Sự khác nhau cơ bản nhất giữa WiMAX và WiFi là chúng được thiết kế cho các ứng dụng hoàn toàn khác nhau. WiFi là một công nghệ mạng vùng nội hạt LAN được thiết kế để tăng thêm tính di động cho các mạng LAN hữu tuyến rên g. WiMAX một mặt khác được thiết kế để cung cấp một dịch vụ truy nhập không dây băng rộng (BWA) cho mạng vùng thành thị MAN. Vì thế trong khi WiFi hỗ trợ truyền dẫn trong phạm vi hơn trăm mét thì WiMAX có thể hỗ trợ các người dùng ở trong bán kính tới hàng chục kilômét.[2]
Bên cạnh sự khác nhau về phạm vi truyền dẫn, một số cải thiện về công
nghệ liên kết vô tuyến là khác nhau giữa WiMAX và WiFi. Chuẩn IEEE802.11 WLAN miêu tả bốn giao diện liên kết vô tuyến hoạt động trong băng tần vô tuyến không cấp phép 2.4 hoặc 5GHz. Các chuẩn WiMAX bao gồm một dải rộng hơn các bổ sung tiềm năng để giải quyết các yêu cầu của các sóng mang khắp thế giới. Các băng tần WiMAX sử dụng cả băng tần cấp phép và không cấp phép chủ yếu trong dải từ 2-11GHz. Trong các băng tần không cấp phép, các chuẩn WiMAX kết hợp đặc điểm lựa chọn tần số động ở những nơi mà sóng vô tuyến tự dộng tìm kiếm một kênh chưa sử dụng. Trong các vùng ở xa, nhiễu có thể được giảm thiểu. Trong khi với WiMAX thì kênh đường lên và đường xuống sử dụng kĩ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian TDD và ghép kênh phân chia theo tần số FDD. Trong TDD với khe thời gian được ấn định cho đường lên và đường xuống tách biệt nhau vì thế kênh truyền là song công toàn phần. Trong khi giảm tốc độ truyền 50% thì các hệ thống này chỉ sử dụng một nửa băng tần vô tuyến so với FDD. Đối với WiFi thì tất cả các hệ thống WiFi là các hệ thống TDD trên cơ sở tranh chấp nơi mà điểm truy nhập và các trạm sủ dụng chung một kênh. Bởi vì hoạt động môi trường dùng chung nên tất cả mạng WiFi là bán song công. WiFi sử dụng hai công nghệ truyền dẫn vô tuyến cơ bản. 802.11b liên kết vô tuyến sử dụng một công nghệ trải phổ tuần tự trực tiếp được gọi là khóa được mã hóa bổ sung
(CCK). Sau đó luồng bit được xử lí với mã đặc biệt và sau đó được điều chế sử dụng QPSK. 802.11a và 802.11g sử dụng OFDM. Đầu phát mã hóa luồng bit trên 64 sóng mang sử dụng BPSK, QPSK hay một trong hai kiểu 16-QAM, 64-QAM. Một số thông tin được phát là không cần thiết, vì thế đầu thu không phải nhận tất cả các sóng mang con để khôi phục thông tin. WiMAX sử dụng công nghệ OFDM và OFDMA cho lớp vật lí để làm tăng quy mô và tốc độ cho mạng. Cả WiMAX và WiFi đều sử dụng điều chế thích ứng và nhiều mức hiệu chỉn h lỗ i trước để tố i ưu hóa tốc độ truyền và hiệu suất lỗ i. Khi mộ t tín hiệu vô tuyến giảm công suất hay có nhiễu thì tỉ lệ lỗi sẽ tăng. Điều chế thích ứng nghĩa là đầu phát sẽ tự động thay đổi để hiệu suất tăng lên hay thậm chí giảm đi. Cơ chế hiệu chỉnh lỗi trước FEC nhằm khắc phục bớt lỗi và cải thiện hiệunăng truyền dẫn. Tuy nhiên lúc đầu WiFi với chuẩn 802.11b chưa có FEC nhưng FEC mã xoắn đã được kết hợp trong 802.11a và 802.11g. WiMAX sử dụng cả hai hệ thống FEC mã xoắn và Reed- Solomon.[2]
