在即将普及的5G无线通信系统中,对通信质量以及传输速率的需求不断增长,但微波频段的可用频谱资源已达不到人们的要求,这一事实促使人们考虑能提供更高通信带宽的更高频段,传统的低频率无线通信技术已经无法提供足够的通信服务来满足人们对无线传输速率的需要。毫米波频带被认为是未来无线网络中极高数据速率接入的最有希望的候选者,业界和学术界都越来越多地达成共识,在5G无线系统中,毫米波将会发挥着重要作用。毫米波具有高频,短波长,大带宽的特点,而且与大气成分(例如氧气)的高相互作用以及对大多数固体材料的高衰减,所以在家庭环境中,家具或者人体本身等障碍物都会对毫米波通信链路造成一定的遮挡,这些障碍物都会使得信号大幅度的衰减,严重的遮挡甚至可能造成通信链路的阻塞,从而使得数据传输中断,链路将无法进行通信传输。当障碍物出现在发送、接收端间的直接链路中时,目前较为常用的两种解决方案来缓解这种阻塞:回退(fallback)和中继(relay)。回退的解决方案是在链路被阻塞的期间切换到微波频段(例如2.4 GHz)进行较低速率的传输,并在障碍物消失后再返回到毫米波频段继续进行高速率的传输。另一种解决方式是通过设立中继节点来转发数据,从而达到以两条畅通的中继链路来替换那条被遮挡的直接链路的目的,绕过了障碍物,保证信号源到目标节点的数据传输的通畅,提升了整体的通信质量。但是对于实际情况,直连链路一般比中继链路传输的速率快,当直连链路变得不阻塞了,再由中继回到直连链路传输,显然吞吐率更高。但能否回到直连链路需要探测,毫米波链路的探测需要时间开销,这个开销与探测频度、探测波束宽度都有关。所以何时探测,采用何种波束宽度探测是毫米波中继通信中的重要问题。本文分析了单中继毫米波通信系统在独立阻塞模型和排队论阻塞模型下的吞吐率,得到了理论分析结果,并通过仿真证明了理论分析的正确性;研究了独立阻塞模型和排队论阻塞模型下的波束宽度以及探测时长的优化问题;提出了优化方案,通过仿真结果证明,该方案与传统方案相比,能够获得更高的吞吐率,整体性能得到了提升。