第五代移动通信(5th-Generation,5G)的提出,标志着智能通信时代的到来。无线通信带来的Gps量级的网络速率和丰富的终端业务给我们的生活带来极大的方便,但同时对于有限又紧缺的频谱资源来说,无疑是一项巨大挑战。除了扩展频谱之外,人们把更多的研究重点集中在提高频谱利用率上。终端直通(Device-to-Device)通信技术,正交频分编码技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术,多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术以及认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术均能提高资源利用率,提升用户体验。D2D(Device-to-Device)通信技术是5G中的关键技术之一,也是近年来研究的重点。在异构网络中,基于复用模式的D2D通信技术,能支持终端设备直接进行数据通信,不仅能提高资源利用率,也能扩大小区容量,但同时蜂窝用户与D2D用户之间的干扰也会随之而来。近年来,关于D2D通信干扰抑制方法的研究是该技术的研究重点,主要从通信模式选择,资源分配与功率控制等三方面寻求突破。认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术能够基于实时性与有效性,感知周围信道未被占用的空闲频谱,并对空闲频谱实行筛选与管理,并分配给次级用户,又能保证通信的连续性,以实现频谱共享。故而将D2D通信和CR技术相结合,能极大提高小区容量。本文提出一种启发式算法,即基于QoS(Quality of Service)的D2D通信频谱资源分配算法(QoS-Based Allocation Algorithm for D2D Communication Resource,QBA)。在分配步骤中引入D2D用户优先级作为资源分配顺序的依据,分配顺序按照优先级由高到低,优先级越高传输速率越高,满足速率要求所需的资源块(Resource Block,RB)就越少,能更高效分配频谱资源。本文还提出了一种通信模式,即异构网络中的认知D2D通信模式,并提出了基于此模式的功率控制方案。通过CR技术感知周围频谱“空洞”,并引入竞价机制对频谱“空洞”进行明码标价,D2D用户对往往会降低自己的发射功率,以最大化自己的支付能力,故而降低了系统中的干扰同时获得最大收益。