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随着移动通信的发展,用户对数据速率的要求越来越高,频谱资源紧缺问题日益严重,D2D终端可以不通过基站直接进行通信,具有低功耗、低时延、高速率及高频谱利用率等多种优势,将大大缓解现有资源紧缺的情况。然而,D2D通信也受到发射端与接收端通信距离和直传链路信道质量的限制。中继技术能够扩大网络和终端的覆盖范围,缓解小区边缘效应,提高传输速率,因此,将中继技术与D2D通信技术相结合,扩大D2D通信的通信距离,可以在更大范围内发挥D2D通信的优势。论文针对现有D2D通信的传输距离有限问题,提出了两种基于中继的D2D通信资源分配算法,目的是扩大D2D通信范围,提高频谱利用率和系统吞吐量。论文的主要工作有：(1)在基于中继转发的D2D通信系统中,采用博弈论的方法进行资源分配。其中在D2D终端到中继的第一跳中,提出了利用斯坦克伯格博弈进行链路资源分配的方案,保证了DUE和CUE的正常通信,提高了系统第一跳吞吐量。在中继到基站和中继到D2D接收端的第二跳中,提出了基于博弈论和迭代的注水法的资源分配方案,扩大了系统第二跳吞吐量。(2)提出了基于领导者-追随者模式斯坦克伯格博弈的双跳资源分配算法,达到了两跳链路传输速率之间的平衡。该算法与创新点(1)相结合形成双层斯坦克伯格博弈算法,在保证最大吞吐量提升的前提下,降低用户发射功率,提高了系统能量效率,避免了资源的浪费。(3)针对小区中存在多个基于中继的D2D对的系统模型,提出了基于联盟博弈的第二跳资源分配方案。中继子系统两两形成联盟,每个子系统中的D2D对复用联盟中另一子系统的蜂窝链路信道资源,通过有限次迭代形成最优的联盟结构,最大化系统第二跳吞吐量。