為了保證UMTS在隨后的十年和更長時間內保持持續的競爭力，3GPP目前正在研究UMTS的長期演進方案(LTE)，目標是一個高數據速率，低延遲和分組優化的無線接入技術。

在LTE研究項目中，3GPP首先集中在定義需求，例如數據速率、能力、頻譜效率、延遲、帶寬和移動性等目標要求。同時也考慮一些商業方面的需求，例如安裝和維護網絡的成本。

LTE下行傳輸機制

在EUTRA下行鏈路，使用了基于傳統OFDM技術的傳輸機制。在OFDM系統中，可用的帶寬被分為多個互相正交的子載波。每個子載波上都調制了一個低速率的數據流。由于它具有很好的抗多徑衰落性和高效率的接收機結構等優點，OFDM已經在WLAN、WiMAX和DVB等技術中使用。OFDM信號可以使用IFFT數字信號處理方法來產生。IFFT把在頻率域的N個復雜的數據符號轉換成時間域的信號。

和OFDM相比，OFDMA允許在可用的帶寬內接入多個用戶。每個用戶分配特定的數據頻率資源。E-UTRA中的數據信道是共享信道，也就是說，在1ms的傳輸時間內需要考慮每個用戶分配了哪些時間頻率資源，這是基站需要考慮的調度算法問題。

上行傳輸體制

OFDMA適合完成LTE下行的要求，卻不適合上行的情況。這主要是因為OFDMA信號的峰均比(PAPR)特性比較差，從而導致上行覆蓋范圍的惡化。因此，LTE的上行傳輸方案是基于帶有循環前綴的SC-FDMA(單載波的頻分多址)。SC-FDMA信號具有比OFDMA信號要好的PAPR特性。這是選擇SC-FDMA作為LTE上行信號接入方式的一個主要原因。PAPR特性對于UE功放的簡化設計很重要。此外SC-FDMA的信號處理和OFDMA信號的處理有很多相似之處，在E-UTRA中選擇了DFT-s-OFDM方法。對于DFT-s-OFDM，DFT的輸入是大小為M的調制符號，上行的調制方式可以為QPSK、16QAM和64QAM。DFT把調制符號轉變到頻率域，結果映射到可用的子載波上。然后像在OFDM中那樣，做一個N點的IFFT轉換(N>M)轉換到時域。較后進行添加循環前綴和并串轉換的操作。

LTE MIMO

為了提高吞吐量和頻譜利用率，在發射機和接收機側使用多天線的多輸入和多輸出系統(MIMO)成為LTE的的重要部分。

對于LTE的下行，2×2天線的配置是MIMO較基本的配置，也就是在基站端有兩個發射天線，在終端側有兩個接收天線。同時也在考慮四個天線的配置情況。下行空間復用允許把同一個下行資源塊同時發射到不同的發射天線。這些數據流可以屬于同一個用戶(這叫做單用戶MIMO/SU-MIMO)，或者屬于不同的用戶(這叫做多用戶MIMO/MU-MIMO)。SU-MIMO可以增加單個用戶的數據速率，MU-MIMO可以增加系統的容量。

考慮到終端復雜性的問題，LTE的上行MIMO體制和下行MIMO是不一樣的。對于上行可以使用MU-MIMO。多個用戶的終端可以同時發射同一數據塊。這也可以認為是空間域的多址接入。這種方法在UE端只需要一個發射天線，這是一個很大的優點。共享同一數據塊的多個終端需要使用正交的導頻信號。為了使用兩個或多個發射天線的優點，但是仍然保持UE的低成本，可以使用天線子集選擇方法。開始的時候，UE可以使用兩個發射天線，但是只有一套發射鏈路和放大器。使用一個開關來選擇可以提供給eNodeB較好信道的天線。
• 協議結構

SAE是3GPP的一個研究項目，研究的是整個系統結構的演進方案。它的目標是把3GPP系統演進到支持多種無線接入技術的、高數據速率、低延遲和分組數據優化的系統。這些工作的焦點是在分組域，并且假定分組域支持語音業務。目前對這個系統的清晰需求主要是支持多種接入網絡，保持移動性和服務的連續性等。

E-UTRAN包括多個eNodeBs，提供了E-UTRA到終端UE用戶平面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面(RRC)的協議功能。多個eNodeB通過X2接口互相連接起來。eNodeB也通過S1接口連接到演進的分組核心網EPC，再更進一步來說就是到移動性管理實體MME和SAE網關。NAS協議終止于MME。在E-UTRAN中，基站的功能相對于WCDMARelease99版本得到了顯著的加強。基站具有了無線承載控制、接入控制、移動性控制、上下行調度和測量配置等功能。

LTE測試

目前，R&S公司的SMU200A，SMJ100A，SMATE200A信號源加上SMx-K55選項可以用來產生LTE信號。另外一種選擇是，使用在PC機上運行的模擬軟件WinIQSIM2產生數字調制信號的波形文件，然后再裝載到上述的信號源中，也可以產生需要的數字調制射頻信號。在這種情況下，需要軟件選項SMx-K255。產生LTE基帶信號的方案是，選用IQ基帶信號源AFQ，加上軟件選項AFQ-K255和WinIQSIM2軟件。如果是AMU200A基帶信號源和選件AMU-K55或者AMU-K255和WinIQSIM2軟件，可以產生具有信道衰落功能的LTE基帶信號。

LTE信號分析顯示了OFDMA時間調度表，舉例說明了用戶如何配置LTE下行信號的資源塊。

可以使用信號分析儀R&SFSQ來分析LTE信號的射頻特性，此時分別需要軟件選項FSQ-K100和FSQ-K101來分析LTE信號的下行和上行信號。這兩個選項提供了下面的測量應用：調制質量，矢量誤差幅度EVM，星座圖，頻譜測量，CCDF的測量和頻率誤差等。LTE層1和協議測試的下半部分顯示了LTE下行信號各個載波的EVM測量，上半部分顯示了10ms內的捕獲幀。EVM的分析對LTE有特別的意義，因為LTE信號的調制方式較高可到64QAM，為了防止吞吐量的下降，必須對發射機端的EVM提出很嚴格的要求。

LTE層1具有很多重要的功能，這包括小區搜索、HARQ協議、調度安排、鏈路自適應、上行時間控制和功率控制等。而且這些過程有著很嚴格的定時要求。因此需要對層1進行完全測試來保證LTE的性能。

LTE協議棧的測試用來驗證一些信令功能，例如呼叫建立和釋放，呼叫重配置，狀態處理和移動性等。和2G、3G系統的互操作性測試是對LTE的另外一個需求。為了保證終端的協議棧和應用可以處理高數據率的數據，需要測試驗證終端吞吐量的要求。在LTE實現的早期，研發部門需要包含各個參數配置的多種測試場景來進行LTE的協議棧的測試。