au LTE 対応エリアなのに繋がりません。

auエリアマップの範囲はau自体がカバーしているエリアであって、MVNO各社に割り当てられている帯域では受信できない場合があるのではないでしょうか。
自分は昔YAMADA（UQ)WiMAXで契約していましたがエリアマップと差がありすぎる上にYAMADAが契約時に説明していなかった項目などでもめて、途中解約しmineoに乗り換えました。
そのときの計測結果（2015年12月～2016年3月にかけて計測）から抜粋しますと
　　　　　　　　　　　　　　　YAMADA (UQ) mineo Aプラン
　　三川内駅前（佐世保市）　　　　圏外　　　　　 18.91Mbps
　　有田駅前　　　　　　　　　　10.35Mbps　　 　15.39Mbps
　　有田ポーセリンパーク　　　　　圏外　　　　　　　圏外
　　7-11波佐見町折敷瀬店　　　　　圏外　　　　　　 1.59Mbps
　　ローソン波佐見店　　　　　　15.83Mbps　　　　12.11Mbps
この時の受信はどちらも同じ個体、NECのWX-01で受信しWiFiでスマホと接続しています。
同じスマホ（４G未対応）に内蔵したOCNモバイルoneのカードで３Gで計測した場合にはすべてのエリアで受信できましたが、３Gだったため速度に関してはどの場所でもほぼ0.5Mbpsで実用性はありませんでした。
auと契約していらっしゃる方に同じ場所で確認していただくのが原因特定への足がかりになると思います。その方も受信できない場合は、地理的な要因で受信ができないことになります。