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现代科学技术的发展日新月异,极大地丰富和方便了人们的日常生活,生活水平的不断提高加深了移动业务需求多样化的发展趋势,诸如视频多媒体等移动业务宽带化特征日益凸显,这对移动通信系统数据传输能力提出了更高要求。移动通信系统只有不断引入新的无线通信技术才能利用有限的无线资源频谱承载更多的数据业务,从而满足用户的需求。另一方面,社会信息化程度的加深,社交网络、本地广告等应用的流行提高了人们特别是年轻人感知附近事物并与之通信的兴趣,近距离通信技术应运而生,现有的近距离通信技术多种多样且发展日趋成熟,但是现有的近距离通信技术都是基于非授权频段的数据传输,安全性和可靠性都不能保证,所以基于授权频段的D2D通信技术成为研究热点,3GPP面向LTE-A系统性能优化要求将D2D通信技术引入LTE-A的技术框架中,并且设立了基于D2D通信技术的近距离业务ProSe的研究项目。在此研究背景下,本文研究思路取材于实验室与华为的合作项目,主要研究在LTE网络中实现基于D2D通信技术的近距离业务,侧重于网络架构和通信流程的设计实现工作。本文首先分析了LTE网络架构和典型的通信流程,介绍了LTE的主要功能网元的特点和功能,典型通信流程如附着流程、业务请求流程等详细过程。基于LTE成熟的网络架构和通信体系,结合近距离业务的通信需求,本文的研究重点是在LTE现有架构基础之上,增加部分功能网元和接口,研究设计了用户终端(UE)基于核心网(EPC)辅助的发现流程和通信流程的实现,其中涉及到近距离业务的授权、近距离业务的标识分配、身份识别等细节研究。最后基于设计的核心网侧的近距离通信流程,分析无线接入网对ProSe通信的资源分配问题,基于实现小区吞吐量最大化的设计目标,搭建一个小区仿真环境,仿真分析不同ProSe通信模式对小区吞吐量的影响,并且根据复用资源块数目、ProSe用户之间的距离及ProSe用户到基站距离的变化分析了整个小区吞吐量的变化情况。