随着无线通信技术的不断发展，高速数据业务以及无处不在接入的需求正呈现出一种爆炸式的增长。根据预测到2020年，业务量将为目前业务量的1000倍，基于此，需要提升宽带无线接入网的能力，适应未来用户业务需求。
针对宽带无线接入的需求，目前欧盟、中国、日本、美国等均启动了第五代移动通信系统的需求与关键技术研究。从2G/3G到4G，每一代系统的更新，都伴随着新技术的更新，都是为了解决当时最主要的需求。5G(后4G)时代，小区越来越密集，对容量、耗能和业务的需求越来越高。提升网络吞吐量的主要手段包括，提升点到点链路的传输速率、扩展频谱资源、高密度部署的异构网络；对于高速发展的数据流量和用户对带宽的需求，现有4G蜂窝网络的多天线技术（8端口MU-MIMO、CoMP）很难满足需求。最近的研究表明，在基站端采用超大规模天线阵列（比如数百个天线或更多）可以带来很多的性能优势。这种基站采用大规模天线阵列的MU-MIMO被称为大规模天线阵列系统（Large Scale Antenna System，或称为Massive MIMO）。
本文旨在介绍5G中关键技术之一，Massive MIMO的现状以及在系统仿真中最关注的研究点。
应用场景
天线集中配置的Massive MIMO主要应用场景有城区覆盖、无线回传、郊区覆盖、局部热点。其中城区覆盖分为宏覆盖和微覆盖（例如高层写字楼）两种。无线回传主要解决基站之间的数据传输问题，特别是宏站与Small Cell之间的数据传输问题，郊区覆盖主要解决偏远地区的无线传输问题，局部热点主要针对大型赛事、演唱会、商场、露天集会、交通枢纽等用户密度高的区域。
考虑到天线尺寸、安装等实际问题，分布式天线也有用武之地，重点需要考虑天线之间的协作机制及信令传输问题。大规模天线未来主要应用场景可以从室外宏覆盖、高层覆盖、室内覆盖这三种主要场景划分。
研究方向
Massive MIMO，又称为large-scale MIMO。顾名思义，就是在基站端安装几百根天线（128根、256根或者更多），从而实现几百个天线同时发数据。
在沿用现有的LTE系统MAC+PHY的结构下，Massive MIMO的物理层研究的方向主要包括：基站天线架构设计、基站端预编码、基站端信号检测、基站端信道估计、控制信道性能改进（见表1）。
Massive MIMO的物理层研究的方向 |
