面向5G通信网的D2D技术分析

关于5G无线网络中D2D通信的路由算法随着5G无线网络的快速发展和普及，D2D（Device-to-Device）通信技术成为了研究的热点之一。

D2D通信是指直接在终端设备之间进行通信，而不是通过基站进行中转。

这种通信方式在提高无线网络容量、降低功耗、提高通信速率等方面具有很大的优势。

在5G 无线网络中，D2D通信已经成为了新的发展方向，而D2D通信中的路由算法就是其中的关键技术之一。

本文将探讨关于5G无线网络中D2D通信的路由算法。

我们需要了解一下D2D通信中的路由算法是什么。

路由算法是用来确定数据包从源节点到目标节点的路由路径的方法。

在传统的无线网络中，路由算法一般是由基站来负责确定和维护的。

而在D2D通信中，由于终端设备之间直接通信，所以路由算法的设计就变得更为复杂和重要。

在5G无线网络中，D2D通信的路由算法需要考虑到网络拓扑的动态变化、通信质量的优化、能源消耗的最小化等方面的问题。

我们来看一下5G无线网络中D2D通信的路由算法有哪些特点。

D2D通信是在终端设备之间直接通信，所以路由算法需要考虑网络拓扑的动态变化。

终端设备的移动性、连接性的变化都会对路由算法产生影响，因此路由算法需要具有一定的动态性和适应性。

D2D通信的路由算法需要考虑通信质量的优化。

在D2D通信中，终端设备之间的通信质量可能会受到干扰、阻塞等因素的影响，路由算法需要考虑如何选择最优的通信路径以保证通信质量。

D2D通信的路由算法需要考虑能源消耗的最小化。

在终端设备之间直接通信的情况下，路由算法需要考虑如何尽可能地减少能源消耗，延长终端设备的续航时间。

我们来探讨一下未来5G无线网络中D2D通信的路由算法的发展方向。

未来，5G无线网络中D2D通信的路由算法将呈现出以下几个发展趋势。

首先是动态适应性。

未来的路由算法需要更加灵活和智能，能够及时地适应网络拓扑的变化、通信质量的变化以及终端设备能源状态的变化。

其次是多维优化。

未来的路由算法需要综合考虑通信质量、能源消耗、网络拓扑等多个因素，实现多维优化。

5G蜂窝网络覆盖下的D2D通信技术概述作者：***来源：《电脑知识与技术》2020年第29期摘要：当前，信息技术发展迅速，各类用户终端数量激增，虽然给通信带来了便利，但随之而来的是资源日益紧缺，通信质量无法得到保证。

如何有效地提高无线资源利用率、通信系统吞吐量，优化用户体验和通信质量是目前亟待解决的问题。

D2D通信凭借能有效提高频谱利用率，减轻网络负载，降低通信时延，改善网络性能的优越特点，成为5G通信中的一项关键技术。

该文从系统模型、关键技术、应用场景、未来研究方向四个方面对D2D通信技术进行了介绍。

关键词：5G;D2D;频谱效率;资源分配;功率控制中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044（2020）29-0049-031 引言D2D（ Device-to-Device）通信是蜂窝网络中彼此邻近的设备不经过基站转发，直接进行信息传输的通信方式[1]。

2008年D2D通信技术由高通公司首次提出，随后我国的华为、中兴等通信企业也逐步加入了相关研究的行列。

近年来，随着用户需求的多样化和移动数据流量爆炸式的增长，现有的通信网络面临着巨大的挑战，而D2D通信技术凭借能有效提高频谱利用率、减轻网络严重负载、提高用户体验等特点，迅速成为研究和讨论的热点。

2 D2D通信系统模型2.1 同构网络同构移动蜂窝网络中，一个蜂窝小区内只有一个基站，且各小区的组织结构大致相同，小区内的通信模型基本一致，一个小区内的D2D通信即可拓展到单蜂窝条件下的D2D通信。

单蜂窝模型较为简单，可更快地深入D2D通信研究的本质，故具有一定的研究意义。

2.2 异构网络异构移动蜂窝网络中，小区内不仅有宏基站，还有若干微基站、微微基站等，不同小区的系统结构不尽相同。

微基站是用于覆盖微蜂窝小区，对宏基站起补充作用的移动通信系统，主要部署在宏小区边缘，目的是提高边缘用户的通信质量和系统吞吐量。

随着移动互联网的发展，对系统吞吐量、通信速度和质量等多方面要求越来越高，因此未来的网络结构以异构网络为主，异构场景下D2D通信技术的研究也是近年来比较热门的方向。

