随着智能设备的增加以及多媒体通信业务的蓬勃发展,无线服务需求呈爆炸式增长,这造成了网络对无线频谱的大量需求,给LTE系统带来了极大的技术挑战。Device-to-Device(D2D)通信是一种用户终端通过复用蜂窝用户资源直接进行通信的数据传输方式。作为一种短距离通信技术,D2D的信息不经过基站中转,不仅能够降低基站负载,减少能量损耗,还可以提高频谱利用效率,在未来通信网络中有很重要的作用。本文针对用户聚簇场景,提出了改善网络性能的D2D通信方案。聚簇网络中同时进行的多个传输链路会相互影响,一方面要避免簇内用户间的不利干扰,另一方面可以利用其相互作用实现协作通信。本文从资源调度和协作通信等方面考虑了簇内D2D通信机制,主要贡献如下：第一,提出了基于二分图的簇内D2D资源调度机制。为D2D用户分配资源时,需保证蜂窝传输不受到严重的干扰,基于此原则,可为聚簇的D2D用户分配一定的共享可复用资源。然而不同的簇内信道分配方式会带来不同的网络性能。本文将资源调度问题转化为二分图中的最大权值匹配问题,并引入Kuhn-Munkres (KM)算法得到解决策略,从最大网络吞吐量角度实现簇内的D2D通信资源分配。该方法不仅增大了系统容量,也提高了D2D用户的传输速率。第二,提出了基于小世界网络的簇内数据共享机制。簇内用户能够通过D2D多播的方式进行信息共享。为了克服多播过程中用户间的链路差异性而导致的多播效率降低,可以在多播过程中引入中继重传,通过中继节点服务链路质量差的用户。本文将用户簇建模为小世界网络,设计了簇内数据多播过程中数据包的传输方式,并引入贪婪算法为链路质量差的用户提供中继服务。本方案可以有效的改善整体的多播性能,提高用户服务质量。