LTE a été conçu comme un système multiservice entièrement orienté paquets, sans la dépendance aux protocoles orientés connexion à commutation de circuits répandus dans ses prédécesseurs. En LTE, cette philosophie est appliquée à toutes les couches de la pile de protocoles.
La voie vers une planification rapide des paquets sur l’interface radio a déjà été ouverte par HSDPA, qui a permis la transmission de paquets courts ayant une durée du même ordre de grandeur que le temps de cohérence de le canal à fondu rapide, comme le montre la figure ci-dessous.
Cela nécessite une optimisation conjointe de la configuration de la couche physique et de la gestion des ressources effectuée par les protocoles de la couche liaison en fonction des conditions de propagation dominantes.
Cet aspect de HSDPA implique un couplage étroit entre les deux couches inférieures de la pile de protocoles : le MAC (couche de contrôle d’accès moyen) et la couche physique.
Dans HSDPA, ce couplage incluait déjà des fonctionnalités telles qu’un retour rapide sur l’état du canal, une adaptation dynamique des liens, une planification exploitant la diversité multi-utilisateurs et des protocoles de retransmission rapides. En LTE, afin d’améliorer la latence du système, la durée des paquets a été encore réduite, passant des 2 ms utilisées en HSDPA à seulement 1 ms.
Ce court intervalle de transmission, associé aux nouvelles dimensions de fréquence et d’espace, a encore étendu le domaine des techniques inter-couches entre le MAC et les couches physiques pour inclure les techniques suivantes dans LTE :
- Planification adaptative dans les dimensions fréquentielle et spatiale ;
- Adaptation de la configuration MIMO incluant la sélection du nombre de couches spatiales transmises simultanément ;
- Adaptation de liaison de la modulation et du débit de code, y compris le nombre de transmissions
- mots de code ;
- Plusieurs modes de création de rapports rapides sur l’état des canaux.
Ces différents niveaux d’optimisation sont combinés à une signalisation de contrôle très sophistiquée.