文献综述
本课题的现状及发展趋势:本课题的现状及发展趋势:
最近这两年对于研究5G网络的呼声越来越高,可以预见的是网民对于手机网络的需求会越来越高。但是,由于传统的蜂窝网频带资源的有限性,随着网民数量的不断庞大和手机设备服务的日益繁多,原有的频带资源也逐渐告急。因此D2D通信技术便进入研究的视野中来。D2D通信技术相较于传统的蜂窝网技术,通信时不需要经过基站的转发。因此D2D通信技术可以使用非 licensed频带的频带资源进行通信,比如基于wifi和蓝牙的D2D通信方式[12]。另外D2D通信还可以复用已经被蜂窝网设备所占用的频带资源进行通信,这种方式可以大大的提升频带资源的使用效率。D2D通信是属于近距离通信,只有设备在满足 D2D 通信距离后,才可以进行 D2D通信。因此D2D通信相较于传统的蜂窝网系统,由于是短距离通信,因此可以获得较大的通信速率。还有D2D通信不需要经过基站的转发,那么通信时就可以使两个设备直接通信,从而减小通信延迟。
但在 LTE-A(LongTerm Evolution-Advanced)系统中,有关D2D技术的研究还在进行。D2D虽然可以提高系统的性能,但是同样会带来其他的问题,例如:怎样在原有的蜂窝系统中添加一个新的D2D系统、用户怎样在不同场景中选择合适高效的通信方式、怎样有效的消除和抑制D2D复用蜂窝网络带来的干扰。在D2D通信系统中,干扰问题是研究者持续关注和研究的重点[6]。
在D2D通信加入蜂窝通信系统后,D2D用户和蜂窝用户之间共享了同样的资源,使得系统干扰变得相对复杂,这些干扰问题必须合理高效的解决。在单小区场景中主要通过模式选择、资源分配、功率控制角度来解决干扰问题[13]。在多小区场景中,干扰相对复杂,小区间的干扰不能忽略或者当作噪声处理。目前大多数研究都集中在如 Macro-Small 网络、宏蜂窝和D2D的混合网络这样的两层网络中,而对于像由宏蜂窝、Small Cell、D2D构成的三层网络的研究还比较少。
一般而言,蜂窝网络下的D2D通信系统由基站、蜂窝用户及邻近的D2D用户对沮成,每个蜂窝用户占用一个资源块进行信息传输,D2D用户可重用蜂窝用户的资源块。若D2D通信系统采取非正交模式,D2D用户与蜂窝用户重用相同资源块故而将相互干扰,在有干扰的情况下保证D2D用户和蜂窝用户双方的传输速率是系统正常工作的必要条件[10]。同时,为将频谱资源块和功率合理分配给蜂窝用户与D2D用户,提高整个系统的传输速率与资源利用率,资源分配策略的研究成为D2D通信的研究热点。在蜂窝网络中,相邻用户可能能够使用蜂窝接口建立直接D2D链路,并且随后经由D2D链路交换数据而无需遍历基站(BS)或核心网络。 由于蜂窝用户(CU)和D2D对同时使用相同的频谱,因此它们可能相互干扰,因此需要干扰管理[3]。信道(频谱)分配和发射功率控制方案是无线网络中两种广泛使用的干扰管理技术。
为了使系统在共享可用频谱方面具有最大的灵活性,D2D通信应该能够在以下多种模式下运行 :
(1)专用或覆盖模式,当蜂窝网络分配一小部分可用资源时,专供D2D设备使用;
(2)当D2D设备将一些无线电资源与蜂窝网络的UE一起使用时的重用或底层模式;
(3)当D2D业务通过eNB时的蜂窝模式,如在传统蜂窝通信中那样。
