Một kết nối là một lược đồ cùng hướng giữa các kiểm soát truy nhập môi trường truyền thông ngang hàng trạm thuê bao và trạm cơ sở nhằm mục đích chuyển vận một lưu lượng dòng dịch vụ. Tiêu chuẩn IEEE 802.16 là một giao thức định hướng kết nối tại đó tất cả các dịch vụ được sắp xếp để kết nối. Điều này thậm chí đúng cho các dịch vụ vốn không được kết nối. Trong khi mỗi trạm SS có một địa chỉ 48 bit MAC duy nhất, con số này thường không được dùng để
tham chiếu những mối kết nối liên quan đến mỗi trạm SS. Thay vào đó, các liên kết được tham chiếu sử dụng một nhận dạng kết nối (CID) 16 bit. Các CID được sử dụng cho các mối tương tác với trạm cơ sở để đạt được những yêu cầu độ rộng dải tần, quá trình kiểm soát chất lượng dịch vụ kết nối và định tuyến dữ liệu đến phân lớp phụ thích hợp. Khi trạm SS được giới thiệu lần đầu tiên trên mạng, trạm BS sẽ gán ba kết nối quản lý theo mỗi hướng. Mỗi kết nối được dùng để truyền tải các thông điệp có độ dài khác nhau cùng tin khẩn. Ba kết nối quản lý và loại thông điệp chúng truyền tải được trình bày dưới đây:
Kết nối cơ sở: Được dùng để truyền các thông điệp kiểm soát liên kết
radio và phân lớp MAC ngắn.
Kết nối quản lý sơ cấp: Được sử dụng để truyền các thông điệp dài
hơn, chịu trễ nhiều hơn như những gì được sử dụng để chứng thực và cài đặt kết nối.
Kết nối quản lý thứ cấp: Được sử dụng để truyền các thông điệp quản
lý dựa trên cơ sở các chuẩn như DHCP (Giao thức cấu hình host động), TFTP (Giao thức truyền tập tin), SNMP (Giao thức quản lý mạng đơn).
Có nhiều loại kết nối khác nhau hỗ trợ cho nhiều chức năng của phân lớp MAC trong tiêu chuẩn. Một nhóm kết nối thứ hai được biết đến như là các kết nối vận chuyển được thiết lập tuỳ theo các dịch vụ được trợ giúp và chất lượng dịch vụ được yêu cầu cùng các tham số lưu chuyển. Những kết nối này sẽ không bị nhầm lẫn với các kết nối lớp 4 hoặc lớp vận chuyển trong mô hình OSI. Các kết nối vận chuyển đặc biệt được gán theo cặp. Ngoài ra, phân lớp MAC còn dự trữ các kết nối bổ sung cho những mục đích khác như sự truy nhập lúc khởi đầu trên cơ sơ cạnh tranh, sự truyền quảng bá, truyền đa hướng.