通信技术,尤其是移动通信技术,正在日新月异的不断进步,人们获取信息的方式也从单一的从有线网络方式,转向更多地依赖可以随时随地接入的移动网络。相比较从前只能通过电话线连接的调制解调器来接入互联网,如今人们有了更多的选择。日益增长的数据业务方面丰富了人们的应用,另一方面也对正在使用的移动网络提出了在无线传输速率上的更高要求的挑战。目前运营的第三代移动通信网络(3G)以及无线局域网(WLAN)等网络在系统带宽和网络覆盖上都还存在明显的缺陷,无法承担更多的数据传输和增加更多的用户接入。第三代合作组织(3GPP)组织提出并在着重推进的长期演进(LTE)系统能够从带宽和数据速率上全面提升移动网络的性能,其已经成为国内外认可的下一代通信标准,也是国内三大运营商共同演进方向。此外,作为主流的第四代移动通信技术之一,LTE的增强版本LTE-Advance (LTE-A)逐渐成为全球广泛支持的通信网络标准。而随着移动通信逐渐向着高速率和高容量方向的发展,频谱资源短缺的问题也越来越突出。Device-to-Device (D2D)技术在移动网络中的应用能够提供更为灵活方便的网络接入和通信方式。D2D通信具有数据传输率高、传输开销低特点,此外,D2D通信能够提供包括注册频带和非注册频带的接入,同时带来网络的覆盖增加和频谱利用率提高的好处。本文对D2D通信技术的原理做了详细分析,并研究分析了D2D通信在现有的LTE系统架构的影响、D2D通信连接建立的方式、以及D2D在蜂窝网络中的应用场景等。研究工作中指出,在移动网络中应用D2D技术进行数据传输时,如何缓解并消除D2D复用网络资源带来的负面影响,让其在提升网络覆盖和频谱利用率上发挥出最大作用,是D2D应用的关键。本文分析了D2D与蜂窝网络系统的多小区场景下的干扰场景以及复用资源的模式。主要针对D2D引起的干扰问题,研究提出了一种以正交频分复用(OFDM)为基础的移动蜂窝网络的D2D干扰抑制方案。文章首先概述了LTE/LTE-A系统的结构及其包含的关键技术,为了抑制D2D受到的小区间干扰,研究工作将在一个采用软频率复用方法的多小区模型下进行。文章对D2D复用网络资源时的干扰限制区域方法进行详细的研究,推导D2D发送端和接收端的干扰限制区域的计算方法。综合利用用户位置信息以及用户与基站之间的信道链路信息,对D2D用户使用的资源进行分配,在不影响蜂窝的传输性能的前提下,为其分配多个蜂窝资源,最大限度地提升系统的性能。此外,该资源分配方案基于不完全的信道状态信息,进而降低了D2D通信在应用中的控制信息开销。文章对基于干扰区域限制方法的资源分配方案、随机资源分配方案以及最大速率分配方案进行了仿真比较分析。仿真结果表明,随机资源分配方案缺乏有效的干扰控制机制,蜂窝网和D2D的相互干扰较大；而最大速率资源分配方案可达到理论上最高的吞吐量性能,但由于其需要准确获取所有用户的信道信息,因此实现复杂度高,实际应用中可行性低。本文提出的资源分配方案对干扰进行了控制并实现了D2D资源的优化配置,能够显著降低蜂窝网络和D2D互相造成的干扰。同时,本文的方案在减少网络信息资源开销的基础上,降低了实现的复杂度,确保了蜂窝通信性能不受影响,并能够有效地提高系统总吞吐量和频谱利用率。