随着通信系统的飞速发展,数据通信和多媒体业务需求快速增加,随之而来的能源问题导致全球生态环境步步恶化,节能减排问题变得尤为重要。近年来,作为能够同时有效降低系统的能量消耗、减少总体碳排放量的新型技术,能量收集技术获得了越来越多研究者的关注。现有研究多针对能量收集两跳中继系统进行分析,而在引入能量收集技术的多用户中继系统模型下,资源分配问题还未得到深入的探究。本文将能量收集技术引入多用户中继系统和多用户多中继系统模型中,分别提出了能够有效提升系统性能的资源分配算法。并从不同的能量收集条件、不同的信道传输条件等方面对算法的性能进行了仿真验证。仿真结果表明,本文提出的两种优化算法,能够明显提升系统性能,且具有较低的计算复杂度。本文提出的两种创新的资源分配算法分别为:第一,将能量收集技术引入多用户中继系统模型,建模分析多用户间的功率分配问题和能量收集节点的时隙分配问题,提出了一种启发式的功率分配优化算法和时隙分配优化算法。通过扩展现有研究中的单用户中继系统模型,本文考虑多用户中继系统上行链路,将能量收集技术和睡眠模式同时引入,进行系统建模。假设中继节点为能量收集节点,充电速率随机,基站节点接入电网供电,用户节点采用传统的可充电电池。以最小化系统的能量消耗为目标,提出了一种创新的资源分配方案。通过对问题进行数学建模,本文推导出最优化问题描述。由于求解此最优化问题具有较高的难度和复杂度,本文提出一种启发式两阶段算法,通过将问题进行拆解变型,大幅降低了计算复杂度,并获得问题的次优解。算法第一阶段,将系统的传输时间固定,复杂最优化问题通过约束条件的等价变型转变为一个标准凸优化问题。第二阶段,采用二分法求解最优系统传输时间。仿真结果表明,本文提出的资源分配算法在不同信噪比、不同用户数量时,都能够有效的降低系统能量消耗,同时也验证了能量收集技术和睡眠模式的融合在节约能耗方面能够起到显著的作用。第二,将能量收集技术引入多用户多中继系统模型,研究中继选择和功率分配的联合优化问题,提出了一种中继选择和功率分配的联合优化算法。通过对多用户中继系统进行进一步的扩展,考虑多个中继节点同时存在的系统模型并进行系统建模,本文以最大化系统的总吞吐量为目标建立了最优化问题描述。考虑系统中中继节点采用能量收集技术进行充电,且充电量随机,以及系统的总功率消耗存在上限,建立了最优化问题。为求解此非凸优化问题,本文提出了一种启发式算法来得到问题的次优解。首先筛选与中继选择方案相关的约束条件,先进行中继选择算法的优化,再将优化的中继选择方案直接代入原问题,进行功率分配算法的优化。此算法能够有效的提升系统的吞吐量,并大幅降低求解的复杂度。仿真结果证明,无论当系统的中继节点的平均充电比例不同时,当系统的总功率消耗限制值不同时,还是系统的中继数目不同时,启发式算法都能够带来最大的系统吞吐量。仿真结果充分验证了算法的有效性。