D2D(Device-to-Device)通信技术,作为5G网络关键技术之一,允许蜂窝网络中相邻用户直接进行通信,高效地减轻基站的负担,提升无线网络的性能,并且D2D用户能够复用蜂窝网络中的授权频谱进行通信,从而提升频谱资源的利用效率。因此,D2D的引入能够高效的提升无线网络性能,然而D2D的通信网络中存在比较多的由频谱复用引起的用户之间的干扰,需要设计高效的资源分配算法来解决。本文主要考虑D2D用户对和蜂窝用户共享频谱资源场景,重点解决D2D通信系统中的资源分配问题。首先,对D2D通信网络进行分析和研究,分析其网络架构、工作模式、应用场景等,并且对匹配理论在无线资源分配中的应用展开研究,为设计D2D通信系统的资源分配算法做铺垫。其次,考虑单个D2D用户对和单个蜂窝用户共享频谱资源场景,针对网络中复用频谱资源的D2D用户和蜂窝用户之间产生的干扰,设计基于“一对一”匹配理论的资源分配算法,从而能够降低D2D用户和蜂窝用户之间的干扰,提升网络性能。再次,研究与分析多个D2D用户对和单个蜂窝用户共享频谱资源场景中的资源分配问题,不仅考虑D2D用户和蜂窝用户之间的干扰,而且考虑复用同一频段的不同D2D用户对之间的干扰,提出基于“一对多”匹配理论的资源分配问题,从而高效地实现用户之间的干扰管理,优化D2D通信系统中的资源分配。通过对D2D通信系统的研究,针对单个D2D用户对和单个蜂窝用户共享频谱资源场景和多个D2D用户对和单个蜂窝用户共享频谱资源场景中的资源分配问题,提出基于匹配理论的资源分配算法,从而很大程度上优化整个D2D通信网络性能。