优化系统为低移动速度终端提供服务，同时也应支持高移动速度终端；
支持增强型的广播多播业务；
系统应该能工作在对称和非对称频段；尽可能简化处于相邻频带运营商共存的问题。
为了实现3GLTE的设计目标，着重在空中接口传输技术和接入网结构上对现有3G系统进行改进。
在空中接口方面，一是在下行链路采用能够有效对抗多径衰落、提高频谱效率的OFDM技术；采用自适应链路技术使编码调制参数能够适应无线信道的变化，以提供更高的频谱效率和更可靠的传输性能；通过在发射端和接收端配置多个天线，从而提高系统的容量、改善系统性能；二是在上行链路采用峰均比(PAPR)较低的分布式或集中式单载波频分复用提供多址接入；在帧结构和频谱规划上，尽可能与现有3G标准相兼容，以方便终端在不同制式系统中的切换，减小未来升级带来的投入。
在接入网体系结构方面，设计的主要目标是减小时延和复杂度，使得协议能够有效支持新的物理层传输技术，从而提供更高的用户容量、系统吞吐量和端到端的服务质量保证。在3GLTE中，最终将要实现所有业务通过分组域传输，如何保证各种分组业务、特别是实时性要求较高的分组业务的服务质量，将成为一个关键的问题。
LTE还将发展新的网络结构。在原来的3G无线接入网之外，建立一个新的全IP化的RAN和与固网融合的纯IP的核心网，以满足宽带无线接入的需求，移动通信系统将不再自成系统，真正实现了固定网和移动网的融合。目前LTE工作组正在紧锣密鼓地从需求开始全面开展工作，由于在3GPP内部意见并没有完全统一，能否达到预定目标还存在一些问题。
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