终端直通(Device-to-Device,D2D)技术可以通过复用蜂窝通信用户的信道资源来提高频谱利用率,减轻基站负担。当一些受信道衰落影响较大的用户无法正常通信时,可以通过中继节点辅助信息传输,中继节点的加入会使干扰变的更为复杂。所以选择合适的中继节点,并分配合理的信道资源可以有效扩大网络覆盖范围,优化系统性能。为解决小区边缘用户通信质量差、D2D中继系统中干扰复杂等问题,本文根据D2D的通信特点,研究了支持中继辅助通信技术的中继选择和资源分配算法。主要研究内容和工作成果如下:1.根据D2D中继通信技术的主要特性,建立了中继辅助蜂窝通信的单小区系统模型,对一个D2D用户复用一个蜂窝用户上行资源的干扰情况进行分析,并将中继选择和资源分配问题分别转换为优化链路容量和优化调度优先级的数学模型。2.针对小区边缘用户通信质量差的问题,提出了一种结合拍卖原则的中继选择算法。该算法首先分析中继的触发条件,并为每一个边缘用户寻找空闲设备作为备选中继集合;然后计算集合中每个节点在通信链路中的传输速率,并求出使传输速率最大的解;最后考虑了多个边缘用户选择重复的情况,采用边缘用户出价的拍卖原则进行中继竞拍。仿真结果表明,所提算法有效地提升了边缘用户吞吐量,同时保证了系统的中断概率。3.针对D2D中继系统中干扰复杂的问题,提出了一种基于比例公平的资源分配算法。该算法首先通过线性规划确定发射功率可行域;然后在第一时隙设置业务速率满意程度函数,设计同时考虑蜂窝用户和D2D用户调度公平性的权重因子,根据权重因子确定复用组合;最后在第二时隙以最大化系统吞吐量为目标分配资源。仿真结果表明,所提算法有效地提升了系统的吞吐量,同时提高了资源分配的公平性。