- 文献综述（或调研报告）：
前言：5G是面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统，其关键技术包括大规模MIMO、基于滤波器组的多载波技术、全双工等无线传输技术以及超密集组网、软件定义无线网络等无线网络技术。D2D通信技术首先是为了提高频谱利用率而提出，它允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信，因而也是5G中解决频谱资源短缺问题并卸载基站流量的重要应用之一。
正文：当前D2D技术应用的主要场景都是和蜂窝通信并存的混合网络，它们两个将共享无线资源，共享资源又分为正交共享和复用共享两种方式。正交共享使用蜂窝系统未使用的资源，仅适用于无线频谱资源利用率较低的场景，因此在通信容量方面有一定的局限性。复用共享则能够更高效的利用无线频谱资源，但因为它涉及到复用本小区还是邻小区的资源以及复用上行资源还是下行资源等问题，所以同时也会引入更复杂的干扰情况。例如在复用本小区蜂窝的上行资源时，蜂窝用户发送信号时会对本小区的D2D用户接收造成干扰，这种干扰与蜂窝用户发送功率与蜂窝用户的距离有关；小区内D2D用户发送信号时会对蜂窝基站接收造成干扰，这种干扰则与D2D发送端功率和D2D发送端到基站的距离相关；且当多个D2D用户复用时会形成累积干扰，使得情况更复杂，其他几种情况下的干扰分析即类似于以上分析。因此在复用共享方式下需要设计合理的面向干扰控制协调的通信控制方式，以避免邻近蜂窝通信链路与D2D通信链路因使用相同无线资源而产生强烈干扰。
D2D通信控制方式主要分为网络集中控制的D2D通信和网络辅助的自主D2D通信两种方式。网络集中控制有利于对全局资源的管理并控制干扰，但其基站需要获得大量D2D通信链路的信息，所以信令开销较大，适合蜂窝小区业务量小、D2D通信链路较少的情况。集中控制方式在控制干扰上主要采用D2D通信与蜂窝通信的双向干扰的控制避免机制，该机制需要D2D用户记录蜂窝用户的干扰信息并发送给基站以便基站更好的分配资源。网络辅助方式是利用D2D通信的分布式特点，让D2D终端对周边无线环境进行全面感知，获取信道情况、干扰信息和蜂窝系统相关信息，以自主方式进行无线资源管理，而基站只是为自主D2D通信提供必要且少量的辅助信息，该方案能够实现高效的资源重用，适用于蜂窝小区业务量大、D2D通信链路较多的场景。由于网络辅助方式没有基站的过多参与，所以其干扰控制协调方案也更为复杂，通常来说分为三个步骤：一是D2D UE获知蜂窝用户的上行链路资源分配信息；二是测量相应的蜂窝用户的干扰；三是形成平均干扰表，从而自主实现灵活的无线资源管理决策。
D2D通信技术的研究则主要分为发现和通信两个步骤进行讨论。D2D发现是指一个设备终端感知并识别附近的另一个设备终端的过程，其方案主要有两种，包括基于核心网的D2D发现方案和基于direct空口的发现方案。基于核心网的发现方案主要是通过精准的定位技术来获取UE的地理位置信息，对于终端和网络的定位功能有较强的要求。而基于direct空口的发现方案是通过UE间直接进行D2D信号的发射和检测来感知并识别相邻UE，是无线逻辑而非地址位置上的发现。在进行设备发现后即可进行模式选择，即基于获取信息判断是进行蜂窝通信还是D2D通信，当两个UE适合D2D通信时，基站即可对其分配合适的资源。在上述过程建立的基础上，基站建立D2D无线承载，并建立相应的RRC控制链路，连接建立好之后在终端之间即可通过直接链路进行数据传输。而D2D通信的发现信号也会面临冲突，主要是以下两种类型：（1）不同UE间的发射信号的冲突（2）同一UE的发射和检测信号冲突。第一种主要是由相邻的UE在相同的时频资源上发射了不正交的信号所引起，这是可以通过网络辅助的方式来分配专用的发射信号资源解决。第二种主要是由于D2D通信工作在半双工的模式下，无法在发射信号的同时检测接收信号，从而出现互盲的情况，可以通过为D2D信号设计多次发射的图样来解决。
D2D通信也可以与其他多种通信技术相结合而工作。它可与链路自适应技术结合来充分利用系统的频谱资源并改善系统性能。由于D2D终端设备分布的随机性，如果在满足D2D通信距离范围内存在多个用户终端这一情况下，也可以将MIMO技术应用到D2D技术中来提高通信的可靠性和传输质量。将中继技术引入D2D设备中，把具备D2D通信功能的终端作为中继设备来辅助通信，不仅可以提高小区覆盖，也可以提高D2D用户设备之间的通信能力，提高系统容量和性能。作为5G关键技术之一的毫米波技术也可以应用于支持D2D通信的无线设备，以便在近距离的用户之间进行直接的短距离通信。
总结：D2D通信在未来移动通信中仍然有很大的发展空间与潜力，虽然还没有正式应用，但还是有许多人把目光投向更远的地方，比如研究D2D用户之间的协作激励机制，通过鼓励用户进行D2D通信来缓解蜂窝系统的流量压力；也有人将网络辅助方式下一定范围内的D2D终端用户形成一个集群并利用信道条件最好的用户进行通信。这些研究都是建立在现在提出的D2D方案能正常运行的基础上，而在这些之中D2D通信的建立又是最为基本重要的，也是整个大金字塔的底层，所以对D2D通信链路的建立流程进行设计和仿真有利于我更好的去了解D2D通信这一领域，为以后的研究打下一定的基础。
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