大规模MIMO是一种多用户MIMO系统，它通过空间复用在时分双工信道上进行空间复用，依赖信道的互易性和信道互易性，是一种多用户MIMO系统。 上行链路导频以获取信道状态信息。
随着科技的发展，5g的到来，要求单位面积的吞吐量必须提升。为了提升吞吐量，引出了以下三种方法：
（一）增加频谱宽度
（二）增加单位面积的基站数量（BS）
（三）提高单位蜂巢的SE
然而，增加频带宽度，意味着运行商得淘汰一大批光纤宽带仪器，使得运营商利润大大降低，所以增加频谱宽度，不是最好的方法。第二个就是增加单位面积的基站数量，然而基站数量有一定的上限，超过这个上限，各个基站之间信号会互相影响，导致用户体验下降，还会增加很多成本。所以最好的方法就是提高单位蜂巢的频谱效益。对于SE，有很多种改进SE的方法：更多的发射功率，更多的天线或是多用户多输入多输出(MIMO)。
此时我们引入了跟SE有关的视线传输（LoS）和非视线传输（NLoS）.通过对应的公式以及画出相应的图形，我们可以得到当发射功率趋于无限大的时候，SE趋于某一个固定的值;当天线趋于无限多的时候，SE也趋于一个固定的值，所以这两种方法并不能有效的提高系统的SE.只能选择MIMO技术。
MIMO技术要比SIMO,SISO以及MISO技术更能充分的利用频谱效益。那么具体时间多少用户和多少天线数量才合适呢？
此时，我们用M表示天线数量，用K表示对应的用户数量，引入信噪比SNR。令M/K=c。
当c=0或c=∞时，SE均趋近于零。只有当c为非零常数时，SE才会随着M或K或c的增加而增加。
与传统的mimo相比，massive mimo的不同之处主要在于，当天线趋于无穷时，信道之间趋于正交。系统的很多性能都只与大尺度相关，与小尺度无关，基站的几百根天线的频道设计要耗费大量的时频资源，所以基于导频的信道估计方式不可取。在主要用于4g的两种通信技术：TDD,FDD中，更加适合MIMO 的是TDD技术。因为它具有一系列的优点：
（一）高频谱利用率。在传统的FDD模式中，双方应同时接收和发送消息。习惯上分配两个最近的通道：一个用于发送，另一个用于接收。此通信模式必须同时使用两个通道。 TDD模式只需要一个通道，该通道在时间上进行成帧和分段。它将帧周期分为两个段，一个用于发送，一个用于接收，然后相应地重复。
（二）接收和发送简单，成本降低。由于每个信道必须用于FDD模式的接收和接收，因此必须通过昂贵的双工器将信号发送到天线，以使接收和接收信号不会相互干扰。在TDD模式下不存在这个问题，这不仅消除了接入双工器引起的插入损耗，而且简化了收发器处理，降低了成本，减少了设备的体积。由于TDD模式每时每刻都在发送或接收，因此与FDD模式相比，它在射频处理中要简单得多。
（三）低功率控制要求。为了提高频谱的利用率，在蜂窝系统中，频率在每个扇区中重复使用。为了重用每个扇区的频率，该扇区的功率控制非常重要。如果相同的频率辐射到相邻扇区，则会引起相互干扰。在FDD模式的无线通信系统中，功率控制是通过反馈实现的，主要是因为上下频率不同。为了减少同频干扰，每个用户单元必须在保证可接收性能的前提下以最低功率传输信息，这需要非常精确的功率控制;同时，为了克服所谓的近远效应，需要快速有效的功率控制;另外，下行链路衰落因子是无关紧要的，这需要闭环功率。速率控制。因此，FDD模式无线通信系统对功率控制极其敏感，并且功率控制的失败将导致非常严重的系统容量下降。
（四）信道利用率高。使用具有自适应动态调整的TDD双工模式，根据业务量调整上下行带宽，即使对于非对称业务，带宽利用率也几乎达到100％。
但是，在数量庞大的蜂巢和用户之间进行信号传输，难免会有导频污染，减少导频污染的方法，目前主要用利用矩阵来实现避免蜂巢间的导频污染和总天线的导频污染。
