随着物联网和智能设备的快速发展,相关网络的带宽和资源利用效率需要提高。与此同时,相应的能量消耗也越来越严重。面对如此局面,可以在两个邻近的终端设备之间创建D2D通信链路,无需基站协助就可以共享蜂窝链路资源进行直接通信,从而充分利用通信资源,缓解资源频谱短缺和能量消耗等问题。然而在D2D用户共享链路资源时,蜂窝用户和D2D用户会产生干扰使通信网络性能降低。同时,由于用户的大量增加以及终端设备电池容量的限制,能量消耗的问题也凸显出来。因此,本文分别研究两种D2D用户复用蜂窝链路资源的场景,主要基于功率控制,在满足D2D用户服务质量的前提下,以消除通信用户之间的干扰和提高D2D能量效率为目标,针对两种场景分别提出能效优化解决方案。主要成果如下:（1）在基于功率控制的一对一能效优化的场景中,将D2D通信技术与全双工传输技术相结合,假设此场景中一个全双工D2D通信链路只能复用一个蜂窝用户链路资源,且一个蜂窝用户链路资源只能被一个全双工D2D通信链路复用,构造一对一全双工D2D通信链路;然后,在满足D2D用户最小速率要求和功率阈值的条件下,分别建模功率控制和链路资源分配问题,以提高全双工D2D通信链路的能量效率;最后,利用限制区域和序列二次规划算法解决最优功率控制问题,利用改进的自适应禁忌搜索算法解决最优链路资源分配问题,得到最优能效分配方案。仿真结果表明,本文算法具有有效的搜索算子和扰动机制,并以较低的计算复杂度解决全双工D2D通信链路能效优化问题。（2）在基于功率控制的多对一能效优化的场景中,假设多个D2D通信链路可以同时复用一个蜂窝用户链路资源。针对多对一D2D通信网络系统场景,提出一种合作博弈下的功率控制策略,D2D用户作为博弈者根据相互之间的干扰能动态的调节发射功率。首先,在干扰门限的约束下,以D2D网络系统能效最大化为目标,将D2D用户传输速率与终端电池能量相结合,同时引入效用权重因子构造D2D通信网络效用函数;然后,证明合作博弈模型纳什均衡解的存在性和唯一性,并综合选取合适的效用权重因子;最后,通过对本文算法多次重复迭代得出D2D通信网络能效最大时D2D用户的最优发射功率。仿真结果表明,与现有算法相比,本文算法收敛速度快,能有效抑制用户之间的干扰,实现更高的网络效用。