车联网通信（Vehicle-to-Everything,V2X）对提升道路安全,降低环境污染,提高交通效率,实现交通智能化管理和自动驾驶等都有着非常重要的意义。它是利用新一代先进的无线通信技术,传感器技术和计算机智能技术,建立起车辆与任何可能影响车辆的实体之间的信息交互,从而实现车辆与万物的互联。面向道路安全的V2X通信在交通运输中发挥着非常重要的作用。及时、快捷、可靠的道路安全性相关的车载信息的传输能够有效减少道路交通事故的发生,保护人类生命和财产的安全。因此,V2X通信对于信息传输的低时延和高可靠性有着非常严格的要求。终端直通（Device-to-Device,D2D）作为一种近距离通信技术能够实现终端之间的直接通信而不需要经过基站转发,具有高传输速率,低时延,低功耗的特性,为车联网V2X通信提供了一种有效的解决途径。D2D-based V2X通信能够通过复用蜂窝用户频谱资源为网络带来高的复用增益,有助于提高频谱利用率和车联网通信性能,但是同时也给网络带来了复杂的共信道干扰问题。合理的资源管理方法能够有效地发挥D2D-based V2X通信的优势,抑制网络中的干扰。然而,车辆高速移动引起的多普勒效应以及不同的车联网服务需求,使得D2D-based V2X通信网络的资源管理问题变得更加复杂和难以处理。因此,本文从实际的车联网通信场景和服务需求出发,研究了非完美信道状态信息下（Channel State Information,CSI）,如何通过合理的资源管理与优化算法抑制D2D-based V2X通信网络中的干扰,并分别提升其在道路安全性,系统容量和用户公平性三方面性能的问题。具体研究内容如下:针对非完美CSI下面向道路安全的V2X通信的模式选择问题,提出了一种新颖的联合优化模式选择和资源分配算法。本文首先分析了安全性V2X通信的数据传输需求,然后利用安全性效用函数用来综合衡量V2X信息的邻近服务数据包的优先级和其相应传输链路的通信质量。在保障蜂窝用户（Cellular User Equipments,CUEs）通信链路最小信干噪比（Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio,SINR）需求和车联网用户（Vehicular User Equipments,VUEs）最大中断概率的前提下,以最大化所有VUEs安全性效用函数之和为目标,并根据不同的网络负载情况分别提出了针对轻负载网络和针对重负载网络的联合优化模式选择和资源分配算法。通过两个算法的共同作用,实现了对网络中所有空闲/非空闲、授权/非授权频谱资源的全局优化管理,提升了安全性V2X通信网络性能。针对非完美CSI下车联网用户遍历容量之和最大化的问题,提出了一种低复杂度的联合优化功率控制和资源分配算法。不同于先前工作集中在完美CSI条件下V2X通信的研究,考虑到车辆高速移动性带来的多普勒效应,本文将所研究资源管理问题建立在非完美信道状态信息上来追踪信道的时变特性。在保障蜂窝用户和车联网用户通信服务质量（Quality of Service,Qo S）需求的前提下,通过联合优化功率控制和资源分配算法最大化所有车联网用户的遍历容量之和。本文首先推导出单个车联网用户遍历容量的闭合表达式。针对该闭合表达式提出一个低复杂度的基于下界的功率控制算法并获得了最优功率分配结果。基于此,提出了一个适用于复用蜂窝用户个数受限于车联网用户自身最大发射功率的一对多匹配算法,对频谱资源分配问题进行求解。最后,仿真结果验证了所提出算法能够显著提升车联网用户的遍历容量之和。针对非完美CSI下V2X通信网络中用户传输数据流量公平性的问题,提出了一种针对多个连续时隙的联合优化功率控制和比例公平调度算法。该算法既考虑了用户间公平性的提升,也考虑了系统整体容量的优化。不同于现有工作,本文综合考虑用户的Qo S需求、公平性需求以及共信道干扰等因素,以最大化网络中所有用户比例公平函数之和为目标,通过对多个连续时隙的联合优化功率控制和比例公平调度,实现对网络中共信道干扰的抑制,并同时提升系统容量和公平性的目的。针对第一时隙的系统初始化,提出了一种以最大化系统和容量为目标的联合优化功率控制和资源分配算法;基于第一时隙的资源分配结果,从第二个时隙开始到当前时隙,以系统内所有车联网用户和蜂窝用户比例公平函数之和最大为目标,提出了针对多个连续时隙的联合优化功率控制和比例公平调度算法。最后,仿真结果验证了所提出算法能够有效提升V2X通信网络的系统容量和用户公平性。