日益增长的本地数据共享业务需求给高级国际移动通信(International Mobile Telecommunications-Advanced 即 IMT-Advanced)系统的覆盖范围和服务灵活性提出了较高要求,单纯的蜂窝小区的通信模式存在着明显的局限性,越来越多多元化的通信模式被提出来满足更多用户的业务需求、适应各种高速本地多媒体业务的发展。终端直通网络,也叫做D2D网络(Device-to-Device),是指在较近距离范围内,本地用户通信时不需要经过基站进行数据转发,而是采用设备到设备直接进行数据传输方式进行通信。在蜂窝网络中引入D2D通.信,能够有效地扩大蜂窝小区覆盖、提升系统传输性能。本文首先对D2D背景进行了介绍,包括了 D2D通信的架构、增益和优势;对D2D通信的关键技术进行概述,在蜂窝小区中,D2D通信能够以复用蜂窝链路的模式与小区其他蜂窝链路共存,也可以为其分配专有的频段进行通信。在不同的场景,D2D通信可以选择有利的模式进行通信。同时,基站可以在复用模式下对D2D通信的子信道进行资源分配,让远距离的D2D通信和蜂窝通信复用可以减小相互之间的干扰,提升整个系统的吞吐量。并且D2D通信的功率控制也是D2D通信的关键技术之一,本文简述了如何对D2D通信进行功率控制,包括静态功率控制和动态功率控制两个部分。其次本文研究了 D2D通信的频率选择方案。首先我们建立复用通信下的系统模型,简要介绍了蜂窝通信的时频资源构成。在混合蜂窝小区中,D2D通信通过复用时频资源来提升整个系统的吞吐量。本文提出了一种基于混沌序列的干扰随机化的频率选择方案,基站通过D2D设备回传的各个信道的信道链路状况,以混沌序列为基础,在选择通信频率时,以该子信道的信道链路状况作为选择该子信道的权重,将干扰随机化,保证了蜂窝链路的通信质量。最后研究了在D2D网络簇内的数据共享方案。对于一些具有相同业务需求且距离很近的设备可以组成D2D网络簇来进行通信。本文提出一种考虑喷泉码特性的簇头动态选择方案,将发送数据通过喷泉码编码来进行编码传输,突破多播的瓶颈,避免了重传机制。当有设备成功接收后,可以利用D2D网络共享来代替基站多播。在所有功接收的设备中选择吞吐量最大的设备成为簇头,每当有设备成功接收后,该设备也具有成为簇头的资格,在簇内成员不断成功接收的同时,簇头也在各个设备之间变化。本方法有效利用D2D通信的增益,降低整个簇内所有设备成功接收的时间。