随着无线通信的发展,无压缩高清视频传输、海量下载等新业务的出现对速率的要求达到了吉比特数量级。调查研究表明,由于频谱资源稀缺,仅靠提高频谱利用率无法满足如此高速率的要求,从而使得高频段通信成为必然。近年来,世界各国开放了57～66GHz频谱资源,连续的9GHz带宽为实现高速无线通信提供了无限可能,吸引了学术界、工业界的广泛关注。CMOS等射频前端技术的发展进一步推动毫米波无线通信成为短距离无线通信的最有利候选者。60GHz频段毫米波的特性决定了毫米波无线通信需要采用定向天线来弥补大尺度空间传播损耗。作为毫米波的主要应用场景,密集室内无线个域网通常需要同时支持多对链路的接入和传输。信道划分情况却决定大部分国家只能覆盖2个信道,这意味着如何设计合理的接入机制和调度机制从而提高网络的空间复用能力成为提高网络负载能力的关键问题之一。同时密集网络中多对链路同时工作会导致同信道干扰过大,极大的限制了网络的能力提升,因而设计合理的干扰抑制机制也非常必要。本论文针对毫米波无线个域网中的空间复用、干扰抑制等关键技术展开研究,提出了新的解决方案。通过建立合理的数学模型、进行大量的计算机仿真,验证了本文所提以空间复用作为目标的启发式和最优链路调度算法；也验证了虚中继在干扰抑制方面的可行性。本论文的主要工作和创新点包括三个方面,总结如下：1)首先将干扰测量与波束成型过程结合,提出了具备干扰感知能力的波束成型机制,在搜集同信道干扰信息的同时减小了空间复用度量开销；然后通过引入冲突图归一化链路间干扰值,得出物理干扰模型下链路空间复用的条件--权重限制。以最大化所有服务时期中的共存链路数目为目标建立最优化问题。分解问题并提出启发式算法--最大共存可能算法。最后仿真验证与盲选算法、最大扇区差算法相比,最大共存可能算法带来的空间复用能力提升2)基于物理干扰模型和半双工限制得出链路间进行空间复用的条件,考虑链路不同业务需求建立了以最大化空间复用能力为目标的最小链路调度长度问题。采用适用于大型线性规划的列生成法将原问题分解为受限主问题和定价子问题。在定价子问题中分别考虑了功率控制、速率自适应技术对空间复用度的影响。选择IBM ILOG ODM Enterprise3.7作为求解工具,考察了不同天线配置情况,不同机制对空间复用增益的影响。3)考察多跳架构在空间复用度提升、干扰抑制方面的作用。在非PCP设备作为中继设备时首先得出物理干扰模型下的空间复用条件。然后考虑链路不同业务要求,以最小链路调度长度为目标分别建立了单跳和多跳架构下的最优调度问题。采用列生成法作为优化算法、IBM ILOG ODM Enterprise3.7作为求解工具获得单跳和多跳架构下最优调度结果。最后仿真验证多跳架构对空间复用增益的进一步提升。另外,结合具体场景验证采用反射体作为虚拟中继对干扰的抑制作用和对网络的性能提升。