城市化的快速发展,使得交通需求迅速增长,城市道路交通拥挤和道路交通事故已经造成了严重的社会问题。智能交通系统(ITS)是目前国际公认的用以解决城市交通拥挤、提高车辆运行效率、保障车辆行车安全、改善城市环境质量等方面的最佳途径。智能交通系统的基础在于设备互联及信息交互。V2X(Vehicle to Everything)作为对D2D(Device to Device)技术的深入拓展研究,在车辆间以及车辆与交通基础设施之间基于D2D技术进行信息交互,该技术的应用目前是智能交通领域研究的热点。本文在总结国内外技术研究及应用现状的基础上,研究了基于D2D的LTE-V(Long Term Evolution-Vehicle to Everything)关键技术,针对V2X中因复用LTE蜂窝小区网络而破坏内部原有资源正交性的问题,从干扰控制、资源分配两方面关键技术进行了深入扩展研究:1、针对城市车流量不断增加的问题,对高密度下的干扰控制进行了研究。引入博弈论数学理论方法,将每个V2X用户在资源复用实施方案下的速率计算转化为收益函数,根据局中环境策略,分析其他用户可能做法而进行理性的功率控制。仿真实验表明,在最优响应策略的有效约束下,用户能够理智选择发射功率,在保障信息传递速率及准确性条件下,采用适当的能量支出获得次优的速率性能。该应用方案拥有较好的干扰控制及能耗效率收益,可以在单一蜂窝小区容纳更多V2X用户,以支撑道路区域内更多车辆与车辆之间、车辆与基础设施之间进行高密度传输。2、在V2X用户传输资源分配实施方面,现有研究主要围绕单蜂窝小区吞吐量性能最优的目标展开,然而系统性能最优并不意味着每个V2X的传输吞吐量均为最优,会产生资源不公平分配的现象,为了解决该问题,本文从以下两方面进行了研究。一是针对道路区域内大量车辆及交通事件的不同服务需求,在应用方案中允许V2X用户可复用多个蜂窝用户资源以改善吞吐率性能收益,建立一对多的资源分配模型。设计基于奖惩加权的启发式资源复用分配算法,以满足V2X用户对无线资源的不同需求,保障不同用户的服务质量。仿真实验表明,通过对奖惩力度参数的自适应调节,加权机制下的V2X资源复用分配算法在牺牲少量系统性能的基础上,能够较好地满足多个用户的服务质量需求,使算法处于相对公平的资源分配状态,从而满足了车辆及交通事件低延时、交互信息量等不同服务质量需求。二是针对城市道路交通的信息量交互激增的现状,引入图论来描述V2X用户与蜂窝网络资源的分配关系模型,并提出一种分布式迭代算法来解决蜂窝基站集中式计算的性能瓶颈及不完全信息问题。用户根据所在蜂窝网络资源上的动态干扰环境,自治地选择蜂窝RB资源,基站则根据吞吐率增益选取最优的V2X用户分配资源,从而避免多个用户因竞争同一蜂窝RB资源而产生的冲突问题。仿真实验表明,二分图算法拥有较优吞吐率的同时,具有较低的计算复杂度,通过V2X用户对资源分布式的协作竞争,有效提升了道路区域内车辆之间信息交互吞吐量。