目前，无线网络资源的需求在不断增长，而有限的网络带宽资源影响着无线通信网络的发展。网络编码技术可以通过对传输数据进行编码压缩，使网络尽可能多的容纳用户并且保证每个用户的服务质量，从而有效提高网络带宽资源利用率。网络编码正大量的应用于无线Mesh网、Ad hoc网、传感器网络和蜂窝无线通信系统，同时其已经成为了当前通信领域的研究热点之一。　　 现有的提升网络资源利用率的技术主要是中继协作分集技术。该技术要求引入大量的中继节点进行协作通信，使源节点到目的节点通过中继进行通信即单跳传输链路转化为多跳传输链路，缩短了每一跳的通信距离，提高数据传输速率，扩大通信网络的覆盖范围，增加系统容量。采用中继协作分集技术的蜂窝小区内，源端用户的信号可经过多条不同的路径进行传输，接收端用户则通过合并经过不同衰落路径的信号从而获得分集增益。但当小区内的用户数量大幅上升时，如何能保持中继数量不变，而提升系统性能，这是该技术面临的关键问题之一。　　 为了解决上述问题，本文首先将网络编码技术应用到蜂窝小区的中继节点处，在中继处分别采用解码转发-网络编码(Network Coding-Decode and Forward，NC-DF)和放大转发-网络编码(Network Coding-Amplify，and Forward，NC-AF)传输机制，进一步改进中继传输协议。该方案下，单个中继能够同时为多个用户服务，即能够减少所需的中继节点数量。仿真结果证明，NC-DF和NC-AF两种传输机制与传统传输机制相比，提升了网络吞吐量、降低了中断概率并获得了编码增益。　　 其次，本文提出了一种新的中继-物理层网络编码(Relay-Physical NetworkCoding，R-PNC)传输机制。其在中继处引入物理层网络编码技术(Physical NetworkCoding，PNC)，并兼容了NC-DF能够消除干扰噪声与NC-AF可以节省传输时隙的两个优点。仿真结果证明，与传统传输机制及NC-DF和NC-AF两种传输机制相比，R-PNC传输机制的在网络吞吐量、中断概率、编码增益等方面性能更加优越。　　 最后，为了将R-PNC传输机制有效应用于蜂窝小区中继处，本文设计了一种新的帧结构，并剖析了R-PNC传输机制的混合自动重传请求(Hybrid AutomaticRepeat Request，HARQ)流程，同时从所设计的R-PNC帧结构上分析说明了其可行性。