多用户网络是指能够同时支持网络中多个节点之间相互通信的系统。由于囊括了广播、协作、干扰等现实无线网络中的许多重要特性，这类网络得到学者们的广泛研究。多用户网络的容量限以及能达到这些容量限的编码方法是多用户信息论研究的重要方向，它对现实网络通信技术及系统设计有着不可替代的理论分析和实践指导作用。如用向量广播信道来研究多输入多输出技术，用中继信道来研究协作技术，用干扰信道来研究抗干扰技术等。虽然在过去的几十年里人们对多用户网络的研究已经取得了许多可喜的成果，但是理论还远远不够完善。本文分析了三种典型的多用户网络的容量限及传输策略问题，主要贡献如下：　　1、研究了高斯大规模多输入多输出广播信道的各态历经和容量及传输策略问题。分析得到了该信道在脏纸编码和广义迫零信道求逆方法下可达各态历经和速率的量级，信道的各态历经对称和容量量级，以及广义迫零信道求逆方法在极限情况下的渐近行为。研究表明，当发送端天线数相对于其服务的用户数（用户总天线数）足够大时，高斯随机信道矩阵的奇异值将以大概率趋于一个确定值。因此信道矩阵的随机性逐渐消失，从而使分析变得更加明确。此时由于脏纸编码是和容量可达的编码方法，而广义迫零信道求逆方法可以达到与脏纸编码相同的各态历经和速率量级，因此是各态历经和速率渐近最优的传输策略。同时在发送端天线数足够大的情况下，广义迫零信道求逆方法的最优功率分配以大概率趋近于均匀功率分配。这使得在大规模多输入多输出广播信道中采用均匀功率分配的广义迫零信道求逆方法既能保证总传输速率又能保证用户间公平性，是一种简单有效的传输策略。由于这种简单传输策略使得到达每个用户的速率都相同且是各态历经和速率渐近最优的，因此进一步得到了该信道的各态历经对称和容量量级。　　2、研究了仅有公共信息的两跳中继网络的容量和传输策略问题。分析得到了迄今为止单源、N中继、L个宿节点的高斯两跳中继网络最紧的容量下界，并提出了一种带退化信息集的部分译码转发编码方法。这种编码方法是在Chern和¨Ozg¨ur提出的部分译码转发编码方法基础上改进得到的。在Chern和¨Ozg¨ur的编码方法中，信道被看作广播信道和多址接入信道的级联。在只有一个宿节点时该方法所达到的最优速率与割集上界之间的距离不超过log N比特，但是当宿节点的个数L≥2时，此方法所达到的速率与割集上界之间的差距不可控。本文提出的编码方法在第一跳传输中与Chern-¨Ozg¨ur编码方法一样，即将公有信息拆分成与中继个数相同的N个部分，并采用叠加编码方法将拆分的信息广播给中继；中继端则根据广播信道的退化性分别译出自己能力范围内能译出的部分，然后采用叠加编码方法将信息通过L 个带退化信息集的多址接入信道发送给L个目的节点。由于在第二跳中采用相关协作传输的方法，该编码方法所达到的传输速率与割集上界之间的差距在任意系统参数和任意数量宿节点下可以控制在12 log N比特。从理论上来说，虽然在第二跳中采用相关协作可以提高传输速率，但是计算最大可达速率时寻找最优中继输入分布相当困难。本文提出一种折中的方法，即将中继输入分布限定为独立的高斯分布。虽然这种方法能达到的速率与割集上界之间的差距会放松到log N比特，但是此时仅需计算L2N个割集速率中的L(N+1)个来确定最大可达速率，因此提供了一种更加实用且复杂度低的估计高斯两跳中继网络的多播容量的方法。　　3、研究了高斯X信道的和容量和传输策略问题。通过将前人研究得到的2×2用户高斯X信道在噪声干扰域下的和容量结论扩展到M×M用户高斯X信道，得到了该信道的一些噪声干扰区域。由于信道由2用户对扩展到M用户对，分析2×2用户X信道噪声干扰区域时构造的边信息不再适用。受到多于两用户干扰信道中分析方法的启发，重新构造具有循环结构的向量和集合边信息，得到了该X信道的一些噪声干扰区域和容量上界。研究表明，当X信道处于本文提出的噪声干扰区域时，将其退化为潜在的干扰信道并在接收端将干扰当作噪声处理的方法可以达到信道的和容量，且该和容量与其相对应的干扰信道的和容量相等。