LTE-Advanced定位于更高的数据率和更大的系统容量，峰值速率目标为：在低速移动、热点覆盖场景下1Gbit/s；在高速移动、广域覆盖场景下100Mbit/s。为了满足这个目标LTE-Advanced必定会引入新的无线技术。其中中继技术作为LTE-Advanced系统的关键候选技术可为小区带来更大的覆盖范围和系统容量。　　 本文首先介绍了论文的研究背景和当前移动通信系统的发展情况。引入典型的性能-成本分析曲线，在系统容量和覆盖面积等性能相同的基础上，比较传统蜂窝网和中继扩展蜂窝网，分析中继技术带来的成本效益。并基于协作中继在LTE-A的两个方面：最佳协作中继节点的选择和中继节点协作传输算法进行分别研究。最后本文提出基于LTE-A的协作中继方案，给出方案的操作流程。　　 最佳协作中继节点的选择是协作中继面临的首要问题，本文针对固定中继网络的特点，将多物网络流模型应用于LTE-A协作中继网络中。基于该模型在最短路径节点选择算法的基础上提出无线固定中继路由算法(WFRR)，该算法可以有效保证系统稳定性及用户使用带宽，从而可以提供稳定QoS服务。并通过计算机仿真在吞吐量和传输延时方面验证了该算法的可行性。　　 中继节点协作传输算法包括协作信号处理和数据协作传输。协作中继信号处理方法包括放大转发中继和解码转发中继。本文从理论上讨论了放大转发中继和解码转发中继的信道容量，并通过仿真分析两种中继方式的误码率性能。本文着重研究两种数据协作传输算法，包括循环延时协作中继和空时编码协作中继。同时基于空时编码协作中继进行改进，在中继数据发送前通过引入预编码，求出最优空时编码传输。并通过计算机仿真分别实现了在EPA、EVA两种不同的传输环境下，通过对循环延时协作、空时编码协作和改进空时编码协作三种数据传输方案进行误码率性能分析，充分验证了改进空时编码传输方案的可行性。