近年来,随着移动终端数目的爆发式增长以及新兴通信业务的出现,给传统的蜂窝通信网络架构带来了巨大的压力。Device-to-Device(D2D)技术可以将近距离设备之间的通信流量从蜂窝链路中卸载到D2D链路中,而中继协作通信网络能够改善D2D技术通信距离过短的缺陷,将其与D2D技术结合,可以在不改变现有移动通信基础设施的情况下,提高系统的通信质量以及系统容量,为日后的“万物互联”打下了基础。时至今日,移动设备充当的角色越来越多,但是有限的电池容量成为了科技进步道路上的“绊脚石”。目前,大部分解决方案都是通过改良芯片的结构,采用功耗较低的新型材料,优化设备的操作系统等等从能量消耗的角度来考虑。而无线能量收集技术的提出可以从能量供给的角度来解决设备能耗的问题,该技术能够有效解决中继协作网络中中继结点的“自私性”的问题,延长设备的工作时间。本文提出了一个基于无线能量收集技术的D2D协作单用户通信框架和多用户框架,该框架具有良好的普适性及可拓展性。随后提出针对该通信框架的分时协议,通过权重线性递减的粒子群算法计算出在能量以及链路状态的约束下最优的时隙分配,以实现系统总速率最大的目标。通过NS3仿真软件来完成整套系统及协议的仿真工作,得到的实验结果来证明系统的优越性。