D2D通信(Device-to-Device Communication)是指邻近的终端通过直连链路进行通信的技术,是LTE-A系统的重要组成部分。D2D通信可以增大频谱利用率,提高能量效率,降低传输时延,但同时也会造成干扰,D2D通信的模式选择与资源分配能够有效的减小干扰并提升D2D通信的性能,所以成为了目前研究的热点。本文针对LTE-A中D2D通信的模式选择与资源分配两个关键问题展开研究。设计了相应的模式选择及资源分配方案。首先,介绍了D2D通信的研究背景,包括起源、应用场景、优势以及基本功能。重点对D2D通信中的模式选择与资源分配的概念以及现有方案进行了介绍。其次,研究了D2D通信中的模式选择算法,在建立系统模型的基础上,提出了目标函数,并运用人工蜂群算法进行求解,仿真结果表明,所提算法能够提升网络容量和保障用户的服务质量,同时分析了D2D用户的间距以及用户与基站的间距对于模式选择的影响。最后,研究了D2D通信中的资源分配算法,在建立系统模型的基础上,运用量子粒子群进行分别对频谱资源分配算法算法进行求解,仿真结果表明,所提算法可以有效地提升网络容量和保障用户服务质量,在引入功率控制之后,算法的性能更优,并且有效地提升了网络的能量效率。