随着无线移动通信的不断发展,激增的无线业务需求与有限的无线网络资源之间的矛盾日益加剧。为解决上述问题,蜂窝网络中的D2D通信技术近年来获得了广泛关注。通过允许移动用户间进行直连通信,D2D通信技术可有效提升系统吞吐量,提高频谱和能量效率,降低传输时延,并扩展网络覆盖范围等。本文首先对课题的选题背景和意义进行了分析阐述,并对异构蜂窝网络中的相关技术进行了大量研究。在基于D2DUnderlay的蜂窝网络中,本文主要研究了 D2D蜂窝网络中基于社交驱动和内容共享的无线资源管理问题,并提出基于低复杂度的功率优化算法和匹配算法,在保证用户正常通信质量的前提下,实现系统性能和计算复杂度的折中。本文在D2D Underlay蜂窝异构网络中,首先考虑用户间的物理域信息并基于二分图匹配理论进行蜂窝D2D通信的无线资源优化管理。在完整和非完整两种信道状态信息模型下,根据用户的通信质量要求确定可进行频谱资源共享的备选用户集合。之后,将D2D通信与蜂窝频谱之间的匹配问题建模为二分图匹配问题。随后,采用基于低复杂度的功率优化算法计算得到对应边权值,并基于匹配算法完成D2D通信的频谱资源分配,实现系统吞吐量的最大化。此外,在基于D2D的内容共享网络中,本文解决了内容发送端、内容接收端、蜂窝用户资源之间的资源匹配问题以最大化系统性能。提出分层的二维匹配模型,综合考虑内容发送端和内容接收端之间的物理链路状况和用户的社交行为,选择传输成功概率大的D2D链路进行内容传输,并为其分配可靠稳定的蜂窝频谱资源进行通信。理论分析和仿真验证表明,所提出方案在不明显损耗系统性能的前提下,有效地降低了计算复杂度。