移动互联网和物联网发展迅速,大量设备接入网络,万物互联的时代正在到来。现有的通信技术已不能满足人们的需求。因此,有必要研究具有更高频谱效率的通信技术。非正交多址(NOMA)被认为是一种有效的频谱资源利用技术。NOMA通过将不同用户的信号在功率域上叠加发送,提升了频谱效率,满足了大规模接入的需求。在NOMA技术中,如何合理的分配功率对系统性能有很大影响,是NOMA技术的热点研究方向。此外,作为一种无线通信技术,开放的信道使得NOMA网络的安全性受到很大威胁。鉴于以上原因,本文研究了基于中继的NOMA网络中的功率分配问题,提出了一种利用NOMA中继辅助的频谱共享方案。同时,对于基于全双工多天线和半双工单天线中继的NOMA系统,分别提出了可行的安全性方案,并对系统的安全性能进行分析。主要工作概括如下:(1)提出了一种利用NOMA中继辅助的频谱共享方案,利用中继和信道条件好的次接收机辅助主接收机的信号传输。在保证系统正常工作的前提下,最大化了次级用户的速率和。仿真结果证明了所提方案的有效性。(2)提出了一种基于全双工多天线NOMA中继的安全传输方案,分为两个时隙。在第一时隙,利用全双工中继发射的人工噪声来保证私密信号安全。而在第二时隙,私密信号的安全由改进的串行干扰消除解码顺序和波束形成优化来保证。其中,提出的非凸波束形成优化问题被转化为凸优化问题,并通过迭代算法求解。仿真结果证明了所提方案的有效性。(3)提出了一种利用半双工单天线中继辅助的NOMA系统安全传输方案,分为两个时隙。在第一时隙,通过分配给私密信号较小的功率来保证安全性。而在第二时隙,通过让基站发送非私密信号干扰窃听者来保证安全性。同时本章还计算了非私密用户的中断概率和私密用户的安全中断概率。仿真结果证明了所提方案的有效性。