近年来,移动互联网技术不断发展,已成为用户工作、生活中不可或缺的一部分。物联网接入设备数量的大幅增加以及用户对于无线通信传输速率和服务质量的要求越来越高,使得频谱资源变得的日益紧张。非正交多址接入（Non Orthogonal Multiple Access,NOMA）技术的应用允许用户共享频谱资源,有效提高了频谱资源的利用率及系统的吞吐量。但日益成熟的5G通信技术相较于4G通信技术而言,通信频率有所提高、信号覆盖范围有所减小,这一定程度上会导致小区边缘用户的通信质量无法达到理想状态。而协作中继技术的使用可以扩大基站信号的覆盖范围,从而提高小区边缘用户的信息传输速率,进而有效改善小区边缘用户的通信质量。然而在实际应用中,充当协作中继的物联网设备通常由电池供电,电池的频繁更换会带来成本增加。对于部署在复杂环境中物联网设备而言,电池更换难度大,人力成本更是难以把控。无线携能通信（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT）技术的应用使物联网设备能够从射频信号中收集能量,大大缓解了能量受限设备的供能压力。为了实现通信系统更高的频谱效率、更便捷的供能方式以及边缘用户更优的通信质量,将SWIPT技术应用到协作NOMA通信系统中。在考虑了两种基于SWIPT的协作NOMA通信系统的应用场景的基础上,通过对具有直接链路的用户使用最大比合并（Maximal Ratio Combining,MRC）方案,推导出不同场景下的用户遍历容量和系统遍历总容量。本文的主要研究内容如下:针对单中继协作NOMA通信系统存在能量受限的缺陷,引入SWIPT技术以解决能量受限中继用户的供能问题,并在此基础考虑了具有直接链路用户的情况。在该系统中,基站以NOMA协议发送信号,中继用户从基站发送的信号中收集能量,并以此作为第二阶段的发射功率向用户发送信号。为了提高所考虑系统的频谱效率和能量利用率,运用数学推导得出系统中继节点在功率分割（Power Splitting,PS）和时间切换（Time Switching,TS）两种策略下的用户遍历容量和系统遍历总容量的表达式,并通过蒙特卡洛仿真进行了验证。在仿真结果中,分析了功率分配因子和时间切换因子对遍历总容量的影响。并且在该系统中,针对具有直接链路的情况采用MRC方案能更加有效地提高用户的遍历容量和系统的遍历总容量。由于中继用户为能量受限用户,需要使用SWIPT技术来进行能量收集和信息解码,而良好的信道条件可以使中继用户能量收集效率更高和信息解码能力更强。在此基础上,进一步研究部分中继选择（Partial Relay Selection,PRS）方案对基于SWIPT协作NOMA系统的影响,根据基站与多中继用户之间链路的信道状态信息,选出信道状态最好的中继用户作为最佳中继用户,从而有效地提升第一阶段中继用户收集能量和信息解码的性能。在该系统中同样考虑了具有直接链路的用户,在第二阶段中,中继用户通过利用第一阶段中收集的能量作为发射功率将NOMA信号发送给用户。为提高所考虑系统的频谱效率和能量利用率,推导出该系统中PS和TS两种策略下用户遍历容量和系统遍历总容量的表达式,并通过蒙特卡洛仿真进行了验证。在仿真结果中,分析了中继用户个数和功率分配系数对遍历总容量的影响,并与单中继系统做了对比,结果表明在PRS方案下的多中继基于SWIPT协作NOMA系统相比于单中继基于SWIPT协作NOMA系统在遍历总容量方面表现更优。