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伴随着科技的进步,无线通信已经从第一代发展到第三代,第四代也在研究中。特别在前几年,为了应对全球微波互联接入(WiMAX:Worldwide Interoperability for Microwave Access)宽带无线技术移动化的竞争,第三代合作伙伴计划(3GPP:Third Generation Partnership Project)启动了通用移动通信系统(UMTS:Universal Mobile Telecommunications System)的长期演进(LTE：Long Term Evolution)项目,对以往蜂窝系统进行了革命性演进,开始实现移动技术向宽带化方向的发展。蜂窝无线移动通信系统的向前发展,吸引了越来越多的移动用户,给蜂窝网络带来商机,另外客户要求也越来越高,带来商机的同时也带来了压力,比如频谱资源有限容量受限的压力,增加新业务的压力。同时随着业务的增多,移动设备的能量损耗日益迅速,目前电池的发展速度还满足不了终端设备能量消耗的速度,用户期待着低能量消耗的业务出现。本文基于未来无线通信系统背景,介绍了一种新型的终端业务一—D2D (D2D:Device-to-Device)通信系统,这种通信系统是一种短距离通信业务,能够实现数据在终端间的直接传输。将D2D系统与蜂窝系统的结合,不但能够扩大蜂窝容量,而且具有节省频谱资源、低能耗、缩短延时等优点。本论文主要目的是研究蜂窝控制下的D2D系统,根据研究内容,对论文做了如下安排：(1)首先阐述了蜂窝移动通信系统的发展概况和以LTE为代表的未来无线通信系统的构架、关键技术及相关需求等,熟悉了D2D的研究背景；(2)引入了D2D通信系统的概念,介绍了其核心思想即D2D通信模式下的用户可以实现数据在终端间的直接传输,但是要受基站的控制,进行计费、认证等控制操作,以及这种通信模式与蜂窝网络结合的好处和研究状态等；(3)详细地介绍了作者参与研究的部分D2D关键技术,比如D2D的建立过程、与蜂窝系统共存时存在的干扰问题、同步问题等,并做了必要分析；(4)针对关键技术中涉及的网络编码技术问题进行了仿真验证,结果显示作者所提方法与传统方法和参考文献方法相比能够实现更好的性能,减少重传次数,近而节省时频资源。