近年来,随着移动用户数量的爆炸式增长,需要更高的频谱效率来满足日益增长的服务业务和数据流量的需求。目前,一种可以有效提高系统频谱效率的端到端直连通信技术—D2D通信技术(Device-to-Device, D2D)引起了学术界和产业界的广泛关注。本文考虑D2D用户复用蜂窝用户资源的通信场景,因此D2D用户与蜂窝用户之间不可避免的会造成相互干扰,采用干扰管理技术去解决D2D通信中的干扰问题是本文的研究重点。本文的主要贡献点有以下三个方面:1.在多蜂窝小区系统下,使用干扰对齐技术处理多对D2D用户与多个蜂窝用户复用相同资源时产生的干扰问题。首先根据传统部分频率复用技术(Fractional Frequency Reuse, FFR)提出一种新奇的小区分割方案,将多小区划分为区内簇和区间簇,并制定合理的资源分配方式使得相邻的簇之间不存在干扰,簇内部的干扰由干扰对齐技术来解决。根据干扰对齐的可行条件分别给出区内簇和区间簇各自的可行配置、对应的预编码和解码矩阵以及容量计算公式,最终通过仿真结果验证干扰对齐技术在消除干扰提升系统性能方面的独特能力,此外仿真结果表明系统获得最大频谱效率时最佳小区分割比例系数为0.7。2.在单蜂窝小区系统下,使用干扰对齐技术处理多对D2D用户与多个蜂窝用户复用相同资源时产生的干扰问题,并使用最大弦距离优化算法、基于特征子信道的预编码优化算法、最优容量优化算法来分别优化预编码矩阵,研究不同优化算法对系统容量的影响。仿真结果表明与传统的干扰对齐算法相比,三种优化算法均可以获得更高的系统容量,其中最优容量优化算法获得的系统容量最大。3.使用拓扑干扰管理技术处理1对D2D用户与2个蜂窝用户复用相同资源所构成的混合干扰网络场景中的干扰问题。拓扑干扰管理是指在除了网络拓扑连接信息之外没有其余发射端信道状态信息(Channel State Information at Transmitter, CSIT)的前提下研究干扰网络的容量或自由度问题。本文给出了混合干扰网络自由度下界和自由度上界的详细推导过程,下界与上界数值结果匹配进而得到混合干扰网络的自由度闭式解,相比于全连接状态,使用带有可变拓扑连接状态的拓扑干扰管理技术可以使得混合干扰网络获得1/2个自由度增益。