Device-to-Device

在3GPP提出的LTE- A 的研究項目中，需要在LTE 的基礎上提供新的技術來滿足IMT- Advanced 的要求，提供更高的數據速率和系統容量。IMT-A系統在小區蜂窩網路下允許支持Device-to-Device(D2D)通信來提高頻譜利用率。D2D通信在小區網路的控制下與小區用戶共享資源，因此頻譜的利用率將得到提升。此外，它還能帶來的好處包括：減輕蜂窩網路的負擔、減少移動終端的電池功耗、增加比特速率、提高網路基礎設施故障的魯棒性等，還能支持新型的小範圍點對點數據服務。

D2D通信將在宏蜂窩基站的控制下獲得通信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。

在蜂窩網路下復用小區資源的D2D 通信如圖描述，小區用戶除可以通過基站服務進行通信外，它們之間還可以通過D2D 鏈路直接進行通信。D2D 通信與蜂窩小區用戶使用相同的資源。進行D2D 通信的用戶同樣在小區基站的控制下。系統基站控制著D2D 通信使用的資源塊以及D2D 通信的發送功率，以保證D2D 帶給小區現有通信的干擾在可接受的範圍內。當網路為密集LTE- A 網路，並且有很高的網路負載時，系統同樣可以給D2D 通信分配資源。

D2D 通信對所有用戶是公平、明確的。用戶向基站提出D2D 通信的請求，基站接收到請求后將用戶的通信方式切換到D2D 連接模式。設計D2D 通信時不能只局限於一種服務，應當支持多種服務，另外，當沒有採用D2D 通信時，不能給系統帶來額外的信令開銷。D2D 可應用於多種本地通信業務，近距離或同一房間內的通信。如一個巡迴音樂會的視頻服務，觀眾可以通過無線D2D 下載音樂會提供的材料。音樂會主辦方通過向系統小區申請D2D 資源，可以將視頻信息立即傳輸給用戶。當然也可以通過系統小區基站來提供視頻服務，但是通過D2D 方式可以減少小區基站負載，在進行D2D 通信的同時，系統可以提供話音和網際網路數據業務。

D2D 通信的主要問題之一是復用小區用戶的資源所帶來的干擾問題。

D2D 通信復用上行鏈路資源時，系統中受D2D通信干擾的是基站，基站可調節D2D 通信的發送功率以及復用的資源來控制干擾，可以將小區的功率控制信息應用到D2D 通信的控制中來。此時D2D通信的發送功率需要減小到一個閥值以保證系統上行鏈路SINR 大於目標SINR，而當D2D 通信採用系統分配的專用資源時，D2D 用戶可以用最大功率發送。

D2D 通信復用下行鏈路資源時，系統中受D2D通信干擾的是下行鏈路的用戶。而受干擾的下行用戶的位置決定於基站的短期調度。因此受D2D 傳輸干擾的用戶可能是小區服務的任何用戶。當D2D 鏈路建立后，基站控制D2D 傳輸的發送功率來保證系統小區用戶的通信。合適的D2D 發送功率控制可以通過長期觀察不同功率對系統小區用戶的影響來確定。在資源分配方面，基站可以將復用資源的小區用戶和D2D 用戶在傳播空間上分開。如基站可分配室內的D2D 用戶和室外的小區用戶相同的系統資源。同時基站可以根據小區用戶的鏈路質量反饋來調節D2D 通信，當用戶鏈路質量過度下降時降低D2D 通信的發送功率。

另外，device的發現是進行D2D通信的基礎，因此也是D2D通信的關鍵問題之一。