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随着无线通信的发展,移动终端用户数量将迅速增加,无线接入需求也迅速提升。然而,有限的频谱资源限制着无线通信的发展。为解决需求,异构云无线接入网(H-CRAN)和D2D通信(Device to Device)作为5G的关键技术受到广泛关注。H-CRAN网络架构整合了云无线接入网络和异构网络两种不同类型网络架构的优点,通过对分布式多点无线信号的大规模协同处理,进一步提高了能效和谱效。D2D通信技术的特点是:在蜂窝移动网络下,在一定距离内,用户可以直接通信,而不需要经过基站的转发,同时也提高了频谱资源的利用率。针对H-CRAN网络中的分布式远端无线射频端(Remote Radio Head,RRH)和集中式基带处理池(Base Band Unit Pool,BBU Pool)之间的前传链路受限导致H-CRAN网络的整体性能降低这一问题,本文通过引入D2D通信技术来降低RRH的载荷,以缓解前传链路的压力,进而提高H-CRAN网络的谱效和能效。本文的主要工作和创新点如下:1、针对D2D通信复用H-CRAN网络中RRH上行链路资源的场景,提出了共享模式选择和资源分配方案联合设计的思想,并基于此构建了以D2D和速率最大化为目标,联合优化信道和功率分配方案的优化问题。首先根据D2D通信中的信道增益比值确定共享模式选择;之后基于贪婪算法进行信道的最优分配;在此基础上,利用遗传算法、二分法和拉格朗日乘子法分别对三种可能的共享模式(专用模式、复用模式、蜂窝模式)的D2D用户进行了最优功率分配。仿真实验结果验证了所提方案能有效提高RRH小区的频谱资源的利用率,并降低了能耗。2、针对多用户D2D场景,为进一步提高复用增益,提出了基于干扰阈值进行多用户分簇的方案,并基于此构建了信道和功率分配联合优化问题。首先根据D2D用户之间的干扰情况将D2D用户进行分簇,使同一簇中D2D用户的之间的干扰降低到最低,分簇过程采用了着色图理论。在满足D2D用户和蜂窝用户QoS约束下,建立了基于D2D用户和速率最大化的资源分配模型,并采用二分法对已分簇的D2D用户进行功率分配。仿真实验结果验证了本文提出的D2D资源分配方案可以明显提高系统频谱利用率。