近年来,随着各种移动设备的普及和用户应用需求的不断丰富,未来的移动通信网络必然向着网络容量更大、传输速率更高和频谱利用率更的方向发展。为了更好地增强网络负载能力,提升频谱使用率,D2D(Device-to-Device)技术作为一种辅助手段被引入到传统蜂窝网络中。D2D技术具有的优势包括:高频谱效率、高数据速率、低时延、低功耗、满足本地数据共享需求和拓展网络的覆盖范围等。然而,每一种新技术的出现同样会带来很多问题。D2D技术的频谱资源共享同时会带来干扰问题,包括D2D通信和蜂窝通信之间的干扰和不同D2D通信链路间的干扰。目前,干扰消除主要是通过模式选择、功率控制和资源分配三个方面来进行,并且以前的大部分工作考虑的都是单一小区中D2D通信的情形,很少涉及多小区的机制。而在多蜂窝小区场景下,一方面,干扰分析变得更加复杂,除了小区内干扰,还包括小区间的各种干扰。另一方面,资源分配和功率控制还需要基站间的协作。所以,本文讨论了在多小区场景下D2D通信的资源分配和功率控制问题,考虑了多小区D2D通信的干扰情况,并从两个不同的角度进行了探索性的研究,这对提升小区边缘用户的通信质量和干扰控制具有很大的意义。首先,针对用户数目增加时集中式控制方法带来的巨大信令开销的问题,本文提出了一种半分布式的基于Stackelberg博弈的资源和功率分配算法,通过多用户复用尽可能提高频谱利用率,同时,在该算法中的资源分配阶段引入了变量CCGI表示信道上的信道增益信息和干扰信息,作为衡量信道的标准和动态调整的依据。在这个算法中,相邻基站之间只需要交互最大/最小干扰价格、干扰价格调整等信息,而服务基站和本小区D2D用户间只需要干扰价格、归一化功率值和其他控制信令的交互,因此只给基站增加有限的信令开销。由仿真结果可以看出,相对于基于能量有效性的分布式资源分配算法,本算法可以提升网络整体吞吐量,且不会带来能量有效性方面的很大损失。然后,为了进一步提高频谱资源利用率和实现更加有效的干扰消除方法,本文从资源分配和功率控制两个方面同时考虑,提出了一种基于图论的联合资源和功率分配方案。在实现干扰可控的基础上,该方法使得移动终端和频谱资源之间能够实现一种多对多的复用方式,达到更加高效的频谱利用。在这个算法中,相邻基站之间需要交互D2D用户信息、信道增益信息和其他相关信息,并由服务基站完成算法的计算过程。仿真结果显示,同其他基于博弈论的多小区资源分配算法相比较,该方法实现了频谱资源的更高效利用和吞吐量性能的提升。