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随着“万物互联”时代的到来,智能设备的种类和数量越发繁多,未来移动通信系统也将更加强调众连接、高质量、高速率与智能化。应用于授权频段的终端直连(Device to Device,D2D)通信技术旨在实现邻近通信设备之间的直接链路来卸载基站业务路由,降低系统中心节点负载压力,提升频谱利用率。基于以上优点,学者们对D2D通信技术的关注与研究日益增多,但针对于D2D通信复用与资源分配方面仍有一些问题需要对其进行更加深入地研究,主要包括以下两点:现有D2D通信资源分配研究中针对于多对D2D用户复用同一蜂窝用户的复用场景研究较少,并且研究成果中主要以计算的分配结果来确定D2D用户的接入与分配规则,蜂窝用户的服务质量(Quality of Service,Qo S)无法得到保障,因此如何在保证蜂窝用户Qo S与D2D用户接入率的前提下控制D2D通信复用系统内部发射功率,更优地提升系统吞吐量是一个重要问题;未来数据流种类繁多,如何根据不同用户Qo S需求进行优先级划分与用户流分类,更好地与现有通信系统进行对接是D2D通信资源分配时需要面临的现实问题。针对现有的多对一复用D2D通信资源分配中未从保障蜂窝用户Qo S与D2D用户接入率为出发点进行研究的问题,本文提出了基于纯策略博弈均衡解的多复用D2D功率分配算法。首先以优先保证蜂窝用户的Qo S质量与D2D用户接入率为前提条件,设计基于全负载蜂窝网络的多复用D2D通信系统帧结构,对蜂窝用户与D2D用户的上行链路数据传输予以具体实施策略,确定蜂窝用户与D2D用户的主次关系;其次,以系统吞吐量最大化为目标,将多复用D2D通信系统竞争信道资源建模为非合作完全信息博弈问题,引入定价机制到功率分配博弈模型的效用函数中并分析纳什均衡解的存在性与唯一性;最后给出该模型的分布式迭代求解算法。仿真结果表明,随着D2D用户复用数量的增加,该算法在提升系统吞吐量的同时,能有效的控制系统内部干扰,大幅度降低系统总能耗。针对现有的多对一复用D2D通信资源分配中很少考虑用户Qo S需求与流分类问题,本文提出了基于联合代价函数(Joint Cost Function,JCF)的多复用D2D资源分配算法。首先,根据用户Qo S需求与服务类型对用户进行分类,给出D2D用户流分类与Qo S优先级、DSCP(Differentiated Services Code Point,差分服务代码点)的映射表,在此基础上提出基于Qo S优先级的D2D用户链路选择机制,系统可以以根据D2D用户报文中所携带的Qo S需求信息来进行用户匹配,保证蜂窝用户的链路质量,完成D2D用户与现阶段主流网络模型的对接。紧接着针对匹配后的D2D用户建立非合作完全信息模型,提出基于联合代价函数的多复用D2D资源分配算法。仿真结果表明,本文所提算法在提升系统吞吐量,控制系统能耗,保障用户Qo S链路需求等方面能够达到不错的效果。最后,总结并分析已完成的工作,指明下一步的研究计划。