【5G之道】第二十一章：D2D連接

直通鏈路傳輸：

LTE直通鏈路連接應該支持普通LTE小區頻譜，包括成對的FDD和非成對的TDD的頻譜；

直通鏈路可以使用商用蜂窩網路未使用的頻譜；

在成對頻譜情況下，直通鏈路采用上行頻譜連接，支持直通鏈路的設備也需要在FDD頻帶的上行頻帶接收；

在FDD中采用上行頻帶進行直通鏈路連接的原因：
設備的發送內容以及如何發送比設備的接收內容以及如何接收更關注；
設備角度來看，增加額外的接收功能比在下行頻譜建立直通鏈路連接時增加發送功能的復雜度更低，

LTE直通鏈路傳輸采用廣播方式且不存在反向的相關控制信令情況下，直通鏈路連接基本是單向的；

除了直通鏈路同步信號，所有的直通鏈路傳輸都是基于DFT-S-OFDM子幀結構進行的；

覆寫范圍內和覆寫范圍外的直通鏈路連接：

可能存在進行直通鏈路連接的設備部分處于網路覆寫范圍內，另一部分處于網路覆寫范圍外的情況；

對于覆寫范圍內的場景，接收設備和=與發射設備可以位于同一個小區內，也可以位于不同小區范圍內；

處于覆寫范圍內的設備在RRC_CONNECTED狀態，處于RRC_IDLE狀態的設備也可能仍處于網路覆寫范圍內；

直通鏈路同步：

為了確保直通鏈路傳輸采用預期的時瞥澩，從而減少與其他直通鏈路以及同頻帶上行鏈路間不可控的干擾；

處于網路覆寫內的設備，可以使用服務小區或者駐留小區的同步信號作為其直通鏈路傳輸的定時參考；

為了網路在直接覆寫區域外能控制傳輸定時，LTE直通鏈路連接設定了直通鏈路同步信號SLSS；

覆寫范圍外且沒有檢測到足夠強SLSS信號的設備將自主傳輸可以被其他覆寫范圍外的設備檢測以及轉發的SLSS信號；

SLSS除了在覆寫范圍外設備的直通鏈路傳輸中作為參考定時的功能，還可以作為直通鏈路接收的參考定時；

直通鏈路連接的配置：

設備進行直通鏈路連接前，需要進行正確的配置；如不同型別直通鏈路傳輸下定義可用資源集的引數；

兩種新SIB用于直通鏈路的配置：
SIB18配置直通鏈路通信相關引數；
SIB19配置直通鏈路發現相關的引數，

RRC_CONNECTED狀態的設備可以通過單獨的專有RCC信令配置的方式實作直通鏈路連接；

覆寫范圍外的設備可以在其早期處于網路覆寫內時進行引數預配置；

直通鏈路的架構：

為了支持直通鏈路連接，核心網新增了一個近距業務ProSe功能和一些網路介面；

PC5介面用于設備間直接連接；PC3介面用于擁有直通鏈路連接能力的設備與近距業務功能之間的介面；

近距業務功能對核心網內所有直通鏈路功能負責；

直通鏈路信道結構：

直通鏈路業務信道STCH是一種邏輯信道，承載直通鏈路通信中的用戶資料；該信道映射到直通鏈路共享信道SL-SCH上，然后映射到物理直通鏈路共享信道；與PSSCH并行，物理直通鏈路控制信道PSCCH承載直通鏈路控制資訊SCI以確保接收設備正確的檢測并解碼PSSCH；

直通鏈路發現信道SL-DCH是用來承載發現公告的傳輸信道；該信道在物理層映射到物理直通鏈路發現信道PSDCH；

直通鏈路同步基于兩個信號：
SLSS與專有的直通鏈路身份SLI相關；
直通鏈路廣播控制信道S-BCCH存在相應的傳輸信道，

直通鏈路通信：

意味著近距離的設備間進行直接的用戶資料互動；

直通鏈路通信限制為組通信：
直通鏈路傳輸是由發送設備在不存在對特定接收設備鏈路性能假設的情況下進行廣播傳輸；
直通鏈路傳輸可以在發送設備一定距離內被具有直通鏈路通信能力的任何設備進行接收和解碼；
直通鏈路傳輸的控制區域包含一個組ID資訊，允許接收設備確定其是否是資料的期待接收放，