信息记录材料2019年11月第20卷第11期〔值息：接术与匾©D2D技术在5G系统中的应用及面临的问题成超，陈岗(广东轻工职业技术学院广东广州510300)【摘要】D2D(Device to Device,设备到设备)技术是5G无线接口的重要补充技术，也是5G系统实现上述目标的重要保障。

本文阐述了D2D技术的基本原理以及它在5G网络中的应用形式，同时也探讨了D2D面临的问题和存在的挑战。

【关键词】5G;D2D;超高速率；超低时延【中图分类号】TN91【文献标识码】A【文章编号】1009-5624(2019)11-0133-021D2D(Device to Device)技术概述D2D是5G核心技术的重要组成部分，它允许网络中密集分布的海量终端之间建立一种直接连接。

终端之间可以相互感知，自动完成协商连接。

由于数据无需经过核心网络交换、传输，传输速率将大大提升，同时传输时延也会大大降低。

此外由于5G网络中终端数量密集程度极高，D2D通信中的终端之间一般距离非常近，这就等同于使用了极高的频率复用率，大大提升了网络的容量。

D2D通信分为集中式和分布式两种。

集中式D2D下，终端不断探测周边信号，感知可能存在的其他终端，定期将测量结果向基站上报，基站将全部终端上报的信息进行整理和评估，随后通过指令控制终端之间建立D2D连接。

这种方式便于管理，但是会有额外信令开销，并且必须依赖于基站。

而分布式D2D,则是由终端自主完成感知、连接，不需要基站的介入，这种形式自由度高，灵活性大，但是对于终端设备的要求也比较高。

D2D中的核心技术手段包括：(1)感知技术：即邻近终端的检测与感知。

在终端需要快速数量超密集的5G网络中，需要终端能同时识别周边大量的相邻设备。

此外，感知连接的时延必须很低，要满足5G对于uRLLC(超可靠超低时延业务)的要求。

(2)同步技术：当设备间直连的微链路以及设备与基站相连的宏链路同时存在的情况下，必须保持这两条链路同步，以便随时准备切换和转接。

浅析D2D通信系统作者：曾强来源：《科学与财富》2019年第24期摘要：D2D通信取得很大的成就并日渐成熟和完善，并被列入新一代移动通信系统的框架中，成为5G的核心技术之一，本文主要介绍了D2D通信场景、技术优势以及安全需求。

关键词：D2D通信；蜂窝网络；安全需求D2D的直接通信技术在3GPP新一代无线通信系统长期演进（Long Term Evolution，LTE）中是一项关键的技术，指的是终端设备不需经过无线接入网或在基站（EvolvedNodeB，eNB）的控制/协助下直接通信的一种通信模式。

一、D2D通信场景（1）按业务和系统机构划分根据此种要求划分，3GPP把D2D通信场景划分为公共安全和非公共安全两个方面。

前者是指将D2D技术应用在非人为灾难、基础设施故障等原因导致通信系统不能正常运作，或在网络信号较弱及人群比较多的场景，使UE间直接通信，具有很大的实际应用价值，例如美国打算把700MHz段中的部分频谱用作D2D紧急通信。

非公共安全场景主要用于人群密集场所的信息共享，大型商场物品优惠信息的推送，公司一些关键信息的公告等。

（2）按照蜂窝网络覆盖范围区分1）蜂窝网络覆盖下的D2D通信在这种场景中，所有的用户设备都位于基站覆盖范围内（比如用户设备1和用户设备2），通信场景如图a）所示。

UE间通信完全被运营商的网络基础设施所控制，比如基站或者核心网。

运营商负责用户身份认证、接入控制、连接建立、資源分配和安全管理。

D2D链路共享正常蜂窝系统的频谱资源，可以应用于本地服务，比如本地内容共享。

此种场景为本文研宂的重点，并可进一步分为用户直接通信和需经过中继转发通信两种情况，并深入研宄。

2）部分蜂窝网络覆盖下的D2D通信当两个UE分别处于基站覆盖的边缘和覆盖范围之外（比如用户设备3和用户设备4），通信场景如图b）所示。

处于基站覆盖范围之外的UE可以通过边缘位置的UE作为中继实现和eNB的通信。

在这种场景里，可以扩大蜂窝网的覆盖范围，提高处于网络覆盖边缘地带的服务质量。

面向5G通信网的D2D技术综述一、本文概述随着5G通信网络的全球部署和应用，D2D（Device-to-Device）技术作为5G网络架构中的关键组成部分，正日益受到业界的广泛关注和研究。

