移动通信系统从第五代向第六代的演进过程中，频谱效率与网络覆盖能力的提升始终是核心技术指标。多输入多输出阵列技术，作为从4G时代开始引入并在5G阶段全面成熟的关键物理层技术，正面临一场深刻的范式转变。在5G网络中，大规模多输入多输出阵列通过部署数十甚至上百个天线单元，成功实现了空间维度的资源复用，显著提升了基站侧的数据吞吐量。然而，面向6G的极端通信需求，包括太比特每秒的峰值速率、亚毫秒级确定性时延以及每平方公里百万级物联网连接密度，现有的大规模多输入多输出架构在孔径尺寸、能耗效率与干扰管理方面逐渐逼近理论极限。因此，理解多输入多输出阵列技术在代际演进中的角色重塑，成为评估未来网络容量与覆盖革新路径的关键切入点。
在5G网络的实际部署中，大规模多输入多输出阵列主要依赖于集中式的大规模天线阵列，通过波束赋形技术将发射能量聚焦于特定用户方向。这种技术路线有效解决了中高频段路径损耗过大的问题，特别是在三点五吉赫兹以及四十八吉赫兹等毫米波频段，阵列增益成为保障链路预算的核心手段。然而，集中式架构面临两个根本性制约。第一，天线阵列的物理尺寸受到铁塔承重、风阻及城市美化的严格限制，导致孔径大小难以无限扩展。孔径受限直接决定了波束宽度的下限，进而限制了空间分辨率与多用户并行传输的数量。第二，随着天线数量增加，信道状态信息的获取开销呈指数级上升，导频污染问题在密集部署场景中尤为突出。这些制约导致在超密集组网环境下，传统大规模多输入多输出的容量增益出现边际递减效应，迫使业界寻求新的阵列拓扑结构。
为了突破上述瓶颈，6G候选技术中的新型多输入多输出架构正在从集中式向分布式演进。分布式多输入多输出系统不再将所有天线单元集中于一个基站，而是将大量小型化天线节点布设于灯杆、建筑物外墙、室内天花板等位置，通过高速前传网络连接至中心处理单元。这种拓扑革命带来的第一个容量革新在于空间自由度的数量级提升。当分布式节点在地理上充分分离时，不同节点到用户终端的信道响应趋于独立，等效的信道矩阵秩显著高于集中式架构。这意味着系统能够同时支持更多空间不重叠的数据流，实现频谱效率的倍增。第二个容量革新体现在干扰结构的转化。在传统蜂窝架构中，小区边缘用户受限于邻区干扰，而分布式多输入多输出通过协作联合传输，将干扰信号转化为有用信号的分集支路，从根本上消除了蜂窝边界的概念。实测结果表明，在典型城区环境下的分布式架构可使边缘用户吞吐量提升三至五倍。
覆盖革新方面，多输入多输出阵列技术的演进正在改变信号能量在空间中的分布规律。5G时代的高频段覆盖瓶颈本质上源于菲涅尔区遮挡和衍射能力不足。分布式多输入多输出系统通过空间分集与宏观分集的结合，创造了多节点协作覆盖的新模式。当用户终端与某一节点间的链路因建筑物遮挡而深衰落时，其他地理上分散的节点可以提供替代路径。这种多节点冗余覆盖机制使得区域内的信号盲区数量大幅减少。更进一步，可重构智能表面与分布式多输入多输出阵列的融合正在形成一种新型覆盖增强范式。可重构智能表面本质上是一种具有离散相位调控能力的二维超材料阵列，其部署成本远低于有源天线单元。将分布式多输入多输出系统中的部分节点替换为无源的可重构智能表面，可以低成本方式延伸覆盖范围，尤其是在室内深处、地下停车场以及隧道等传统覆盖难点场景中。这种混合架构既保留了有源阵列的精确波束控制能力，又借助无源面阵的低功耗特性实现了覆盖空洞的填补。
在走向6G的进程中，超大规模多输入多输出与分布式多输入多输出将呈现深度融合趋势。超大规模多输入多输出是指在基站侧部署数千个天线单元，天线孔径达到数十波长以上。这一技术方向的核心价值在于极窄波束的形成能力。当波束宽度缩小到零点一度以下时，不仅空间复用增益达到空前水平，更重要的是路径损耗将转化为路径增益，即电磁波能量在空间中的分布从球面扩散近似转变为柱面传播甚至无衍射传输。这种物理机制的转变对覆盖革新具有里程碑意义。在传统远场通信模型中，接收功率随距离平方衰减，而在超大规模阵列的近场区域，由于波前呈现球面而非平面，阵列可以对目标点实现三维聚焦，接收功率随距离线性衰减甚至维持常数。这意味着在直径数百米的小区内，无论用户处于中心还是边缘，接收信号强度的差异将大幅缩小，彻底改变边缘用户体验劣化的固有缺陷。
从系统部署的经济性角度审视，多输入多输出阵列技术的演进还催生了动态拓扑管理理念。传统网络覆盖规划依赖固定基站位置，用户分布的不均匀性导致容量与覆盖之间存在固有矛盾，即热点区域容量不足与冷点区域资源闲置并存。动态多输入多输出阵列架构允许部分天线单元具备可重构的收发功能，通过软件定义的方式实时调整节点的工作模式。例如，在大型体育赛事期间，原本作为覆盖补盲的节点可以临时转换为容量增强节点，将天线阵列的全部自由度用于服务看台区域的高密度用户。而在夜间低负载时段，同一节点可切换至节能模式，仅保留基础广播信道的覆盖功能。这种基于业务感知的阵列资源调度机制，使得网络容量不再是一个静态设计值，而是跟随用户需求动态流动的弹性资源。结合人工智能驱动的信道预测算法，系统能够预判用户群体的移动轨迹，提前调整分布式节点的波束指向与功率分配，将传统反应式切换转变为主动式波束跟踪，显著降低切换时延与信令开销。这些创新共同构成了从固定容量覆盖向智能容量覆盖转型的技术底座。