Bên cạnh đó trong WiMAX được hỗ trợ nhiều công nghệ vô tuyến hiện đại như các anten thông minh có thể làm giảm thiểu nhiễu và nâng cao tốc độ truyền. Kết hợp với tính đa dạng đầu phát, đa dạng đầu thu MIMO để cải thiện phạm vi bao phủ. Tốc độ truyền dữ liệu được hỗ trợ cho WiMAX là rất cao, lên tới 100Mbps trong một kênh 20MHz trong đó tốc độ được duy trì là 70Mbps. Đối với WiFi tốc độ truyền được hỗ trợ tối đa chỉ đạt 54Mbps.[2]
Lớp MAC của WiMAX và WiFi hoàn toàn khác nhau. Đối với
WiMAX thì giao thức lớp MAC có thể chia sẻ kênh vô tuyến giữa hàng trăm người dùng trong khi vẫn đảm bảo QoS, WiMAX sử dụng kĩ thuật yêu cầu cấp phát loại trừ các tranh chấp đường lên hỗ trợ trễ nhất quán cho thoại và trễ biến đổi cho các dịch vụ dữ liệu. Giao thức MAC của WiMAX cũng có đặc điểm sửa lỗi sử dụng yêu cầu truyền lại tự động ARQ. Ngược
lại trong WiFi thì giao thức lớp MAC trên cơ sở tranh chấp. Giao thức MAC của WiFi được gọi là đa truy nhập cảm ứng sóng mang và tránh xung đột (CSMA/CA). Trong khi WLAN là bán song công chia sẻ môi trường, tất cả các trạm sẽ phát và thu trên cùng một kênh vô tuyến. Vấn đề cơ bản là các trạm không thể lắng khi khi đang gửi và vì thế không thể phát hiện xung đột. Vì thế một kĩ thuật đã được hỗ trợ cho WiFi gọi là chức năng điều khiển phân tán (DCF). Nền tảng kĩ thuật cơ bản là định nghĩa một hệ thống của các khoảng thời gian đợi và các bộ đếm thời gian lùi để giảm nhưng không hủy bỏ các xung đột. Một trạm WiFi sẽ chỉ phát nếu nó cho rằng kênh rỗi. Tất cả việc truyền dẫn được xác nhận, vì thế nếu trạm gốc không được xác nhận, nó cho rằng một xung đột đã xẩy ra và thử lại sau một khoảng thời gian đợi ngẫu nhiên. Tác động của xung đột sẽ gia tăng khi lưu lượng tăng lên hay đang trong tình trạng trạm di động không thể lắng nghe các trạm khác (vấn đề node ẩn). Trong mạng WiMAX, giao thức yêu cầu chấp nhận được hỗ trợ. Truy nhập đường lên sẽ được điều khiển bởi trạm gốc. Các người dùng muốn truyền đường lên đầu tiên phải gửi các yêu cầu trên một kênh truy nhập trên cơ sở tranh chấp. Cho phép dành riêng để dùng kênh đường lên sau đó được cấp phát bởi trạm gốc sử dụng một hệ thống chấp nhận. Chỉ có một trạm được cho phép gửi trong một thời điểm, như vậy không có xung đột đường lên. Do các lợi ích mà giao thức yêu cầu chấp nhận mang lại nên WiMAX hỗ trợ nhiều mức QoS. Kĩ thuật truy nhập của WiMAX có thể hỗ trợ 4 loại dịch vụ cơ bản. Trong WiFi thì chuẩn 802.11j có hỗ trợ QoS. Có hai kiểu hoạt động được sử dụng để cải thiện các dịch vụ thoại:
- Mở rộng đa môi trường WiFi (WME)
- Đa môi trường được lập lịch WiFi (WSM) WME sử dụng một giao
