多天线技术在TD-LTE系统中有广泛应用，体现在收发天线数量的显著增长和MIMO传输模式的多样化。在下行链路，多天线发送方式包括发送分集、空间复用、多用户MIMO和波束赋形等多种传输模式。而在上行链路，多个用户组成的虚拟MIMO技术被用来提升上行系统容量。

虚拟MIMO技术通常应用于上行传输，因为终端的天线数量通常少于基站的天线数量。在TD-LTE R8版本中，引入了虚拟MIMO传输方式，以便更有效地利用上行信道的容量。传统MIMO传输允许发送方选择发送的天线数量和流数量，但在虚拟MIMO中，终端只有一条发送通道，多个终端可以组成虚拟的上行MU-MIMO传输。尽管终端并不知晓其他终端的存在，但从接收端来看，这是一个多发多收的MIMO系统。在图3-27中，每个终端有一个发送天线，两个终端和基站有两个接收天线，形成一个2x2的虚拟MIMO链路。此时，两个终端可以在相同的时频资源发送上行数据，基站由于配备了两根接收天线，因此可以检测出两个不同的数据流。虚拟MIMO的本质是利用来自不同终端的多个天线来提高空间的自由度，从而充分利用潜在的信道容量。

TD-LTE R8中采用了上行虚拟MIMO技术，每个终端只有一个发送通道，多个终端可以组成虚拟的上行MU-MIMO传输。由于上行虚拟MIMO是多用户MIMO传输方式，每个终端的导频信号需要采用不同的正交导频序列以利于估计上行信道信息。对于单个终端而言，并不需要知道其他终端是否采用虚拟MIMO方式，只需根据下行控制信令的指示，在所分配的时频资源里发送导频和数据信号。在基站侧，由于知道所有终端的资源分配和导频信号序列，因此可以检测出多个终端发送的信号信息。上行虚拟MIMO技术不会增加终端发送的复杂度，但在基站端，需要完成用户的选择配对和多用户的检测。在应用虚拟MIMO技术时，需要考虑的因素包括尽可能减少配对用户之间的干扰，确保信道上的正交性和相似的信噪比，以获得更好的空间复用增益。