随着无线通信技术的快速发展,未来无线通信将朝着通信速率更快、通信质量更好的趋势发展。中继具有成本低、易组网等优点,中继技术的引入可以提高通信质量、扩大覆盖范围。在合作中继网络中,中继协助发送端转发信息时,自身也需要消耗一些资源,例如传输功率、带宽等。因此,如何根据系统需求对资源进行合理的分配对提高系统的通信质量至关重要。在实际中,无线通信往往处在动态变化的环境中,存在多种不确定性。同时,中继节点由于所处的信道环境各有差异,随机选择某一中继节点协助传输不一定起到很好的效果,因此如何制定最优的中继选择策略来提高系统频谱利用率是一个关键的问题。本文针对合作中继通信网络在信道增益信息不确定的情况下,进行了无线中继通信资源优化分配方案的研究。首先,针对合作中继通信系统信道增益受测量偏差影响的情况,假设估计偏差服从正态分布,建立了基于概率阈值约束的鲁棒功率控制问题。同时,为了减少系统整体的信息交换量,基于非合作博弈的思想建立起了一个用户和中继之间的买者-卖者的鲁棒博弈问题。该优化问题通过最优功率分配实现了制定的优化目标,功率会随着信道环境的变化做出相应的调整。其次,针对信道增益受到快衰落、路径损耗等不确定性因素的影响,建立了一个服从瑞利分布的信道增益模型,制定了基本比例公平性的鲁棒功率控制问题来提高用户的满意度。并提出了分布式鲁棒功率迭代算法来减少信息的交换量。仿真结果表明,该算法具有很好的鲁棒性和可扩展性,实现了对系统功率资源的最优分配。最后,针对在某些通信环境下信道增益分布不易获得的情况,本文考虑了不确定信道增益在某一闭集区间内动态变换,为了在减少能耗同时提高系统的传输速率,建立起基于能效最大化的效用函数模型。然后,制定了一个最优中继选择策略来提高系统频谱利用率。从仿真结果可以看出,该算法可以在不确定信道增益条件下很好的实现最优功率分配和中继选择,并与其它中继选择算法做对比,验证了我们提出的中继选择算法有更好的性能优势。