随着移动多媒体业务的发展,移动用户对多媒体内容的需求量不断增加,核心网络负载加重。通过在传统的宏蜂窝基站覆盖范围内配置低功率基站,异构蜂窝网络可以有效提高无线网络容量,是未来移动通信系统发展的一项关键技术。为了减轻核心网络的负载,传统的方式是将文件提前缓存在宏基站中,并为覆盖范围内的用户提供内容服务。分布式缓存的概念在无线通信领域得到了应用,在异构蜂窝网络中可以将流行文件提前缓存在宏基站、低功率基站和移动终端中,由这些设备共同为移动用户提供服务。得益于移动终端存储容量的大幅度提高,通过在移动终端缓存文件并以D2D方式为邻近用户提供服务成为可能。移动终端的缓存方式可以分流基站负载,缓解蜂窝核心网络的拥塞,实现近距离传输,减少功耗,缩短传输时迟。针对请求文件的下载,为了提高请求用户从本地系统获取内容的缓存命中率,本文提出了基于分布式缓存技术的基站和用户联合缓存策略。首先,根据用户间的物理链路质量和用户请求,提出了利用PageRank算法选择合适的D2D内容提供者。然后综合考虑文件流行度和物理域选择合适的文件进行缓存,并决定文件的缓存位置。仿真结果表明此研究方案可以有效提高系统的文件缓存命中率,减少系统总功耗和总时延。针对失效编码块的修复问题,本文提出了基于纠删码和D2D通信技术的资源分配方案。联合考虑用户物理域和社交域,基于匹配理论进行无线资源分配,提高失效编码块的成功修复概率。同时考虑高斯白噪声干扰和信道衰落,结合自适应调制技术优化失效编码块的正确修复概率。仿真结果表明资源分配和自适应调制技术的结合不仅改善了失效编码块修复的正确性,同时提高了系统的吞吐量。