无线中继技术作为改变网络部署和网络架构的崭新研究领域,使得用户设备可以通过中间接入点中继接入网络,能有效减小无线链路的空间损耗,扩大网络覆盖,降低小区边缘干扰,提升系统性能。而且中继站本身重量轻,体积小,易于选址,从部署及维护的成本方面考虑也具有较高的性价比。因此,无线中继技术已成为LTE-Advanced系统的关键技术之一。另一方面,终端直通(Device-to-Device, D2D)通信和小蜂窝(Small Cell)技术作为未来宏蜂窝数据服务的重要分流手段,是几年的研究热点,也将成为3GPP在2014年6月出台的R12标准的重要内容。因此,未来的LTE-Advanced系统将是这三项技术共存的异构网络,这种场景下的无线资源管理存在许多待解决和待改进的问题。本文主要围绕面向终端直通和小蜂窝的无线中继技术展开探索性的研究,并相应提出了一些传输机制。首先研究了中继协作的终端直通通信系统中的中继选择问题。阐述了包含终端直通用户的单蜂窝模型,分析了D2D系统和蜂窝网之间的双向干扰,提出了一种分布式中继选择方法。根据蜂窝链路的传输质量要求,排除不合适的中继,在剩余的备选中继中通过一个简单的分布式协议选择出最佳中继,并确定两跳链路的传输信道和发射功率。仿真结果表明提出的分布式方法性能优于随机选择中继的方法,而且,当基站的干扰门限较高,或备选中继的数量较多时,与最优的集中式方法性能接近。其次研究了小蜂窝边缘的宏蜂窝用户接入问题。分析了该场景下传统宏蜂窝接入的不足,提出了一种基于终端直通通信技术的小蜂窝协作机制。推导了该机制下基于路径损耗的宏蜂窝用户设备接入概率和成功建立两跳链路的概率,证明了接入用户设备的选择范围存在一个折衷的最佳值,使得整个机制的适用概率最高。仿真结果表明了理论分析的精确性和整个机制的高适用性,也表明了在频谱效率方面,所提出的小蜂窝协作机制能带来非常有效的提升。然后对基于LTE_Advanced系统的无线中继技术进行仿真分析。概述了TD-LTE系统的下行物理层协议和基本网络结构,及其仿真实现,介绍了据此在OPNET软件上搭建的仿真平台的基本架构,仿真环境,信道模型和实现的功能。然后对仿真平台进行信道校准测试,并与业界公认的结果对比,使系统的仿真配置符合LTE协议和相关标准文档的规定。最后使用校准过的该平台评估中继站能量节省机制的性能。仿真结果表明它能有效降低系统功耗和分组平均时延,但也一定程度上降低了系统吞吐量,使得系统丢包率增大,这也说明了LTE系统中中继站的部署对系统容量的提升,对边缘干扰的降低和对分组时延的增加。