终端直通（device-to-device，D2D）技术，是一种针对蜂窝网络设计的无线直连通信技术。该技术可以使蜂窝网络中相距较近的两个或者多个终端设备直接进行通信，而不用经过基站连接。将D2D通信技术引入蜂窝网络，可以有效提升数据传输速率、降低数据传输时延、增大频谱复用因子、扩大网络覆盖范围，因此得到了学术界和工业界的广泛关注，并已经成为下一代移动通信标准（5G）中的关键技术之一。在蜂窝网络中引入D2D通信机制后，网络中的D2D通信和蜂窝通信会产生相互干扰，从而严重影响网络性能。因此，干扰管理技术成为蜂窝与D2D混合网络设计的重要技术课题。本文着眼于这一课题，从干扰协调、干扰消除和干扰利用三个角度开展混合网络中的干扰管理技术研究，研究内容包括：　　第一，从干扰协调角度，本文研究蜂窝与D2D混合网络中的合作频谱共享机制。本文首先提出两个基于叠加编码的合作中继机制，通过D2D链路对蜂窝链路数据的中继传输来抵消D2D链路对蜂窝链路的干扰，从而能够在不影响蜂窝链路传输性能的情况下提升D2D链路性能。在此基础上，为了激励拥有频谱使用权的蜂窝链路允许D2D链路接入网络，本文进一步提出基于合作中继的频谱交易机制，并将蜂窝链路—D2D链路频谱交易过程建模成委托—代理模型，进而针对D2D链路质量为连续值和离散值两种情况分别设计最优频谱交易契约。　　第二，从干扰消除角度，本文研究干扰消除技术对蜂窝与D2D混合网络性能的影响。本文首先利用随机几何理论对大规模蜂窝与D2D混合网络进行建模，并分析在不采用干扰消除技术时，蜂窝链路和D2D链路的成功传输概率。为了便于对干扰特性进行分析，本文提出干扰的随机等效模型，可以将两层干扰节点等效转化成一层干扰节点，并保证等效干扰节点的随机特性与原始两层干扰节点的随机特性相同。基于该随机等效模型，本文进一步研究当蜂窝接收机和D2D接收机都采用无限制干扰消除和串行干扰消除技术时，蜂窝链路和D2D链路的成功传输概率，并通过解析结果和数值结果分析干扰消除技术对混合网络性能的影响。　　第三，从干扰利用角度，本文研究蜂窝与D2D混合网络中基于物理层安全的链路调度策略。在已有的研究中，通常认为D2D通信产生的干扰对蜂窝通信是有害的。与这种观点不同，本文从一个新的角度来看待D2D通信产生的干扰。本文考虑在蜂窝与D2D混合网络中存在着窃听节点，这些窃听节点可以对蜂窝链路的传输进行窃听。在这种情况下，如果D2D链路对窃听链路的干扰大于对蜂窝链路的干扰，那么对蜂窝链路来说，D2D链路产生的干扰不再是有害的，而是有益的。基于此分析，本文提出“D2D干扰利用”的概念，并针对存在窃听节点的蜂窝与D2D混合网络设计最优D2D链路调度策略，从而实现利用D2D通信所产生的干扰来加强蜂窝通信安全性能的目的。