与下行相似，上行参考符号也可能采用正交设计，以支持多个MIMO天线之间、多个UE之间的参考符号区分。上行正交参考符号也可以用FDM、TDM、CDM或上述方法的混合方法实现。其中CDM方法通过一个CAZAC序列的不同循环位移样本实现。
针对用于信道估计的参考符号，首先考虑不同UE的参考符号之间将采用FDM方式区分。参考符号可能采用集中式发送（只对集中式SC-FDMA情况），也可能采用分散式发送。在采用分散式发送时，如果SB1和SB2都用于发送参考符号，SB1和SB2中的参考符号将交错放置，以获得更佳的频域密度。对分布式SC-FDMA情况，也可以考虑采用TDM和CDM方式对不同UE的参考符号进行复用。特别对于一个NodeB内的多个UE，将采用分布式FDM和CDM的方式。多天线UE情况下的上行参考符号结构尚有待于进一步研究。
为了满足频域调度的需要，可能需要对整个带宽进行信道质量估计，因此即使数据采用本集中式发送，用于信道质量估计的参考符号也需要在更宽的带宽内进行分布式发送。不同UE的参考符号可以采用分布式FDM或CDM（也基于CAZAC序列）复用在一起。
控制信令设计
下行控制信令设计
下行带外L1/L2控制信令包括：用于下行数据发送的调度信息；用于上行发送的调度赋予信息；对上行发送给出的ACK/NACK信息。
下行调度信息用于UE对下行发送信号进行接收处理，又分为3类：资源分配信息、传输格式和HARQ信令。资源分配信息包括UE ID、分配的资源位置和分配时长，传输格式包括多天线信息、调制方式和负载大小。HARQ信令的内容视HARQ的类型有所不同，异步HARQ信令包括HARQ流程编号、IR（增量冗余）HARQ的冗余版本和新数据指示。同步HARQ信令包括重传序列号。在采用多天线的情况下，资源分配信息和传输格式可能需要对多个天线分别传送。
上行调度信息用于确定UE上行发送信号格式，也包含资源分配信息和传输格式，结构与下行相似。其中传输格式的形式取决于UE是否有参与确定传输格式的能力。如果上行传输格式完全由NodeB决定，则此信令中将给出完整的传输格式；如果UE也参与上行传输格式的确定，则此信令可能只给出传输格式的上限。
ACK/NACK的格式有待于进一步研究。
传送控制信令的时频资源可以进行调整，UE通过RRC信令或盲检测方法获得相应的资源信息。控制信令的编码可以考虑两种方式：联合编码和分别编码。联合编码即多个UE的信令合在一起进行信道编码，分别编码即各用户采用分开的独立编码的控制信道，每个信道用来通知一个用户的ID及其资源分配情况。下行控制信令可采用FDM和TDM两种复用方式，FDM方式的优势是可以以数据率为代价换取更好的覆盖，TDM方式的优势是可以实现微睡眠（micro-sleep）。另外，下行控制信令本身可以考虑采用多天线技术（如赋形和预编码）传送，以提高传送质量。
上行控制信令设计
上行控制信令包括：与数据相关的控制信令、信道质量指示（CQI）、ACK/NACK信息和随机接入信息。其中随机接入信息又可以分为同步随机接入信息和异步随机接入信息，前一种信息还包含调度请求和资源请求。
与数据相关的控制信令包括HARQ和传输格式（只当UE有能力选择传输格式时）。
CQI和ACK/NACK的格式有待于进一步研究。
LTE上行由于采用单载波技术，控制信道的复用不如OFDM灵活。经过反复的讨论，3GPP决定只采用TDM方式复用控制信道，因为这种方式可以保持SC-FDMA的低PAPR特性。与数据相关的信令将和UE的数据复用在一个时/频资源块中。
调制和编码
LTE下行主要采用OPSK、16QAM、64QAM三种调制方式。上行主要采用位移BPSK（p/2-shift BPSK，用于进一步降低DFT-S-OFDM的PAPR）、OPSK、8PSK和16QAM。另一个正在考虑的降PAPR技术是频域滤波（spectrum shaping）。另外也已明确，“立方度量”（Cubic Metric）是比PAPR更准确的衡量对功放非线性影响的指标。在信道编码方面，LTE主要考虑Turbo码，但如果能获得明显的增益，也将考虑其他编码方式，如LDPC码。为了实现更高的处理增益，还可以考虑以重复编码作为FEC（前向）码的补充。
多天线技术
下行MIMO和发射分集
LTE系统将设计可以适应宏小区、微小区、热点等各种环境的MIMO技术。基本MIMO模型是下行2×2、上行1×2个天线，但同时也正在考虑更多天线配置（最多4×4）的必要性和可行性。
具体的MIMO技术尚未确定，目前正在考虑的方法包括（SDM）、空分多址（）、预编码（Pre-coding）、秩自适应（Rank adaptation）、智能天线、以及开环发射分集（主要用于控制信令的传输，包括空时块码（STBC）和循环位移分集（CSD））等。
根据TR 的定义，如果所有SDM数据流都用于一个UE，则称为单用户（SU）-MIMO，如果将多个SDM数据流用于多个UE，则称为多用户（MU）-MIMO。
下行MIMO将以闭环SDM为基础，SDM可以分为多码字SDM和单码字SDM（单码字可以看作多码字的特例）。在多码字SDM中，多个码流可以独立编码，并采用独立的CRC，码流数量最大可达4。对每个码流，可以采用独立的链路自适应技术（例如通过PARC技术实现）。
下行LTE MIMO还可能支持MU-MIMO（或称为空分多址SDMA），出于UE对复杂度的考虑，目前主要考虑采用预编码技术，而不是干扰消除技术来实现MU-MIMO。SU-MIMO模式和MU-MIMO模式之间的切换，由NodeB控制（半静态或动态）。
作为一种将天线域MIMO信号处理转化为束（beam）域信号处理的方法，预编码技术可以在UE实现相对简单的线性接收机。3GPP已经确定，线性预编码技术将被LTE标准支持。但采用归一化（Unitary）还是非归一化（Non-unitary），采用码本（Codebook）反馈还是非码本（Non-codebook）反馈，还有待于进一步研究。另外，码本的大小、具体的预编码方法、反馈信息的设计和是否对信令采用预编码技术等问题（此问题主要涉及智能天线的使用），都正在研究之中。需要指出的是，在目前的LTE研究工作中，智能天线技术被看作预编码技术的一种特例。
同时正在被考虑的问题还有是否采用秩自适应（Rank adaptation）及天线组选择技术。还将采用开环发射分集作为闭环SDM技术的有效补充，目前的工作假设是循环位移分集（CSD）。
用于广播多播（MBMS）的MIMO技术和用于单播的MIMO技术将有很大的不同。MBMS系统将无法实现信息的上行反馈，因此只能支持开环MIMO，包括开环发射分集、开环空间复用或两者的合并。
如果单频网（SFN）MBMS系统中的小区的数量足够多，系统本身已具有足够的频率分集，因此再采用发射空间分集带来的增益就可能很小。但由于在SFN系统中，MBMS系统很可能是带宽受限的，因此空间复用比较有吸引力。而且由于接收信号来自于多个小区，有助于空间复用的解相关处理。
GPLTE标准化进展物理层
