文献综述
本课题的现状及发展趋势：
近年来，国际电信联盟明确了5G移动通信的主要应用场景，包括增强型移动宽带、大规模机器类型通信、超可靠和低延迟通信。5G移动通信将在用户体验速率、频谱效率、移动性、时延、网络能效等八个方面的技术指标较4G系统提升一个或多个数量级。以峰值传输速率和系统能量效率为例[1][2]，5G移动通信的峰值传输速率预期将达到10Gb/s，较4G移动通信的100Mb/s提高100倍，系统能量效率相比于4G移动通信需提升10倍。现有支持4G移动通信的无线传输关键技术将无法满足5G移动通信的需求因此发展新型无线传输关键技术迫在眉睫。
作为5G移动通信无线传输关键技术之一的D2D通信技术，其基本特征是在距离较近的用户终端间建立直接通信的链路，其数据传输无需基站中转，实现终端间各种形式的直接通信。采用直接通信方式的D2D通信技术可以大幅提升用户间数据传输速率、提高系统容量、减小系统开销、增强通信可靠性[3]。
国际和国内一些研究者开始探索利用毫米波高信道损耗特性以及高度指向性，在毫米波频段发展D2D通信，力图在大幅度提高D2D用户间峰值传输速率的同时有效抑制同频干扰。究其原理是将巧妙地将毫米波通信在信道传播方面的劣势转换为对D2D通信有利的条件，相关研究目前尚处于起步阶段。因此，探索适用于毫米波无线传输的D2D通信系统架构、无线传输理论、资源分配方案，无疑对满足5G移动通信的需求有着重要的理论价值和实际意义[3][4]。
从D2D通信的发展历史看，D2D通信最早可追溯至本世纪初，为了解决4G蜂窝网络中无线频谱资源短缺、网络建设开销大、网络容量受限等难题，研究者们提出的一种终端间直通的通信机制.为了实现更广的覆盖、提高D2D通信系统的总体适用性，可以进一步将中继技术引入D2D通信系统中[5]。利用D2D用户作为中继进行多跳通信，并采用不同的中继模式以适应不同的传输场景，进而可以获得更好的链路增益以及更广的网络覆盖。
5G将渗透到未来社会的各个领域，以用户为中心构建全方位的信息生态系统。因此5G需要具备比4G更高的性能，支持0.1～1Gbps的用户体验速率，每平方公里一百万的连接数密度，毫秒级的端到端时延，每平方公里数十Tbps的流量密度，每小时500Km以上的移动性和数十Gbps的峰值速率。其中，用户体验速率、连接数密度和时延为5G最基本的三个性能指标。同时，5G还需要大幅提高网络部署和运营的效率，相比4G频率效率提升5～15倍，能效和成本效率提升百倍以上。为此，5G提出了一些关键技术，主要来源于无线技术和网络技术两方面。在网络技术领域，基于软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的新型网络架构已取得广泛共识[6][7]；在无线技术领域，大规模天线阵列、超密集组网、新型多址，全频谱接入和终端直通（D2D）等技术已成为业界关注的焦点。
本课题的价值：