D2D技术允许用户设备在不需要经过基站中转的情况下，直接进行数据传输和通信，从而大大提高了数据传输的效率和网络的整体性能。

本文旨在对面向5G通信网的D2D技术进行综述，分析其技术原理、应用场景、优缺点以及面临的挑战，并展望其未来的发展趋势。

通过对D2D技术的全面梳理，本文旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考信息，推动D2D技术在5G通信网络中的进一步发展和应用。

二、D2D技术原理与关键技术D2D（Device-to-Device）通信技术是一种允许用户设备之间直接进行通信的技术，无需经过基站的中转。

在5G通信网中，D2D技术被视为一种重要的补充和增强手段，能够显著提高频谱利用率、降低端到端传输时延、增强系统容量，并为用户提供更加丰富的通信体验。

D2D通信的基本原理是将传统蜂窝网络中的用户设备升级为能够彼此直接通信的节点。

当两个设备距离较近时，它们可以建立直接的通信链路，进行数据交换。

这种通信方式可以在一定程度上减轻基站的负担，提高网络的整体效率。

在5G网络中，D2D通信被进一步拓展和优化，通过引入更高效的信号处理技术、更智能的资源管理策略以及更灵活的频谱使用方式，使得D2D通信能够在更广泛的场景下发挥作用。

资源分配与管理：在D2D通信中，如何有效地分配和管理无线资源是一个关键问题。

这涉及到如何平衡D2D通信与蜂窝通信之间的资源分配，以及如何在保证通信质量的前提下最大化资源利用率。

干扰管理：由于D2D通信与蜂窝通信共享相同的频谱资源，因此如何有效地管理D2D通信对蜂窝通信的干扰成为一个重要问题。

这需要通过先进的干扰管理算法和技术来实现。

安全与隐私：D2D通信可能涉及到用户数据的直接交换，因此如何保证通信过程的安全性和用户数据的隐私性也是一个需要关注的问题。

一．蜂窝商用的持的直其对式增极大在面能指利用应用作为潜在200通信二．与物的用有类诞生背景窝通信经历用的第4持续演进。

在直接通信是对频谱资源增长，面向大关注。

面向5G 的无指标，比如用率；另一方用也将被拓为面向5G 的在的提高系8年高通公信行业巨头原理概述物联网中的用户通信设类似的通信景了从第1代代（4G）以移在传统蜂窝是不被允许的源的利用效率5G 的无线无线通信技网络容量、方面，更丰拓展。

的关键候选统性能、提公司首次提头也纷纷开展述M2M(Machi 设备直接通信信技术出现，5G 的关代以话音业移动数据、移窝网路中，通的，这种集率低。

随着智线通信技术的技术的演进中频谱效率等丰富的通信模选技术，设备提升用户体验出了D2D 通展了相关的ine to Mac 信，以降低如蓝牙(短关键技术，D 业务为代表的移动计算及通信被分为中式的工作智能终端的的演进需求中，一方面等，以进一模式将带来备到设备通验、扩展蜂窝通信技术，的研究，现已chine)概念对服务基站短距离时分D2D 介绍的模拟式移及移动多媒体为了上行和下作方式便于的快速普及以求也更加明确面，需要持续一步提高有限来终端用户体信（Devic 窝通信应用而华为、爱已有大量相念类似，D2D 站的负荷。

分双工通信)移动电话系统体为代表的下行两个链管理资源、以及网络通确及迫切，续提升传统限且日益紧体验的提升e-to-Devi 用的前景，受爱立信、富相关专利得到D 旨在使一在D2D 技术)，Wi-Fi D 统，到正大规的无线宽带系链路，用户之控制干扰通信容量的爆开始受到业统的无线通信紧张的无线频升，蜂窝通信ce，D2D）具受到广泛关注富士通、中兴到了授权。

一定距离范围术出现之前Direct(更快规模系统之间，但爆炸业界信性频谱信的具有注。

兴等围内，已快的传输Wi-织致靠基及资D2D 别是可靠接入户体相比D2D 假设技术源的网络彼此图输速度和更-Fi 的传输距致力研究的基础网络设资源分配，D 通信与蓝牙是它使用电靠性。

面向5G的D2D通信技术评述作者：王建沣来源：《电子技术与软件工程》2017年第02期摘要随着智能终端设备不断增加和网络流量的持续上升，现有的通信技术已无法满足未来通信要求。

终端直通（Device-to-Device，D2D）通信作为第五代移动通信网（5G）的关键技术能有效缓解数据压力，提高频谱利用率。

本文介绍了D2D的优点，详细分析了D2D通信中的关键技术环节，展望了D2D未来发展重点及主要方向。

【关键词】D2D 5G 资源分配 MIMO1 引言移动通信技术产生至今已近半个世纪，用户数量不断增加，业务量不断增长，网络流量也持续上升，这些都对现有的4G通信技术提出了更高的要求。

