随着第5代（5G）移动通信的发展，无线中继技术也发挥了更加重要的作用，无线中继技术可以扩大无线通信的传输距离和提高通信业务的可靠性；随着绿色通信理念的提出，使得能量效率（EE，energy efficiency）成为无线中继系统的研究热点，特别是下行链路能量效率（DLEE，downlink transmission energy efficiency）。本文针对无线中继系统，开展了以提升系统的EE为目标的信息传输、功率优化等问题的研究，提出了相应的传输策略和功率优化方案，进一步实现绿色通信。本文主要做的研究内容和贡献如下：
　　1、考虑无线中继网络中的三节点中继传输系统，节点之间可以通过中继来进行通信，同时也可以通过直接传输(DT,direct transmission)进行通信，以提高系统能效为目的，本文提出了一种高能效自适应传输算法。本文在直接传输，单向中继传输(OWRT,one-way relay transmission)以及双向中继传输(TWRT,two-way relay transmission)三种传输模式下，分析了各种传输模式对无线中继系统能效的影响，仿真出了这三种传输模式下的无线中继系统的EE。通过对比分析发现由于系统的传输速率在不同时刻是不一定相同的，采用单一的传输模式并不是使系统EE最高的方案。为此，本文提出在传输速率变化的情况下，通过计算决定传输速率范围的阈值，最终系统根据阈值自适应地去选择EE较高的传输模式来进行传输。仿真分析实现了在不同的传输速率范围内，哪一个传输模式的能效较高，无线中继系统就采用哪一种传输模式。
　　2、提出了一种改进型放大转发（RAF，revised amplify and forward）协议无线中继系统下的中继功率优化方案。经典的放大转发（AF，amplify and forward）协议在目的端只是合并时隙2接收到的信息，而改进型放大转发协议则是在目的端将两个时隙接收到的所有信号都采用最大比合并(MRC,maximum ratio combining)技术进行合并了。在一个三节点无线中继系统中，假设各用户节点获得的是理想的信道状态信息（CSI，channel state information），中继采用RAF协议，通过对比分析中继节点两侧传输信道的信噪比（SNR，signal to noise ratio）大小，来确定中继节点的发射功率，以此达到优化中继节点功率的目的。仿真结果表明，由信噪比的比值计算出此时中继节点的发射功率值，可以达到提高系统能量效率和频谱效率（SE，spectrum efficiency）的目的。
　　3、在无线中继系统中各节点获得的CSI是不完美的情况下，本文分析推导出改进型放大转发中继系统的SE、EE等性能指标的表达式，并分析比较了不同数值大小的信道估计误差对系统SE的影响。为了提高无线中继系统的能效，本文提出了一种以能效为目标函数的最优功率分配算法，以系统节点总的发射功率为限制条件，推导并计算得出各个节点的最优功率值。仿真结果表明，针对RAF无线中继系统提出的最优功率分配算法，利用KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件求得最优的源节点和中继节点的发射功率，可以达到提高系统EE的目的。