近几年来,随着移动多媒体技术的迅猛发展,用户对数据传输速率的要求也越来越高。可是,蜂窝网络可以使用的频谱资源却十分有限。蜂窝网络中的终端直通(Device to Device, D2D)技术可以很好地解决这个问题。D2D终端可以直接进行数据传输,而不需要经过基站的转发。相比于传统的蜂窝通信,D2D通信技术可以节约一半的频谱资源,同时D2D通信技术具有传输速率高、时延小、低功耗等特点,因此研究D2D通信技术有着十分重要的意义。论文首先介绍了蜂窝移动通信系统的发展历史、D2D通信技术的基本原理、LTE系统以及衬底于LTE系统的D2D通信技术,分析了D2D通信技术的性能特点、D2D会话的建立过程以及D2D通信的信道测量机制,并对D2D通信的无线资源管理技术进行了详细介绍。其次,论文分析了蜂窝系统下行链路的干扰特性,并基于D2D用户在小区中的位置设计了一种联合模式选择与资源分配方案。该方案首先根据D2D用户在小区中的位置为D2D用户选择合适的通信模式,然后根据系统吞吐量的增益和蜂窝用户传输速率的约束为D2D用户分配合适的无线资源进行通信。仿真结果表明,基于位置的D2D联合模式选择与资源分配方案能在保证蜂窝网络性能的同时,减少终端之间的干扰,提升系统总吞吐量。最后,论文分析了蜂窝系统上行多业务场景下的干扰特性,并基于用户的QoS需求设计了一种联合模式选择与资源分配方案。该方案首先根据D2D用户的业务类型为D2D用户选择合适的通信模式,然后根据D2D用户的QoS需求和蜂窝用户的目标信干噪比约束为D2D用户分配合适的无线资源进行通信,同时,随着循环的不断进行,基站会根据当前的网络状态和用户的业务变化对D2D用户的通信模式和资源分配进行动态的调整。仿真结果表明,基于QoS感知的D2D联合模式选择与资源分配方案能带来更高的用户QoS满意度和系统总吞吐量。