LTE è stato progettato come un sistema multiservizio completamente orientato ai pacchetti, senza la dipendenza dai protocolli orientati alla connessione a commutazione di circuito prevalenti nei suoi predecessori. In LTE, questa filosofia viene applicata a tutti i livelli dello stack di protocolli.
La strada verso la pianificazione veloce dei pacchetti sull’interfaccia radio era già stata aperta da HSDPA, che consentiva la trasmissione di pacchetti brevi aventi una durata dello stesso ordine di grandezza del tempo di coerenza del canale a dissolvenza rapida, come mostrato nella Figura sotto.
Ciò richiede un’ottimizzazione congiunta della configurazione del livello fisico e della gestione delle risorse effettuata dai protocolli del livello di collegamento in base alle condizioni di propagazione prevalenti.
Questo aspetto dell’HSDPA implica uno stretto accoppiamento tra i due livelli inferiori dello stack di protocolli: il MAC (livello di controllo dell’accesso medio) e il livello fisico.
In HSDPA, questo accoppiamento includeva già funzionalità come il feedback rapido sullo stato del canale, l’adattamento dinamico del collegamento, la pianificazione che sfrutta la diversità multiutente e i protocolli di ritrasmissione veloce. In LTE, per migliorare la latenza del sistema, la durata del pacchetto è stata ulteriormente ridotta dai 2 ms utilizzati in HSDPA fino a solo 1 ms.
Questo breve intervallo di trasmissione, insieme alle nuove dimensioni di frequenza e spazio, ha ulteriormente esteso il campo delle tecniche cross-layer tra MAC e livelli fisici per includere le seguenti tecniche in LTE:
- Schedulazione adattiva sia nella dimensione frequenziale che spaziale;
- Adattamento della configurazione MIMO inclusa la selezione del numero di strati spaziali trasmessi simultaneamente;
- Adattamento del collegamento di modulazione e code-rate, compreso il numero di trasmissioni
- parole in codice;
- Diverse modalità di reporting rapido dello stato del canale.
Questi diversi livelli di ottimizzazione sono combinati con segnalazioni di controllo molto sofisticate.