伴随移动通信的快速发展,速率需求的剧增对移动通信系统的要求也越来越高,此外,频谱资源的短缺也限制了容量的进一步提升。为了减少网络拥塞和增强网络覆盖,保障用户快速可靠的服务,进行资源复用和干扰控制具有极大的现实意义。设备到设备(D2D)通信是一种实现终端用户之间直接通信的通信技术,无需经基站的转发,从而可以使用户体验更快的数据传输速率,D2D通过复用蜂窝资源通信可以进一步提升频谱效率。本论文重点研究了D2D复用蜂窝资源时的干扰场景,针对现有LTE网络下D2D通信资源分配的公平性和容量优化问题做了研究,论文的主要工作有:(1)在单小区的蜂窝网络下,考虑多D2D用户共享多蜂窝资源的情形,在保证蜂窝用户速率需求的情况下追求D2D用户的公平性,其中D2D用户间存在同频干扰。为了最大限度保证D2D用户公平性,本文提出了一种基于最大最小公平性的D2D功率分配算法。该算法将非凸优化问题转化为目标含凸函数的差(DC)规划问题,然后采用凸近似的全局优化算法和对分算法对D2D实现功率优化。仿真结果表明,该算法收敛且明显提高瓶颈用户的速率。(2)考虑在应用FFR的蜂窝小区下D2D资源分配问题,针对D2D用户较多时D2D用户之间的干扰,本文提出基于频谱优先级的资源分配方案。该方案通过对频率资源赋予不同的优先级对小区间干扰进行协调,尽量避免小区间的D2D链路和蜂窝链路间,以及D2D链路间的干扰,从而提升系统性能。仿真结果表明,该方案提高了系统吞吐量,同时改善了小区边缘蜂窝用户的服务质量。