随着无线通信需求的快速增长和无线通信业务对无线通信速率、通信延时要求的日益增高。为了满足大众对网络通信速率和网络通信质量的需求,增强型长期演进计划LTE-A被3GPP(这些放入正文中)工作组推上了移动通信的研究计划。中继技术作为LTE-A的一项革新技术,能够有效地增加边缘用户的传输性能,提高整个小区的覆盖范围、系统吞吐量。LTE-A标准采用何种中继技术方案,成为当下LTE-A标准制定的一个主要研究方面。众多的中继技术方案被提出,以作为LTE-A中继的候选技术方案。与此同时,中继作为简化的接入设备,从安全性上给LTE-A技术带来了巨大挑战。不仅中继候选技术的传输性能表现十分重要,各种候选技术方案对LTE-A中继网络安全的影响也十分重要。本文在3GPP LTE-A协议框架下,引入LTE-A网络架构、LTE/SAE安全架构和安全架构下的协议栈模型、密钥机制,从安全架构和协议栈模型上分析了E-UTRAN中继网络的安全性特点,从安全攻击的角度介绍了针对LTE-A中继网络的攻击手段,以及现有的协议规定下E-UTRAN中继网络安全机制和存在的攻击弱点。随后,着重对中继物理层信号的攻击和基于物理层通信信道安全容量的中继安全进行了研究。从单个中继用户物理层攻击探讨了主流中继候选技术的抗物理层信号攻击性能,对带内＼带外中继技术方案、层二＼层三中继候选技术方案、放大转发＼译码转发中继方案、基站资源管理＼中继资源管理技术方案的安全攻击场景和对应攻击场景下的性能表现进行了分析和基带信号攻击仿真,得出了相关结论。最后,从具有多个用户的多中继协作小区模型入手,以最大化系统信道安全容量为物理层安全的目标,研究了中继分配安全策略,构建了系统模型,给出了理论分析公式和数值求解算法,并利对理论分析结果进行了仿真。