随着社会的发展,各种先进的通信设备与丰富的通信服务不断涌现,在实际环境中,由于有限的频谱资源以及复杂的无线环境,以现有技术已经很难满足激增的流量需求。为了解决这些问题,一些无线通信技术应运而生,例如为了提升容量提高频谱效率,非正交多址接入技术(NOMA)脱颖而出;为了实现异构移动网络,进一步提升网络容量,增强用户体验,设备到设备(D2D)通信技术和协同中继传输技术再次成为研究热点。虽然NOMA技术、D2D通信技术与协同中继传输技术相互融合后会使系统性能进一步提升,但是同时这三项技术也都会给系统带来诸多复杂的干扰。因此本文主要研究了基于NOMA的D2D通信系统的资源分配策略以及基于NOMA-D2D的协同中继传输通信系统的功率分配问题,并且本文将非完美信道状态信息(CSI)加入到系统资源分配算法的设计之中,这使得本文提出的算法更加符合实际情况。具体的研究内容如下:1、首先本文讨论了 NOMA技术、D2D通信技术以及协同中继传输技术各自的特性;之后概述了非完美CSI对系统有哪些不良影响,并且通过数学推导得到了非完美CSI的数学模型。2、之后本文针对基于NOMA的D2D网络共享蜂窝资源时会产生干扰的问题,提出了 NOMA-D2D通信系统的信道分配和功率分配方案。本研究点实现了在单一蜂窝小区网络场景下对D2D系统的总和速率的优化,同时考虑到公平性因素。在本系统中,非完美CSI被充分考虑,并通过提出一种数学近似方法降低了 D2D通信链路的中断概率。本文将提出的优化问题分解为两个子问题,并通过设计的信道分配算法结合拉格朗日乘子法分步解决这两个子问题。3、为了进一步提高数据传输速率以及小区边缘用户的服务质量,本文在上述两个技术基础之上将协同中继传输技术融合进来,提出了基于非完美CSI的NOMA-D2D协同中继传输通信系统的功率分配策略,实现了小区用户数据传输速率的提升,同时考虑了系统的公平性。本文提出了凸近似方法来解耦该问题,并结合拉格朗日乘子法得到了功率分配系数的最优解。