相比较起来5G通信技术有更大的优势，包括容量更高、数据速率更快、端到端时延更小、开销更低、大规模设备连接和始终如一的用户体验质量（QoS）等。

终端直通（Device-to-Device，D2D）通信技术是指临近的移动终端通过运营商授权频谱直接进行点对点的数据传输技术，已经被标准化组织3GPP列入新一代移动通信系统的发展框架中，成为第五代移动通信的关键技术之一。

通信系统或网络中，一旦D2D通信链路建立起来，传输数据就无需核心设备或中间设备的干预，这样可降低通信系统核心网络的数据压力，大大提升频谱利用率和吞吐量，扩大网络容量。

具体优势可以体现在以下几个方面：（1）设备与设备间的通信距离缩短，用较小的传输功率获得较大的传输速率；（2）传统蜂窝通信方式需要基站进行中继传输，D2D通信不需要网络中转从而有效减轻基站负担；（3）D2D通信模式下，用户可以复用小区中其他用户的频谱资源接入网络，从而提高频谱利用率；（4）D2D通信因为不需要基站中继，因此在基站故障或损坏情况下也能正常通信。

2 D2D通信关键技术未来的无线通信系统将向网络融合的方向发展，在传统的蜂窝网络中引入D2D技术，在提高数据传输速率、降低传输功率、提升网络容量的同时，也给通信系统带来新的问题。

探析面向5G通信网的D2D技术发表时间：2019-01-22T13:43:07.357Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：邓杰文张永蔡圣贵[导读] 摘要：在信息技术不断发展的背景下，移动互联网行业需要按照市场发展趋势进行优化设计，推动无线通讯技术进一步发展。

海军大连舰艇学院辽宁大连 116018 摘要：在信息技术不断发展的背景下，移动互联网行业需要按照市场发展趋势进行优化设计，推动无线通讯技术进一步发展。

本文通过提高频谱利用率、优化用户体验，两个方面对D2D技术的应用优势进行了讨论，又对D2D链路性能分析、合理分配D2D资源、SDN与NFV相结合、应用C-RAN方案、整合SDN技术，五个方面对面向5G通信网的D2D技术设计策略进行了整理，希望为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：5G通信网；D2D技术；链路性能引言现阶段，4G技术已经在我国广泛应用，5G技术已经初步取得研究成果，成为通讯领域的发展趋势，但在进行这一工作时，在设计5G系统时，为了能够进一步提高设计的有效性，需要将D2D技术融合到其中，构建完善的通信网，对通信信号进行优化设计，推动通讯领域进一步发展。

一、D2D技术的应用优势（一）提高频谱利用率 D2D技术具有提高频谱利用率的应用优势，具体可以通过以下两个方面来了解，第一，在通讯设备中应用D2D技术，能够将设备连接起来，进一步提高通讯系统的运行稳定性，应用传统方法对5G网络进行设计时，需要消耗大量的资金进行数据连接设计，导致设计效率不高，在实际运运行中容易出现故障问题，但应用D2D技术，能够增大网络容量，并优化通信网络构建，推动5G技术进一步优化发展。

第二，传统信息系统中，用户需要应用蜂窝无线通信设备进行信息传递，但在应用D2D技术时，系统能够与共享资源相连接，提高通讯效率，推动通信行业能够进一步发展。

（二）优化用户体验在通信网中应用D2D技术，具有优化用户体验的优势，具体可以通过以下两个方面来了解，第一，在信息技术不断发展的背景下，人们生活中应用的信息技术逐渐增多，但通信技术要想优化发展，需要对市场发展趋势、客户体验感受等方面进行分析，并结合D2D技术进行系统设计工作，达到优化用户体验的目的。

关于5G无线网络中D2D通信的路由算法5G无线网络是下一代移动通信技术，其定位是提供更高的数据传输速度、更低的延迟和更大的连接密度。

作为5G网络中一个重要的通信模式，设备对设备（D2D）通信成为了一个备受关注的话题。

D2D通信是指移动设备之间直接通过无线信道进行通信，而不是通过基站进行中继，这种通信模式能够提高通信效率、降低网络负荷、减少干扰等好处。

在5G无线网络中，设计高效的D2D通信路由算法是非常重要的。

在5G网络中，D2D通信路由算法的设计需要考虑到多种因素，包括网络拓扑、信道状态、传输质量、能量消耗等。

本文将探讨一些常见的D2D通信路由算法，并分析它们的优缺点及适用场景。

1. 基于图论的路由算法基于图论的路由算法是一种常见的D2D通信路由算法，其基本思想是将整个通信网络抽象成一个图，每个节点代表一个通信设备，边代表设备之间的通信链路。

