随着频谱资源的日益匮乏以及人们对于高速数据交互的迫切需求,D2D通信技术凭借自身优点越来越受到人们的重视。蜂窝与D2D异构组网是解决频谱紧缺,减轻蜂窝网络负载,提升整个网络吞吐,降低系统能耗的重要手段。D2D通信通过复用蜂窝小区用户的资源来缓解频谱紧缺。D2D通信凭借其短距离直接通信的优势可以节省无线资源,而且可以使用较小的功率就可以获取可观的速率,有利于控制异构网络中的干扰。对异构网络中的D2D通信资源进行优化分配是进一步扩大异构网络优势的关键,本文从理论上分析了 D2D通信复用蜂窝上下行资源时的优缺点,并对资源优化分配算法进行了研究。主要研究内容和贡献如下:1.提出基站收费和D2D终端互相收费的机制解决异构网络中的两种干扰问题。引入基站端定价机制并采用二分法进行快速动态调节找到最优的基站收费价格,控制D2D用户对蜂窝上行用户的干扰,保证蜂窝用户服务质量;通过引入终端互相收费的机制抑制D2D相互之间的干扰,设计用户端的博弈求解最优复用功率,提升总体吞吐。仿真结果验证了所提算法的性能。2.提出基于注水算法的多信道功率上限计算与功率受限情况下的最优功率计算相结合的多资源复用算法解决了 D2D终端在复用多个资源时的功率分配问题。通过设计迭代注水算法让各D2D终端确定了在各个资源上的功率上限,之后通过执行复用相同资源的D2D终端之间的功率协调算法完成最终的功率分配。仿真结果显示多资源复用算法取得了可观的性能表现。