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802.16使用外部RS(Reed-Solomon)分组码级连内部卷积码。RS码是使用GF(28)从系统RS码(N=255，K= 239，T=8)推导而来的，因此与系统RS码相比增加了大约10%的开销。内部卷积码的约束长度为7，并且码率可以为1/2、2/3、3/4或者5/6 (如表1所示)。还可以使用Turbo码改善系统的覆盖范围和容量，不过这会增加译码延迟和系统的复杂度。
2.1.2 空时分组码
根据802.16-2004标准的定义(可选部分)，可以在DL中实现空时分组码(STBC)，以提供增强的时间和空间分集特性。接收机根据接收信号，对发送信号执行最大似然(ML)估计。还可以利用多根天线的接收分集，从而进一步增强系统性能。由于接收分集不需要额外的发射功率，所以接收分集优于发射分集。
2.1.3 自适应天线系统
802.16-2004标准还提供了允许使用智能天线系统的可选特性和信号结构。它定义了一个单独的PMP帧结构，允许使用定向波束(每个波束都指向一个或者多个用户站点)传输DL和UL突发数据。还定义了基站(BS)和用户站点(SS)之间的额外信号，允许SS为BS提供信道质量反馈，将每个定向波束和特定子载波的信道响应的实部和虚部提供给BS，BS可以在这个反馈的频率域指定分辨率，即标准允许SS为每4个、8个、16个、32个或64个子载波提供信道响应。
2.2 MAC层技术
IEEE 802.16的MAC层是为PMP宽带无线接入应用设计的，要满足非常高的数据速率应用的需求，以及许多服务质量(QoS)要求。802.16 MAC层是基于“连接”的，即所有终端的数据业务以及与此相关的QoS要求都是基于“连接”进行的，MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数。
信道带宽可以是1.25MHz、1.5MHz和1.75MHz的整数倍，最大值是20MHz。标准定义了四种不同的上行带宽调度模式：请求带宽分配业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力而为业务。802.16接入系统在每个终端有多个连接、每个终端有多个QoS级别以及有大量统计复用用户的情况下也非常有效。它充分利用了许多请求机制，平衡了无竞争接入的稳定性和面向竞争接入的效率。无竞争接入机制要求每个用户必须先获得发送权，然后才能发送数据，这种方式不会产生冲突，并且在负载较重的情况下可以获得很高的信道利用率；而基于竞争的接入机制是各个用户竞争使用信道，不需要取得发送权就可以发送数据，这种方式在负载较轻的情况下可以获得良好的延迟特性，但无法为每个用户保证传输带宽，不适合实时业务或需要QoS保证的业务要求。
IEEE 802.16-2004标准的MAC层分为汇聚子层、公共部分子层和安全子层。汇聚子层将传输层的特有业务映射到足以有效携带任何业务类型的MAC层。公共部分子层与传输机制无关，负责将MAC业务数据单元(SDU)分段为MAC协议数据单元(PDU)、QoS控制以及MAC PDU的时间进度和重传。安全子层负责MAC层认证和加密功能。
IEEE 802.16标准支持频分复用(FDD)和时分复用(TDD)。在FDD模式中，还额外地支持无帧FDD操作，即MAC PDU的传输不包含帧结构，并且是异步的。BS处的MAC层创建DL帧(TDD子帧)，帧头是用于同步和信道估计的前导码。前导码之后是帧控制头 (FCH)，规定了一帧的其他部分的突发模式，即规定了每个突发数据包所采用的调制编码机制和长度。FCH之后是一个或者多个下行突发数据包，每个突发数据包都由整数个OFDM符号组成的，并且根据突发模式加以发送。
按照鲁棒性递减的顺序发送数据突发包，允许SS在遭受可能会引起同步丢失的突发错误之前接收到可靠的数据。在DL中，FCH之后就是TDM部分，并且TDM用于主动提供的授予服务，这对具有严格延迟限制的恒定比特速率的应用来说非常有用。
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