LTE is ontworpen als een volledig pakketgeoriënteerd multiservicesysteem, zonder de afhankelijkheid van circuitgeschakelde verbindingsgeoriënteerde protocollen die gangbaar waren in zijn voorgangers. Bij LTE wordt deze filosofie toegepast op alle lagen van de protocolstapel.
De route naar snelle pakketplanning via de radio-interface was al geopend door HSDPA, wat de transmissie mogelijk maakte van korte pakketten met een duur in dezelfde orde van grootte als de coherentietijd van het snel vervagende kanaal, zoals weergegeven in onderstaande figuur .
Dit vraagt om een gezamenlijke optimalisatie van de configuratie van de fysieke laag en het resourcebeheer, uitgevoerd door de linklaagprotocollen, in overeenstemming met de heersende propagatieomstandigheden.
Dit aspect van HSDPA omvat een nauwe koppeling tussen de onderste twee lagen van de protocolstapel: de MAC (Medium Access Control-laag) en de fysieke laag.
In HSDPA omvatte deze koppeling al functies zoals snelle kanaalstatusfeedback, dynamische linkaanpassing, planning waarbij gebruik wordt gemaakt van de diversiteit van meerdere gebruikers, en snelle hertransmissieprotocollen. Om de systeemlatentie in LTE te verbeteren, werd de pakketduur verder teruggebracht van de 2 ms die in HSDPA wordt gebruikt naar slechts 1 ms.
Dit korte transmissie-interval, samen met de nieuwe dimensies van frequentie en ruimte, heeft het veld van cross-layer-technieken tussen de MAC en fysieke lagen verder uitgebreid met de volgende technieken in LTE:
- Adaptieve planning in zowel de frequentie- als de ruimtelijke dimensies;
- Aanpassing van de MIMO-configuratie inclusief de selectie van het aantal gelijktijdig verzonden ruimtelijke lagen;
- Linkaanpassing van modulatie en codesnelheid, inclusief het aantal verzonden nummers
- codewoorden;
- Verschillende modi voor snelle kanaalstatusrapportage.
Deze verschillende optimalisatieniveaus worden gecombineerd met zeer geavanceerde besturingssignalering.