移动通信技术在21世纪给人们的生活带来了便捷的服务，移动用户数目随之激增。然而，移动通信使用的无线频谱资源是不可再生且有限的。因此，为了缓解这一矛盾，研究移动通信系统的无线资源管理问题并提高频谱资源的利用率一直是通信领域学者的研究课题。近年来，蜂窝移动通信终端直通技术(D2D，Device-to-Device)成为通信领域的一个新兴研究课题。大量的研究结果表明，D2D通信技术不仅可以节省移动终端的发射功率，而且在提高频谱资源的利用率方面有显著的优势。　　论文首先介绍了蜂窝移动通信系统的发展历史和D2D通信技术的基本原理。然后对LTE系统的OFDM技术、帧结构、资源调度流程等做了详细阐述。论文研究了引入D2D通信后，LTE系统中D2D用户与蜂窝用户共享无线频谱的资源管理问题。在此基础上，针对非正交复用通信模式，对D2D技术引入的干扰进行了研究和仿真。　　针对D2D技术引入的干扰问题，论文提出了一种资源分配和资源复用联合算法。该算法首先根据比例公平原则对小区中的传统蜂窝用户分配资源，然后根据路径损耗模型和最优资源复用原则为小区中每对D2D用户选择合适的复用资源。仿真结果表明，在单小区，D2D用户数目成对增加，蜂窝用户数目相应减少和保持不变，此两种场景下，该算法均可以明显的提升小区总容量。　　论文还对引入D2D技术之后，系统跨MAC-PHY层的链路自适应技术作了研究，提出了基于链路自适应的D2D通信跨层优化设计。把物理层的自适应调制和编码技术与数据链路层的选择重传技术联合设计，可以提高D2D系统的频谱利用率，弥补因D2D通信技术引入的干扰损伤。仿真结果表明，基于链路自适应的D2D通信跨层优化设计比固定调制编码方式的系统模型有更高的系统容量，在4个蜂窝用户，4对D2D用户的简单通信场景下，系统总容量提高了约5％。