无线制式的接口协议粗略的分为三层：
L1的主要功能是提供两个物理实体间的可靠比特流的传送，适配传输媒介。在无线的空中接口中，适配的是无线环境；在地面接口中，适配的则是E1 、网线、光纤等传输媒介。
L2的主要功能是信道复用和解复用、数据格式的封装、数据包调度等。完成的主要功能是具有个性的业务数据向没有个性的通用数据帧的转换。
L3的主要功能是寻址、路由选择、连接的建立和控制、资源的配置策略等。
eUTRAN和UTRAN的分层结构类似，但为了灵活承载业务、简化网络结构、缩短处理时延，eUTRAN 接口协议栈的以下功能从L3 转移到L2:
接口协议可以分为用户面协议和控制面协议。用户面负责业务数据的传送和处理，控制面负责协调和控制信令的传送和处理。用户面和控制面都是逻辑上的概念。
在物理层，不区分用户面和控制面；在L2，数据处理功能开始区分用户面和控制面；在L3，用户面和控制面则由不同的功能实体完成。
在无线侧，用户面和控制面还在一个物理实体eNodeB上；而在核心网侧，用户面和控制面则完全实现了物理上的分离，分别安排在不同的物理实体上。
LTE和UMTS的空中接口都是三层两面的结构，二者主要区别有两点： PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)和BMC(Broadcast Multicast Control，广播组播控制)功能。
UMTS 架构中，由于没有完全实现分组化，控制面信令井不通过PDCP 处理；用户面的数据也分CS 域、PS 域，只有PS 域的数据才通过PDCP 处理。
LTE架构中，没有CS 域，包括控制面信令在内的一切数据流要通过PDCP 处理。
在UMTS 中，有BMC 实体，而在LTE 中，取消了这一功能实体，由MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service, 多媒体广播多播业务)功能代替。
用户面的层二协议模块主要包括：
用户面的主要功能是处理业务数据流。
空中接口的控制面MAC和RLC层的功能与用户面相应模块的功能是一致的；而PDCP层的功能与用户面的有一些区别，除了对控制信令进行加密和解密的操作之外，还要对控制信令数据进行完整性保护和完整性验证。
与地面接口不同，空中接口的用户面没有L3功能模块。
两个功能模块：
UE和eNodeB之间的控制信令主要是无线资源控制（RRC）消息。RRC消息携带建立、修改和释放层二和层一协议实体所需的全部参数；另外RRC还要给UE透明传达来自核心网的指示。
RRC模块的主要功能有：
LTE的RRC只需要管理两种状态：
进而满足LTE需求阶段提出的**“最小化配置的需求”**。
UE处于空闲状态时，接收到的系统信息有小区选择或重选的配置参数、邻小区信息；UE处于连接状态时，接收到的是公共信道配置信息。
寻呼（Paging）消息是eUTRAN用来寻找或通知一个或多个UE，主要携带的内容包括拟寻呼UE的标识、发起寻呼的核心网标识、系统消息是否有改变的指示。UE划分成多个寻呼组，采用非连续接收（Discontinuous Reception，DRX）的方式，只在特定的时刻接收寻呼信息，进而避免寻呼消息过多，减少手机功率消耗。
在RRC建立连接过程中，一旦安全机制（加密和完整性保护）被激活，RRC信令（Signal Radio Bearer，SRB）就被完整性保护；与此同时，RRC 信令（Signaling Radio Bearer，SRB）和用户数据（Data Radio Bearer, DRB）都被加密。
无线资源管理包括RRC信令（SRB）连接的增加和释放、用户数据承载（DRB）的增加和释放、MAC调度机制的配置、物理信道的重配置等内容。
移动性管理包括小区间的切换和重选、跨系统（inter-RAT）的切换和重选、UE的测量及对测量报告的控制。RRC模块会指示UE测量什么，什么时候测量，如何对测量结果进行汇报。RRC将依据测量结果来判断是否启动切换和重选，是启动小区间的切换和重选，还是启动系统间的切换和重选。
