随着移动通信技术的不断发展,移动通信致力于为用户提供高速率、低能耗、低时延、个性化等新型服务。D2D (Device-to-Device)通信作为一种新的移动通信技术,不仅能够降低终端的发射功率、增加蜂窝系统的频谱效率,还可以解决无线通信系统中频谱资源缺乏的问题,在未来通信系统中极具发展前景。在D2D通信技术中协作通信一直是业界研究的热点,现有的研究提出了很多D2D协作通信的算法,并较少考虑到用户之间的社会关系。在现实中,尽管有很多空闲用户可以提供协作通信,但是陌生的用户之间可能会因为安全性、剩余电量或协作意愿等原因而不会加入协作,导致D2D协作通信的失败。因此将社会关系运用到D2D通信中以激励更多的用户参与协作是一个具有良好前景的研究方向,也是本文的研究重点。本文首先对研究背景与意义、D2D通信技术、空间泊松点过程、协作通信以及社交网络的基础知识进行了简单的介绍。然后讨论了基于空间泊松点过程的D2D协作通信的性能分析,通过假设用户服从空间泊松分布,从而根据空间泊松点的性质推导出协作通信的性能指标闭合解,可以得知用户分布密度与通信距离是影响D2D协作通信的重要因素。本文假设基站可以通过特定方式来确定D2D发送者与周围的空闲用户是否具有社交关系,提出一种新的算法计算出社交关系的强弱,并且假设基站运用这种算法记录与管理用户之间的社会关系。为进一步研究社交网络在无线通信中的作用,本文将应用场景进一步具体化,设计了在社交网络下的系统模型。在该系统模型下设计了三种不同的选择中继算法,并研究了基于社交网络的D2D协作通信的系统性能以及三种中继选择算法各自的优缺点。在协作通信中,另一个影响较大的因素是如何激励更多的用户参与到协作通信中,由于陌生人的社会关系较弱,需要通过额外的奖励使其参与到协作通信中,因此如何提出一种恰当的激励机制也是至关重要的。本文进一步将经济学中的合同理论应用了无线通信中。作为激励陌生用户的一种奖励策略,合同理论在保证了合同双方利益的情况下对系统性能有较大幅度的提升。本文的贡献是将社会关系考虑到D2D协作通信中,通过设计不同的中继选择算法与激励方式来研究社交网络在无线协作通信中的重要作用。