近年来蜂窝用户的数量出现了爆炸式增长,传统通信方式中的基站承受着越来越严重的压力,用户对通信质量也提出了越来越高的需求,蜂窝用户数量的快速增长与有限的通信频谱资源之间的矛盾已愈发严重,因此如何合理地分配有限的通信资源变得尤为重要。D2D(Device-to-Device)直连通信技术,是一种用户之间直接进行通信的新技术,无需基站进行中转,具有减小基站负荷、缩短用户通信链路距离、提高频谱利用效率等优点。目前,针对D2D通信资源分配已经有大量的研究,但仍有一些问题需要进一步的研究,主要概括为两点:现有的D2D通信资源分配算法大都着眼于功率控制或模式选择,未将D2D用户复用所得资源块数量加入考虑;现有的D2D复用方式大都针对一对一复用或一对多复用,其复用方式不够灵活,缺乏多对多复用的资源分配方案研究。针对现有的D2D通信资源分配算法未考虑资源块的问题,本文提出了一种基于非均衡求解的D2D多复用通信资源块分配算法。首先,算法引入博弈论的思想,把D2D用户复用获得的吞吐量归功于被复用的蜂窝用户,将被复用的蜂窝用户作为竞争者,建立被复用蜂窝用户的效益函数,将求解系统吞吐量最大值的NP问题转化为求解被复用蜂窝用户效益函数联合最大值的问题。其次,算法将资源块分配的整数规划问题松弛为连续函数求联合最大值问题。最后,通过以一对二和一对三复用为例,分析设计相应的资源分配算法,进一步推广至一对多复用的场景,使算法设计更合理明了,算法根据效益函数均衡解是否存在进行区别处理,更为合理:当效益函数联合最大值的纳什均衡解不存在时,根据函数特性分析求解可行域内的“最优解”,保证对不均衡解处理的最优性;当纳什均衡解存在时,将其取整后作为资源分配算法的依据,保持其最优性。通过仿真实验以及理论分析表明所提算法可以提升系统吞吐量,提高被复用蜂窝用户的效益函数,提高小区的通信性能。针对现有的通信资源分配算法复用方式大多局限于一对一或一对多的问题,本文提出了一种允许多对多复用的通信资源分配算法。首先,算法将问题建模为求解被复用蜂窝用户和D2D用户总吞吐量最大值的问题,引入通信资源块分配对D2D用户发射功率的影响因素,利用功率与资源块的相互联系简化目标函数并分析其函数特性,引出通信资源块分配最优时的限制条件。其次,将资源块分配的整数规划问题松弛为连续函数求解系统吞吐量最大值问题。最后,分析系统最佳响应曲线,结合限制条件设计资源分配算法模型,并根据系统函数特性引入折半式迭代的思想设计资源分配算法,提升迭代效率。通过实验与理论分析选取算法的迭代参数,优化算法性能。通过仿真实验和理论分析表明,所提算法能够在多复用情况下合理分配资源块,增大系统吞吐量。