LTE został zaprojektowany jako całkowicie zorientowany pakietowo system wielousługowy, bez polegania na protokołach zorientowanych na połączenie z komutacją obwodów, dominujących w jego poprzednikach. W LTE filozofia ta jest stosowana we wszystkich warstwach stosu protokołów.
Droga do szybkiego planowania pakietów przez interfejs radiowy została już otwarta przez HSDPA, co umożliwiło transmisję krótkich pakietów o czasie trwania tego samego rzędu wielkości, co czas spójności szybko zanikającego kanału, jak pokazano na poniższym rysunku.
Wymaga to wspólnej optymalizacji konfiguracji warstwy fizycznej i zarządzania zasobami realizowanego przez protokoły warstwy łącza zgodnie z panującymi warunkami propagacji.
Ten aspekt HSDPA obejmuje ścisłe połączenie pomiędzy dwiema dolnymi warstwami stosu protokołów – warstwą MAC (warstwą kontroli dostępu do nośnika) i warstwą fizyczną.
W HSDPA to sprzężenie obejmowało już takie funkcje, jak szybka informacja zwrotna o stanie kanału, dynamiczna adaptacja łącza, planowanie wykorzystujące różnorodność wielu użytkowników i protokoły szybkiej retransmisji. W LTE, aby poprawić opóźnienie systemu, czas trwania pakietu został jeszcze bardziej skrócony z 2 ms stosowanych w HSDPA do zaledwie 1 ms.
Ten krótki odstęp transmisji, wraz z nowymi wymiarami częstotliwości i przestrzeni, jeszcze bardziej rozszerzył pole technik międzywarstwowych pomiędzy MAC a warstwami fizycznymi, włączając następujące techniki w LTE:
- Planowanie adaptacyjne zarówno w wymiarze częstotliwościowym, jak i przestrzennym;
- Dostosowanie konfiguracji MIMO obejmujące wybór liczby warstw przestrzennych transmitowanych jednocześnie;
- Dostosowanie łącza do modulacji i szybkości kodowania, łącznie z liczbą transmitowanych
- słowa kodowe;
- Kilka trybów szybkiego raportowania stanu kanału.
Te różne poziomy optymalizacji są połączone z bardzo wyrafinowaną sygnalizacją sterującą.