为了应对飞速增长的数据流量及复杂多样的应用需求所带来的挑战,融合多种无线接入技术的第五代移动通信(the Fifth Generation Mobile Communication,5G)成为了近年来各界的关注焦点。作为5G通信中的关键技术之一,终端直通通信(Device-to-Device,D2D)被广泛认为具有巨大潜力缓解无线频谱资源紧缺的问题,能够减轻基站负载,提高通信网络容量,提供高速率、低时延的数据传输服务。考虑到D2D通信的上述优点,利用D2D通信进行数据分发可以大幅改善用户的通信质量,并提供更加多样且优质的本地化服务。本文首先简单地介绍了D2D通信技术的特点及研究背景,并分别对D2D通信中的关键问题及技术进行了介绍。然后介绍了D2D内容分发机制的应用场景及研究现状,并分析了现有方案的优势与不足。最后,针对D2D多播模式和D2D多跳中继模式下的现有内容分发机制的不足,本文分别提出了相应的改进方案:第一,针对现有的D2D多播通信系统分发多媒体数据的效率较低的问题,提出了一种用户信息感知的D2D多播文件分发机制。利用D2D多播通信进行多媒体数据的分发可以极大地降低多媒体数据的传输冗余,但已有的研究成果还未能充分发挥多播通信的优势。考虑到存在大量地理位置邻近但服务请求时间却大不相同的用户,本文利用用户兴趣度、视频流行度及设备剩余能量等信息计算出用户接受视频推送的意愿。然后结合干扰感知及社交感知信息,制定了分簇及簇头选择算法。最后,由簇头将视频发送给服务请求用户与符合意愿条件的潜在服务请求用户。仿真结果表明,本文所提出的分发机制进一步改善了多媒体数据的分发效率。第二,考虑到用户的移动性与用户间的社交关系对D2D中继通信的巨大影响,提出了一种社会关系感知的D2D中继选择机制。本文首先分析了D2D中继通信在半双工中继模式和全双工中继模式下的传输性能,然后又通过用户的位置签到信息分析用户间的社交关系强度以及用户的移动规律,最后提出了中继通信增益度量,用于衡量D2D中继通信所带来的传输性能的提升幅度。结合半双工中继和全双工中继各自的优点,制定了一种中继通信增益最大化的中继节点及中继模式选择算法。仿真结果表明,本文所提出的机制改善了中继传输速率和传输链路的稳定性。