为了解决无线通信中的频谱瓶颈问题,毫米波以其大量的频谱资源优势(频率范围为30GHz~300GHz)成为下一代通信标准的传输载体。然而由于其独特的信号传播特性,毫米波链路衰减十分严重。为了补偿这种损耗,研究者们提出了三种波束成形技术形成定向增益以补偿这种高传播路径损耗,同时消除了用户之间的干扰,但也带来了相应的问题:(1)毫米波信道的不稳定性迫切需要改进,从而实现鲁棒性的传输。(2)高度定向链路被认为是伪线,使得第三方节点在定向传输过程中不能像Wi-Fi那样执行载波侦听,所以容易造成冲突。(3)当天线数目固定时,在密集网络中,有限的波束数量不能有效地提高网络容量。如何巧妙地解决这些问题引起我们对毫米波物理层和MAC层网络架构的思考。我们首先考虑如何提高信道的稳定性,使其不受周围环境变化影响。我们采用无速率码优化毫米波通信的速率自适应协议,实现多媒体数据在毫米波通信系统中高速稳定的传输。其次,我们根据系统吞吐量自适应调节合适的波束宽度使其尽可能地覆盖更多的用户而不产生波束间的干扰。最后我们设计了一个毫米波多址接入技术,利用可变的星座图来实现星座维度的复用,由此来激励更多用户在一个波束内进行并发传输。仿真结果表明,与传统的速率自适应编码方式相比,我们设计的细粒度无线视频流编码方式在不同的信道条件下,如加性高斯白噪声信道、平坦衰落信道、频率选择性衰落信道,可以实现更稳定的传输。甚至在多普勒效应的影响下,也能保持良好的性能。其次,我们提出的波束自适应多址接入架构与固定波束宽度相比,不仅可以提高网络容量还可以保证链路传输质量。