通过图论的相关算法，可以求解最短路径、最小生成树、最大流等问题，从而寻找最优的D2D通信路由方案。

优点：基于图论的路由算法可以在理论上找到最优的通信路径，能够最大程度地优化网络资源利用和数据传输效率。

缺点：由于图论算法复杂度较高，实时计算最优路径对于大规模的5G网络来说是一个挑战；而且图论模型无法完全描述现实网络中的复杂通信环境，其结果可能并不一定符合实际情况。

适用场景：基于图论的路由算法适用于小规模网络或者要求高实时性的场景，如车联网、智能家居等。

遗传算法是一种模拟自然生物进化过程的搜索算法，通过不断迭代优化解的适应度来寻找最优解。

在D2D通信路由问题中，可以将通信路径的选择看作一种个体，通过遗传算法进行多代交叉和变异，逐步演化出最优的通信路由方案。

优点：遗传算法具有全局寻优能力，能够找到较好的解决方案，而且对于大规模网络也有较好的适应性。

缺点：遗传算法需要大量参数设置和计算资源，并且算法运行时间较长，不太适合实时通信环境。

适用场景：遗传算法适用于对网络整体性能要求较高，且对实时性要求不高的场景，如室内网络覆盖优化等。

与传统蜂窝网络截然不同的D2D(Device-to-device)通信也称为邻近服务(ProSe-Proximity Service)；用户(UE)在进行数据传递时可直接在终端之间传输，无需通过无线站点(eNodeB/gNB)和核心网络进行路由。

一、D2D通信在5G网络中它是一种面向未来的设计，具有改变世界的潜力，其可应用于本地服务、应急通信和物联网增强。

这些将提高速度和吞吐量通信，提高能源效率通信，扩大基站(BS)的覆盖范围能力并降低通信延迟。

二、工作模式在5G的D2D通信中可创建和维护一个本地化通信网络，而无需基站干预。

它们在5G 网络中通过带内、带外和中继三种模式工作也称作范围内、范围外和中继覆盖通信。

2.1 带内D2D涉及使用许可频谱的设备到设备通信；在这种模式下设备由基地监督和控制车站，因此设备必须位于在基站覆盖范围内；其位置限制是这种模式的缺点，优点是更好地管理和组织D2D通信。

2.2 带外D2D涉及使用未经许可的频谱设备到设备的通信；这种D2D通信类似于Wi-Fi、ZigBee。

没有基站覆盖限制，但这也意味着一般控制和这种D2D通信模式的管理将更难实现。

2.3 中继D2D作为扩展以增加基站覆盖范围一个网络。

这种D2D通信方式不在基站覆盖范围内的设备可通过其他与基站通信基站覆盖范围内的设备完成。

本质上基站内的设备覆盖充当子基站并帮助蜂窝卸载、内容分发和范围扩展的网络。

三、5G具体应用选择一般D2D设备默认在5G中处于带内模式，但是手动切换到带外模式的选项；如果必需中继模式也应该是手动的切换选项，但可以设置为自动，为智能车辆等特殊情况激活沟通。

默认带内模式应该固有地处理蜂窝通信，而手动切换带外模式不应该。

这手动/自动切换继电器模式应具有蜂窝通信能力在基站覆盖范围内时激活区域。

自动模式选择应考虑能源需求和服务的必要性。

这活动模式应与指示一起设备信号强度显示。

带内模式是一种最优选项，而网络资源预留会有帮助；基站需要改进监测和资源共享能力。

关于5G无线网络中D2D通信的路由算法随着5G技术的发展，D2D通信成为了无线通信领域中的热门话题之一。

D2D通信指的是在无线网络中，两个或多个设备之间直接通过无线信号进行通信，而非借助基站中转。

相较于传统的通信方式，D2D通信无需经过基站的转发，可以降低通信延迟、增强数据速率和安全性，提高无线网络的可靠性和稳定性，因此被广泛应用于物联网、智能交通系统、移动医疗等领域。

