本文研究了单个蜂窝系统内含有多个上行蜂窝用户和多对D2D用户情况下的资源分配问题，考虑了蜂窝用户和D2D用户独立分配资源场景下的资源分配方案。我们就该场景下的资源分配提出了一种算法复杂度较低的启发式算法，并且同复杂度较高的匈牙利算法和随机算法在平均干扰和接入的D2D对数进行了比较，该算法的基本思想是:对蜂窝链路干扰小的D2D用户复用蜂窝用户的信道，而对蜂窝链路干扰大的D2D用户使用专用信道。本文提出的蜂窝系统中D2D用户的动态资源分配方法能使得系统内能接入的D2D用户数最多，同时D2D通信产生的干扰也控制在了一个较小的值。本文提出的模式选择和资源分配算法以系统资源需求与供应为依据，为不同信道需求与供应情况下的D2D用户的模式选择和资源分配提供不同的算法，使得总信道供应足够情况下的模式选择和资源分配算法更为简单。

本论文的主要研究内容

本论文主要是设计一种LTE终端直通通信的传输方案，对LTE终端直通通信系统中D2D用户的模式选择和资源分配进行研究。本文的结构安排如下:

第一章简要介绍该课题的研究背景及意义，并且介绍了LTE及D2D通信技术的发展现状相关背景，最后说明了本论文的主要研究内容。

第二章首先介绍了LTE的系统构架，LTE的协议框架。接着介绍了D2D的背景知识，包括D2D会话的建立与管理，D2D通信的特点与优势。最后分析了在LTE系统中引入D2D技术的优势。

第三章从D2D系统的资源共享方式开始，介绍了LTE网络种的D2D通信的模式选择方式，并且提出了蜂窝系统中D2D用户的动态资源分配方法，最后将资源分配进行描述，并且设计出复杂度比较低的启发式算法。

第四章对第三章所提出的资源分配算法进行仿真，得出结果并进行三种算法的分析和比较。

第五章总结全文的主要工作，并提出进一步的研究方向。

在D2D用户的动态资源分配问题的研究中，我们假设所有的D2D用户都已经经过了模式选泽。事实上，针对D2D通信的干扰管理，通常有模式选择和资源分配两类方法，如果能够联合考虑模式选择、资源分配，那么系统的资源将被更充分地利用，蜂窝链路与D2D链路间干扰也将得到更好的协调。本文首先建立了联合优化模式选择、信道分配、功率分配这一问题的模型，在这一模型中同时考虑了蜂窝模式、专用信道模式、复用信道模式三种模式。然后根据系统空闲可用信道和系统信道需求之间的关系，分成三种情况并讨论了各情况下D2D用户的模式选择和资源分配算法。本文提出的联合模式选择和资源分配算法以系统资源需求与供应为依据，为不同信道需求与信道供应情况下的D2D用户的模式选择和资源分配提供不同的算法，使得总信道足够情况下的模式选择和资源分配算法更为简单。此外，该算法在信道供应不足情况下，分为复用信道选择、确保每一对D2D用户接入、信道预分配、模式和资源分配等几个步骤，从而避免了D2D用户无法接入、信道利用不充分等情况，也避免了穷举搜索最优的模式和资源分配的高算法复杂度。