OFDM과 더불어 4G를 특징짓는 또 하나의 기술적 키워드는 MIMO이며, 이 기술은 지금까지 시간과 주파수라는 무선 자원에 공간이라는 새로운 자원을 추가한 것으로, 4G의 시스템 용량을 증대시키는데 크게 기여하였다. massive MIMO 기술은 매크로셀뿐만 아니라, 사용자 밀도가 매우 높은 장소의 소형셀에도 적용할 수 있을 것이다. 
OFDM과 더불어 4G를 특징짓는 또 하나의 기술적 키워드는 MIMO이다. MIMO 기술은 지금까지 시간과 주파수라는 무선 자원에 공간이라는 새로운 자원을 추가한 것으로, 4G의 시스템 용량을 증대시키는데 크게 기여하였다. SU-MIMO(Single User-MIMO)는 송신 및 수신 안테나 개수 외에 채널의 rank에 따라 용량이 결정되며, LTE-Advanced 규격에는 8개까지의 layer 전송이 가능한 MIMO 기술이 반영되어 있다. 그러나 단말에 설치할 수 있는 안테나의 수와 보통의 무선 채널에서 얻을 수 있는 rank가 그리 크지 않음을 고려할 때 SU-MIMO에 의한 성능 개선은 이제 그 한계에 이르렀다고 할 수 있다. 반면 수십, 수백 개의 기지국 안테나를 이용한 MU-MIMO 기반의 massive MIMO는 용량 증대에 대한 상당한 잠재력 때문에 최근 크게 각광 받고 있다. 5G에서는 이러한 massive MIMO 기술이 본격적으로 도입될 것으로 전망된다. 이와 같은 massive MIMO 기술은 매크로셀뿐만 아니라, 사용자 밀도가 매우 높은 장소의 소형셀에도 적용할 수 있을 것이다. 또한 6GHz 이상 대역을 이용하는 경우 안테나의 크기를 크게 줄일 수 있어 소형 셀로의 적용이 보다 용이할 것이다.