利用中继技术可以以较低的建设成本扩大无线通信网络的覆盖范围。另外,当信源-目的节点间直连链路存在时,通过中继协作传输可以获得空间协作分集增益,从而有效地对抗信道衰落、提高传输的可靠性。目前,高频谱利用的中继协议与低复杂度的中继节点选择算法是该领域的两个研究热点。中继节点的半双工特性造成系统频谱利用率的损失。双向中继是一种高频谱利用的中继协议,该协议可以挽回由于中继节点的半双工特性造成的频谱利用率的损失。本文对双向中继协议的功率控制问题进行研究,提出了两种有效的功率控制算法,从而提高功率效率。但是,双向中继协议仅适用于信源-目的节点有信息交互的场景下。针对这一问题,本文提出了一种高频谱利用的、可以用于单向无线通信网络的中继协议,并研究该中继协议的功率控制问题。选择合适的中继节点是中继技术成功的关键。对于一个具有多信源-多中继的无线通信网络,由于信源间的竞争特性,中继节点的选择问题一般采用复杂度较高的集中式算法。本文提出了一种半分布式中继节点分配算法,该算法可以实现性能与复杂度的折中,尤其在发射信噪比较低时,算法性能接近最优。