摘要：该文分析了蜂窝与终端直通（Device-to-Device, D2D）混合网络中多频带资源的场景下D2D用户最佳密度和功率分配问题。在混合网络中包含一个或者多个蜂窝网络，D2D 用户复用蜂窝系统上行频谱资源。通过采用随机几何理论，上述问题可以建模成一个以最大化 D2D 网络容量为目标并以蜂窝用户和 D2D 用户的中断概率为约束条件的优化问题。由于上述优化问题非凸，因此分成两步解决原问题：首先证明当D2D用户密度确定的时候原问题对于功率分配是凸问题，并通过拉格朗日对偶方法得到了最优功率分配方案；随后证明中断约束条件将 D2D用户密度的定义域分成有限个子区间，在每个子区间上可以通过求导的方式得到D2D传输容量局部最优解，基于上述两个结论，文中设计了一种子区间最优值搜索算法。通过仿真验证了算法的有效性，并且反映出D2D传输容量主要由中断约束条件和来自蜂窝网络的干扰决定。

关键词：终端直通通信 网络容量 多频带 

单位：北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室 北京100876