如今关于内容的请求与分发占据了互联网流量需求的很大一部分,随着商业移动数据量的逐年增长,如何使用户获得高速率、低时延的流量服务,以及有效减轻通信网络的流量压力成为了移动通信网络研究的热门议题。为了满足下一代通信网络高体验速率与连接数密度以及低服务时延的网络要求,D2D(Device-to-Device)技术又称终端直通技术应运而生,该技术可以在基站的控制下,实现设备与设备之间的直接通信。在蜂窝D2D网络中,伴随着用户节点不断地请求数据服务,网络中将有大量文件被重复请求与获取,极大增加了网络开销,造成资源浪费,将缓存技术引入蜂窝D2D网络中可以在很大程度上避免系统资源的浪费,由于D2D技术本身良好的特性,基于蜂窝D2D网络的缓存技术将有效卸载基站流量压力,提升用户内容获取体验。论文首先介绍了通信网络中缓存技术现状,并从缓存部署算法与缓存替换算法两个方面对D2D缓存技术做了详尽的现状分析。由于缓存设计中往往需要提供用户间缓存的激励机制,论文就基于社交关系的D2D缓存技术也做了详细的说明。基于当前国内外学者对蜂窝D2D网络中缓存技术的研究现状,本论文首先提出了D2D缓存网络中的副本阈值布设算法。所提算法针对D2D缓存网络副本布设问题,以最大化系统缓存命中率为目标,利用凸规划理论,提出了一种缓存文件副本数布设方案。利用仿真工具可以观察到,论文所提缓存副本布设算法具有良好性能特性,同时比较了所提算法与现有缓存布设算法的系统性能,可以观察到所提算法在各参数场景下的性能优势。其次,考虑用户间社交关系,论文提出了基于用户间信任度、兴趣偏好与物理距离的缓存收益函数,用于判断文件的缓存价值,联合论文所提缓存副本布设算法,设计了一种启发式算法,该算法用以解决用户文件请求成功后的缓存替换问题。根据仿真结果显示,该缓存替换算法在系统平均服务时延、卸载增益以及缓存命中等性能方面优于现有常用缓存替换算法。