Giao diện vô tuyến được phân thành 3 lớp giao thức:
- Lớp vật lý (Lớp 1): Là lớp thấp nhất ở giao diện vô tuyến, được sử dụng để truyền dẫn ở giao diện vô tuyến.
- Lớp liên kết dữ liệu (Lớp 2): được chia thành các lớp con sau:
+ Lớp điều khiển truy nhập môi trường MAC (Medium Access Control): Điều khiển truy nhập môi trường
+ Lớp điều khiển liên kết vô tuyến RLC (Radio Link Control): Có chức năng điều khiển phát lại và một số chức năng khác.
Mặt phẳng giao diện điều khiển có chức năng truyền các tín hiệu điều khiển, mặt phẳng giao diện thuê bao có chức năng truyền các tin tức của thuê bao. Giao thức hội tụ số liệu gói (PDCP) và điều khiển đa địa chỉ/quảng bá (BMC) của lớp 2 có thể sử dụng cho mặt phẳng giao diện thuê bao.
- Lớp mạng (Lớp 3): Bao gồm lớp con điều khiển tài nguyên vô tuyến (RRC) kết thúc tại UTRAN và các lớp cao hơn kết thúc tại CN.
Để xử lý linh hoạt các dạng dịch vụ khác nhau và các khả năng gọi hội nghị, giao diện vô tuyến được cấu trúc dựa trên ba lớp kênh cơ bản: các kênh vật lý, các kênh truyền tải và các kênh logic. Các kênh logic được phân loại theo chức
năng của các tín hiệu truyền dẫn và các đặc tính logic của chúng, và được gọi tên theo nội dung thông tin mà nó truyền. Các kênh truyền tải được phân loại theo khuôn dạng truyền, được định rõ đặc tính theo cách truyền và loại thông tin được truyền qua giao diện vô tuyến. Các kênh vật lý được phân loại theo các chức năng của lớp vật lý , được nhận biết bởi mã trải phổ, sóng mang và dạng pha điều chế của đường lên.
Việc ghép và phát các kênh truyền tải trên các kênh vật lý tạo các khả năng: ghép tín hiệu điều khiển với tín hiệu số liệu của các thuê bao, ghép và phát tín hiệu số liệu của các thuê bao kết hợp với đa truy nhập. Việc liên kết các kênh logic với một kênh truyền tải đơn cũng đem lại khả năng truyền dẫn hiệu quả hơn. Việc xếp kênh truyền tải với kênh vật lý được tiến hành trong lớp vật lý, việc xếp kênh logic với kênh truyền tải được tiến hành trong lớp con MAC.