毫無(wú)疑問(wèn)的是，當前和未來(lái)的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)標準及方法正在利用多種技術(shù)提高用戶(hù)設備（UE）的吞吐量及高速數據服務(wù)的可獲得性。對于未來(lái)的高速無(wú)線(xiàn)數據服務(wù)而言，其需要克服的若干主要難題在于有限的可用頻譜、干擾以及天文數字的待服務(wù)設備數。此外，其他的相關(guān)難題還包括節能性、網(wǎng)絡(luò )基礎設施及用戶(hù)設備功能。在各種促進(jìn)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信的最為重要的技術(shù)當中，多輸入多輸出（MIMO）天線(xiàn)及射頻前端技術(shù)即是其一，目前用于4G高級LTE，針對5G的應用也已在進(jìn)行。

        MIMO的作用在于，通過(guò)天線(xiàn)陣列和智能處理功能并利用優(yōu)秀傳播信道創(chuàng )造出額外容量，這一方式稱(chēng)為空間復用。因此，采用MIMO的基站和用戶(hù)設備可在若干空間復用信道上運行，從而實(shí)現可用吞吐量的擴大。手持式用戶(hù)設備通常采用2×2 MIMO系統，其中，基站和用戶(hù)設備均具有含兩個(gè)發(fā)射天線(xiàn)和兩個(gè)接收天線(xiàn)的天線(xiàn)陣列，從而有效地實(shí)現雙倍容量。某些現有WiFi路由器和其他無(wú)線(xiàn)系統還采用4×4、8×8、甚至16×16的MIMO系統，而且針對特定應用，還存在不對稱(chēng)收發(fā)天線(xiàn)組合。

        鑒于人們預測未來(lái)會(huì )有數十、數百乃至數千種設備需要高吞吐量數據服務(wù)，收發(fā)天線(xiàn)數倍于現有MIMO系統的基站設計概念逐漸演變?yōu)榇笠幠IMO或大規模多用戶(hù)MIMO（MU－MIMO）。

        大規模MIMO的目標在于實(shí)現具有大量收發(fā)流以及其他網(wǎng)絡(luò )容量提升技術(shù)和方法的基站，以提高峰值下行鏈路吞吐量，大幅改善上行鏈路性能以及增強覆蓋能力（尤其在人口密集的城市環(huán)境中）。除了能顯著(zhù)提升網(wǎng)絡(luò )容量之外，大規模MIMO還具有提高頻譜效率（尤其針對6GHz以下應用）、降低能耗、延長(cháng)用戶(hù)設備電池壽命、實(shí)現復雜度低于以往移動(dòng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的可擴展性等其他優(yōu)點(diǎn)。此外，大規模MIMO還可能作為一種為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）及工業(yè)4．0趨勢當中的巨量機器類(lèi)設備部分高效提供連接服務(wù)的解決方案。最后，由于大規模MIMO可用于建立能為飛機、基礎設施、車(chē)輛等關(guān)鍵系統確保無(wú)中斷通信的多條物理鏈路，因此其還可能作為一種超高可靠性通信方案。

        雖然大規模MIMO能在低移動(dòng)性和無(wú)移動(dòng)性應用中顯著(zhù)改善頻譜效率，但是其在高移動(dòng)性應用中卻不太有效。頻譜效率隨移動(dòng)性的提升而下降的原因在于，高移動(dòng)性用戶(hù)設備的信道相干性及導頻可用性較低，因此降低了其內的大規模MIMO系統的復用增益。大規模MIMO的其他問(wèn)題可能在于低成本射頻硬件的可獲得性及可為大規模MIMO基站供電的網(wǎng)絡(luò )基礎設施的安裝。

        此外，大規模MIMO常與具有數十個(gè)或數百個(gè)收發(fā)信道的大型MIMO鏈路及全尺寸MIMO概念相混淆，這些技術(shù)雖然也源于MIMO，但是其并不同時(shí)服務(wù)大量用戶(hù)。