设备直连(D2D)通信是第五代移动通信的关键技术之一。在D2D通信中引入能量采集技术可使移动设备从环境中采集能量,从而提高其续航时间。然而,从环境中采集的能量通常具有随机且不连续的特点。因此,为了应对能量采集技术供电的随机性,本文旨在研究如何使用随机的能量来进行稳定的通信,即研究能量调度问题。能量调度问题根据是否非因果地预知信道状态信息和能量状态信息,可分为离线能量调度和在线能量调度。尽管学术界在两种能量调度问题上都已取得了一定的进展,但相关研究并未充分考虑D2D通信的特点,其具体表现在:1)D2D通信距离较近,发射功率较小,其通信能耗不能简单地直接等于发射功率;2)复用蜂窝频谱的D2D通信对蜂窝通信会造成干扰,为保证蜂窝通信质量,需要限制D2D通信的最大发射功率;3)D2D设备通常使用电池供电,而将采集到的电能直接存储在电池中,会导致频繁的充放电,从而减低电池的使用寿命。为此,本文对基于能量采集技术的D2D通信能量调度策略进行了研究,主要工作如下:1.为建立合理的能量调度模型,充分地考虑了D2D通信的能耗特点,使用电池和电容混合供电的方法,并将电路处理开销纳入到总能耗中,还对D2D通信最大发射功率进行了限制,以减小对蜂窝通信的干扰。2.针对离线能量调度问题,本文将其抽象形成数学优化问题,将该问题转化成了凸优化问题,并分析了该问题最优策略的性质,充分研究了处理开销和最大功率限制的影响,最后在此基础上构建了离线能量调度算法。3.针对在线能量调度问题,本文研究了基于伯努利能量到达模型的最优能量调度策略,在此基础上设计了低复杂度的次优能量调度策略,并将该策略进一步应用到独立同分布能量到达模型中,最后分析了该次优能量调度策略与最优策略在性能上的差距。综上所述,本文充分考虑D2D通信和能量采集技术的特点,研究了该场景下的在线能量调度问题和离线能量调度问题,改进了相应的算法,在能量受限的情况下提高通信吞吐量,最大化通信速率。最后,通过大量数值仿真实验,验证所提算法的有效性以及相关理论结论的正确性。