无线协作通信技术能够扩大网络的覆盖范围并提高网络的服务质量和系统的鲁棒性,被公认为是未来移动通信网络的关键技术之一。同时,信息与通信技术(ICT)产业的蓬勃发展已使能源消耗呈急剧增长趋势。这不仅加剧了能量资源匮乏问题,还直接导致运营商运营成本的增加。从经济效益和可持续发展的角度来说,在满足无线网络中用户数据流量需求的同时,减小网络总能量消耗、提高系统能量效率将势在必行。本文从“节流”和“开源”两个角度研究了协作通信网络的节能问题。本文首先对无线协作多中继通信系统进行建模,信源和信宿通过多个相互独立的中继节点帮助完成信息的交换。为了获得分集增益同时降低系统能耗,本文首先从“节流”角度提出了一种联合自适应功率控制与最优路径选择方案,在保证信号传输质量的条件下优化系统的能量效率。然后,本文分析了基于联合自适应功率控制与最优路径选择方案的系统中断概率和能量效率,并与其他的基准方案作比较。仿真结果显示系统的中断概率和能量效率之间存在折中。在同样的中断性能下,以本文所提出的联合自适应功率控制和最优路径选择方案获得的系统能效明显优于其他方案。此外,能量收集逐渐成为另一种能够显著减小系统能量消耗、提高能量效率的方法。为了进一步提高系统的能量效率,本文从“开源”角度将同步无线信息与能量传输技术和能量收集技术应用到无线协作通信系统中,进一步研究了无线携能协作通信网络。其中能量受限的中继节点能够从接收到的信源信号中收集能量用于自身的运行。为了能够收集足够多的能量从而保证信号传输的可靠性,每个中继都根据获得的信道信息选择一个合适的功率分割系数分别用于信号解码和信息转发。基于中继节点获得的信道信息,本文还提出了不同的机会主义能量收集和中继选择方案。仿真实验结果表明,中继节点拥有的信道状态信息越多,中继节点能够在正确解码信源信号的前提下收集更多的能量,从而显著提高整个系统的中断性能。