随着无线通信技术的高速发展,用户的规模不断增大,频谱资源紧缺的问题日益严重。如何在资源匮乏的情况下为海量用户提供大规模、多接入、高质量的数据密集型服务成为了目前研究的热点。智慧家庭作为未来人们生活的重要场景,具有用户分布密集且距离较近、智能设备数量多且通信需求大的特点。如何提升智慧家庭网络的资源利用率并为用户提供高质量的服务是本文研究的重点问题。本文通过在设计搭建的基于OPNET的智慧家庭网络模型中引入D2D通信技术,模拟用户的信令交互和通信行为,来分析D2D通信技术在智慧家庭场景中的实用性价值。本文主要研究内容如下:第一,利用OPNET网络仿真平台设计搭建了两个场景下的智慧家庭网络模型:单小区场景下的资源管理网络模型和多小区场景下的异构网络管理模型。分别根据不同场景用户的实际通信行为设计模型中用户的交互流程。再利用OPNET三层建模机制分别设计搭建两个网络模型的网络拓扑层、节点层以及进程层模型,设计进程层状态机的跳转逻辑实现用户随机接入、建立D2D连接、请求分配资源、通信、周期性测量网络性能及不同网络间切换等功能。最后在搭好的模型中调用已有的D2D算法进行仿真并对算法的性能进行分析。第二,通过观察单小区智慧家庭资源管理网络模型中用户的实际通信情况,发现已有的D2D资源分配算法存在一定的局限性。针对这一问题,本文提出了一种基于优先级和遗传算法的D2D资源分配算法。该算法利用遗传算法优胜略汰的思想,通过设计资源分配模型、初始化分配策略、计算适应度函数值,按照选择、交叉、变异的过程对资源分配模型进行优化。最后通过仿真分析,本文提出的算法能够通过较低的算法复杂度获得近似全局最优的资源分配方案,在解决己有D2D算法局限性的前提下进一步提升网络性能。