文献综述（或调研报告）：
MIMO（Multiple-input Multiple-output，多入多出）技术利用多天线信道所提供的复用增益、分集增益和阵列增益可以大大地提高系统的频谱效率和链路可靠性。MIMO 技术对系统性能的提升取决于发射接收机的性能、信道状态及信道状态信息的获取程度。对无线连接和吞吐量的快速增长的需求是蜂窝网络的持续演进的动机之一[1]，[2]。由于大规模多输入多输出（MIMO）具有实现巨大的光谱和能量效率的能力，它被认为是一种新的有希望的突破性技术。在典型设想的架构中，具有数百或甚至数千个天线的阵列的每个基站（BS）利用多用户MIMO的关键思想，分别在相同频带中同时地服务几十或几百个单天线终端。 BS天线数量N和每个小区的终端数量K的这种差异提供了前所未有的空间自由度，这导致高吞吐量，另外允许低复杂度线性信号处理技术并且避免用户间干扰，不幸的是，被称为导频污染的基本问题降低了大规模MIMO系统的性能。它在其他小区中重复使用导频序列中出现，并且导致小区间干扰，即使当天线的数量变得非常大时。
由于多输入多输出(MIMO)技术具体巨大的容量优势，引发了把分布式天线系统(DAS)和MIMO 技术结合的想法，由此分布式多输入多输出(D-MIMO)引起了研究者的关注。D-MIMO 系统结合了MIMO 点对点通信的空间微分集和分布式系统的空间宏分集，能有效提高小区边缘用户的吞吐量，从而有效提高系统整体的EE/SE 性能。
多用户MIMO系统是一种点对点MIMO系统，在这个系统中，一个天线阵同时作为一些自主终端的复合器。这些终端可以很便宜，可以是单天线设备，而且复用吞吐量增益可以通过这些终端共享。一个多用户MIMO系统比一个点对点系统更能容忍传播环境：在直线传播的条件下，点对点系统的可能没有复用增益，但是仍存在于多用户MIMO系统中，并能提供超越瑞利的阵列方案的角度分离。[3]
应用于下一代系统的多用户MIMO（MU-MIMO）是有望提供数据速率的可标记增加的核心技术之一。 这样的系统包括与配备有多个天线的基站（BS）通信的几个同信道用户。 然而，向5G系统的技术过渡预计将需要一千倍的容量。
现有 4G 系统中 MU-MIMO 的频谱利用率并未达到业界的预期。特别是，由于基站（BS，Base Station）配置天线较少，空间分辨率有限，受复杂度制约无法使用容量可达的 DPC （Dirty Paper Coding）编码，使得 4G 系统中 MU-MIMO 的性能增益较小。为了大幅提高传输效率并降低能耗，2010 年，贝尔实验室的 Marzetta 教授提出在基站以大规模天线阵列替代目前的多天线，由此形成大规模 MIMO（Massive MIMO, Large-Scale MIMO , Large-Scale AntennaSystem）无线通信系统，可大幅度提高系统的容量[4]。
当基站端天线数目趋于无穷时（大规模 MIMO），多用户信道趋于正交，加性高斯白噪声以及互不相关的小区间干扰等负面影响全都可以忽略不计。在多小区蜂窝系统中，受限于信道相干时间，正交导频序列的数目是有限的，不可避免要在多个小区中重复使用这些正交的导频序列，导致基站端只能通过被邻小区干扰的导频信号进行信道估计，造成导频污染现象。目前，大规模 MIMO 系统的最大性能瓶颈在于导频污染。
文献 [5] 通过多小区协作进行导频污染预编码（PCP, Pilot Contamination Precoding）来减轻小区间干扰。又导频污染的影响与导频分配情况相关，比如，当不同小区的用户间干扰很大时，采用正交导频，而不同小区的用户间干扰较小时，可采用相同导频。从而有效减少用户间导频干扰，提升系统性能。另外，考虑到无线信道自然的稀疏性，可利用压缩感知技术，进行稀疏信道估计和导频设计，降低导频开销减轻导频污染 [6] 。由于导频污染的根源在于使用导频辅助的信道估计，因此，一种可行的方案是使用盲信道估计，不再使用导频从而避免导频污染[7]。利用接收信号的统计特性，可以在不依靠前导或导频信号的情况下进行信道估计，这就是盲信道估计。显然盲信道估计技术具有负荷小的优势。然而，它往往需要大量的接收信号来提取统计特性。盲信道估计技术的性能通常比使用训练符号的传统信道估计技术差。
因导频污染的影响，当基站天线数趋于无穷大时，基于导频辅助 LMMSE 信道估计的上行速率将趋于有限值。值得注意的是，除了接地和记录大量MIMO的理论之外，系统仿真和信道测量已经验证了它们的有发展前途的益处[8]。 然而，该技术的评估尚未深入进行。具体来说，考虑到获得完美和及时的CSI是至关重要的，因此通过包含信道缺陷对其行为的探索是必要的，以了解其真实极限。 这种缺陷包括导频污染 [9]，收发器硬件损伤[10]和相位噪声漂移[11]。 例如，由于导频污染效应而在信道中引起的误差构成瓶颈，因为它使天线数量的性能达到饱和。 作为因相邻小区中导频序列的重用而引起的多小区系统的固有弱点，其已经进行了彻底的研究。
除了上述缺陷之外，由于实际信道的时变性质，会导致出现延迟的CSIT。实际上，信道在通过估计学习时以及被用于预编码或检测时，会由于天线和散射体之间的相对运动而发生变化。虽然这是应该认真考虑的不完美信道状态信息CSIT不可避免的主要原因，，但在大规模MIMO中表征延迟CSIT的影响的努力仅在[12] - [14]中得到解决。
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