随着无线通信技术的发展,无线通信将向网络融合的方向发展,目的是通过综合利用多种无线接入技术和无线通信方式,提高无线系统的频谱利用率和网络的容量。设备直通(D2D, Device to Device)通信就是其中的技术热点之一,它允许蜂窝网络中距离相近的两个移动设备进行直接通信,可提高无线通信系统的资源利用率以及数据传输速率,减小用户终端的发射功率,因此研究D2D通信技术有着十分重要的意义。论文首先概述了课题的背景和研究内容,介绍目前D2D通信的研究方向和研究动态,包括信道测量机制以及会话发起与管理等,重点总结D2D通信系统的无线资源管理策略和相应的算法机制。随后,论文描述了在多用户多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)场景下的D2D复用多个蜂窝用户资源的数学模型,并基于该模型提出了模式切换策略和迫零干扰消除(Zero Forcing Interference Elimination, ZFIE)策略,根据上述策略提出了模式距离和ZFIE距离,仿真结果表明,所提出的策略可以提高系统的吞吐量,从而提高系统的资源利用率。最后,论文从绿色通信的角度出发,以能量效率为目标函数,提出了多个D2D对同时复用多个蜂窝用户资源的数学模型,借助非合作博弈论的理论工具,建立对应的潜在博弈模型,并证明了该模型存在唯一的纳什均衡点。最后设计了相应的算法流程,使蜂窝用户和D2D终端可自主选择合适的资源和功率。仿真结果表明,论文所提算法以较低的复杂度取得了较好的效果,在保证系统频谱效率的同时,最优化系统的能量效率。