设备直连(Device-to-Device,D2D)通信是应急场景通信的关键技术之一。但由于D2D通信设备能量受限,无法满足较长时间、数据量大的传输需求,而且应急场景下通信环境极其复杂,严重导致通信中断,因此迫切需要解决应急场景下D2D通信可靠性低的问题。尽管学术界提出了基于自动重传请求(Automatic Repeat re Quest,ARQ)和能量采集技术的D2D通信模型,该通信模型能有效地缓解D2D通信设备的能源受限问题,提高应急场景下通信的可靠性。但同时也存在一些主要的问题:1)在ARQ机制中,只考虑了数据包传输的丢失情况,并没有考虑重传确认(ACKnowledgement,ACK)的丢失情况;2)在重传过程中,未分析ACK产生的重传能耗影响;3)在应急场景通信中,为延长续航时间,需联合考虑获取能量、数据包和ACK消耗能量的关系。因此,本文基于以上几点问题,以单跳D2D通信为基础,以多跳D2D通信为拓展,分别对应急场景下通信的可靠性问题进行研究,主要工作如下:1.分别对应急场景下单跳D2D通信和多跳D2D通信建立合理的通信模型。利用通信失败率来表征通信可靠性。基于获取能量不小于消耗能量的约束,首先分析数据包与ACK的接收失败率,进而分别得出单跳D2D通信和多跳D2D通信的失败率;然后,在快衰落和慢衰落两种模型下定义通信失败率优化问题。2.针对单跳D2D应急场景下通信的优化问题,充分考虑ACK丢失以及其重传所带来的能耗情况,将问题转化为凸优化问题,提出不同衰落下功率控制迭代算法,最后分析了该场景下提出的功率控制策略与其他策略的通信失败率差距。3.针对多跳D2D应急场景下通信的优化问题,充分考虑多跳D2D通信中继设备发送ACK和数据包所消耗能量的情况,分析该问题最优策略的性质,在此基础上设计不同衰落下基于时隙的功率控制算法。综上所述,本文在ARQ机制和能量采集技术基础上,研究应急场景下单跳D2D通信和多跳D2D通信的可靠性问题,分别在快衰落和慢衰落下提出相应的策略,从而保障应急场景下单跳D2D通信和多跳D2D通信的可靠性,最后通过蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真结果证实了所提策略的有效性以及理论的准确性。