车联网是智慧交通系统的重要组成部分,它可以为车主提供娱乐资讯、自动紧急呼叫、在线导航以及远程诊断等多种多样的应用服务。这些服务的获取需要高质量通信来保障。车联网与其他网络的区别在于其网络节点高速移动,这使得网络拓扑结构快速变化,车间通信链路连接关系稳定性差。同时,车联网中无线业务需求日益增长,用频设备急剧增加,使得频谱资源非常紧缺,相应的用户间互扰现象也变得异常严重。而且,随着经济发展,用户对服务质量的要求将会越来越高。以上使得有限的频谱资源与用户高质量服务需求之间的矛盾愈加尖锐。因此,研究面向车联网稳定性增强并协调车间互扰的新方法和新机制具有重要的科学和现实意义。本文的主要研究内容和贡献如下:1、针对车联网网络拓扑结构快速变化导致网络连接稳定性差的问题,研究了增强车联网总体稳定性的分簇方法,提出一种基于谱聚类的分簇算法。首先,利用虚拟力理论将车辆建模为带电粒子,并构建了虚拟力车辆移动模型。然后,利用切图理论将车联网分簇问题建模为切图问题,分析了所提算法的收敛性。2、针对车联网中同频弱干扰相互叠加成强干扰产生同频互扰的问题,研究了动态条件下车间互扰协调的频谱决策方案,提出了一种分布式频谱决策算法。首先,利用超图理论建立了弱干扰叠加为强干扰的超图干扰模型。然后,基于超图干扰模型利用博弈论将车间频谱决策问题建模为一个精确势能博弈,并从理论上证明了该精确势能博弈纳什均衡的存在性。最后,提出了一种基于SLA分布式超图染色算法,并分析了所提算法的收敛性。3、针对现有的车联网仿真软件涉及多个软件,操作繁杂、不支持频谱切换且不能实时显示仿真结果的缺陷,设计了基于SUMO和EXATA的一体化车辆网频谱管控仿真系统。通过对EXATA进行优化为仿真系统增加频谱切换功能,并进行模块化设计将交通仿真与网络仿真集成在同一个系统上,并通过可视化设计为仿真系统开发了图形操作界面和实时结果展示界面,极大地简化了车联网的仿真过程,高度直观实时地展示仿真结果。