设备到设备(D2D)通信被定义为蜂窝网络中的两个移动用户之间不穿越基站(Base Station,BS)或核心网的直接通信。D2D通信通常对蜂窝网络是不透明的,它可以发生在蜂窝频率(即带内)或未许可的频谱(即带外)上。

在传统的蜂窝网络中,即使通信方在基于邻近的D2D通信的范围内,所有通信也必须通过BS。[1]通过BS通信适合传统的低数据率移动服务,如语音通话和短信,用户之间很少有足够的距离进行直接通信。然而,在今天的蜂窝网络中,移动用户使用的是高数据速率服务(如视频共享、游戏、邻近感知社交网络),他们可能在直接通信的范围内(即D2D)。因此,在这样的场景下,D2D通信可以大大提高网络的频谱效率。D2D通信的优势不仅仅是频谱效率;它们可以潜在地提高吞吐量、能源效率、延迟和公平性。

非合作D2D通信中的数据传递

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D2D通信中现有的数据传递协议主要假设移动节点自愿参与数据传递,彼此共享资源,并遵循底层网络协议的规则。然而,在现实世界的场景中,理性节点具有战略互动,可能会出于各种原因(如资源限制、对数据缺乏兴趣或社会偏好)而采取自私的行为。

例如,如果一个节点的电池资源有限,或者移动网络运营商提供的网络带宽成本很高,在提供适当的激励之前,它不会愿意为其他节点中继数据。同时,恶意节点可能会通过不同的方式攻击网络,干扰数据传输过程的正常运行。例如,对手可能会丢弃接收到的消息,但产生伪造的路由度量或虚假信息,目的是吸引更多的消息或降低其检测概率。当勾结的攻击者提高他们的度量来欺骗攻击检测系统时,这个问题变得更加具有挑战性。由于分布式网络模型和节点对中央机构的间歇性访问,处理非合作移动节点非常具有挑战性。

D2D应用

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D2D常用于:

  • 本地服务:在本地服务中,用户数据直接在终端之间传输,不涉及网络端,如基于近距离服务的社交媒体应用。
  • 应急通信:当遇到飓风、地震等自然灾害时,传统的通信网络可能会因所造成的破坏而无法正常工作。通过D2D可以建立自组织网络,可以在这种情况下进行通信。
  • 物联网增强:通过D2D与物联网(IoT)的结合,将创造一个真正互联的无线网络。基于D2D的物联网增强的例子是车联网(IoV)中的车对车(V2V)通信。当高速行驶时,车辆可以在变道或减速前以D2D模式警告附近的车辆。[2]

另请参阅

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参考

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  1. ^ Zhou, Liang. Mobile Device-to-Device Video Distribution: Theory and Application. ACM Transactions on Multimedia Computing, Communications, and Applications. 2016-03-08, 12 (3). ISSN 1551-6857. doi:10.1145/2886776. 
  2. ^ TELCOMA 5G Certifications and 5G Training Courses for Professionals including 6G, 4G-LTE, IoT, Cloud. telcomaglobal.com. [2022-11-01]. (原始内容存档于2022-11-01).