直通鏈路通信兩個物理信道基礎：
物理直通鏈路共享信道PSSCH傳輸實際的傳輸信道SL-SCH資料；
物理直通鏈路控制信道PSCCH傳輸控制資訊，以確保接收設備正確檢測并解碼PSSCH，

資源池及傳輸資源的配置/選擇：

配置資源池：
通過RRC信令為RRC_CONNECTED模式的設備單獨配置資源池；
公共資源池可以采用直通鏈路專有的系統資訊配置；
向覆寫范圍外的設備預配置可用資源池，

直通鏈路通信每個資源池包括：
一個PSCCH子幀池定義了可用于PSCCH傳輸的子幀的集合；
一個PSCCH資源塊池定義了PSCCH子幀池內可用于PSCCH傳輸的資源塊集合；
一個PSSCH子幀池定義了可用于PSSCH傳輸的子幀集合；
一個PSSCH資源塊池定義了PSSCH子幀池內可用于PSSCH傳輸的資源塊集合，

直通鏈路兩種通信模式：
直通鏈路通信模式1：設備從網路接收明確配置PSCCH/PSSCH專用資源集合的調度授權；
直通鏈路通信模式2：設備自主選取PSCCH/PSSCH資源集合，

模式1適用于RRC_CONNECTED狀態的覆寫范圍內的設備；
模式2適用于RRC_IDLE和RRC_CONNECTED的還范圍內和覆寫范圍外的設備，

物理直通鏈路控制信道周期：

直通鏈路通信以PSCCH周期為基礎的；每個SFN周期，包含1024無線幀或10240子幀；

FDD，PSCCH周期可配置為40、80、160、320子幀；
TDD，PSCCH可能周期時長集合依賴于上下行子幀配比；

直通鏈路控制資訊/物理直通鏈路控制資訊的傳輸：

直通鏈路控制資訊SCI；

SCI的信道編碼和調制步驟：
16bitCRC校驗；
1/3編碼率咬尾卷積編碼；
速率匹配，將編碼后的位元資料與PSCCH資源進行匹配；
使用預定義的種子進行位元級加擾；
QPSK調制；
調制后的資料符號先進行DFT預編碼；
然河鏌憮置為PSCCH傳輸的物理資源映射，
資源塊池：
資源塊集合，下方的第一個資源塊S1；
資源塊集合，上方的最后一個資源塊S2；
每個資源塊集合中M個資源塊，

一次PSCCH傳輸占用兩個子幀且每個子幀占用一個物理資源塊對；

直通鏈路共享信道/物理直通鏈路共享信道傳輸：

實際的SLSCH傳輸信道資料是以PSSCH物理信道傳輸塊的形式進行發送的；每個傳輸塊在PSSCH子幀池中以4個連續子幀傳輸；一個PSSCH周期內傳輸M個傳輸塊要4M個子幀；

SL-SCH的信道編碼及調制步驟：
插入CRC；
碼塊分割以及每碼塊的CRC插入；
1/3速率的Turbo編碼；
速率匹配；
位元級加擾；
資料調制（QPSK/16QAM），

在完成信道編碼與調制后，進行DFT預編碼，然后映射到為PSSCH傳輸所配置的物理資源；

在直通鏈路通信模式1，PSSCH子幀池包含PSCCH子幀池最后一個子幀之后所有上行子幀；
在直通鏈路通信模式2，PSSCH子幀池包含一個模式1子幀池的子集；
設備通過TRP表中隨機選擇TRP來自主決定用于PSSCH傳輸的精確的子幀集合；

直通鏈路通信模式2，不僅限制子幀集為PSSCH子幀池的一部分，還限制了TRP的選取；

直通鏈路通信模式1，網路分配用于直通鏈路傳輸的資源，用于PSCCH傳輸的資源塊資訊包含在網路的調度授權資訊中；
直通鏈路通信模式2，存在PSSCH在哪個資源塊上傳輸的限制；

