下一代无线通信网络给人们带来了真正意义的自由沟通，并将彻底改变我们的生活方式，因此其对系统性能提出了更高的要求，OFDM技术和中继技术分别因具有高效的频谱利用率和完美的覆盖能力而进入人们的视野，两者的优势结合已成为未来无线通信系统技术难题的有效解决方案。本文从多用户中继OFDM系统出发，分别研究了单小区单中继、单小区多中继及多小区多中继场景下的系统资源分配，提出了针对不同场景的资源分配算法，算法立足于最大化系统容量这一核心目标，并兼顾不同等级用户的公平性和算法复杂度。针对单中继场景，本文假设基站端和中继端总发射功率受限，提出了一种规避迭代算法且复杂度较低的资源分配方案，该方案根据第一跳链路和第二跳链路的实际传输能力为基站端和中继端自适应分配总发射功率，然后假设基站端各子载波功率平均分配，从而得到最优的中继端子载波功率分配，最后针对子载波对进行功率的再分配以提升系统容量。在考虑系统公平性的资源分配算法的研究过程中，基于PF（Proportional Fairness）调度相关理论，提出一种改进的公平性调度载波分配算法，该算法使用平均容量代替了传统算法中瞬时容量对调度选择的影响力，更为均匀以及合理的使用了用户在当前时刻之前的信道信息对当前决策的影响，仿真结果表明，改进后的算法可以在保证系统用户公平性的前提下，取得相比于传统PF调度更优的系统性能。在单小区场景下本文将随机几何理论应用于特定的基于译码转发（DF）中继的OFDM系统中，通过推导分析建立了基于随机几何理论的中继OFDM系统容量模型。假设用户在环域范围内服从参数为的随机均匀分布，同时假设接入域用户之间存在频率复用，通过在考虑接入中继链路对接入基站链路的共道干扰时，以干扰积分上限值替代实际干扰值等理论分析，在中继和基站节点功率受限的情况下，得到完整的系统闭合容量表达式模型。并通过仿真对基于容量模型的系统传输速率值与理论值进行了比较，仿真结果证实了本文所建立的容量模型的合理性。以最大化系统容量为目标，提出一种半分布式的干扰协调及载波、功率联合分配算法。该算法将原优化目标划分为三个子层优化问题，从而将原混合整数非线性规划问题转化为易于求解的凸优化问题，同时给出三层优化问题各自满足的目标函数表达式：第一层优化问题用于寻求最优的载波分配指数；第二层优化问题旨在解决在一定载波分配指示下，如何最优化系统各子载波的功率分配，本文基于等效信道增益概念将目标函数中的max-min问题转化为标准闭合表达式形式，通过对偶分解并利用注水定理和循环迭代求得功率和载波联合分配的最优解；第三层优化则全面考虑系统中各小区之间的动态干扰，进行资源的重新分配以达到系统容量最大化的目标。仿真结果表明相比于传统的资源分配方案，本文提出的优化算法可以取得更多的容量提升,此外用户公平性可以通过对不同等级用户优先权值的调节来实现。提出了带有频率规划的多小区中继OFDM系统资源分配算法，该算法针对小区间共道干扰问题进行多小区OFDM系统的资源分配，以最大化系统容量为目标，将频率规划思想应用于多小区、多中继、多用户OFDM-relay系统当中，在基站和中继端发射功率受限的条件下建立了相应的分析模型。该模型将单个小区划分为三个独立意义上的区域，每个区域使用不同的频段，不同区域用户接入相距最近的中继，以增加邻近小区间使用同频段用户之间的距离，降低共道干扰的影响。通过对不同区域基站端发射功率自适应分配，系统总容量最终被解耦为三个区域的容量之和，算法复杂度大大降低。在单个区域资源分配问题分析过程中，根据DF中继的特点，将原max-min问题转化为标准形式的优化问题，最后利用多平面注水和循环迭代理论求得问题的最终解，仿真结果验证了本文提出的资源分配算法的有效性。