D2D(Device to Device,终端直通)通信系统是一种允许信号不经过基站直接在发送端和接收端传输的短距离通信方式。D2D通信不仅可以通过灵活的无线资源复用方式提高整个系统的频谱利用率,还能够减轻基站的负载,获得更好的通信性能。进一步在D2D直通通信中引入中继节点,构成基于中继技术的D2D通信系统,不仅可以避免终端间信道深度衰落时的通信中断,还可以扩大D2D的通信范围。由于蜂窝网络中的D2D通信链路与蜂窝链路共享频带资源时,D2D链路和蜂窝链路之间会存在同频干扰,因此,设计有效的中继选择、资源分配和功率控制算法至关重要。本文重点研究单向中继D2D传输系统和双向中继D2D系统中的功率分配和中继选择算法。针对单向中继D2D传输场景,提出了一种单向中继D2D系统中的功率分配和中继选择算法。该算法在确保原始蜂窝用户通信质量和D2D用户通信质量的前提下,以混合网络所需发射总功率最小为目标,对蜂窝链路和D2D链路上的节点进行了功率分配,选出了最佳中继节点。仿真结果表明,与随机中继选择算法相比,本文提出的算法可以明显减少混合网络所消耗的总功率。针对双向中继D2D传输场景,在基站集中控制的条件下,选择采用非正交的无线资源复用方式,将D2D通信、网络编码和中继技术相结合,建立了有多个可选中继的基于网络编码的双向中继D2D通信系统模型,提出了一种基于网络编码的双向中继D2D系统中的最优功率分配和最佳中继选择算法。该算法在终端直通链路发射总功率一定时,以终端直通链路信道容量最大为目标,对终端直通链路上的节点进行了最优功率分配,选出了最佳中继节点。仿真结果表明,与其它方案相比,本文提出的最优功率分配和最佳中继选择方案在提高D2D链路信道容量方面具有明显优势。