60GHz毫米波无线通信是当前超高速无线传输领域的突破性前沿技术。随着多媒体技术和数据存储技术的迅速发展,新的应用期待Gbps级别以上的数据传输速率,并且这种需求会在不久的将来持续攀升。60GHz无线通信技术为此打开一扇天窗,成为低延迟高速率短距离无线通信的首选,它将带来全新的高速传输体验,改变我们的生活方式。本文基于60GHz信号的传输特点,在阵列天线、无线个域网和现有的信道接入机制等相关技术的基础上,对60GHz通信系统空间复用问题进行了研究,具体工作涉及以下几个方面：第一,研究了60GHz通信系统进行空间复用的技术基础,在此基础上建立了基于切换波束的60GHz无线个域网传输模型,并针对60GHz信号非视距传输困难的问题在前者的基础上建立了网内协作传输抗阻挡通信模型。第二,针对空间复用对IEEE 802.15.3c标准的多用户接入机制进行了改进,设计了一种空时复用的多址接入机制。第三,提出了一种基于空时复用的链路调度方案,充分利用了60GHz无线通信定向传输带来的高空间复用度。通过仿真和分析,证明该方案能在保证所有待通信链路均接入通信且享有一定公平性的前提下有效提高系统吞吐量,从而提高传输速率以满足未来高速无线应用的需求。第四,在前者的基础上,提出了一种基于空时复用的网内协作传输方案,具体涉及一种自适应协作链路调度算法,该算法能自动检测链路的传输情况,在判定直传路径受阻时快速切换至协作传输模式,选定最优协作节点并规划链路并行通信,在解决60GHz信号非视距传输问题的同时能获得很高的空间复用增益。最后,在系统可以提供网内无线节点精确位置信息的前提下提出了一种网内多跳协作并行传输方案,以期获得更高的数据传输速率。