即将来临的5G时代,移动数据业务量预计会比4G时代更加庞大,这就对相关传输技术提出了更高的要求。多媒体广播多播(MBMS)是由第三代合作伙伴计划(3GPP)组织提出的一种能有效节省无线通信相关资源的一项技术,它实现了从低效率的点对点传输到高效率的点对多点传输的转变。MBMS在无线蜂窝小区内将用户划分形成不同多播组,基站以相同的数据速率将数据发送给多播组内的所有用户,在同一多播组的用户间实现了资源的共享,提高了资源的利用率。尽管MBMS消耗的系统资源较少,但其面临用户公平性和吞吐量之间的平衡性问题,针对传统多播吞吐量方面的缺点,后续演进出了分层多播技术,将多播组继续划分形成多个子多播组,同时将一个多媒体数据流按多子播组数分为多个子数据流,每个子多播组内用户对服务质量的要求不同,此方案进一步提升了多播组的吞吐量,但其频谱资源利用率不高。论文首先介绍LTE资源调度、MBMS与合作传输技术的基础理论,然后对几种经典的多播、分层多播与合作多播方案进行分析,指出传统方案在用户公平性或系统吞吐量上存在的一些问题。针对此类问题,论文引入了NOMA技术并提出了新型中继方案,形成了基于NOMA的新型双中继合作多播模型即NNDRCM方案,此方案首先保证基站处于持续工作状态,并创新性的利用两个中继进行NOMA信号转发,提高了基站的工作效率以及资源利用率,边缘多播组内的用户获得了较大的吞吐量增益与用户公平性增益。为了解决传统合作分层多播系统中中继转发造成干扰的问题以提升增强层内用户的接收可靠性,论文引入了Cache技术,提出一种新型的基于Cache和NOMA的合作分层多播系统即NCLMBCN方案,此方案利用用户与中继配备的Cache消除中继转发造成的干扰,提高了增强层内用户的接收可靠性。此方案对中继合作方案作进一步改进,进一步提高了基础层内用户的吞吐量,使得系统整体性能得到了进一步的提升。为了验证提出的方案,论文从用户公平性、吞吐量增益等方面对合作多播方案进行分析,并以传统多播、分层多播方案和现有的合作多播、合作分层多播方案作为比较对象,通过LTE系统级仿真平台得出仿真结果。结果表明,NNDRCM方案极大地提升了小区边缘用户的吞吐量与用户公平性;而方案NCLMBCN能在提升增强层内用户的接收可靠性的同时提高边缘用户的吞吐量,从而获得了整体性能上的提升。