合作中继网络是一种通过用户间的合作传输实现空间分集的通信网络系统。网络中的用户通过共享天线,实现空间资源的复用,提高传输的容量和可靠性。在合作中继网络中,用户或中继可用的网络资源,如功率、带宽和时隙等都是有限的,不合理的资源分配策略会使得用户或中继的传输性能下降,甚至低于不合作的情形。因此,资源的高效分配是保证合作中继网络有效,提高用户或中继传输性能的关键问题,成为当今学术界最具挑战的课题之一。本文首先研究了非对称与对称两类合作中继网络的功率分配、中继选择及带宽分配问题,提出了相应的资源分配算法。并进一步研究了认知合作中继网络中授权用户与认知用户通过合作中继实现频谱共享的问题,设计了最优的时隙分配策略。首先,研究了由一个中继和多个用户组成的非对称合作中继网络的功率分配问题。假设中继不仅帮助用户转发信息,自身也有信息需要发送,因此,在总传输功率一定的前提下,中继需要在帮助用户转发信息和传输自身信息两者之间折衷分配功率。将上述问题建模为Stackelberg博弈问题,根据反向归纳法,求得用户间的非合作支付博弈的纳什平衡解,并根据用户支付的报酬,计算中继最优的功率分配比例。数值仿真结果表明,在基于Stackelberg博弈的功率分配策略下,中继的传输性能有较大提升。其次,研究了由多个中继和多个用户组成的非对称合作中继网络联合中继选择与功率分配的问题。以优化网络的总传输速率为目标,将上述问题建模为同时含有连续变量与离散变量的非线性非凸最优化问题。基于对偶分解的方法,获得了近似最优的中继选择与功率分配解。同时,考虑到用户的最小速率需求,设计了接纳控制算法,使得参与合作的用户都可以通过合作获得更高的传输速率。数值仿真结果表明,联合设计方法较分离设计方法更接近网络的最优中继选择与功率分配解,提升了网络的总传输速率。进一步,针对由两个用户组成的对称合作中继网络,基于RBS,获得了用户的最优带宽分配解,并给出了用户合作的条件。数值仿真结果表明,基于RBS的带宽分配策略提升了用户效用分配的公平性。进而,考虑由多个用户组成的对称合作中继网络,提出了用户的分组与接纳控制算法,在每个合作组内,基于NBS和KSBS,获得了用户的最优带宽分配解。数值仿真结果表明,基于NBS或KSBS的带宽分配策略可以将用户划分为不同的合作组,在每个合作组内,用户均可以通过合作提升其传输性能。最后,本文研究了认知合作中继网络授权用户与认知用户频谱共享中的时隙分配策略。针对基于Stackelberg博弈的时隙分配解无效的问题,将时隙分配建模为议价问题。基于NBS,分析了授权用户与认知用户合作的条件,并获得了最优的频谱租用时隙与合作时隙分配解。数值仿真结果表明,基于NBS的时隙分配策略是一种有效的频谱共享方案。