无线中继技术(Relay)作为未来无线通信系统的关键技术之一在研究领域受到广泛关注,其能以较低的网络部署开销满足未来无线通信系统高速率、广覆盖的需求。同时,正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)被认为是未来宽带无线通信系统的关键技术之一。利用OFDM技术,可以有效降低宽带无线通信系统在多径衰落信道下的符号间干扰(Inter-Symbol Interference, ISI)。为了有效利用中继和OFDM技术的特点,相关研究已开始关注二者的融合,并将其作为未来无线通信系统提高系统容量、扩大系统覆盖的有效手段之一。在宽带无线中继系统中,一方面,无线中继多跳的传输方式有可能使两个节点之间的数据通信消耗更多的无线资源；另一方面,基于OFDM的传输方式为充分开发系统在频率维度上的多用户分集增益提供了可能,特别是数据传输在各跳链路上频率选择的相互独立特性为系统提供了更多分集增益的可能。因此,在宽带无线中继系统中,设计合理高效的无线资源分配算法,以降低多跳传输对于无线资源的需求,并充分利用系统多用户分集增益成为有效利用无线频谱资源,提升系统传输速率的重要手段。本论文在对无线中继传输特性深入分析的基础上,对于宽带无线中继系统中的资源分配问题进行研究,提出各种新型无线资源分配算法,并通过理论分析验证系统的特性及算法的有效性。在研究中采用逐步递进的方法,以理论研究为基础,并以计算机仿真为辅助。首先,研究平坦衰落信道下无线中继系统资源分配的相关问题。对于多中继节点传输场景进行建模,创新性地将自适应子帧分配与增量中继传输方式相结合,提出中继系统高效混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ)机制；同时,对多中继场景下的最优传输方式进行分析,研究最优中继节点选择策略,并对不同中继节点选择方案下的系统性能进行理论分析。其次,研究多径衰落信道下OFDM无线中继系统在单小区内资源分配的问题。以多用户、单中继场景为研究切入点,分析系统多跳链路的载波分配问题；并在此研究的基础上,首次分别对于上行和下行多用户、多中继场景下的联合载波和功率分配问题进行数学建模和分析,以凸优化理论为指导,利用其分解算法得到无线资源分配问题的最优解。再次,研究多径衰落信道下OFDM无线中继系统在多小区间的资源分配问题。研究分别对于小区内及小区间不同节点之间的资源分配问题进行讨论。在对系统共道干扰进行理论建模和分析的基础上,设计小区内节点间动态载波和功率分配方案；并提出了小区间基于频率、时间和时间-频率二维的半静态干扰协调机制。最后,研究3GPP LTE-Advanced系统中的无线中继技术,将标准化过程中对无线中继技术的相关讨论进行分析和总结；研究LTE-Advanced系统中与无线中继技术相关的资源分配问题,基于LTE-Advanced系统的特点提出新型资源分配算法；并根据LTE-Advanced系统参数搭建系统级仿真平台,验证资源分配算法的有效性。