直通鏈路控制資訊內容：

SCI內容：
TRPI指示了PSSCH傳輸使用的子幀集合；
跳頻標志指示PSSCH傳輸是否采用了跳頻；
資源塊和資源跳躍分配指示了TRPI所指示的子幀內哪些資源塊用于PSSCH傳輸；
PSSCH傳輸所使用調制與編碼方案MCS的5bit指示；
目標組ID的8bit指示，指示直通鏈路通信的目標群組；
11bit的時間提前指示，

調度授權和DCI格式5：

直通鏈路模式1，在接收到調度授權才開始直通鏈路通信；
直通鏈路調度授權通過PSCCH/ePDCCH使用DCI格式5提供；

DCI格式5包含：
引數nPSCCH指示PSCCH傳輸所使用的物理資源；
TRPI指示PSSCH傳輸在PSSCH子幀池內所占用的子幀；
跳頻標志指示PSSCH傳輸是否可以采用跳頻；
資源塊和資源跳躍分配指示在TRPI所指示的子幀中哪些資源可用來傳輸PSSCH，

DCI格式5還包括用于PSCCH和PSSCH的1bit傳輸功率控制命令TPC；

接收資源池：

為可用于直通鏈路通信傳輸的資源集合（子幀或資源塊集合）；
描述了設備期待接收直通鏈路通信相關傳輸的資源集合；

一個設備可以配置多個接收資源池，因為可能需要接收來自多個設備的直通鏈路通信，這些設備由不同的發送資源池；

直通鏈路發現：

是用戶重復廣播可以被附近其他設備直接檢測的固定尺寸的短訊息；

廣播訊息中包含一個用戶ID以及一個訊息碼；網路ProSe功能提供了訊息碼到真正訊息的映射；

發現訊息以傳輸塊的形式在SL-DCH傳輸信道傳輸，然后映射在PSDCH物理信道上；

發現訊息：
類似于PSCCH，PSDCH的負荷時固定大小的（232bit）；
類似于PSCCH，接收設備在接收池搜索PSDCH；相反接識訓是通過SCI通知確定資源后接收PSSCH資訊的，

資源池和傳輸資源的選取/分配：

發現是基于相同大小發現周期的，類似于直通鏈路通信中所使用的PSCCH周期；

直通鏈路發現中，一個設備分配以一個或多個用于發現傳輸的資源池；

每個資源池包括：
一個PSDCH子幀池，定義了可用于發現傳輸的子幀集合；
一個PSDCH資源塊池，定義了子幀池內可用于發現傳輸的資源塊集合，

發現傳輸兩種型別：
發現型別1，設備由配置的資源池自主選取物理資源用于發現傳輸；
發現型別2B，通過RRC信令從配置的資源池中選取精確的資源向設備分配用于發現傳輸，

發現型別1，可用于RRC_IDLE和RRC_CONNECTED狀態的設備；
發現型別2B，只用于RRC_CONNECTED狀態的設備；

對于發現型別2B，發現資源是通過RRC信令進行配置的；

發現型別1中，當設備選取用于發現傳輸的精確資源集合時，每個設備可以被配置多個資源池，每個資源池和一個RSRP范圍相對應，其中RSRP本質上是對一個小區路徑損耗的測量；

發現傳輸：

一條發現資訊，即SL-DCH傳輸塊，大小是固定的232bit；

SL-DCH信道編碼和調制的步驟：
插入CRC；
碼塊分割以及每碼塊插入CRC；
1/3速率Turbo編碼；
速率適配；
使用預定義的種子進行位元級加擾；
資料調制（QPSK），

