设备间直接通信技术（Device-to-Device,D2D）是5G的关键技术之一,为5G蜂窝网络提供了一种灵活、高效的数据通信方式,能显著提高5G蜂窝网络的系统吞吐量和频谱效率。目前,大多数D2D资源分配算法的研究场景主要集中在单基站蜂窝小区,5G蜂窝网络为了满足用户的海量传输需求,需要在小区内部署小基站来提升网络容量和信号覆盖,但同时也会导致用户设备和基站、不同用户设备之间的干扰更加复杂,所以对含有小基站的5G蜂窝网络场景下的D2D资源分配、干扰协调进行研究很有必要,本文主要研究含有小基站的5G蜂窝网络的D2D资源分配问题,主要研究内容如下:（1）针对D2D用户一对一复用5G蜂窝小区内宏蜂窝用户（Macro cellular users,MCU）或小蜂窝用户（Smallcellularusers,SCU）的上行信道资源问题进行研究,提出一种基于区域划分的5G蜂窝网络D2D资源分配算法。首先进行区域划分,确定D2D用户的可行工作区域、安全复用区域以及候选复用资源。然后证明D2D用户复用MCU或SCU信道资源时的传输功率优化问题是一个凸问题,并求解出D2D用户的最优传输功率,将目标函数建模为最大加权二部图匹配问题,利用KM算法对匹配问题进行求解,最终为D2D用户选择了最优的复用信道资源。实验仿真证明所提算法能够为D2D用户选择最优的复用资源,最终达到整个蜂窝系统的吞吐量最大化,提升网络整体性能。（2）针对D2D用户一对多复用5G超密集蜂窝网络内MCU和SCU的上行信道资源问题进行研究,提出一种基于SFR和区域限制的D2D资源分配算法。引入SFR（Soft Frequency Reuse,SFR）思想,对5G超密集蜂窝网络进行扇区划分,避免了 SBS之间的同频干扰,并划分出D2D用户的可行工作区域,同时限制D2D用户只能复用所在扇区的相对扇区内的MCU和SCU信道资源,扇区内部的D2D用户,根据优先级确定每一个D2D用户的复用顺序。然后提出一种启发式D2D用户信道资源选择算法,为D2D用户分配合适的信道资源。最后证明D2D用户复用MCU和SCU信道资源后的功率控制问题是一个凸优化问题,将原始问题转化为拉格朗日对偶问题进行求解,得到D2D用户的最优传输功率,仿真结果表明,所提算法在网络吞吐量方面的性能优于对比算法,大幅度提升了5G超密集蜂窝网络的吞吐量,应用场景更加贴近实际使用场景,具有一定的实用性。