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在蜂窝网络中引入端到端(Device-to-Device,D2D)通信,当D2D用户复用蜂窝用户的频谱资源进行通信时,在D2D用户和蜂窝用户之间会产生严重的相互干扰,因此设计合理且有效的干扰协调与资源优化方案来降低D2D用户与蜂窝用户之间的相互干扰是十分必要的。针对上述问题,本文提出了两种基于不同优化目标的D2D通信干扰协调与资源优化方案,其主要内容如下:本文首先提出了一种基于用户中断概率的D2D通信干扰协调与资源优化方案。考虑在单蜂窝小区内随机分布多对D2D用户和蜂窝用户的场景,并限定一对D2D用户至多可以复用一个蜂窝用户的上行频谱资源,一个蜂窝用户的频谱资源至多可以被一对D2D用户复用,为解决D2D用户和蜂窝用户之间的相互干扰,减轻基站的信令负担,该方案主要分两步进行,首先为保证蜂窝用户的正常通信,以基站为中心划分出一个隔离区域。当D2D用户位于这个区域之内时,采用传统的蜂窝模式进行通信,不复用蜂窝频谱资源进行通信;当位于这个区域之外时,则复用蜂窝用户的频谱资源进行D2D通信。第二步为所有可以进行D2D通信的D2D用户分配蜂窝频谱资源,使得系统内D2D用户的总中断概率最低,在此阶段的资源分配问题等价于图论中的最大匹配问题,借助于Jonker-Volgenant算法解决上述资源分配问题。仿真结果表明,所提干扰协调方案能够有效降低D2D用户的平均中断概率,极大的减少D2D用户和蜂窝用户之间的同频干扰。其次,本文提出基于能效的D2D通信干扰协调与资源优化方案。该方案采用功率控制与资源分配分步进行的方式进行处理,首先是对于单个D2D用户的功率控制,在蜂窝用户最小速率以及D2D用户和蜂窝用户最大功率的限制条件下,通过优化D2D用户和蜂窝用户的功率使得D2D用户的能效最大,在此阶段,采用基于参数法的Dinkelbach算法来进行用户的功率分配;最后借助Kuhn-Munkres(KM)算法为D2D用户分配蜂窝频谱资源,以使得D2D用户的总能效最大。仿真结果表明,相比于其他方案,在保证蜂窝用户正常通信时,该方案能够进一步提高系统内D2D用户的能量效率,使能效优化效果更明显。