随着无线业务的迅速发展,移动通信系统要求更高的传输速率,更广的覆盖范围,以及更低的网络时延。下一代移动通信系统采用了正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)、协同中继等技术改善系统性能。网络编码(NC,Network Coding)技术是近年来信息技术领域的重大研究成果,其利用网络节点在存储转发时对数据进行合并处理,提高网络容量和利用率。而无线链路的广播特性使得网络编码在无线网络中的应用受到了广泛关注。有效的资源分配算法对改善无线通信系统性能至关重要。由于引入了无线网络编码技术,传统中继网络的资源分配算法不再适用。因此,需要根据无线网络编码的技术特点,研究新型资源分配方案。本论文针对无线网络编码资源分配这个主题,对无线网络编码不同应用场景中功率分配、中继选择、子载波分配和子载波配对等优化算法进行全面而深入的研究。论文的主要内容和创新点如下：1.单载波双向中继网络编码资源分配研究考虑单载波双向中继网络编码场景,提出了一种第N优中继选择策略(Nth-RS, Nth Best Relay Selection),并对其性能进行分析。与传统的最优中继选择策略不同,该算法选择可用的第N优中继进行网络编码操作。论文首先理论推导了Nth-RS策略的中断概率准确表达式；为了简化分析,随后给出了该方案的系统中断概率的理论上界和下界闭式表达式,分析表明所提Nth-RS策略的分集度为(M-N+1),其中M表示中继节点的数目。为了进一步提高系统性能,在满足总功率受限条件下,以最小化系统中断概率为目标,研究了Nth-RS策略的最优功率分配方案。仿真验证了所推导的表达式正确性,并且表明给出的最优功率分配方案能够有效提高系统性能。2.多载波双向中继网络编码资源分配研究由于下一代移动通信系统采用OFDM技术,文中进一步考虑基于多载波的双向中继网络编码场景。系统中存在多个双向中继节点,在满足总功率受限和节点功率受限两种条件下,研究了联合优化功率分配、中继选择和子载波配对的资源分配问题。论文给出了求解该问题的通用步骤和方法：首先运用拉格朗日对偶分解法对多载波问题进行分解,然后对每个子问题分别进行最优功率分配、最优中继选择和最优子载波配对,最后通过次梯度法对拉格朗日变量进行迭代,获得最优解。分析表明,所提的最优资源分配算法复杂度仅与子载波数目和中继数目成多项式关系。基于提出的求解方法,进一步给出了三种次优资源分配算法。仿真结果表明,所提最优资源分配算法(ORA, Optimal Resource Allocation)能够有效提高系统性能。此外,文中还给出了优化部分资源对系统性能的影响。3.单载波上行多址接入中继网络编码资源分配研究考虑单载波的上行多址接入中继网络编码场景,场景中有两个用户节点,多个可以选择的中继节点和一个目的节点。在满足总功率受限的前提下,研究了最优功率分配和最优中继选择问题。论文首先分析了多址接入中继网络编码场景与双向中继网络编码场景的不同,并建立优化问题；然后将该优化问题分成两步进行求解,提出了一种能够联合优化功率分配和中继选择的资源分配算法。仿真结果指出了所提资源分配算法的性能增益,并且给出了中继节点数对所提资源分配算法性能的影响。4.多载波上行多址接入中继网络编码资源分配研究OFDM系统上行联合资源分配和用户调度研究是一个非常复杂的问题,特别当系统中用户数和子载波数目比较大的时候,该问题变得更加棘手。论文进一步考虑基于OFDM的多用户上行多址接入中继网络编码场景。在满足节点功率受限的前提下,以最大化系统和速率为目标,研究了联合优化用户配对、子载波分配、功率分配和子载波配对的资源分配问题。论文通过优化三个子问题对该资源分配问题进行求解,它们分别为：用户配对和子载波分配子问题,子载波配对子问题,以及应用凸优化理论进行功率分配子问题。仿真结果表明所提出的资源分配算法能以多项式时间复杂度获得系统频谱效率的大幅提高。文中还给出了中继节点位置和用户数目对系统性能的影响。