车路协同技术在促进网联无人驾驶发展,推动道路交通智能化方面逐渐崭露头角,吸引了越来越多来自产业界和学术界的目光。车路协同技术利用路侧广泛分布的接入节点,边缘计算节点等辅助车辆完成高清地图,高清视频内容等的下载任务,驾驶路径规划,模式识别等的计算任务,大大降低车辆本身的耗电量,计算耗时等,进而提升车辆续航能力,驾驶平稳性,改善车载娱乐体验,有利于改善智能出行的可靠性、便捷性和舒适度。车路协同技术对车辆和路侧基础设施之间的通信链路容量,安全性都提出了更高的要求。为了满足车辆通信的这些特殊要求,一种具有光明前景的接入技术-C-V2X（Cellular-Vehicle to Everything）技术逐渐走向成熟并获得越来越多的业界认可。C-V2X技术是基于成熟的蜂窝移动通信技术根据车辆通信的高速移动模式进行适应性改造,实现车辆到车辆、车辆到路侧基础设施等的高效通信。这种接入技术需要适应车辆的高速移动性,实现超低时延,超高可靠性的车辆通信,同时避免对原有蜂窝业务的干扰。本文致力于研究一种新型车辆无线接入方式在保障车辆通信的安全性的同时提高车辆通信链路容量,以满足日益丰富的车辆间安全通信需求。在异构双层蜂窝基站小区内,宏蜂窝基站被用来监测车辆通信流量变化,进而为宏蜂窝小区内的小蜂窝基站分配频谱资源。而小蜂窝基站负责车辆和传统蜂窝用户间即时的发射功率控制和频谱资源共享,以实现车辆间安全高效传输。异构基站之间的配合共同增强车辆通信的频谱利用效率,满足车辆通信安全需求。本文主要研究内容总结如下:1.基于现有的蜂窝基础设施部署方案设计车辆间通信机制,提高车辆通信与蜂窝移动通信网络的相容性。在异构的蜂窝小区内,宏蜂窝基站和小蜂窝基站分别负责长期的基站频谱资源调度和短期的用户发射功率和资源块分配,共同满足车辆通信多元服务需求。2.设计满足车辆间保密传输需求的功率控制方案。基于物理层通信安全理论,利用车辆用户和蜂窝用户共享频谱资源的特殊机制,将蜂窝用户作为友好的干扰者,降低潜在窃听者获取车辆关键安全信息的能力,提高车辆用户的保密容量。本方案通过求解车辆和蜂窝用户的闭式功率控制解,以较低复杂度实现车辆间关键信息的保密传输,提高车辆通信安全性。3.提出一种基于图论的蜂窝和车辆用户联合资源分配机制,实现蜂窝频谱高效共享。本研究将资源共享问题建模成一个加权二分图匹配问题,通过求解车辆间最佳可实现数据速率,并将其作为权值,利用KM算法获得全局最优的蜂窝-车辆用户资源块复用方案,最大化车辆间总体可实现数据速率。蜂窝-车辆用户资源联合分配机制可以满足蜂窝用户最低服务质量需求,同时最大化车辆通信链路容量。