随着物联网通信技术的蓬勃发展,工作在授权频段的NB-IoT技术因具有窄带、低速率、低功耗、低成本、高容量、广覆盖、多连接等特点,广泛应用在低功耗广覆盖物联网市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。但随着NB-IoT被集成到LTE标准且被大规模商用,爆炸式增长的业务会导致基站负载显著增大、频谱资源极度匮乏、设备使用成本明显提高,这对现有NB-IoT技术提出新的要求。另一方面,D2D通信技术是现有蜂窝网络的关键技术之一,存在提高通信系统频谱利用率、提升小区吞吐量等优点。因此为了克服NB-IoT技术在各应用领域中的局限性以及解决频谱资源匮乏等问题,本文围绕NB-IoT系统的D2D通信方式展开研究,并提出了一种实现基于NB-IoT协议的D2D通信的方法。其主要内容和创新点如下:(1)设计出一种基于NB-IoT标准的D2D通信实现方法。该方法中,具备D2D通信功能的NB-IoT终端之间,可不依赖于基站的管理和控制来建立D2D通信链路,终端间可独立的分析本小区业务信道的占用情况,并建立D2D通信链路,同时以NB-IoT网络的锚定载波为请求通信载体,以非锚定载波为传输数据业务载体,以蜂窝网络原有上下行业务信道为信息载体,实现NB-IoT-D2D通信,从而有效缓解小区接入终端数量的压力。(2)提出一种以信令监听为基础,不干扰蜂窝网络通信的获取D2D通信资源新方法。该方法不依赖基站协调分配通信资源,通过监听基站的资源指示信令,获取当前小区的业务信道占用信息,并基于此信息选择空闲频谱资源用于D2D通信,以此有效避免D2D通信对蜂窝通信的影响,提高频谱资源使用率。(3)为了评估所提出的基于信令监听的NB-IoT-D2D通信方法,在NS3网络仿真软件上,基于LTE模型设计和实现了NB-IoT-D2D通信仿真模型,并以系统的吞吐量、时延、丢包率以及频谱利用率为性能衡量指标,对模型性能进行评价。实验结果表明:在合适的参数配置下,所提出的方法能够在不影响蜂窝网络性能和D2D通信性能的前提下,有效提升系统整体吞吐量,提高系统信道利用率。