Các tín hiệu sóng cực ngắn có tần số cao hơn trong dải tần số 10-66GHz được nêu ra trong tiêu chuẩn IEEE 802.16-2001. Tiêu chuẩn này chỉ trợ giúp thao tác trong tầm nhìn thẳng (LOS) và có khoảng cách ngắn hơn (Khoảng một vài km) so với các hệ thống có tần số thấp hơn. Dải tần số này có thể trợ giúp
các tốc độ dữ liệu lên đến 120 Mbps. Các ích lợi chủ yếu của dải tần số này so với các dải tần số khác là khả năng sử dụng độ rộng dải tần nhiều hơn. Không giống như các vùng tần số thấp, các dải tần số trên 20GHz có thể cung cấp độ rộng dải tần lên đến vài trăm MHz. Ngoài ra, các kênh nằm trong phạm vi các dải tần này có độ rộng điển hình là 25 hay 28 MHz. Tiêu chuẩn IEEE 802.16- 2001 sử dụng kỹ thuật điều biến sóng mang đơn. Nó bao gồm: Giải pháp điều chế khoá dịch pha (QPSK), kỹ thuật điều biên cầu phương (16-QAM, 64-QAM) truyền thông trên đường xuống. Nó đặc biệt liên quan đến một trạm cơ sở trao đổi được với nhiều trạm thuê bao được điều khiển sử dụng phép truyền thông đồng thời phân chia theo thời gian (TDM). đường lên sử dụng TDMA kết hợp với các kỹ thuật DAMA. Kênh đường lên được chia theo nhiều khe thời gian khác nhau và sự chỉ định các khe đó được kiểm soát một cách năng động bởi phân lớp MAC của trạm cơ sở căn cứ vào những nhu cầu của hệ thống theo từng thời điểm.
Hai chế độ song công được áp dụng là song công phân chia theo thời gian TDD (Time Division Duplexing) và song công phân chia theo tần số (Frequency Division Duplexing). FDD cần có 2 kênh, một đường lên, một đường xuống. Với TDD chỉ cần 1 kênh tần số, lưu lượng đường lên và đường xuống được phân chia theo các khe thời gian.