NAS信令是指UE和MME之间交互的信令，eNodeB只是负责NAS信令透明传输，不做解释和分析。NAS信令主要承载的是SAE控制信息、移动性管理信息、安全机制配置和控制等内容。
UMTS建立了基站主管RNC之间的沟通隧道——Iur接口。在LTE中，取消了 RNC网元，基站之间的接口为X2，功能上继承Iur接口，并有所增强。
X2接口的用户面是在切换时eNodeB之间转发业务数据的接口，为用户面的业务数据提供基于IP传输的不可靠链接，是一个IP化的接口。
X2接口的控制面它利SCTP（Streaming Control Transport
Protocol，流控制传输协议）为IP分组交换网提供可靠的信令传输，进而解决TCP/IP网络在传输实时信令和数据时所面临的不可靠传输、时延等问题。X2接口的控制面协议为X2 AP。
X2接口控制面主要功能是：
S1用户面接口位于eNodeB和SGW之间，与X2用户面的架构一致，同样建立在IP传输之上，不是面向连接的可靠传输，用GTP-U协议来携带用户面的PDU。与UMTS中Iu-PS接口类似。
S1控制面接口位于eNodeB和MME之间，建立在IP传输之上。
为了支持可靠的信令传输，在IP层上添加了 SCTP，这与X2控制面的基础架构一致。S1 AP是S1的应用层信令协议。
S1控制面的主要功能是建立与核心网的承载连接，即SAE承载管理功能，包括：SAE承载建立、修改和释放。
S1移动性管理不仅包括LTE系统内的切换，还包括系统间切换。假若处于连接状态的UE从LTE覆盖区域移动到WCDMA的覆盖E域，S1控制面接口助力UE完成系统间切换。X2接口的控制面没有系统间切换的功能，只是LTE系统内的移动性管理。
S1接口还支持寻呼功能、NAS信令的传输功能、S1接口的管理功能等。
LTE eUTRAN的协议栈与UMTS URTAN —样分层、分面，并且进行了一下改进：
由于LTE使用共享信道来承载用户的控制信令和业务数据，取代了 3G时代物理层中的专用信道。共享信道可以使多个用户共享空中接口的资源，因此不需要区分LTE连接状态的细节，可以根据需要动态地调整连接状态的资源。因此，LTE减少了UE的状态，在eNodeB中，仅存在2种RRC状态：RRC_IDLE （空闲状态）、RRC_CONNECTED （连接状态）。
通过删除三种连接状态，简化状态迁移管理的复杂度，降低状态迁移所用的时间。从实现的角度来看，这种简化设计减少了状态间转移的场景，减少了移动性管理设计的工作量，降低了系统复杂度，减少了开发和测试的工作量。
在aGW网元中，LTE的UE状态将UTMS中的RRC状态和PMM（PS Mobility Management，核心网PS域移动性管理）状态合并为一个状态集。
在eNodeB中，RRC_CONNECTED对应着aGW中的RRC_ACTIVE状态，无须保留RRC_DETACHED状态。处于RRC_DETACHED （分离状态）的UE在核心网属于“在线（Online）”状态，而在无线接入网侧则并不占用任何无线资源。
LTE系统中也要设计LTE-RRC状态和其他系统的RRC状态间的相互转移途径。CCO为小区改变命令（Cell Change Order）。
取消RNC网元，因此UMTS在RNC上实现的无线资源调度功能、控制面RRC功能，在LTE中移入eNodeB中，并在网络侧终止于eNodeB。
PDCP功能也完全下移到eNodeB上，核心网不再提供PDCP实体。由于PDCP功能的下移，导致SGW的功能基本成为简单的路由器，这一点方便了 LTE和其他分组网络在核心网侧的融合。
使用MBMS代替了UMTS的BMC层（广播媒体控制层）以及公共业务信道CTCH；使用时隙统筹（Scheduling Gap）方案替换了WCDMA异频测量过程中使用的压缩模式。
