随着第五代移动通信技术的发展,大量移动终端接入网络,导致对数据业务的需求急剧增加,如何快速有效获取内容是用户非常关心问题。为了满足用户对移动数据爆炸性的需求,同时最大程度地降低能源消耗,通信系统需要在能耗、吞吐量和用户的延迟方面来提高网络性能,因此为了更好地利用网络资源,D2D通信和缓存是支持无线网络上大量内容传输有前途的方法。此外电池供电的移动设备之间频繁发送数据会很快耗尽其能量,而能量收集是为通信网络提供可持续和持久的电力供应的一种有前途的方式。在能量收集通信系统中,节点能够从周围环境中获取能量,能量收集减少了对电网或电池能源供应的依赖,实现5G的绿色通信。在这样的背景下,本文基于能量收集技术的D2D缓存策略研究为课题,主要研究内容包含以下几个部分:本文将能量感知引入到D2D通信缓存策略当中,不仅考虑了用户节点的社会性和物理性的一些特性,而且将能量感知考虑进去,使得自私性与用户本身能量的储备和用户的社会性关联,进一步完善对传统用户自私性问题建模,建立3D的感知量化自私性的权重因子。为了最小化传输时延,使用分支定界算法,去求解系统中节点的缓存矩阵,最后和不缓存、热门+随机缓存的方案进行比较,同时也比较了系统在不同参数下的传输时延,进一步验证系统的高效性和真实性。D2D缓存节点可以收获可再生能源以减少其能量的消耗,在此模型当中,本文提出将收集到的绿色能源用于文件放置阶段的模型,节点能够利用收集到的能量从基站去下载相对应的内容放置到缓存容量中,减小D2D节点自身能量的消耗。由于缓存容量会受到收集到的能量和物理容量的大小的限制,提出了一个最小化内容传输阶段的能量消耗的问题,利用贪心算法来求解缓存策略,通过仿真验证了缓存策略的有效性。在内容分发阶段,考虑混合基站的D2D通信传输系统,配有能量获取接收功能的D2D发射机通过接收混合基站HAP传输的能量,D2D发射机将接收到的能量用于D2D内容的数据传输,为了最大化系统D2D的吞吐量,用户的本地缓存无法满足其自己的请求时,用户可以考虑与邻近用户建立D2D链接以实现内容交付。为了决定选择哪个用户来建立D2D链接,提出基于KM算法的迭代方案,以实现内容交付问题的动态决策和优化。仿真结果显示,该算法的具有一定的优越性。