D2D通信的实现需要使用一种有效的路由算法，通过选择最短路径，将数据传输从源节点传递到目标节点。

由于D2D通信存在自组织性、自适应性、分布式等特点，路由算法具有很高的技术难度。

因此，目前学术界和业界都在不断提出新的D2D路由算法，以适应不同场景和需求。

基于位置的D2D路由算法基于位置的D2D路由算法是一种将位置信息作为路由决策的基础的算法。

该算法建立在位置跟踪技术和地理信息系统的基础上，可以根据节点的位置信息进行路径选择，从而减少网络负载。

该算法通过建立邻居表，获取节点之间的距离信息，选取距离最近的节点作为下一跳节点，并利用路由发现机制使得数据包能够到达目的地址。

基于位置的D2D路由算法具有简单易用、低开销等优点，但需要高精度的位置信息支持，同时在障碍物密集的环境下可能出现路由路径不可靠的情况。

基于信号强度的D2D路由算法是一种基于信号的路径选择算法。

当节点感知到网络中的其他节点时，会测量其与其他节点之间的信号强度，以提供更可靠的路径选择。

该算法通过使用信号强度作为路径选择的基础，使得节点能够选择信号强度更高的链路，从而选择最优的下一跳节点。

此外，该算法采用均衡负载的策略，将网络中的流量平均分配到各个节点上，提高网络性能和负载均衡。

基于信号强度的D2D路由算法可以适用于复杂的环境，但在节点移动较快或网络密度较高时容易发生网络拥塞。

基于QoS的D2D路由算法是一种基于服务质量的路由算法。

该算法应用于具有严格质量要求的实时应用程序和服务，通过评估节点之间的性能参数，来选择最佳的路径。

网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Tech no l ogy&Software Engin e eri n g 5G网络中的D2D技术分析杨海博（辽宁省广播电视技术保障中心辽宁省沈阳市110016）摘要：本文阐述了D2D的技术特点及通信模型，并讨论了D2D技术中的一些关键技术，对它们进行一定的说明和研究。

关键词：D2D;设备发现；资源分配4G通信技术早己大规模普及，但是随着社会发展，4G通信的速度已经很难满足人们的需求。

5G通信相比于4G通信，其通信速度、通信质量和稳定性大大提升，5G通信技术中最为关键的技术之一D2D技术，则大大提高了对频谱的利用率。

D2D技术其实就是用户设备之间不经过基站而是直接通信的一种通信方式，这种通信方式可以大大提高用户的使用体验和使用质量。

由于D2D技术使用的是蜂窝网络的频段，具有很高的通信稳定性，即使通信距离增加也不会影响通信质量，而且这种通信方式的传输速率明显高于其他传输设备，时延也较其他传输设备更低，使用D2D通信所损耗的电量也比较少。

D2D通信技术由于使用了蜂窝系统的频段，在通信距离相对较短时，用户设备间可以不用通过基站而可以直接连接。

在异构网络中可以同时存在UE-BS连接（即近邻用户设备和基站间的连接）和D2D连接。

D2D涵盖范围十分广泛，本文主要对D2D中关键技术进行一些初步研究。

1D2D的设备发现和链路性能在D2D通信中，设备间互相发现然后建立连接是D2D通信技术的基础。

对于设备发现和通话建立，本文主要讨论D2D的设备发现和链路性能这两点。

1.1设备发现和通话建立D2D设备主要分为两个阶段即扫描阶段和查找阶段。

在扫描阶段，D2D设备会扫描所有可以使用的信道来发现周围的设备或网络，扫描到合适的设备或网络后，扫描并不会停止，扫描到的设备和网络信息会被储存下来以进行下一阶段操作。

一、关键技术以Sidelink为基础的D2D中终端(Device)间通过PC5内部接口进行通信。

期间涉及终端相互识别，同步及空口等关键技术。

D2D发现涉及检测和识别附近D2D终端。

对于多跳D2D网络应结合路由考虑，满足超密集网络高效发现、车联网超低时延等5G特殊场景需求。

D2D同步某些场景如室外覆盖或多跳D2D网络，这对系统同步提出很大挑战。

无线资源管理D2D通信可能包括广播、组播和单播可用于多跳和中继场景。

因此5G网络中的无线资源管理和调度与传统蜂窝网络相比更加复杂。

功率控制和干扰协调与传统的点对点(P2P)相比，基于蜂窝的D2D具有干扰可控优势。

考虑到多跳和未经授权LTE-U频谱及5G的D2D中高频通信，功率控制和干扰协调的研究将至关重要。

通讯模式切换包括D2D和蜂窝模式之间的切换，蜂窝D2D和其他P2P(例如WLAN)模式间切换及授权频谱D2D和LTE-U D2D模式之间切换。

二、D2D应用包括本地服务、应急通信和物联网增强等，其中：2.1 本地服务是用户数据直接在终端之间传输，不经过网络侧路由。

基于邻近特性的社交应用程序是一种典型的D2D应用。

通过D2D发现和通信功能，用户可以找到附近的其他用户并与他们共享数据或玩游戏。

另一个基本应用是本地数据传输。

本地数据传输利用D2D就近和直接数据传输特性来扩展移动应用，同时节省频谱资源。

例如基于邻近度的本地广告服务可以准确地瞄准人群以最大化其利益，商场可以向走进商场或商场周围的人发送广告、折扣和促销信息，电影院可以向附近的人推送电影信息和放映时间。

