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设备到设备通信(Device-to-Device,D2D)是一种用户间不需要经过基站转发数据的直接通信技术。在传统蜂窝网络中引入D2D通信,不仅可以提升系统的频谱利用率和吞吐量,还可以降低基站的负荷。然而当D2D用户以复用的方式共享蜂窝用户信道资源时会与蜂窝用户间产生同频干扰,若干扰得不到有效协调,会严重影响用户通信质量使系统总体性能降低。只有设计合理有效的功率控制和信道分配方案来协调干扰、提升系统性能,才能发挥D2D通信技术的优势。但实际中不存在某一套适用于所有场景的方案,因此,应根据不同资源复用场景的网络模型的差异设计不同方案。本文分别在一对一、多对一两种资源复用场景下,重点针对功率控制和信道分配两个问题,在保证用户通信质量前提下,以协调系统内同频干扰和提升系统吞吐量为目标,提出了两种联合功率控制和信道分配优化方案。主要工作如下:(1)在D2D用户少于蜂窝用户的一对一信道资源复用场景下,对于联合优化所形成的混合整数非线性规划问题,本文将其拆解为信道分配和功率控制两个子问题分别解决。首先以协调干扰为目标为每个D2D用户基于匈牙利算法分配信道资源,完成信道分配。然后利用风驱动算法控制蜂窝用户和D2D用户的发射功率使系统吞吐量最大,完成功率控制。通过对比传统粒子群算法的仿真结果表明,所提方案有效提高了系统吞吐量。(2)在D2D用户多于蜂窝用户的多对一信道资源复用场景下,首先以链路吞吐量最优为目标,应用风驱动算法得出D2D用户复用任一信道资源使其信道上吞吐量最大的最优D2D发射功率集,然后在给定最优功率分配方案的基础上,应用改进的逆向迭代拍卖算法以竞拍的形式得到D2D用户信道分配方案,在干扰可控的条件下优化系统性能。仿真结果表明,相比于传统逆向迭代拍卖算法,所提方案使系统吞吐量得到了明显提升。