大规模MIMO系统中，常采用的双工模式为频分双工(Frequency Division Duplexing，FDD)和时分双工(Time Division Duplexing,TDD)两种。

TDD系统利用相同的频率、不同的时隙进行上下行链路的信号传输。同时，为了避免相邻的上下行链路之间的干扰，通常设置一定的时隙间隔。由于TDD系统中上下行链路在相同的频率上进行传输，当上下行的发送时间间隔足够短时，可认为上行信道与下行信道的衰落基本相同，即TDD系统中上下行信道具有互易性。故大规模MIMO一般使用TDD作为其双工模式

基于这一特性，基站可以通过上行发送信号的检测（如上行的参考信号）来估计下行发送信号将要经历的信道衰落，并由此来确定下行传输的方案和参数，在保证下行信道衰落的估计精度的同时，可以节省终端信道信息反馈的开销。

TDD 传输模式下通常由三个阶段组成： (1)上行导频传输和信道估计阶段； (2)上行数据传输阶段； (3)下行数据传输阶段。

在 TDD 传输模式下，用户首先向基站发送上行导频序列，基站根据收到的上行导频序列进行信道估计，再由信道的互易性得到下行信道状态信息，进而分别进行检测矩阵和下行预编码矩阵的设计。工作于 TDD 模式下的大规模 MIMO 系统具有信道互易性的特点，因此，TDD 传输模式比频分双工( FDD)传输模式更适用于大规模MIMO 系统。

而当大规模 MIMO 系统工作于 FDD 传输模式时，其上行信道状态信息的获取也是依据用户发送的上行导频序列获得。当获取下行信道状态信息时，下行信道估计一般分为两个阶段。 （1）首先，基站需要向用户发送导频序列； （2）接下来，用户端估计出下行信道状态信息后再反馈给基站。（CSI feedback） 显然，这违背了大规模 MIMO的初衷，不仅增加了终端复杂度，而且回程开销和导频序列的数量也大大增加。在 FDD 传输模式下，所需的正交导频序列与基站天线数成正比，当基站天线数非常庞大时，所需的导频开销是无法承担的。