Các mục tiêu thiết kế hiệu năng hệ thống của LTE đề cập đến thông lượng của người sử dụng, hiệu suất sử dụng phổ tần, vùng phủ và MBMS tăng cường hơn.
Nói chung, các yêu cầu hiệu năng của LTE được biểu diễn tương đối so với hệ thống tham khảo sử dụng R6 HSPA. Đối với trạm gốc, giả thiết là một anten phát và một anten thu, trong khi đó đầu cuối có cực đại một anten phát và hai anten thu. Tuy nhiên cần nhấn mạnh rằng một số tính năng tiên tiến của HSPA không được đưa ra trong mô hình tham khảo. Vì thế đầu cuối trong hệ thống tham khảo có hai anten thu, một máy thu RAKE đơn giản. Tương tự ghép kênh không gian không có trong hệ thống tham khảo.
Yêu cầu thông lượng của người sử dụng của LTE được đặc tả ở hai điểm: vùng phủ và 5% của phân bố người sử dụng (95% người sử dụng có hiệu năng tốt hơn). Mục tiêu hiệu suất sử dụng phổ tần cũng đã được đặc tả, trong đó hiệu suất sử dụng phổ tần được định nghĩa như là thông lượng hệ thống trong ô được đo bằng bit/s/MHz. Các mục tiêu thiết kế nói trên được cho trong bảng 2.3.
Bảng 2.3 Các yêu cầu thông lượng của người sử dụng và hiệu suất sử dụng phổ tần
Số đo hiệu năng Mục tiêu đường xuống so với tham khảo Mục tiêu đường lên so với tham khảo Thông lượng trung
bình của người sử dụng (trên MHz)
3x-4x 2x-3x
Lưu lượng người dùng tại biên tế bào (trên MHz, năm phần trăm)
2x-3x 2x-3x
Hiệu suất sử dụng phổ
tần (bit/s/Hz/ô) 3x-4x 2x-3x
Các yêu cầu về tính di động tập trung lên tốc độ của các đầu cuối di động. Mục tiêu đề ra phải đạt hiệu năng cực đại tại các tốc độ thấp của đầu cuối di động, 0-15km/giờ, hiệu năng có thể giảm một chút tại các đầu cuối tốc độ cao hơn. Đối với các tốc độ lên đến 120km/giờ, LTE phải đảm bảo hiệu năng cao để duy trì kết nối trên toàn mạng tổ ong. Hệ thống LTE có thể quản lý tốc độ đến 350km/giờ (hay thậm chí 500km/giờ phụ thuộc vào băng tần). LTE phải đảm bảo dịch vụ thoại ngang bằng với WCDMA/HSPA.
Các yêu cầu về vùng phủ tập trung lên vùng phủ (bán kính) ô, nghĩa là khoảng cách cực đại từ trạm ô đến một thiết bị đầu cuối trong ô. Yêu cầu đối với các kịch bản không bị giới hạn nhiễu là phải đáp ứng các yêu cầu về thông lượng của người sử dụng, hiệu suất sử dụng phổ tần và di động cho các
ô có bán kính đến 5km. Đối với các ô có vùng phủ lên đến 30km, cho phép giảm nhẹ thông lượng và cho phép giảm khá lớn hiệu suất sử dụng phổ. Tuy nhiên vẫn phải đáp ứng tính di động. Tiêu chuẩn cũng không được cản trở các vùng phủ đến 100km, tuy nhiên các yêu cầu về hiệu năng trong trường hợp này không được công bố.
Các yêu cầu MBMS tăng cường đề cập đến chế độ quảng bá và chế độ phát đơn phương. Tổng quát, LTE phải đảm bảo các dịch vụ MBMS tốt hơn các dịch vụ mà R6 cung cấp. Yêu cầu cho trường hợp quảng bá là hiệu suất sử dụng phổ tần 1bit/s/Hz, tương đương với 16 kênh TV, trong đó mỗi kênh sử dụng 300kbps trong băng thông 5MHz. Ngoài ra phải có thể cung cấp dịch vụ MBMS như là dịch vụ duy nhất trên một sóng mang, đồng thời cũng có thể cung cấp dịch vụ này trộn lẫn với các dịch vụ khác không phải MBMS. Tất nhiên chuẩn LTE phải đảm bảo cung cấp đồng thời các dịch vụ thoại và các dịch vụ MBMS [10].