隨行動通訊技術的蓬勃發展及各種行動裝置的普及，使網路的頻寬及傳輸量倍受挑戰，羅德史瓦茲（Rohde & Schwarz）認為，載波聚合（CA）儼然成為提升傳輸頻寬的關鍵技術，時下最新的LTE Cat. 9三載波（3CC）技術將可實現450Mbps的資料傳輸率，未來全球行動通訊營運商將可結合零碎頻譜，進而提供用戶更高的峰值傳輸率。
此外，為滿足用戶語音通話的需求，從傳統的電路交換（CS）網路轉變成封包交換（PS）網路的VoLTE（Voice over LTE），亦是4G時代的重要創新技術，為確保語音通話傳輸品質，終端裝置必須經過一致性測試、電信系統業者測試項目，及IMS應用程式與通話品質測試等，以確保使用者的滿意度；然而 VoLTE 至今仍舊難以克服電池壽命的困境，則是重要的優化課題。
在行動通訊的蓬勃發展下，各種技術亦快速整合成新的應用；例如，為降低交通事故造成的損害，帶動了汽車產業於車載系統（IVS）的投入，緊急通話（Emergency Call）因應而出，以無線技術進行緊急呼叫，再透過精確的衛星定位確認事故位置加速救援；另一個結合衛星定位技術的適地性服務（LBS），其衍伸的商機亦備受矚目。
最後，隨著行動數據爆炸性成長，流量卸載則成為一個創新且符合經濟效益的方法，使LTE網路營運商可將數據流量部分轉移至WLAN網路上，減輕已達極限的行動通訊網路的負擔，但流量卸載機制要能被廣泛地接受，如何在LTE及WLAN網路中平穩的進行轉換，是亟需被探討並克服的挑戰。
