取自https://blog.csdn.net/u012159948/article/details/20059927
D2D技術可以應用於移動蜂窩網絡，以提高資源利用率和網絡容量。每一個D2D通信鏈路佔用的資源與一個蜂窩通信鏈路佔用的相等。D2D通信將在宏蜂窩基站的控制下獲得通信所需的頻率資源和傳輸功率。它與蜂窩網絡共享無線資源的同時，也會帶來一定的干擾。
D2D在蜂窩系統下的模型如圖3-1所示，圖中左側兩個小區的通信都是基站與用戶之間的傳統通信形式，右側小區中存在用戶之間的通信鏈路，就是我們所指的D2D通信，陰影部分表示可能存在的干擾較大區域。
基站首先發現將進行D2D通信的設備，同時控制進行D2D通信的用戶。基站控制着D2D通信使用的資源塊以及D2D通信設備的發送功率，以保證D2D通信帶給小區現有通信的干擾在可接受的範圍內。當網絡爲密集LTE-A網絡，並且有較高網絡負載時，系統同樣可以給D2D通信分配資源。但是基站無法獲知小區內進行D2D通信用戶間通信鏈路的信道信息，所以基站不能直接基於用戶之間信道信息來進行資源調度。
D2D通信在蜂窩網絡中將分享小區內的資源，因此，D2D用戶將可能被分配到如下兩種情況的信道資源：
1、與正在通信的蜂窩用戶都相互正交的信道，即空閒資源；
2、與某一正在通信的蜂窩用戶相同的信道，即複用資源。
若D2D通信用戶分配到正交的信道資源時，它不會對原來的蜂窩網絡中的通信造成干擾。若D2D通信與蜂窩用戶共享信道資源時，D2D通信將會對蜂窩鏈路造成干擾。干擾情況如圖3-2所示，圖中有兩條通信鏈路，分別爲UE（User Equipment，用戶設備）與eNB（Evolved Node B，演進型基站）之間的鏈路和兩個UE間的鏈路，虛線表示的是干擾信號，由於D2D用戶複用了小區的資源，所以產生了一定的同頻干擾。
D2D通信複用上行鏈路資源時，系統中受D2D通信干擾的是基站，基站可調節D2D通信的發送功率以及複用的資源來控制干擾，可以將小區的功率控制信息應用到D2D通信的控制中來[1]。此時D2D通信的發送功率需要減小到一個閥值以保證系統上行鏈路SINR大於目標SINR，而當D2D通信採用系統分配的專用資源時，D2D用戶可以用最大功率發送。
D2D通信複用下行鏈路資源時，系統中受D2D通信干擾的是下行鏈路的用戶。而受干擾的下行用戶的位置決定於基站的短期調度情況。因此受D2D傳輸干擾的用戶可能是小區服務的任何用戶。當D2D鏈路建立後，基站控制D2D傳輸的發送功率來保證系統小區用戶的通信。合適的D2D發送功率控制可以通過長期觀察不同功率對系統小區用戶的影響來週期性確定。
在資源分配方面，基站可以將複用資源的小區用戶和D2D用戶在空間上分開。如基站可分配室內的D2D用戶和室外的小區用戶相同的系統資源。同時基站可以根據小區用戶的鏈路質量反饋來調節D2D通信，當用戶鏈路質量過度下降時降低D2D通信的發送功率，在鏈路質量尚可的情況下又能適當增加發送功率。
所以，在通信負載較小的網絡中，可以爲D2D通信分配剩餘的正交的資源，這樣顯然可以取得更好的系統性能。但是，由於蜂窩網絡中的資源有限，考慮到通信業務對頻率帶寬的要求越來越高，而採用非正交資源共享的方式可以使網絡有更高的資源利用率。這也正是在蜂窩網絡中應用D2D通信的主要目的。
系統基站在給D2D通信分配資源時，需要根據小區通信情況、現有信道狀態以及小區用戶的位置信息決定D2D通信是複用小區用戶資源還是採用正交資源進行通信，複用小區用戶資源時，需要考慮問題是複用上行資源還是下行資源，以及複用小區中哪個用戶的資源。複用下行資源比複用上行資源更加複雜，因爲前者受到干擾的是小區移動臺，而小區移動臺可能在小區的任何位置，干擾情況較難分析。考慮到複用離D2D用戶較遠的小區用戶的頻譜資源會帶來較小的同頻干擾，所以設計基於此原則的算法可能會帶來較大的系統性能提升。
D2D 會話的建立包括以下步驟：
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UE發起會話請求； -
GW檢測數據包的源端和目的端，發現源端UE和目的端UE在相同或鄰近小區； -
GW根據一定策略決定其是否可以建立 D2D 連接； -
eNodeB請求兩端UE測量信道質量，據此判斷D2D連接是否可以建立； -
如果兩UE都有D2D功能，則eNodeB通過控制信令建立D2D連接； -
D2D鏈路建立成功後，eNodeB仍然負責蜂窩網絡和D2D的資源分配； -
兩端UE在D2D鏈路上使用對端的IP地址進行數據傳輸，不需要經過eNodeB
即使D2D連接成功的建立起來，eNodeB仍然負責蜂窩和D2D的資源分配，該UE可繼續保持與Internet的連接。通過監聽相距較近設備的IP數據流，來建立D2D連接，用戶不需要特定的發起一個D2D會話請求，將由網絡自動的在蜂窩連接和D2D連接中進行選擇。
除了由網絡管理D2D會話，用戶也可通過SIP協議自主發起D2D會話建立請求[4]。會話發起方向SIP服務器發送INVITE消息。會話建立成功之後，UE即可與其他用戶進行通信。