說到大規(guī)模MIMO的定義,，最常想到的就是 T. L. Marzetta在2010年那篇文獻中指出的：“by increasing the number of antennas at the base station, we can average out the effects of fading, thermal noise and intra-cell interference.”
即通過增加基站端的天線,，可以平均掉衰落、噪聲,、小區(qū)內(nèi)干擾等,，在分析方法上體現(xiàn)為大數(shù)定理、中心極限定理的應(yīng)用，這樣帶來的一個好處是：大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信號處理方法不需要再采用復雜的非線性設(shè)計來避免上述提到的干擾,，而只需要簡單的線性設(shè)計即可實現(xiàn)較好的系統(tǒng)性能,。
比如在預編碼方法研究方面（預編碼/波束成形在Martin JIANG的回答中有詳細的介紹）：傳統(tǒng)的MIMO系統(tǒng)中一般研究非線性預編碼方案，比如DPC（dirty-paper coding,，臟紙）,，而大規(guī)模MIMO中一般采用線性預編碼，比如MRT（最大比發(fā)送）,、ZF（迫零）,、MMSE（最小均方誤差）。DPC這類算法的復雜度較高,，隨著基站天線數(shù)量的增加,，若采用非線性預編碼會導致基站的計算復雜度激增，顯然DPC這類方法不再適用于大規(guī)模MIMO,。此外,，Lund University做了一些實際的測量（見文獻“Linear pre-coding performance in measured very-large MIMO channels”），實驗結(jié)果表明,，在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,，采用低復雜度的線性預編碼即可實現(xiàn)DPC預編碼的98%的性能。
由此可見,，天線數(shù)量的增加直接導致了信號處理方法的不同,引發(fā)了新的問題和挑戰(zhàn)：
1,、信道測量和建模。
Trigger：天線數(shù)增加后信道特性會如何變化,，相關(guān)性,、信道衰落特性等都需要測量和研究，而信道建模是理論研究的基礎(chǔ),，如果信道模型是錯的話,，很多研究將失去意義。
2,、導頻設(shè)計以及降低導頻污染研究,。
Trigger：天線數(shù)目增加后，噪聲,、小區(qū)內(nèi)干擾等非相關(guān)因素都會隨之消失,，而導頻污染會成為限制大規(guī)模MIMO性能的唯一因素。如何分配導頻,、如何分配導頻功率來降低導頻污染等問題變得更為重要,。
3、FDD模式下,，下行信道估計,、信號反饋、兩階段預編碼等研究。
Trigger：下行信道估計的導頻符號開銷正比于基站天線數(shù)目（需大于等于天線數(shù)）,，然而相干時間內(nèi)可發(fā)送的數(shù)據(jù)符號數(shù)目有限（比如200）,，導頻開銷過大會嚴重降低有用數(shù)據(jù)符號的發(fā)送，同理,，用戶估計出信道后,，將信道狀態(tài)信息反饋給基站亦需要較大開銷，導致低頻譜效率,。
4,、降低硬件開銷的混合預編碼結(jié)構(gòu)和方法研究。
Trigger：傳統(tǒng)的信號處理方法需要每根天線對應(yīng)一個射頻鏈路,，然而射頻鏈路非常昂貴,，隨著天線數(shù)增加，硬件和能量開銷都會隨之增大,，所以如果設(shè)計和研究降低射頻鏈路的預編碼方案非常重要,。
5、低精度硬件和非完美硬件下的信號處理研究,。
Trigger：該問題仍然是由天線數(shù)增加導致硬件開銷大的問題引發(fā)的,，為了降低硬件的成本，通常會采用不完美的硬件（低成本,、低精度硬件），在這種情況下如何進行信號處理,，以及如何彌補硬件的不足,。
6、其他利用空間自由度,、統(tǒng)計信道狀態(tài)信息,、波束選擇、天線選擇等系列研究,。
最后,，下面簡要回答下最初提到的兩個問題：1、大規(guī)模MIMO與MIMO的區(qū)別：天線數(shù)顯著增加,，導致信道的空間特性,，信號的處理方法等方面均發(fā)生明顯變化，引發(fā)了新的問題和挑戰(zhàn),。2,、MIMO與大規(guī)模MIMO中的方法是否可以通用：MIMO中的信號處理方法原則上可以直接用到大規(guī)模MIMO中，但是天線數(shù)增加后,，MIMO的方法可能會表現(xiàn)出不同的效果,，此外，MIMO中的方法會存在復雜度高的問題，通常不適用于大規(guī)模MIMO,。而大規(guī)模MIMO的方法往往利用到了大規(guī)模MIMO新的特性,，通常不適用于MIMO。