毫(hao)無疑問的(de)(de)是，當前和(he)未來的(de)(de)移動無線標準(zhun)及方法正在(zai)利用(yong)多種(zhong)技(ji)術(shu)提高用(yong)戶(hu)設(she)備(bei)（UE）的(de)(de)吞吐量及高速(su)數(shu)據服務(wu)(wu)的(de)(de)可獲得性。對于未來的(de)(de)高速(su)無線數(shu)據服務(wu)(wu)而言，其需(xu)要克服的(de)(de)若干主要難題在(zai)于有限的(de)(de)可用(yong)頻譜、干擾以及天文數(shu)字的(de)(de)待服務(wu)(wu)設(she)備(bei)數(shu)。此外，其他的(de)(de)相關難題還包(bao)括節能(neng)性、網(wang)絡基礎設(she)施及用(yong)戶(hu)設(she)備(bei)功(gong)能(neng)。在(zai)各種(zhong)促進(jin)移動無線通(tong)信的(de)(de)最為(wei)重要的(de)(de)技(ji)術(shu)當中(zhong)，多輸(shu)入多輸(shu)出（MIMO）天線及射頻前端技(ji)術(shu)即(ji)是其一，目前用(yong)于4G高級LTE，針對5G的(de)(de)應(ying)用(yong)也已在(zai)進(jin)行。

        MIMO的作(zuo)用(yong)(yong)在于，通過天線陣(zhen)列和(he)(he)智能處理功能并利(li)用(yong)(yong)優秀傳播信(xin)道創造出(chu)額外容(rong)量(liang)，這(zhe)一方式(shi)稱(cheng)為空(kong)間復用(yong)(yong)。因此，采用(yong)(yong)MIMO的基站和(he)(he)用(yong)(yong)戶(hu)設(she)備可在若干空(kong)間復用(yong)(yong)信(xin)道上(shang)運行，從而(er)(er)實(shi)現(xian)可用(yong)(yong)吞(tun)吐量(liang)的擴大。手持式(shi)用(yong)(yong)戶(hu)設(she)備通常采用(yong)(yong)2×2 MIMO系統(tong)，其中，基站和(he)(he)用(yong)(yong)戶(hu)設(she)備均具有(you)含兩(liang)個發射天線和(he)(he)兩(liang)個接收(shou)天線的天線陣(zhen)列，從而(er)(er)有(you)效地實(shi)現(xian)雙倍(bei)容(rong)量(liang)。某些現(xian)有(you)WiFi路由器和(he)(he)其他無線系統(tong)還采用(yong)(yong)4×4、8×8、甚至16×16的MIMO系統(tong)，而(er)(er)且針對特定(ding)應用(yong)(yong)，還存在不對稱(cheng)收(shou)發天線組合。

        鑒于(yu)人們預測未來會有(you)數(shu)十、數(shu)百乃至數(shu)千種設備需(xu)要高(gao)吞吐量數(shu)據服(fu)務，收發天(tian)線數(shu)倍于(yu)現有(you)MIMO系統的基(ji)站設計(ji)概念逐漸演變為大規模(mo)MIMO或(huo)大規模(mo)多用戶(hu)MIMO（MU－MIMO）。

        大(da)規(gui)模(mo)(mo)MIMO的(de)目標在于實(shi)現具有(you)大(da)量(liang)(liang)收發(fa)流以及其(qi)(qi)(qi)他網絡容(rong)量(liang)(liang)提(ti)升技(ji)術(shu)和(he)方(fang)法的(de)基(ji)站，以提(ti)高(gao)峰值(zhi)下(xia)行鏈(lian)(lian)路(lu)吞吐量(liang)(liang)，大(da)幅(fu)改善上行鏈(lian)(lian)路(lu)性能以及增強覆蓋能力(li)（尤(you)(you)其(qi)(qi)(qi)在人口(kou)密集的(de)城市環境中(zhong)）。除了能顯著提(ti)升網絡容(rong)量(liang)(liang)之外(wai)，大(da)規(gui)模(mo)(mo)MIMO還具有(you)提(ti)高(gao)頻譜(pu)效率（尤(you)(you)其(qi)(qi)(qi)針(zhen)對(dui)6GHz以下(xia)應用）、降低能耗、延(yan)長用戶設(she)(she)備(bei)(bei)電池壽命、實(shi)現復雜度低于以往移動無(wu)線技(ji)術(shu)的(de)可擴(kuo)展(zhan)性等其(qi)(qi)(qi)他優(you)點(dian)。此外(wai)，大(da)規(gui)模(mo)(mo)MIMO還可能作(zuo)為(wei)(wei)一種(zhong)為(wei)(wei)物聯網（IoT）及工業4．0趨勢(shi)當中(zhong)的(de)巨量(liang)(liang)機(ji)(ji)器類設(she)(she)備(bei)(bei)部分高(gao)效提(ti)供連(lian)接服(fu)務的(de)解(jie)決方(fang)案。最后，由于大(da)規(gui)模(mo)(mo)MIMO可用于建立能為(wei)(wei)飛機(ji)(ji)、基(ji)礎設(she)(she)施、車輛等關(guan)鍵系(xi)統確保無(wu)中(zhong)斷通信(xin)的(de)多條物理鏈(lian)(lian)路(lu)，因此其(qi)(qi)(qi)還可能作(zuo)為(wei)(wei)一種(zhong)超(chao)高(gao)可靠(kao)性通信(xin)方(fang)案。

        雖然(ran)大(da)(da)規模(mo)(mo)MIMO能(neng)在(zai)低(di)移(yi)動(dong)(dong)性(xing)(xing)和無移(yi)動(dong)(dong)性(xing)(xing)應用中顯著改善頻譜效率，但是其在(zai)高移(yi)動(dong)(dong)性(xing)(xing)應用中卻不太(tai)有(you)效。頻譜效率隨移(yi)動(dong)(dong)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)提升而下降的(de)(de)(de)原因在(zai)于，高移(yi)動(dong)(dong)性(xing)(xing)用戶設備的(de)(de)(de)信道相干(gan)性(xing)(xing)及導(dao)頻可(ke)用性(xing)(xing)較(jiao)低(di)，因此降低(di)了其內的(de)(de)(de)大(da)(da)規模(mo)(mo)MIMO系統的(de)(de)(de)復(fu)用增益。大(da)(da)規模(mo)(mo)MIMO的(de)(de)(de)其他(ta)問題可(ke)能(neng)在(zai)于低(di)成本射頻硬件的(de)(de)(de)可(ke)獲(huo)得性(xing)(xing)及可(ke)為大(da)(da)規模(mo)(mo)MIMO基站供電(dian)的(de)(de)(de)網(wang)絡基礎(chu)設施的(de)(de)(de)安裝。

        此(ci)外，大規模MIMO常(chang)與具有數十(shi)個(ge)或數百(bai)個(ge)收發信道(dao)的大型MIMO鏈(lian)路及全(quan)尺寸(cun)MIMO概念相混淆，這些技術雖(sui)然也源于MIMO，但是其并不同時(shi)服務大量用戶。