DFT預編碼；映射到物理資源；

每個SL-DCH傳輸塊在發現子幀池內Nrt+1個連續子幀傳輸，其中指示重傳數量的Nrt是作為發現配置的一部分由網路提供；

直通鏈路同步：

直通鏈路同步是用于向直通鏈路傳輸以及直通鏈路接收提供定時參考的；

覆寫范圍內的設備，可以使用服務小區（RRC_CONNECTED）或駐留小區（RRC_IDLE）的同步信號（PSS/SSS）作為其直通鏈路傳輸的定時參考；

覆寫范圍外的設備，可以從其他設備傳輸特殊的SLSS獲取傳輸定時；

SLSS可以作為被覆寫范圍外以及覆寫范圍范圍內的設備直通鏈路接收的參考定時；

直通鏈路ID和直通鏈路同步信號結構：

直通鏈路ID（SLI）和直通鏈路同步信號（SLSS）是相關聯的；
336個SLI分為了兩組，每組168個SLI；

第一組，包含編號0-167之間的SLI，可以覆寫范圍內的設備或者覆寫范圍外但同步參考UE處于范圍內的設備；稱為覆寫范圍內小組；

第二組，包含編號168-335之間的SLI，可用于覆寫范圍外且同步參考UE也在范圍外的設備，或覆寫范圍外且沒有同步參考UE的設備；稱為覆寫范圍外小組；

可以將336個SLI分為SLI對，每對包含一個覆寫范圍內小組的SLI和一個覆寫范圍外小組的SLI；

一個SLSS包含兩個成員：主直通鏈路同步信號P-SLSS；輔直通鏈路同步信號S-SLSS，

P-SLSS由一個子幀內傳輸于第二和第三個符號上的OFDM符號組成；
S-SLSS由傳輸于第五和第六個符號上的OFDM符號組成，

每個SLSS占用載波中心的72個子載波；
兩個P-SLSS符號是相同的且生成方式與PSS一致；
兩個S-SLSS符號是相同的且生成方式與SSS一致，

SLSS在每40個子幀內只可以在特定的SLSS子幀上傳輸；
SLSS只能在SLSS子幀內傳輸；

直通鏈路廣播信道和直通鏈路主資訊塊：

直通鏈路主資訊塊SL-MIB包括：
發送SL-MIB資訊的設備設定的載波帶寬資訊；
發送SL-MIB資訊的設備設定的TDD配置資訊；
SL-BCH傳輸時的幀號SFN以及子幀號資訊，該資訊允許設備之間進行幀同步；
覆寫范圍內指示，指示發送SL-BCH的設備是否處于網路覆寫范圍內，

選取同步參考UE：

如果沒有信號足夠好的小區可做選擇，意味著設備處于覆寫范圍外，優先搜索那些處于網路覆寫內設備發送的SLSS；

如果上述SLSS沒有搜索到，設備搜索處于覆寫范圍外，但是SyncRef UE處于覆寫范圍內的設備所發送的SLSS；

如果上述SLSS沒有搜索到，設備應該搜索其他任意SLSS；
如果沒有搜索到SLSS，設備可自主決定其傳輸定時；

覆寫范圍內的設備：

觸發覆寫范圍內設備傳輸SLSS不同方式：
處于RRC_CONNECTED狀態的設備可以在網路明確配置下傳輸SLSS；
如果沒有明確配置傳輸SLSS，SLSS的傳輸可以通過測量當前小區參考信號接收功率在低于一個由直通鏈路專有系統資訊提供的確切閾值時進行觸發，

在直通鏈路發現中，不論是否明確配置SLSS傳輸或被RSRP測量觸發，需要在時域最鄰近且不晚于用于傳輸發現資訊的發現子幀池第一個子幀的SLSS子幀進行SLSS傳輸；

覆寫范圍外的設備：

覆寫范圍外的設備如果沒有選到SyncRef UE或者如果SyncRef UE的RSRP測量值低于一個確定閾值時需要發送SLSS，RSRP判決閾值是預設值的；

擁有SyncRef UE的覆寫范圍外的設備，SyncRef UE覆寫范圍內指示為TRUE：
使用與SyncRef UE相同的SLI；
設定SL-MIB資訊中覆寫范圍內指示為FALSE，

擁有SyncRef UE的覆寫范圍外的設備，當SyncRef UE的SLI選自覆寫范圍內小組，SyncRef UE覆寫范圍內指示為FALSE：
使用覆寫范圍外小組相對應的SLI；
設定SL-MIB的覆寫范圍內指示為FALSE，

擁有SyncRef UE的覆寫范圍外的設備，當SyncRef UE的SLI選自覆寫范圍外小組，SyncRef UE覆寫范圍內指示為FALSE：
使用與SyncRef UE相同的SLI；
設定SL-MIB的覆寫范圍內指示為FALSE，

LTE版本14設備間通信的擴展：

直通鏈路功能擴展包括：
網路覆寫范圍外的設備支持直通鏈路發現的可能性；
通過中間設備基于層3中繼進行網路覆寫的擴展，