近年来,无线通信技术飞速发展。由于缺乏频谱资源,如何提高蜂窝网络的频谱资源利用率已成为一个重要的研究课题。设备到设备(Device to Device,D2D)通信技术可以有效地提高系统的频谱利用率,使系统获得更大的速度和容量。但是,D2D的引入也会给蜂窝网络带来额外的模式选择问题和干扰问题,如何有效的选择通信模式、减小干扰成为提升网络性能的关键。本文以蜂窝系统中的D2D通信为研究对象,研究了模式选择和功率控制两个关键技术。合理选择用户通信模式,提高系统的和速率,减小干扰。首先,研究用户的功率控制问题。在单小区中,分析用户使用资源的情况和用户的干扰情况。为了增加系统容量并且提升频谱利用率,本文重点研究了专用模式下D2D用户共用资源时的干扰问题。预先为所有专用模式D2D用户分配同一频谱资源,随后推导系统和速率公式。引入二值功率控制,以最大化系统和速率,并将开环功率控制和闭环功率控制作为对比。仿真结果表明:在小区用户数量较少时,二值功率控制能够取得最优的系统和速率。其次,对比了三种模式选择算法,即基于距离的模式选择,基于信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)的模式选择和匈牙利算法。通过对理论知识的推导和仿真结果分析,对比了三种算法的优劣。将模式选择算法与功率控制相结合,提出了SINR-二值的算法。此算法在用户数量较低时能达到系统和速率最大,同时具有较低的运算复杂度,并且能节省设备开销。针对用户数量较多的情况,提出距离-闭环的算法,对D2D用户进行合理的通信模式分配并寻求系统和速率的最大化。