁有的一部分硬體資源,包括資訊處理、儲存以及網路連線能力等。這些共用資源向網路提供服務和資源,能被其它使用者直接訪問而不需要經過中間實體。在d2d通訊網路中,使用者節點同時扮演伺服器和客戶端的角色,使用者能夠意識到彼此的存在,自組織地構成乙個虛擬或者實際的群體。

d2d通訊技術有哪些優勢?

(1)大幅度提供頻譜利用率

在該技術的應用下,使用者通過d2d 進行通訊連線,避開了使用蜂窩無線通訊,因此不使用頻帶資源。而且,d2d 所連線的使用者裝置可以共享蜂窩網路的資源,提高資源利用率。

(2)改善使用者體驗

隨著移動網際網路的發展,相鄰使用者進行資源共享,小範圍社交以及本地特色業務等,逐漸成為乙個重要的業務增長點。d2d 在該場景的應用是可以提高使用者體驗的。

(3)拓展應用

傳統的通訊網需要進行基礎設定建設等,要求較高,裝置損耗或影響整個通訊系統。而d2d 的引入使得網路的穩定性增強,並具有一定靈活性,傳統網路可借助d2d 進行業務拓展。

5g d2d通訊主要應用場景

(1)本地業務

社交應用d2d通訊技術最基本的應用場景就是基於鄰近特性的社交應用。通過d2d通訊功能,可以進行如內容分享、互動遊戲等鄰近使用者之間資料的傳輸,使用者通過d2d的發現功能尋找鄰近區域的感興趣使用者。

本地資料傳輸利用d2d的鄰近特性及資料直通特性實現本地資料傳輸,在節省頻譜資源的同時擴充套件移動通訊應用場景。如基於鄰近特性的本地廣告服務可向使用者推送商品打折**、影院新片預告等資訊,通過精確定位目標使用者使得效益最大化。

(2)應急通訊

d2d通訊可以解決極端自然災害引起通訊基礎設施損壞導致通訊中斷而給救援帶來障礙的問題。在d2d通訊模式下,兩個鄰近的移動終端之間仍然能夠建立無線通訊,為災難救援提供保障。另外,在無線通訊網路覆蓋盲區,使用者通過一跳或多跳d2d通訊可以連線到無線網路覆蓋區域內的使用者終端,借助該使用者終端連線到無線通訊網路。

(3)物聯網增強

根據業界**,在2023年時全球範圍內將會存在大約500億部蜂窩接入終端,而其中大部分將是具有物聯**徵的機器通訊終端。如果d2d通訊技術與物聯網結合,則有可能產生真正意義上的互聯互通無線通訊網路。車聯網中的v2v(vehicle-to-vehicle)通訊就是典型的物聯網增強的d2d通訊應用場景。基於終端直通的d2d由於在通訊時延、鄰近發現等方面的特性,使得其應用於車聯網車輛安全領域具有先天優勢。

d2d系統架構是怎樣的?

按照蜂窩網路覆蓋範圍區分,可以把d2d通訊分成3種場景:

(1)蜂窩網路覆蓋下的d2d通訊,lte基站首先需要發現d2d通訊裝置,建立邏輯連線,然後控制d2d裝置的資源分配,進行資源排程和干擾管理,使用者可以獲得高質量的通訊。

(2)部分蜂窩網路覆蓋下的d2d通訊,基站只需引導裝置雙方建立連線,而不再進行資源排程,其網路複雜度比第一類d2d通訊有大幅降低。

(3)完全沒有蜂窩網路覆蓋下的d2d通訊,使用者裝置直接進行d2d通訊,該場景對應於蜂窩網路癱瘓的時候,使用者可以經過多跳,相互通訊或者接入網路。

5g 通訊網中應用d2d 技術存在的問題

(1)傳統蜂窩網路需要全面修改和公升級。要想在5g 通訊網中應用d2d 技術,首先要確保其不會與d2d 通訊技術產生衝突。然而,傳統蜂窩網路比較封閉,無法支援d2d 通訊的有效應用。因此對傳統蜂窩網路進行全面的修改與公升級非常有必要,其中包括元件公升級,控制平面修改、資料平面修改等,是乙個極大的工程,必須要有足夠先進的技術支援和大量的資金投入。

(2)頻譜資源共享造成的干擾。由於近年來頻譜資源的大量減少,使得其已經非常匱乏。固然,d2d 技術在5g 通訊網中的應用可以有效解決頻譜資源不足的問題,依靠裝置之間的直接連線進行通訊,大幅提高了頻譜資源的利用率。但頻譜資源的共享,可能會對使用者的通訊造成干擾,從而影響使用者通訊體驗。

(3)通訊高峰造成的通訊問題。與當前廣泛應用的4g 網路相比,5g 網路在傳輸傳輸速度、效率等方面都有所提公升,尤其是對延遲、資源使用率和可擴充套件性等提出了較高要求。為了保證5g 通訊網的通訊質量,需採取建設超密集異構網路來提公升網路的覆蓋密度,增加重複蓋區域。這種方案雖然在一定程度上擴寬了5g 通訊網的覆蓋範圍,也對通訊質量的提高有著一定的意義作用。但是當大量使用者同時通過d2d 裝置連接入網時,很可能造成5g 網路通訊延遲大幅提公升,對使用者的實際使用造成影響。

5G之D2D技術(新技術介紹)

d2d device to device 技術是指通訊網路中近鄰裝置之間直接交換資料資訊的技術。通訊系統或網路中,一旦d2d通訊鏈路建立起來,傳輸資料就無需核心裝置或中間裝置的干預,這樣可降通訊系統核心網路的壓力,大大提公升頻譜利用率和吞吐量,擴大了網路容量。d2d是5 g關鍵技術之一 智慧型城市d...

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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...

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