本文解决了多输入多输出(MIMO)广播信道中满足用户速率要求的最小传输能量问题。从信息论的角度来说,广播信道的容量极限可以由一种称为dirty-paper coding (DPC)技术来达到。计算DPC可达域的一个重要条件是需要预先知道用户编码顺序。我们提出了两种DPC用户编码顺序算法。第一种算法中,我们首先利用广播-多接入对偶性将原问题转化到更容易解决的多接入端,然后使用模拟退火算法寻找该组合优化问题的次优解。第二种算法中,我们发展了一种现有的最优算法,通过挑选初始值使该算法收敛速度提高了大约20%。更重要的,我们发现该算法在特定情况下会出现振荡而无法收敛。我们提出了侦测和解决振荡问题的方法。利用前面算法得到的最小能量作为理论极限,我们比较了各种多接入方式的优点和缺点。实验结果表明,在有信道衰落的环境中,对于时延敏感应用,非正交接入方式比正交接入方式有更高的谱-功率效率。同时我们也表明采用最新的传输与检测技术,非正交接入理论上的优势可以被实现。我们讨论和比较了这些接入方式在实际应用方面的因素,指出综合正交和非正交方式优点的hybrid系统可能是未来无线蜂窝通信的一种可行方案。