随着用户需求的不断增加,传统的通信模式已经越来越难满足人们对大容量业务的要求,因而,国际上提出了以IMT-Advanced系统为代表的新一代通信技术标准,作为这一新型系统标准的有力候选者,LTE-Advanced系统正受到业界越来越多的关注,其中,设备到设备的通信技术(D2D,Device-to-Device)更是成为了 5G方向上的热门技术之一。由于D2D通信时数据并不用通过基站进行传递,基站的负担会有所减轻,再加上D2D通信具有短距离通信的优势,单用户吞吐量会有很大提升,同时,D2D通信还可以复用现有蜂窝系统的时频资源,这样一来,系统频谱效率也会得到进一步提高,D2D通信凭借着自身众多的优势,使其成为了业界重点研究的热门技术之一。然而,D2D通信技术也存在很多技术难点有待攻破,比如,针对TD-LTE-Advanced系统,由于基站不参与D2D通信数据业务的转发工作,那么,D2D通信时发端和收端的同步问题将是制约其实现的亟待解决的问题;另一方面,由于允许D2D通信复用现有蜂窝系统的时频资源,这样一来,D2D通信用户对和原有的蜂窝用户必然产生新的干扰,如何优化资源分配方案也就成为了发挥D2D通信技术优势的关键问题之一;进一步来看,非授权频段下的D2D通信技术也可以作为D2D通信应用的有效补充,此时,如何高效使用非授权频段也将是D2D通信面临的难点之一。本文首先对LTE-Advanced系统技术背景做一个简要的介绍,重点描述LTE-Advanced系统中的同步技术、资源调度算法及非授权频段应用等方面的调研工作。在现有的技术背景下,本文进行了以下三个方面的工作:第一,本文提出了一种基于中心节点的分簇同步算法,既提高了 Mesh网络的同步效率,同时也具有实现简单,系统鲁棒性较好的优势。第二,论文中提出了一种最大化系统吞吐量的资源分配方案,通过合理的功控策略减少系统内资源复用带来的干扰,从而提升系统吞吐量。第三,本文通过干扰等效的思路选择最佳非授权频段进行接入,有效利用干扰难以控制的非授权频段资源。