ارتباط مستقیم (d2d) کاربران به صورت زمینه ای در شبکه های سلولی نسل چهارم (4g) می تواند بدون نیاز به طیف اضافی و با تشریک طیف سلولی بین کاربران سلولی و زوج های ارتباط مستقیم، ظرفیت شبکه را افزایش دهد. در این نوع ارتباط کاربرانی که در نزدیکی یکدیگر قرار دارند، به کمک زیرساخت شبکه سلولی و با استفاده مجدد از طیف سلولی، یک پیوند مستقیم تشکیل می دهند و ترافیک خود را به جای عبور از ایستگاه پایه و شبکه سلولی، مستقیماً از این پیوند عبور می دهند. به منظور بهره برداری از این نوع ارتباط در شبکه های سلولی، باید تداخل ناشی از تشریک طیف بین کاربران سلولی و ارتباط مستقیم با تخصیص درست منابع (کانال و توان ارسال) مدیریت شود. در این پایان نامه برای ارتباط مستقیم کاربران به صورت زمینه ای در یک شبکه سلولی نسل چهارم lte-a، در دو مدل سیستمی متفاوت، دو روش بهینه تخصیص منابع ارائه می کنیم. در نظر گرفتن تداخل بین سلولی و امکان حضور فرستنده و گیرنده یک پیوند ارتباط مستقیم در دو سلول متفاوت، تفاوت اصلی این دو مدل سیستمی است. هر دو روش ارائه شده منابع فراسو را به صورت بهینه به زوج های ارتباط مستقیم به نحوی تخصیص می دهند که ضمن حفظ حداقل کیفیت سرویس لازم کاربران سلولی و ارتباط مستقیم، مجموع توان ارسال همه کاربران کمینه شود. شبیه سازیها نشان می دهند که هر دو روش ارائه شده موجب افزایش قابل توجهی در ظرفیت و کارایی انرژی می شوند.