thức được gọi là truy nhập điều khiển phân tán nâng cao (EDCA) là một phiên bản cải tiến của DCF. EDCA định nghĩa 8 mức ưu tiên truy nhập cho kênh vô tuyến chia sẻ. Giống như DCF ban đầu, truy
nhập EDCA là một giao thức trên cơ sở tranh chấp mà sử dụng một khoảng thời gian đợi và các bộ đếm thời gian lùi để tránh xung đột. Tuy nhiên, với DCF tất cả trạm sử dụng cùng một giá trị và do đó có cùng độ ưu tiên cho việc phát trên kênh truyền. Với EDCA mỗi độ ưu tiên truy nhập khác nhau được ấn định một khoảng thời gian đợi và bộ đếm lùi khác nhau. Truyền dẫn với độ ưu tiên truy nhập cao hơn được gán khoảng đợi ngắn hơn. Chuẩn cũng bao gồm một kiểu packet-bursting cho phép một điểm truy nhập hay một trạm di động dự trữ kênh và gửi 3 đến 5 gói theo tuần tự.[2]
WiMAX và WiFi sẽ cùng tồn tại và trở thành những công nghệ bổ
sung ngày càng lớn cho các ứng dụng riêng. Đặc trưng của WiMAX là không thay thế WiFi. Hơn thế WiMAX bổ sung cho WiFi bằng cách mở rộng phạm vi của WiFi và mang lại những thực tế của người sử dụng "kiểu WiFi" trên một quy mô địa lý rộng hơn. Công nghệ WiFi được thiết kế và tối ưu cho các mạng nội bộ (LAN), trong khi WiMAX được thiết kế và tối ưu cho các mạng thành phố (MAN).Trong khoảng thời gian từ 2008 - 2010, hy vọng cả 802.16 và 802.11 sẽ xuất hiện trong các thiết bị người sử dụng từ laptop tới các PDA, cả hai chuẩn này cho phép kết nối vô tuyến trực tiếp tới người sử dụng tại gia đình, trong văn phòng và khi đang di chuyển. Mặc dù có cùng mục đích như nhau nhưng chúng ta thấy công nghệ sử dụng trong mạng WiMAX có một số ưu điểm so với WiFi:
- Sai số tín hiệu truyền nhận ít hơn
- Khả năng vượt qua vật cản tốt hơn
- Số thiết bị sử dụng kết nối lớn hơn hàng trăm so với hàng chục
trong WiFi.
- Lớp vật lý MAC (Medium Access Control) dùng trong WiMAX
dựa trên kỹ thuật phân chia theo khe thời gian cho phép đồng nhất băng tần giữa các thiết bị (TDMA) hiệu quả hơn sơ với WiFi (sử dụng CSMA-
CA rất gần CSMA-CD sử dụng trong mạng Ethernet). Chính vì vậy phổ sóng vô tuyến sẽ đạt được tốt hơn.
Mạng WiMAX không thể thay thế được WiFi trong các ứng dụng nhưng
nó góp phần bổ sung để hình thành mạng không dây. Xu hướng chung của mạng không dây đó là cải thiện phạm vi phủ sóng với hiệu quả tốt nhất. Kỹ thuật nổi bật đó là chiếm lĩnh về không gian, tích hợp với các kỹ thuật hiện tại và quan tâm đến các yếu tố cơ bản như công suất tiêu thụ thấp, phạm vi lớn, tốc độ truyền dữ liệu cao. Trong mạng không dây chất lượng tại lớp thấp nhất để có thể điều khiển trễ trong quá trình truyền và các dịch vụ như thoại, video.
WiMAX và WiFi ứng dụng trong hai môi trường khác nhau. Mục đích
của WiMAX sẽ hướng tới không chỉ là phạm vi phủ sóng mạng di động mà cả những mạng công cộng khác. Một trong các hướng phát triển quan trọng khác của WiMAX đó là giải quyết kết nối cho mạng VoIP trong tương lai không xa.