LTE系统下的D2D通信技术分析研究
LTE 系统下的 D2D 通信技术分析研究
1 概述
在我国，移动通信系统如今随着移动通信技术的持续发展已逐渐进入 4G 时代并向前进一
步发展。LTE 系统作为当前的主流无线通信协议，已经在民用和工业上广泛应用。随着用户需
求的不断增加，通信带宽的压力也越来越大，无线信道资源变得紧缺起来，并且现今能够利用
到移动通信的频谱资源又无法完全满足需求，所以使系统的吞吐量得到提高，对系统现有的频
谱资源进行最大化的使用成为未来必然的发展方向。D2D（Device-to-Device）通信技术就是为
了解决这一问题而产生的。
D2D 通信是一种新型通信技术。它受控于 LTE 系统，终端之间允许通过对小区频谱资源
进行复用进而可以直接进行通信，它可以使终端发射功率有效的减少，使蜂窝通信系统频谱效
率得到有效的提高，对于当前无线通信系统缺乏足够的频谱资源的问题该技术也在一定程度上
给予了解决。通过对小区内的资源反复利用，D2D 通信技术提高了频谱资源利用率。但小区内
的用户会和重复利用小区内资源产生一定的干扰，为了使系统频谱的利用率得到提高，应采取
措施将这种干扰降低。
2 D2D 技术原理
D2D 通信是一种端到端通信技术，它受控于小区的基站。采用该技术可以使蜂窝通信系统
的系统吞吐量和频谱利用效率得到有效的提升，对于当前无线通信系统中有关频谱资源缺乏的
问题 D2D 通信也可以提供一定的解决办法。用户向 BS（基站）提出建立 D2D 通信的请求，根
据用户发出的相关通信请求基站给 D2D 用户分配相应合适的信道资源，信道根据用户所获取
的信道资源就直接可以进行数据通信，从而实现使系统吞吐量得到提高与使基站的负载减轻的
目的。接下来从数据链路和控制链路建立的步骤和对 D2D 通信资源进行划分的形式来对 D2D
通信技术进行简析。
对D2D 通信用户资源的划分有两种方式：一种是将小区内的频谱资源让蜂窝用户与 D2D
通信用户共同使用；另一种是专门给 D2D 通信用户划分一定的并且和蜂窝通信用户所使用的
资源相互正交的频谱资源。蜂窝模式资源和 D2D 模式资源这两个部分相互正交的频谱资源被
专用资源分配方式严格给区分开来。专用资源分配方式对资源这种严格的划分方式将 D2D 通
信用户与蜂窝通信用户之间形成的干扰给有效地消除了，但是这种情况也只是在网络负载不大
的时候适用，分配给对应两种模式下用户的资源不能被它们充分高效地利用，这种方案不仅不
会提高频谱资源的利用效率，反而会使其效率降低。
3 D2D 通信流程分析
3.1 D2D 通信建立方法
建立 D2D 通信的方法一共有两种，依据 D2D 通信控制方式的差异可分为分布式控制和集
中式控制。通过 D2D 设备依靠自身完成 D2D 通信连接的形成和维护的方式为分布式控制。集
中式控制则是D2D 通信连接完全受控于基站，基站基于来自终端的有关测量的信息由此来获
得关于通信用户在信道质量与位置等方面的信息，并根据这些信息的具体将资源进行合理的分
配，然而系统信令负荷同时也会由此方案而相应增加。分布式控制与集中式控制相比，对于
D2D 设备之间的链路质量信息，前者更加容易获得，但是同时前者也会使 D2D 设备的复杂程
度相应地增大。建立 D2D 通信需要相应的步骤和一定的约束条件，D2D 终端间由于有距离的
约束，所以两 D2D 终端间的距离一般要在50 米的范围内，否则会使终端间的信号受到很大的
影响，同时使手机电量的耗损增加，可能产生额外的干扰或影响。在此文中，所有的 D2D 用
户都假定处在同一个小区，以下为具体实现的步骤：（1）用户给基站发起有关会话建立的请
求信号；（2）该请求信号被基站接收，同时基站对请求信号进行相应的判断其是否符合条
件，同时给所要反复利用资源的蜂窝用户和 D2D 通信的目的端发送有关测量的信息指令及预
先要分配的资源信息；（3）依据来自基站的指示信号，D2D 通信源端给蜂窝用户端和 D2D 通
信目的端发送相对应的测量命令并对相关数据进行测定；（4）每个通信终端把包含获得测定
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LTE系统下的D2D通信技术分析研究 1 概述 在我国，移动通信系统如今随着移动通信技术的持续发展已逐渐进入4G时代并向前进一步发展。LTE系统作为当前的主流无线通信协议，已经在民用和工业上广泛应用。随着用户需求的不断增加，通信带宽的压力也越来越大，无线信道资源变得紧缺起来，并且现今能够利用到移动通信的频谱资源又无法完全满足需求，所以使系统的吞吐量得到提高，对系统现有的频谱资源进行最大化的使用成为未来必然的发展方向。D2D（Device-to-Device）通信技术就是为了解决这一问题而产生的。 D2D通信是一种新型通信技术。它受控于LTE系统，终端之间允许通过对小区频谱资源进行复用进而...
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作者：闻远设计
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