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图1 交替极化频率重用
4.3 多址方式
时分多址(TDMA) 适合支持数据突发，频分多址(FDMA)适合支持速率恒定的数据通道。为了保证每个用户随时都可以接入信道，并且在非对称业务流的情况下保证下行数据带宽的动态分配，使信道的带宽利用率最大，通常在DL中使用TDMA，而在UL中使用FDMA。但TDMA和FDMA均属于基于竞争的集中式MAC，并不适合无线Mesh网络，必须为802.16 Mesh网络重新设计分布式的TDMA MAC层协议[7]，或者直接采用分布式的多址接入机制——带碰撞避免的载波侦听多址接入(CSMA/CA)。 CSMA/CA机制的工作流程是：当发送方A希望发送数据时，首先检测介质是否空闲，若介质为空闲，则送出RTS(请求发送)信号，接收方B收到RTS信号后，将发送响应信号CTS(允许发送)，当A收到CTS包后，随即开始发送数据包，B收到数据包后，将以包内的CRC(循环冗余校验)的数值来检验包数据是否正确，若检验结果正确，则B发送响应ACK包，告知A数据已经被成功接收。当A没有收到B的ACK包时，将认为包在传输过程中丢失，而一直重新发送包。由于CSMA/CA的频率重用率非常低，并且可达吞吐量也比TDMA MAC低，这将限制802.16 Mesh网络的进一步扩展。但是，在无线Mesh网络中几乎没有TDMA MAC协议，重新设计基于TDMA的分布式MAC协议的成本和复杂度都很高。所以，有必要设计CSMA/CA和TDMA的混合多址接入机制，即设计一个覆盖CSMA/CA协议的分布式TDMA MAC协议。
4.4 天线优化和空间复用
对于工作在高频的无线系统，通过使用定向天线可以获得非常高的增益，并能阻止来自其他方向的多径信号。并且，高增益天线(特别是安装在高处的那些天线)和使用高增益放大器的大信号发射功率也便于扩大小区范围。通常，可以通过调整发射机和天线增益来控制可扩展性，改善地理覆盖。优化天线使自由空间衰减造成的信号损耗大大减少，从而最大化覆盖范围。
通过同时在时间域和空间域上对数据编码，STBC提供了空间分集和对抗衰落的鲁棒性。但是，由于在每根天线上发送了冗余信息，所以分集的代价是牺牲了峰值数据率。空间复用(SM)也称为MIMO(多入多出)，其数据速率增加的倍数在原理上与发射天线数成正比(因为每根发射天线都携带不同的数据符号流)。因此，如果发射天线数是M，并且每个符号流的数据速率是尺，那么空间复用时的发射数据速率就是MR。
尽管SM理论上可以实现的传输速率比STBC机制更高，但是因为天线之间缺少冗余度，所以减少了分集，导致链路级误差性能较差，并且可能会减少实际可达吞吐量，特别是在低SNR(信噪比)的情况下。为了解决这个问题，可使用空间复用的一个简单扩展——线性空时预编码/译码[10]。
4.5 调制机制
调制机制也极大地影响了网络的可扩展性，高阶调制机制可以增加数据容量。在考虑小区重叠控制和好的失真允许的条件下，QPSK是最佳的。但是，与高阶QAM机制相比，它的带宽利用率较低。虽然通过增加阶数可以增加网络容量，但是代价是更高的设备花费(因为接收机结构更加复杂)和更加严重的小区间干扰。这可能会减小小区的覆盖范围，并且增加共信道干扰。
如果将几种调制机制很好地组合，可以补偿这类影响。如图2所示，使用16QAM和64QAM的扇区可以增加数据容量，但是这些扇区的覆盖范围较小。因此，可以利用16个QPSK子信道提供小区外部的覆盖区域，用8个16QAM子信道覆盖小区内部区域，最后使用64QAM为靠近基站的用户提供高带宽的链路。通过让位于小区边缘的每个用户利用QPSK扇区，可以降低覆盖范围减小的影响。
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