伴随着5G网络的到来和新型多样的无线数据业务的不断涌现,人们对信息传输速率提出了更高的要求,这使通信网络中能量消耗急剧增加,无线资源紧缺程度更加严重。因此在保证高速、高可靠通信的前提下,如何实现系统低能耗,资源高利用率的绿色通信成为亟待解决的问题。本文围绕频谱效率和能量效率两点对协作通信网络中多维资源优化问题展开了研究。本文首先概述了协作网络中多维资源优化问题的研究意义及目前国内外研究现状,对研究问题有了初步认识;其次,简单介绍了协作通信中关键的传输技术,主要是对中继转发技术和能量采集技术的原理及各自的特点的介绍,随后对求解资源优化问题用到的数学理论知识进行了描述;最后,分别从协作网络中的能量消耗和能量收集角度出发,对无线资源配置问题进行了深入研究,并提出了不同的优化算法。针对能量受限的协作网络中的资源调度问题,建立了单用户、多中继协作的系统模型,给出了一种基于增量AF-OFDM传输协议的多维资源的分配算法,该算法通过设计新的传输机制,提高了频谱利用率,采用“节流”的思想,合理利用能量,子载波,节点等多种资源,既保证了用户要求的信息传输速率,又降低了网络节点的传输能耗,延长了电池供电网络的生存时间;仿真对比了相同条件下给出的全局最优算法和其他算法在最大化网络寿命上的差异,结果证明了综合考虑多个自由度的优化算法得到的网络寿命最大。另外,在求解建立的非凸优化问题时,采用两层循环嵌套的方法,内层循环收敛采用拉格朗日对偶理论得到优化变量最优值,外层循环采用二分法得到优化目标最优值。内层算法执行前,用仿真的方式验证了该模型下,强对偶性的成立,以保证对原问题求解等价转化为对其对偶问题的求解。针对能量采集的协作网络中的资源调度问题,建立了多用户、单中继协作的系统模型,给出了一种基于PS能量采集协议的多维资源的分配算法,该算法保留了基于增量AF-OFDM传输协议的多维资源的分配算法中的传输机制,采用“开源”的思想,将SWIPT技术引入到资源优化问题研究中,中继节点可从源节点发送的射频信号中获取能量,用于转发信息。同样地,合理分配功率,子载波等多种资源,不但保证了每个用户的传输速率,而且提升了系统的吞吐量。另外,还对该算法的复杂度进行了分析,仿真比较了给出的算法与其他退化算法在系统性能上的差异,多维资源优化算法获得的性能最优。