近几年来,随着智能终端设备数量和种类的激增以及高带宽应用的出现,移动无线通信的数据流量急剧增加,给蜂窝网络带来了沉重的负担。由于频谱资源的稀缺性,未来移动通信网络将面临更加严峻的挑战。此外,智能终端设备电池容量有限的特点使得降低设备能耗成为一个亟待解决的问题。综上所述,如何减轻蜂窝网络负担,降低设备能耗以及提高资源利用率都是未来移动通信中要解决的问题。设备到设备(D2D,Device-to-Device)通信技术能够使得近距离的用户无需基站的转发直接进行通信,在减轻网络负担、降低设备能耗以及提高资源利用率等方面具有广阔的应用前景,而基于D2D通信的D2D辅助中继技术,通过利用条件较好的用户作为中继辅助其他用户的通信,能够有效提升网络性能,因此具有极大的研究价值。本文对蜂窝网络中的D2D辅助中继技术进行研究,旨在减轻蜂窝网络负担,降低设备能耗,提高资源利用率。首先,在基于D2D辅助中继的用户到网络中继(UE-to-Network Relay)的场景下,针对智能终端设备电池容量有限的问题,对低能耗的设备通信进行研究,提出了高能效的D2D直通链路非连续性接收(SL-DRX,Sidelink Discontinuous Reception)方案。该方案主要针对SLDRX-InactivityTimer 超时的情况进行处理。当 SLDRX-InactivityTimer超时,首先通过新增的物理直通链路控制信道(PSCCH,Physical Sidelink Control Channel)计数器对业务量大小进行判断,然后针对业务量大的情况提出了两种SL-DRX周期切换的流程方案:1)根据定时器进行周期切换;2)根据增添的SL-DRX周期切换的控制信令进行周期切换。仿真结果表明,所提出的方案不仅能够降低用户设备(UE,User Equipment)的能耗,还能提高UE监听PSCCH的成功概率,同时提高吞吐量。其次,当多个用户对内容的需求相同时,可结合组播技术进一步提高资源利用率,因此,对基于D2D辅助中继的一对多传输策略进行研究,提出了基于D2D辅助中继技术及组播技术的高能效多跳分簇算法,包括簇头选择标准和簇成员重分配标准。不同于传统的单一因素分簇算法,提出的算法综合考虑了速率、用户剩余电量以及端到端时延。仿真结果表明,提出的算法能够降低端到端时延,提高系统的鲁棒性。