5G(Fifth-Generation)是下一代移动通信系统,相比4G移动通信而言,在频谱利用率和能效等方面提高一个量级或更高。由于5G通信系统将服务更多种类的用户,如移动用户、车联网用户、工业用户、网联无人机等,如何在有限的频谱资源内保障用户QoS(服务质量)成为研究的热点与难点。D2D(Device-to-Device)设备直通技术利用网络中近邻设备进行直接链路通信,通过共享蜂窝用户的频谱资源,提升频谱利用率,是实现5G通信的关键技术之一。但复用频谱资源将对系统内的用户带来不同程度的干扰与影响,且随着用户量的增加,影响程度也将随之增加。因此,针对多用户复用蜂窝资源的问题,研究5G下D2D通信技术资源分配具有重要意义。国内外对于D2D通信的研究主要分为设备发现、模式选择和资源管理等方面,本文则主要研究5G网络下D2D通信中保证用户QoS的资源分配方法。首先研究多个D2D用户复用本小区同一蜂窝用户资源的场景,以最大化系统吞吐量为目标,提出一种布谷鸟搜索优化的功率控制与干扰协调方案,在用户发送功率和SINR(信干噪比)的约束下进行寻优。其次将网络场景扩展到多小区,提出一种多小区QoS保证的D2D通信资源分配方案,该方案针对D2D用户复用本小区或相邻小区上行网络资源的情况进一步分析,抽象出一个多小区D2D通信干扰模型,在此基础上进行资源分配优化;再根据收集的用户历史移动轨迹数据,抽象出一个用户移动模型,利用马尔科夫过程对用户的位置做出预测,进行二次资源匹配,比较两次资源分配方案下的系统吞吐量,选取最优匹配,最后进行功率优化。仿真实验与其他方法对比证明算法的有效性。通过D2D通信中单小区和多小区场景下资源分配方案的研究,所提出的方案能提高系统的吞吐量和频谱的利用率,并且能够保证用户的QoS需求,达到干扰协调,为多小区网络资源分配的研究提供了有效参考。此外,多小区下用户移动性管理涉及到更多的问题,需要进一步研究。