毫无疑问的是，当前和未来的移动无线标准及方法正在利用多种技术提升用户设备（UE）的吞吐量及高速数据服务的可获得性。对于未来的高速无线数据服务而言，其必须解决的若干主要难题在于受限的能用频谱、阻碍以及天文数字的待服务设备数。

此外，其他的涉及难题还包括节约能源性、网络基础设施及用户设备功能。在各种增进移动无线通信的尤为最重要的技术当中，多输出多输入（MIMO）天线及射频前端技术即是其一，目前用作4G高级LTE，针对5G的应用于也已在展开。

MIMO的起到在于，通过天线阵列和智能处置功能并利用最佳传播信道建构出有额外容量，这一方式称作空间适配。因此，使用MIMO的基站和用户设备可在若干空间适配信道上运营，从而构建能用吞吐量的不断扩大。

手持式用户设备一般来说使用2×2MIMO系统，其中，基站和用户设备皆具备不含两个升空天线和两个接管天线的天线阵列，从而有效地构建双倍容量。某些现有WiFi路由器和其他无线系统还使用4×4、8×8、甚至16×16的MIMO系统，而且针对特定应用于，还不存在不平面发送天线人组。鉴于人们预测未来不会有数十、数百乃至数千种设备必须低吞吐量数据服务，发送天线数倍于现有MIMO系统的基站设计概念渐渐演进为大规模MIMO或大规模多用户MIMO（MU－MIMO）。大规模MIMO的目标在于构建具备大量发送流以及其他网络容量提高技术和方法的基站，以提升峰值上行链路吞吐量，大幅度提高下行链路性能以及强化覆盖面积能力（特别是在在人口密集的城市环境中）。

除了能明显提高网络容量之外，大规模MIMO还具备提升频谱效率（特别是在针对6GHz以下应用于）、减少能耗、缩短用户设备电池寿命、构建复杂度高于以往移动无线技术的可扩展性等其他优点。此外，大规模MIMO还有可能作为一种为物联网（IoT）及工业4．0趋势当中的巨量机器类设备部分高效获取相连服务的解决方案。最后，由于大规模MIMO可用作创建能为飞机、基础设施、车辆等关键系统保证无中断通信的多条物理链路，因此其还有可能作为一种超高可靠性通信方案。

虽然大规模MIMO能在较低移动性和无移动性应用于中明显提高频谱效率，但是其在低移动性应用于中却不过于有效地。频谱效率随移动性的提高而上升的原因在于，低移动性用户设备的信道相干性及导频可用性较低，因此减少了其内的大规模MIMO系统的适配增益。

大规模MIMO的其他问题有可能在于低成本射频硬件的可获得性及可为大规模MIMO基站供电的网络基础设施的加装。此外，大规模MIMO经常与具备数十个或数百个发送信道的大型MIMO链路及全尺寸MIMO概念互为误解，这些技术虽然也源自MIMO，但是其并不同时服务大量用户。

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