本地服务的第三个应用是蜂窝流量卸载(业务分流)。

随着高清视频等媒体业务的普及，其庞大的流量给核心网和频谱资源带来了巨大压力。

基于D2D的本地媒体服务可以帮助运营商节省核心网络和频谱资源。

在热点地区，运营商或内容提供商可以部署存储热门媒体服务的媒体服务器。

媒体服务器以D2D方式向用户提供媒体服务。

或用户可以使用D2D从附近已经获得媒体服务的用户终端获取媒体内容，这样可以缓解运营商蜂窝网络的下行传输压力。

关于5G无线网络中D2D通信的路由算法随着5G的到来，D2D（设备对设备）通信成为了一个备受关注的话题。

D2D通信是指移动设备直接进行数据传输，而不需要通过基站进行中转。

这种通信方式可以提高通信速率、降低延迟并减少网络拥塞。

在实现D2D通信时，路由算法是一个不可忽视的重要环节。

本文将介绍几种常用的D2D路由算法，并对它们的特点和适用场景进行分析。

1. 基于距离的路由算法基于距离的路由算法是指在D2D通信中，设备根据它们之间的距离来选择最佳路由。

这种算法通常使用一个临近表来存储设备之间的距离信息。

在传输数据之前，设备会先查询临近表，从中选择距离最近的设备作为通信对象。

这种算法的优点是简单易用、实现方便，但是由于只考虑距离因素，容易出现负载不平衡的情况。

基于移动性的路由算法是指在D2D通信中，设备根据它们之间的移动轨迹来选择最佳路由。

这种算法通常使用预测算法来预测设备的移动轨迹，从而选择最佳通信对象。

这种算法的优点是可以克服基于距离和信号强度路由算法的不足，但是对于移动性变化较为频繁的情况，预测算法可能会出现误判的情况。

基于混合算法的路由算法是指将以上几种算法进行结合，从而得到最佳路由。

例如，可以结合基于距离和基于信号强度算法，从临近表中选择距离最近且信号强度最好的设备作为通信对象。

在实现时，可以根据不同的场景和需求，灵活选择不同的算法进行结合。

总的来说，以上几种路由算法各有优缺点，在实现D2D通信时，需要根据具体场景和需求灵活选择。

在未来的研究中，还可以探索更加有效的D2D路由算法，从而实现更加高效的无线通信。

面向5G通信网的D2D技术综述摘要：随着智能终端设备不断增加和网络流量的持续上升，现有的通信技术已无法满足未来通信要求。

终端直通（Device-to-Device，D2D）通信作为第五代移动通信网（5G）的关键技术能有效缓解数据压力，提高频谱利用率。

本文介绍了D2D的优点，详细分析了D2D通信中的关键技术环节，展望了D2D未来发展重点及主要方向。

关键词：D2D5G资源分配MIMO一、D2D技术的含义D2D(devicetodevice)技术是指通信网络中近邻设备之间直接交换信息的技术。

通信系统或网络中，一旦D2D通信链路建立起来，传输数据就无需核心设备或中间设备的干预，这样可降低通信系统核心网络的数据压力，大大提升频谱利用率和吞吐量，扩大网络容量，保证通信网络能更为灵活、智能、高效地运行，为大规模网络的零延迟通信、移动终端的海量接入及大数据传输开辟了新的途径。

目前，标准化组织3GPP已经把D2D技入新一代移动通信系统的发展框架中，成为第五代移动通信(5G,5-generation)的关键技术之一近年来，爆炸式增长的智能设备与紧缺的频谱资源矛盾日现，国内外很多学者试图通过频谱资源再分配等方法解决这个矛盾，而事实上很难实现。

2015年3月，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，以推动移动互联网、云计算、大数据、物联网(IoT’Intemetofthings)等与现代制造业结合。

同年5月，国务院发布了和德国工业4.0同样壮观的“中国制造2025”计划。

这意味着新兴的通信技术和网络技术将渗透业、农业、军事、交通、医疗和城市建设的各个方面，将形成一个智能化、个性化、大规模的通信网，将产生智慧城市D2D、智能家居D2D、车载D2D和可穿戴设备D2D。

