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车载通信的发展预计将实现一整套新的服务,从道路安全改进到交通效率优化,从无人驾驶汽车到无处不在的车载互联网接入。它们在使我们的日常体验更安全和更方便方面具有巨大的发展空间。而V2V通信由于其具有增强道路安全性,提高交通效率和提供丰富的网上信息和多媒体业务的巨大潜力,受到了工业界和学术界的高度关注。此外,随着绿色通信的提出,低功耗、高能效的理念也逐渐被引入车载通信领域中,因此,业界将Cellular移动通信系统及D2D技术应用到V2V通信中以提高通信系统的资源利用率和能量效率。频谱分配与能效优化是Cellular-V2V车载无线通信系统中的两个重要研究内容。在频谱分配方面,传统算法没有综合考虑信道增益且算法的收敛性差;在能效优化方面,现有的研究常常只考虑D2D用户的QoS,而Cellular用户的QoS保证常常被忽略,显然这在Cellular移动通信系统中是不合理的。基于上述问题,全文展开了研究,其安排内容如下。第一,首先对Cellular移动通信系统和D2D技术做了简单介绍。其中,包含了Cellular移动通信系统中的关键技术,D2D技术中的频谱分配技术和能效优化技术以及将D2D应用于车载通信中的场景。第二,针对Cellular-V2V车载无线通信系统频谱分配中系统吞吐量低的问题,提出一种基于萤火虫算法的频谱分配算法。该算法对可用频谱和V2V用户的信道增益进行合理化建模,旨在最大化系统吞吐量。求解过程中,将频谱分配变量映射为萤火虫位置信息,系统吞吐量转化为萤火虫的亮度函数。数值分析表明,该算法收敛速度快,且种群的平均效益值高于遗传算法。第三,针对Cellular-V2V车载无线通信系统中的能效优化问题,提出一种拉格朗日方法结合Dinkelbach方法的能效优化算法。该算法考虑了Cellular用户和V2V用户的SINR约束以及V2V用户最大功率的限制,旨在最大化V2V用户的能效。并且,该算法考虑通过能量收集来提高能效。数值分析表明,该算法获得的优化能效值高于遗传算法,且复杂度相对于较低。