随着移动通信的发展和智能手机的普及,无线通信产业的全球碳排放量也急剧增加,为此提出了“绿色通信”的口号,其目标是节能减排,提高能效。中继作为一种有效的节能手段,可以将远距离的传输分割为多个短距离的传输,从而降低源节点的能耗；然而中继自身的能耗也增加了系统的总能耗。而近年来比较热门的能量收集(Energy Harvesting, EH)技术,可以从外界的可再生能源中收集并存储能量,这些能源包括太阳能、风能、热能、动能和浓度差能等。能量收集技术可以用来给中继供电,从而解决能耗问题。能量收集技术一方面利用了原本可能会被浪费掉的能量,可以实现零碳排放,但是另一方面,这些收集来的可再生能量的大小和获得时间具有很强的随机性,无法保证长时间的通信质量。因此,本研究提出了一种混合供电的中继系统,即源节点或基站由传统的电网能源供电,中继由能量收集设备收集到的能量供电以辅助源节点或基站进行通信。此外,考虑到实际通信系统中的非理想电路功耗,我们在混合供电中继系统中引入了休眠机制。在实时混合供电中继系统中,根据每个时隙中继收集到的不同能量大小,本文研究了如何优化每个时隙内的发送功率和工作时间长度,使每个时隙的能效最优且其平均吞吐量能够满足给定的平均吞吐量需求。利用拟凸优化方法,本文提出了一种实时混合供电中继系统中的能效最优传输策略,并分析了该传输策略下系统的能效和容量特性。在延时容忍的通信系统中,根据在一段给定时间内的每个时隙中继收集到的不同能量大小,本文研究了如何优化每个时隙内的发送功率和工作时间长度,使这段时间内的能效最优且其平均吞吐量能够满足给定的平均吞吐量需求。根据传输开始前是否已知信道状况和中继的能量到达情况,本文分离线和在线两种情况进行研究。利用动态规划方法,本文提出了延时容忍混合供电中继系统中的离线和在线能效最优传输策略。但是考虑到动态规划算法的计算复杂度,本文根据拟凸特性提出了一种启发式算法,并分析了该算法下系统的能效和容量特性。