2.1 無線網路的未來趨勢
現今行動網路的發展，為了因應大量終端設備的出現、行動數據流量 的暴增以及多種應用場景等，出現了許多無線網路技術，並且不斷地演進，
每種技術有著不同的應用面，但最終目的皆為增加可用的無線電頻譜亦或 提升頻譜資源利用率，為此如何將這些技術進行整合與統一管理成了目前 全球行動通訊產業的一大關鍵問題，希望最終實現基於各種 3GPP 及非 3GPP 無線網路技術的異質多層整合網路[11]。
(圖 1-3)為高通(Qualcomm)描述如何將目前有執照及無執照頻譜的無
線網路技術整合，以利於將 LTE-A 提升至 5G，可從三方面著手：電信營
運商將有執照與無執照的頻譜聚合後作為服務的管理、將 Wi-Fi 嚴謹地與 現有的 3G/4G 整合，以利於網路流量的卸載及改善服務品質(Quality of Service)、對於熱點區域，如：私人住宅與企業用戶等，使用無執照的頻譜，如：Wi-Fi 等。
圖 2-1、無線網路技術的整合使 LTE-A 提升至 5G (資料來源：Qualcomm[2])
在未來的行動寬頻通訊系統為了提升用戶體驗(Quality of Experience,
候選技術之一的軟體定義網路(Software-defined networking, SDN)目前正得 到大力研究，有望用於存取網路部分：透過 OpenFlow 協定，將控制面與 數據面分離，並對底層各類型的無線存取技術進行功能虛擬化，不須額外 佈建實體網路節點設備進行多種技術的管理，即可動態、及時地實現服務 的自動編排[11]。
2.2 Device-to-Device Communication (D2D)
目前行動網路架構，是以基礎設施作為核心網路與終端設備進行通訊，
基於此概念，Guo et al.提出干擾抑制範圍的方法[9]，即在下鏈中藉由 假設 CUE 可承受的 D2D 干擾功率，推導出干擾範圍，而所有的 CUE 皆被 要求與 D2D 建立專用的無線通道 D2DCH，CUE 透過此通道所接收的干擾 功率若大於假設值，表示此 CUE 受到 D2D 的嚴重干擾，即在 D2D 傳送端 (Tx)的干擾範圍內，為了避免對範圍內的 CUE 造成嚴重干擾， D2D 與其 範圍內的 CUE 分配到的資源必須是正交的，進而減緩對蜂巢網路的影響。
圖 2-2 為下鏈中 D2D 成為蜂巢網路受害者與 CUE 成為 D2D 網路受害者的 示意圖，藍色範圍表示 D2D Tx 所造成的干擾範圍。
在此篇研究之前，文獻[6] [7]已提出相似的概念，目的皆為減緩彼此的 干擾，進而達到容量的提升。
圖 2-2、D2D 與 CUE 在下鏈傳輸中干擾示意圖 (資料來源：[9])
從 3GPP 的 LTE Release 12 開始[10]，已對 D2D 有初步的研究，但其 應有的發展潛力仍有待開發，目前來說如何在現有的蜂巢網路中有效地允 入群集 D2D，提高頻譜利用率並且達到在異質網路中的無縫式接軌，將是 迫切有待解決的問題。
D2D 通訊技術隨著研究的深入被明確地納入未來 5G 網路的一部分，
其應用場景因而進一步擴大，5G 網路中可考慮的 D2D 通訊主要應用場景
如：本地服務(Local Service)、緊急通訊、物聯網的增強等，根據產業界預 測，在 2020 年全球將會出現約 500 億個終端設備，而其中大部分將具有 物聯網特徵，如果 D2D 技術結合物聯網，則有可能產生真正意義上的「物 物相連」。
5G D2D 亦有望用於 MIMO 技術，即允入 D2D 後，配對的多個用戶之 間能夠相互交換通道狀態訊息，使基地台可以獲得終端設備整合後的通道 狀態訊息，提升 MIMO 技術的效能。