随着互联网应用的发展,移动数据流量在无线网络中呈爆炸式的增长趋势,导致当前的无线通信网络面临巨大的负载压力。另一方面,传统蜂窝网络的数据传输需由基站进行转发,导致本地数据服务的传输效率降低。此外,移动终端设备的电池续航问题日益突出,用户设备高数据速率需求导致其能耗不断增加,导致用户设备的运行时间持续缩短。因此,需要建立一种适合本地数据服务的内容共享模型,以解决数据传输效率低和用户设备能量效率不高的问题。D2D(Device-to-Device)组播通信技术可以满足多个用户同时请求相同内容的数据需求,数据传输过程可以避免由基站转发而导致通信体验变差,不仅可以提升数据传输效率,同时可以提高系统的能量效率。但是,D2D组播通信的具体实施,需要解决以下两个突出问题:1)由于用户设备的自私性,在进行D2D组播分簇时需要考虑加入激励机制,同时充分考虑用户的社会属性和物理属性,并设计出高效的用户分簇算法。2)由于组播通信速率由信道质量最差的用户决定,因此,需要设计合理的资源分配算法以改善D2D组播通信系统的能量效率。具体而言,本文主要研究D2D组播通信的分簇策略与资源分配问题,主要工作包括以下两个部分:(1)针对D2D组播通信的分簇过程中用户具有自私的特征,考虑引入激励机制,同时综合分析用户设备成为簇头的各项衡量指标,以保证簇头选择的正确性。针对大量用户由于相同的数据内容需求而形成D2D组播簇,提出了基于联盟形成博弈的用户分簇算法。将用户设备定义为博弈的参与者,D2D组播簇定义为一个联盟,同时证明了所提算法的收敛性和纳什稳定。(2)针对D2D组播通信性能受限于组播簇中信道质量最差的用户,以及复用蜂窝频谱资源的引入的干扰问题,提出了基于迭代组合拍卖的D2D组播通信资源分配算法。在保证蜂窝用户的通信需求前提下,最大化D2D组播通信系统的能量效率。由于资源分配问题的复杂性,本文将其分解为两个等价的子问题进行求解。其中,功率控制子问题通过求解出D2D用户的最优发射功率,信道分配子问题实现D2D组播簇复用蜂窝用户的信道资源组合。仿真表明,本文所提资源分配算法可以有效地提升D2D组播通信系统的能量效率。综上所述,本文对D2D组播通信进行了深入的研究,建立了D2D组播通信的应用场景模型,并对其中的用户分簇策略与资源分配问题进行分析和解决。