在未来5g网络中，网络容量、频谱效率需要进一步提升，更丰富的通信模式以及更好的终端用户体验也是5g的演进方向。设备到设备通信具有潜在的提升系统性能、增强用户体验、减轻基站压力、提高频谱利用率的前景。因此，d2d是未来5g网络中的关键技术之一。

d2d通信是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术。d2d会话的数据直接在终端之间进行传输，不需要通过基站转发，而相关的控制信令，如会话的建立、维持、无线资源分配以及计费、鉴权、识别、移动性管理等仍由蜂窝网络负责。蜂窝网络引入d2d通信，可以减轻基站负担，降低端到端的传输时延，提升频谱效率，降低终端发射功率。当无线通信基础设施损坏，或者在无线网络的覆盖盲区，终端可借助d2d实现端到端通信甚至接入蜂窝网络。在5g网络中，既可以在授权频段部署d2d通信，也可在非授权频段部署。

m2m通信

m2m作为物联网在现阶段最常见的应用形式，在智能电网、安全监测、城市信息化、环境监测等领域实现了商业化应用。3gpp已经针对m2m网络制定了一些标准，并已立项开始研究m2m关键技术。根据美国咨询机构forrester预测估计，到2020年，全球物与物之间的通信将是人与人之间通信的30倍。idc预测，在未来的2020年，500亿台m2m设备将活跃在全球移动网络中。m2m市场蕴藏着巨大的商机。因此，研究m2m技术对5g网络具有非比寻常的意义。

m2m的定义主要有广义和狭义2种。广义的m2m主要是指机器对机器、人与机器间以及移动网络和机器之间的通信，它涵盖了所有实现人、机器、系统之间通信的技术；从狭义上说，m2m仅仅指机器与机器之间的通信。智能化、交互式是m2m有别于其它应用的典型特征，这一特征下的机器也被赋予了更多的“智慧”。

信息中心网络

随着实时音频、高清视频等服务的日益激增，基于位置通信的传统tcpip网络无法满足海量数据流量分发的要求。网络呈现出以信息为中心的发展趋势。信息中心网络的思想最早是1979年由nelson提出来的，后来被baccala强化。目前，美国的ccn、dona和ndn等多个组织对icn进行了深入研究。作为一种新型网络体系结构，icn的目标是取代现有的ip。

icn所指的信息包括实时媒体流、网页服务、多媒体通信等，而信息中心网络就是这些片段信息的总集合。因此，icn的主要概念是信息的分发、查找和传递，不再是维护目标主机的可连通性。不同于传统的以主机地址为中心的tcpip网络体系结构，icn采用的是以信息为中心的网络通信模型，忽略ip地址的作用，甚至只是将其作为一种传输标识。全新的网络协议栈能够实现网络层解析信息名称、路由缓存信息数据、多播传递信息等功能，从而较好地解决计算机网络中存在的扩展性、实时性以及动态性等问题。icn信息传递流程是一种基于发布订阅方式的信息传递流程。首先，内容提供方向网络发布自己所拥有的内容，网络中的节点就明白当收到相关内容的请求时如何响应该请求。然后，当第一个订阅方向网络发送内容请求时，节点将请求转发到内容发布方，内容发布方将相应内容发送给订阅方，带有缓存的节点会将经过的内容缓存。其他订阅方对相同内容发送请求时，邻近带缓存的节点直接将相应内容响应给订阅方。因此，信息中心网络的通信过程就是请求内容的匹配过程。传统ip网络中，采用的是“推”传输模式，即服务器在整个传输过程中占主导地位，忽略了用户的地位，从而导致用户端接收过多的垃圾信息。icn网络正好相反，采用“拉”模式，整个传输过程由用户的实时信息请求触发，网络则通过信息缓存的方式，实现快速响应用户。此外，信息安全只与信息自身相关，而与存储容器无关。针对信息的这种特性，icn网络采用有别于传统网络安全机制的基于信息的安全机制。这种机制更加合理可信，且能实现更细的安全策略粒度。和传统的ip网络相比，icn具有高效性、高安全性且支持客户端移动等优势。目前比较典型的icn方案有ccn，dona，netinf，ins和triad。

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