计算机技术的不断成长,使得人们对移动通信的不同方面,如速率、带宽、服务质量,提出了更高的要求。协作分集,作为一种全新的空间分集技术,可以对抗无线信道衰落的有害影响,提高系统性能,改善通信质量,具有非常广阔的应用前景。而在采用协作分集技术的协作网络中应用下一代移动通信系统的关键技术,如中继、频谱聚合,则可以进一步提高网络的吞吐量和频谱资源的利用率。中继技术,通过中继节点的协作,改变了单一的直传模式,可以改善移动终端的链路质量,提高系统的频谱效率,因此,采用何种方法为用户选择中继,选择哪个中继为用户服务,就成为了协作系统中亟需解决的问题之一,受到越来越多的人的关注。另外,考虑到现网中的频谱分配方式和频谱使用规划,受限于连续分配策略和低频带的频谱资源缺乏的事实,我们很难在有限的频谱资源中找到大于LTE-Advanced要求的40MHz的连续带宽,为此,3GPP提出了频谱聚合技术,通过聚合两个或更多的离散频段,扩展系统的传输带宽,充分地利用当前的频谱资源,满足移动用户对带宽资源日益增长的需求。针对协作通信中的中继技术,本文分别从距离、系统吞吐量、中断概率、系统功率四个方面研究中继的选择策略,并以距离最小、系统吞吐量最大、中断概率最小和系统功率最小这四个方面为目标,设计并实现了四种中继选择算法：基于位置信息的算法复杂度低,实现容易；基于系统吞吐量最大化的算法可以获得最大的系统速率；基于中断概率最小化的算法可以获得最小的中断概率,提高系统的可靠性；基于系统功率最小化的算法可以减小系统功率,实现绿色节能。而针对协作通信中的频谱聚合技术,本文提出了基于离散频带的中继协作网络中的频谱聚合算法,与基于离散频带的非聚合算法相比,该算法可以在中继的辅助通信下,聚合离散的频谱碎片,形成更大的传输带宽,动态地改善频谱效率,增加系统吞吐量,提高频谱利用率。