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移动互联网(MobileInternet,MI)和物联网(Internetof Things,IoT)的快速兴起发展,导致终端数量在未来将呈现指数式快速增长,对无线网络的连接数量、频谱效率提出了新的挑战。为有效提升系统整体频谱效率,支撑海量用户接入网络,达到5G绿色通信的目标,满足未来通信的全新需求,非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术应运而生。NOMA技术被认为是未来第五代移动通信系统(5G)中极具潜力的技术之一,其鲜明特点在于允许多个用户同频同时共享通信资源,而通过用户功率域的差异进行用户标识与区分。因此,NOMA具有可以支持更大规模的用户连接的技术优势,并且具有更高的频谱利用率。在NOMA中,由于串行干扰消除检测技术的引入,强信道用户在译码过程中必然会获取弱信道用户的发送信息,而这一译码结构特点所引入的空间分集,可通过协作通信被充分利用起来,进一步改善弱信道用户性能。在协作NOMA中,资源优化分配与协作用户选择是实现系统性能与复杂度折中的关键。因此,研究协作NOMA中的资源分配和中继选择策略具有重要意义。本篇文章以协作NOMA为对象,以提升系统整体吞吐量及整体频谱效率为目标,研究了不同场景下协作NOMA通信技术的资源分配问题。利用博弈论、凸优化理论等工具,设计了针对不同性能需求的资源分配优化方案。首先,在协作NOMA频谱资源共享系统中,提出了一种基于纳什讨价还价理论的功率分配和中继选择技术。该技术使得参与协作的多方效用函数的乘积和总可达速率最大化。再者,在传统移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)通信系统中,引入NOMA技术和协作通信技术,提出了一种基于MEC的协作NOMA通信系统中传输时隙和发送功率的联合优化技术。该技术可使系统总能量消耗最小化。本篇文章的研究内容和主要贡献如下:1)为满足多用户在同一时间进行通信的不同需求,本篇文章将NOMA技术引入到协作频谱资源共享系统,中继通信技术的引入也扩大了原始系统的通信范围。在该协作NOMA频谱资源共享系统模型中,为提升系统总传输速率,提出了基于纳什讨价还价理论的功率分配和中继选择技术。首先,考虑了一种典型下行通信场景。在此基础上,推导每个主要用户(Primary User,PU)和次要用户(Secondary User,SU)进行协作通信得到的传输速率,并构建相应的效用函数。然后,将主要用户和次要用户之间的协作关系,建模成多次要用户纳什讨价还价理论模型,提出优化问题。优化问题的目标是使PU-SU对的效用函数的乘积最大化。紧接着,针对优化问题,提出了理想的功率分配方案和中继选择策略。最后,仿真结果表明,所提出的功率分配方案和中继选择策略,可明显提升系统各用户的传输速率。2)本篇文章将协作NOMA通信技术引入传统MEC通信系统中,从而有效解决现有MEC系统中通信资源不足的问题,减少系统能量消耗。首先,在基于MEC的协作NOMA上行通信系统中,计算每个用户的传输速率,进而研究每个传输阶段及本地计算部分的能量消耗。然后,以最小化系统总能量消耗为目标,提出优化问题,并对传输时隙和发送功率进行联合优化。以上述优化问题为依据,同时借助凸优化理论的相关知识,利用拉格朗日对偶方法获得优化问题的最佳解决方案。最后,仿真结果表明,所提出的联合优化技术能够有效减少系统总能量消耗。