即利用下一代移动通信技术、物联网技术和D2D技术，实现物理层面和网络层面的近距离、大规模通信。

反之，离开上述新兴技术，“中国制造2025”将没有内涵。

关于5G无线网络中D2D通信的路由算法D2D（Device-to-Device）通信是指在5G无线网络中，移动终端设备之间通过无线连接直接进行通信，而不需要通过基站进行中转。

D2D通信具有低延迟、高速率和较好的可靠性等优势，可以大大提升网络性能和用户体验。

在D2D通信中，路由算法起着重要的作用，将决定移动终端设备之间的通信路径，以实现高效的数据传输。

在5G无线网络中，D2D通信的路由算法应满足以下要求：1. 高效性：路由算法应能够选择最短路径或最优路径，使得数据传输效率最高。

2. 低延迟：D2D通信具有低延迟的特点，路由算法应能够快速选择合适的路径，降低传输时延。

3. 高可靠性：路由算法应能够选择稳定的通信路径，减少通信中断和数据丢失的可能性。

4. 资源利用率高：5G无线网络中，资源是有限的，路由算法应能够合理利用有限的无线资源，降低网络拥塞风险。

1. 距离优先算法：该算法优先选择距离最近的设备进行通信。

距离优先算法简单且容易实现，适用于无线信道状况较好的场景。

该算法忽略了网络拓扑结构和设备之间的通信需求差异，可能导致性能不佳。

2. QoS优先算法：该算法根据不同的通信需求，优先选择QoS（Quality of Service）要求较高的设备进行通信。

QoS优先算法可以提供更好的服务质量和用户体验，但是需要准确地估计不同设备的QoS要求，并且在网络拥塞时需要合理调度。

3. 能量优化算法：该算法根据设备的能量消耗情况，优先选择能量充足的设备进行通信，以实现节约能量的目的。

能量优化算法可以延长设备的续航时间，但是需要准确地估计设备的能量消耗和剩余能量，以及合理平衡能量消耗和传输效率。

4. 拓扑优化算法：该算法根据网络拓扑结构和设备位置信息，优化选择通信路径，以减少网络拥塞和通信时延。

拓扑优化算法可以提高网络的整体性能和可靠性，但是需要准确地获取和更新网络拓扑信息。

除了上述常用的D2D通信路由算法，还有一些其他算法和方法，在特定场景下可以提供更好的性能和用户体验。

5G网络下的D2D通信技术研究随着科技的不断进步，人们对于通信技术的需求也越来越高。

在过去的几年中，4G网络已经成为了主流的通信技术，然而现在已经有越来越多的人开始关注5G技术了。

作为一种最新的通信技术，5G通信技术具有强大的数据传输能力、低延迟、高可靠性等特点，因此被广泛地应用于物联网、智能制造、高清视频等几个领域。

而在5G网络下，D2D通信技术也必将迎来革命性的变化。

一、D2D通信技术概述D2D即直接设备到设备的通信，是一种去中心化的通信模式。

与传统的通信模式相比，D2D通信可以减少通信网络和通信链路的数量，提高通信效率，降低通信成本。

D2D通信可以在独立的网络内或是在公共网络中进行。

在D2D通信中，设备之间可以通过蓝牙、Wi-Fi、NFC等技术连接进行数据传输，也可以直接连接进行点对点的数据传输。

D2D通信技术应用于物联网、智能交通、卫星通信等领域。

二、5G网络下的D2D通信技术5G网络具有更高的带宽、更低的延迟和更高的可靠性，为D2D通信提供了更好的环境。

5G网络下的D2D通信可以通过蜂窝网络、Wi-Fi热点、短距离通信（NFC、蓝牙）等方式进行。

在5G网络下的D2D通信中，设备之间通过基于超密集网络的多个用户之间的设备来进行直接通信。

三、5G网络下D2D通信技术的优势相较于传统通信模式，5G网络下的D2D通信技术有以下优势：1.更低的成本在5G网络下，D2D通信可以直接在用户设备之间进行，无需通过电信运营商的设备进行通信，可以大大降低通信成本。

2.更快的速度在5G网络下，D2D通信可以直接在设备之间进行数据传输，不需要经过服务器；同时，5G网络的传输速度也大于4G网络，因此5G网络下的D2D通信速度更快。

3.更低的延迟在5G网络下的D2D通信中，设备之间可以直接进行数据传输，而不需要通过中转服务器，因此可以避免网络延迟。

同时，5G网络的延迟也比4G网络低，因此5G网络下的D2D通信延迟更小。