随着移动互联网时代的到来与智能终端设备的普及，未来移动通信将呈现两个特点，首先是通信需求与业务量日益增大，传统蜂窝网络的负载能力与频谱资源的供给受到考验；其次是本地化与近距离通信应用不断产生，传统蜂窝通信方式对于这种通信业务来说效率很低。终端直通（D2D，Device-to-Device）是一种新型的设备到设备的通信技术，它以正交或复用方式共享蜂窝网络的频谱资源，将通信设备之间的数据路径从接入网、核心网移至直通链路上来，不仅可以较好地服务于近距离通信业务，还可以减轻基站的负载，并提高频谱利用效率。本文针对LTE-A系统中网络控制的D2D通信技术展开研究，首先介绍了LTE-A中D2D通信技术的相关背景知识，紧接着对D2D通信的无线资源共享方式与干扰问题进行了分析，然后重点针对正交方式下D2D通信的无线资源管理和复用方式下D2D通信的干扰控制与协调这两个问题，提出了相应的解决方案。在正交方式下的D2D通信无线资源管理方案的研究中，本文主要考虑D2D通信与蜂窝通信之间如何动态分配资源。首先，单独考虑D2D通信，解决D2D链路间资源复用的问题。本文提出对D2D链路进行合理分组，使得每组D2D链路即使占用相同的频谱资源，也不产生有效干扰。通过基于贪心思想的分组算法，使得网络中D2D链路的分组数尽可能少，从而最大化D2D通信网络的频谱利用效率。然后，在D2D链路分组的基础上，本文综合考虑D2D通信与蜂窝通信，解决分配多少频谱资源给D2D通信资源调度池的问题。根据D2D链路与蜂窝链路带来的吞吐率增益，本文建立了基于正交资源分配、以最大化系统吞吐率为目标的最优化模型，并提出了一种分布式求解机制来逐步优化分配结果。最后，本文引入了针对D2D通信与蜂窝通信的动态资源分配方案，仿真结果与分析证明了该方案能够逐步优化资源分配比例，提高系统的频谱利用效率，并对动态变化的网络具有良好的适应性。在复用方式下的D2D通信干扰控制与协调机制的研究中，本文考虑如何协调D2D通信链路在复用蜂窝通信上行链路资源时产生的相互干扰，在保证正常的蜂窝通信的前提下，改善网络中可靠的D2D通信链路数。首先，本文基于D2D通信链路与蜂窝通信链路之间的资源复用，建立了以最大化系统中可靠的D2D通信链路数为目标的最优化模型，并提出了基于匈牙利算法的资源分配最优解决方案，同时对D2D通信的功率进行控制，最大化D2D通信链路与蜂窝通信链路的和速率。然后，基于最优化问题的求解过程，本文给出了相应的干扰控制与协调机制，并设计了相应的信令交互流程，有效地将干扰协调机制融入到实际LTE-A系统下D2D通信的建立过程中。仿真结果表明，该方案能够在保证蜂窝通信的前提下，改善网络中可靠的D2D通信链路数，同时获得较好的系统频谱利用效率。