D2D通信關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用 課件 第八章

8D2D技術(shù)展望8.1D2D與6G8.3D2D與智慧交通8.2D2D與認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)8.4本章小結(jié)8.1D2D與6G基于D2D增強(qiáng)的移動邊緣計(jì)算②

基于D2D使能的網(wǎng)絡(luò)切片為了在未來的6G中構(gòu)建智能D2D高效應(yīng)用場景，本節(jié)歸納了移動邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)切片與6G相關(guān)的D2D解決方案。（1）基于D2D增強(qiáng)的移動邊緣計(jì)算8.1D2D與6G

由于6G中極高的數(shù)據(jù)速率，端到端傳輸時間將大大縮短，從而導(dǎo)致大量空閑UE的存在。充分利用空閑資源是增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算的有效途徑。因此，未來的6G可使用D2D集群的容量進(jìn)行通信過程的邊緣計(jì)算。架構(gòu)如下圖所示：（2）基于D2D使能的網(wǎng)絡(luò)切片8.1D2D與6G

網(wǎng)絡(luò)切片（NetworkSlice，NS）是由移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商或基礎(chǔ)設(shè)施提供商提供的公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)（PublicLandMobileNetwork，PLMN）基礎(chǔ)設(shè)施。

支持D2D的智能網(wǎng)絡(luò)切片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個集成層，其中多級AI將被用于實(shí)時資源感知和預(yù)測，以發(fā)現(xiàn)作為待集成候選的動態(tài)資源。8.2D2D與認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)

密集終端設(shè)備的連接是6G移動網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用之一。物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings,IoT）的快速發(fā)展和其相關(guān)的各種新興應(yīng)用（如智能家居、智能交通系統(tǒng)、工業(yè)4.0等）可有效提升網(wǎng)絡(luò)連接效率。與此同時，無論其分配的帶寬如何，物聯(lián)網(wǎng)連接的爆炸式增長必然會給6G頻譜分配帶來壓力。因此，改善頻譜利用率是6G網(wǎng)絡(luò)面臨的一個基本挑戰(zhàn)。認(rèn)知無線電（CognitiveRadio，CR）被認(rèn)為是一種非常有潛力的解決方案。認(rèn)知無線電的必要性？8.2D2D與認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)

CR可以為IoT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間的連接引入機(jī)會通信，通過無線電設(shè)備物理感測無線信道的頻譜，可找到臨時可用或空閑信道。如圖給出了基于認(rèn)知無線電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備D2D通信應(yīng)用場景，其中密集的IoT設(shè)備與基站可以彼此關(guān)聯(lián)。在這種環(huán)境下，可以利用CR技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間建立基于D2D的無基礎(chǔ)設(shè)施連接認(rèn)知無線電的場景？8.2D2D與認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)在6G及以上網(wǎng)絡(luò)中，新型頻譜傳感技術(shù)存在兩個主要挑戰(zhàn)：1）大量許可/未許可無線信道，要求物聯(lián)網(wǎng)需要消耗大量的時間和能量來感知整個頻譜。2）電池受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的D2D通信需求，面臨物聯(lián)網(wǎng)的能量限制問題。8.3.1現(xiàn)狀分析8.3D2D與智慧交通

隨著智能網(wǎng)聯(lián)車輛的大規(guī)模普及，面向車聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展呈現(xiàn)出超密集、快移動、速決策的發(fā)展趨勢，下一代通信網(wǎng)絡(luò)需要解決1000億數(shù)量級別甚至更多的密集網(wǎng)聯(lián)設(shè)施入網(wǎng)及交通預(yù)判問題，因此密集智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)施通信與決策系統(tǒng)將成為研究熱點(diǎn).

密集智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)施通信與決策系統(tǒng)需既可以保證區(qū)間控制，又可以實(shí)現(xiàn)線路規(guī)劃；既能實(shí)現(xiàn)高精度定位，又能勾畫動態(tài)的車輛分布“圖”。在信號較弱的隧道、室內(nèi)等場合能保證智能網(wǎng)聯(lián)信號不間斷，同時，不受可視范圍的限制，甚至能識別路面上沒有信號源或沒有移動終端的物體。這將成為未來智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。8.3.2預(yù)期架構(gòu)8.3D2D與智慧交通

智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)施完成信息采集后通過高效接入選擇，實(shí)現(xiàn)車輛通信范圍內(nèi)的車輛-車輛，車輛-路側(cè)單元信息交互；在路側(cè)單元端優(yōu)化移動邊緣計(jì)算；在云端運(yùn)用基于AI的數(shù)據(jù)決策方案，車載智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)施的接口包括PC5和Uu。依托該總體架構(gòu)，可研究相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。8.3D2D與智慧交通

智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)施通信單元采用結(jié)構(gòu)如圖所示。核心芯片擬采用海思科技的系列產(chǎn)品，一方面實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)施同步支持SA（Standalone）和NSA（NonStandalone）組網(wǎng)，另一方面支持3GPPR14V2X，可實(shí)現(xiàn)基帶信號和射頻信號的接收、處理及發(fā)送。8.3.2預(yù)期架構(gòu)8.4本章小結(jié)隨著帶寬或資源的限制，數(shù)據(jù)流量、連接設(shè)備的數(shù)量以及對高容量的需求每天都在增加。因此，需要對D2D通信進(jìn)行更多的研究，以滿足未來6G網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)和智慧交通的要求。6G場景下D2D通信技術(shù)的應(yīng)用可有效提升網(wǎng)絡(luò)性能，D2D通信與CR的結(jié)合可很大程度上提高頻譜資源利用效率，基于D2D通信的智慧交通場景為該技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用提供了返利。未來，研究D2D通信對于多種泛在環(huán)境下的技