LTE的研究，包含了一些普遍认为很重要的部分，如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。
为了达到这些目标，无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要提供比3G更高的数据速率，和未来可能分配的频谱，LTE需要支持高于5MHz的传输带宽。
E-UTRA和E-UTRAN要求
UTRA和UTRAN演进的目标，是建立一个能获得高传输速率、低等待时间、基于包优化的可演进的无线接入架构。3GPP LTE正在制定的无线接口和无线接入网架构演进技术主要包括如下内容：
（1）明显增加峰值数据速率。如在20MHz带宽上达到100Mbit/s的下行传输速率（5bit/s/Hz）、50Mbit/s的上行传输速率（2.5bit/s/Hz）。
（2）在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS（多媒体广播和组播业务）在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。
（3）明显提高频谱效率。如2~4倍的R6频谱效率。
（4）无线接入网（UE到E-Node B用户面）延迟时间低于10ms。
（5）明显降低控制面等待时间，低于100ms。
（6）带宽等级为：a）5、10、20MHz和可能取的15MHz；b）1.25、1.6和2.5MHz，以适应窄带频谱的分配。
（7）支持与已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。
（8）支持进一步增强的MBMS。
上述演进目标涉及到系统的能力和系统的性能，是LTE研究中最重要的部分，也是E-UTRA和E-UTRAN保持最强竞争力的根本。
在LTE中，还规范了一些其他要求，如与配置相关的要求、E-UTRAN架构和移植要求、无线资源管理要求、复杂性要求、成本相关要求和业务相关要求。
与其他无线接入方式相比，高频谱效率、广域覆盖和支持用户高速移动是E-UTRAN系统的主要特点。在E-UTRAN中，当移动速率为15~120km/h时，能获得最高的数据传输性能。E-UTRAN支持在蜂窝之间120~350km/h甚至高达500km/h的移动速率。在整个速率范围内，R6中CS域的语音和其他实时业务在E-UTRAN中通过PS域来支持，并要求至少获得与UTRAN相同的性能。
LTE物理层方案和技术
在LTE层1方案征集过程中，有6个选项在3GPP RAN1工作组中被评估。它们是：
（1）FDD，上行采用单载波FDMA（SC-FDMA），下行采用OFDMA。
（2）FDD，上行下行都采用OFDMA。
（3）FDD，上行下行都采用多载波WCDMA（MC-WCDMA）。
（4）TDD，上行下行都采用多载波时分同步CDMA（MC-TD-SCDMA）。
