随着现代移动通信技术的飞速发展,人们希望在任何时间、任何地点都能与任何人或者物进行自由通信,基于中继协作技术的无线蜂窝网络的出现使传统无线蜂窝网络一直存在的覆盖和容量等诸多问题迎刃而解,中继协作技术成为了满足未来无线通信网络高速接入、大容量和优质服务需求的极具发展前景的方案。另一方面,人们不断提高的通信需求,使通信产业的能耗问题日益严重。在今天,绿色环保节能减排已然成为全球关注的热点问题。因此,在满足无线蜂窝网络不断增长的通信业务需求的同时,缓解无线蜂窝网络能量消耗,提升无线蜂窝网络能量效率势在必行。本文介绍了现有无线蜂窝网络所面临的无线资源紧张及网络能耗高等问题,阐述了引入中继协作技术的必要性,并在已有的研究基础上,归纳总结了中继协作通信系统模型、中继协作技术的特点、分类、应用及能量效率的度量方式。提出了两种能量高效协作传输方案,分别是基于视频业务的能量高效协作传输方案和基于解码转发的能量高效协作传输方案。前者在满足目前大量智能手机用户对数据及视频业务的需求的条件下,根据传统语音业务与数据及视频业务在业务特征和业务需求上存在的较大差异性,采用中继协作传输方案,建立了系统模型和数据传输模型,给出了视频传输过程的解析表达式,并针对用户即时请求与过去状态相互独立的特点,将动态规划算法与马尔可夫决策过程相结合,解决了用户请求过程中的相关问题,仿真验证表明,网络中存在大量热点视频时,本文提出的协作传输方案可以有效的提高网络能效。后者综合考虑了链路干扰因素、中断概率及SINR需求,详细分析了直接传输和协作传输的链路性能,并基于半双工解码转发中继协作传输模式,给出了功率控制算法的解析表达式,通过解决非凸优化问题,得到全局最优解,系统仿真结果表明,与传统的无中继协作的蜂窝网络传输机制和普通两跳中继蜂窝通信系统传输机制相比,本文所提出的协作传输模式可以有效的改善通信系统的能量消耗。