双向中继具有提高系统频谱效率和扩大小区边缘覆盖面积的优势;OFDM因其高效地对抗深度衰落和获得高的频谱利用率已成为4G无线网络的关键技术之一,因此将双向中继与OFDM结合起来具有极大地研究价值。在双向中继OFDM网络中,对资源进行合理分配是提高系统性能的关键,其可分配资源有子载波、功率和多中继等。本文介绍了OFDM与双向中继技术的基本原理,重点研究了单用户单中继双向中继OFDM网络、多用户单中继双向中继OFDM网络、多用户多中继双向中继OFDM网络的资源优化分配问题。首先,在单用户单中继场景下提出了一种低复杂度的资源优化分配算法。该算法基于信道增益值大小排序进行子载波配对,在此基础上提出建立用户和中继节点间的最优功率分配比例关系,将三层功率最优化问题简化为一层最优化问题,以较小的复杂度获得了各节点上分配的功率占所在子载波对上分配功率的比重;接着利用Lagrange对偶和内点法求解单个子载波上所需分配的功率;最终,求得所有节点上的功率分配值。仿真实验表明,所提的算法能显著提升系统总速率,且性能随子载波数的增多而提升。其次,针对多用户单中继场景提出一种速率比粗略公平的贪婪子载波匹配和迭代公平调节功率分配算法。该算法先提出粗略确保用户对间公平性的贪婪子载波配对算法;然后结合节点间的最优功率分配比例关系、Lagrange对偶和内点法求解功率资源的最优化分配;在此基础上,提出“二分法”迭代公平调节功率分配算法实现用户对间的公平性。仿真验证表明,所提策略在确保用户对间公平性的前提下显著地提升了系统总速率,逼近最优分配策略。最后,在多用户多中继环境下研究了一种确保用户最低期望速率的子载波配对与功率优化分配算法。联合考虑子载波配对、中继策略选择、功率优化分配、用户对间公平性,提出一种满足用户最低速率约束的子载波配对算法;在此基础上运用Lagrange对偶和次梯度搜索算法给出最优的功率分配策略。仿真分析得出,本文所提算法不但获得了很好的资源利用率而且达到很高的用户公平性。