使用定向天线增强无线网状网络.pdf

本发明的原理为在无线网状网络中使用定向天线进行适应性通信。在无线网状网络中包含了若干个基础部件。每个基础部件包括一全向天线和一个或多个能用于与其它基础原件和无线装置通信的定向天线(例如：电子操纵的相控阵天线)。定向天线可利用一个或多个能对准基础部件或无线装置的定向波束来与基础部件或无线装置通信。基础部件能适用于通过不同的中间基础部件与同一目的地通信。因为定向天线的信号强度可以比同样增益的全向天线的信号强度大，无线网状网络的基础部件能被分开更大的距离，

1.  一种在包括多个基础部件的无线网状网络环境中用于多个基础部件适应性地相互通信的方法，其特征在于，该方法包括：
多个基础部件的第一基础部件使用一个第一定向天线波束通过多个基础部件的一个第二基础部件与目的地通信的动作；
确定第一基础部件能另选地通过多个基础部件中的一个第三基础部件与目的地通信的动作；
第一基础部件利用一个第二定向天线波束通过第三基础部件与目的地通信的动作。

2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第二基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件向目的地发送数据的动作。

3.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第二基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件从目的地接收数据的动作。

4.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第二基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件通过一个第二基础部件与目的基础部件通信的动作。

5.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第二基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件通过一个第二基础部件与无线装置通信的动作。

6.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第二基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件通过一个第二基础部件与有线计算机系统通信的动作。

7.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第二基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件将第一定向天线波束对准第二基础部件的动作。

8.  如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将第一定向天线波束对准第二基础部件的动作包括将第一定向波束从先前的方向重定向到第二基础部件的动作。

9.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一基础部件能另选地通过一个第三基础部件与目的地通信的动作包括检测数据未通过第二基础部件到达目的地的动作。

10.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一基础部件能另选地通过一个第三基础部件与目的地通信的动作包括确定在第一基础部件上的天线位于在第三基础部件上的天线的范围内的动作。

11.  如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述确定在第一基础部件上的天线位于在第三基础部件上的天线的范围内的动作包括确定在第一基础部件上的定向天线位于第三基础部件上的全向天线的范围内的动作。

12.  如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述确定在第一基础部件上的天线位于在第三基础部件上的天线的范围内的动作包括确定在第一基础部件上的定向天线位于第三基础部件的定向天线范围内的动作。

13.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件利用一个第二定向天线波束通过第三基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件向第三基础部件发送本来会发送至第二基础部件的数据的动作。

14.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件利用一个第二定向天线波束通过第三基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件从第三基础部件接收本来会从第二基础部件接收的数据。

15.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第三基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件向目的地发送数据的动作。

16.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第三基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件从目的地接收数据的动作。

17.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第三基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件通过第三基础部件与目的基础部件通信的动作。

18.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第三基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件通过第三基础部件与无线装置通信的动作。

19.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件通过一个第三基础部件与目的地通信的动作包括第一基础部件通过第三基础部件与有线计算机系统通信的动作。

20.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基础部件利用一个第二定向天线波束通过第三基础部件与目的地通信的动作包括将第二定向天线波束对准第三基础部件的动作。

21.  如权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述第三基础部件确定第二定向天线波束方向的动作包括将第二定向天线波束从先前的方向重定向到第三基础部件的动作。

22.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定向天线波束和第二定向天线波束为相同的定向天线波束。

23.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定向天线波束和第二定向天线波束都是从具有多个用于对准定向天线波束的馈电的定向天线发出的定向天线波束。

24.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定向天线波束是来自第一定向天线的定向天线波束，第二定向天线波束是来自第二定向天线的定向天线波束。

25.  一种在包括多个基础部件的无线网状网络环境中使用的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品用于实施多个基础部件适应性地相互通信的方法，该计算机程序产品包括一个或多个具有存储在其上的计算机可执行指令的计算机可读媒体，该可执行指令在由处理器执行时，会引起多个基础部件中的第一基础部件执行以下动作：
使用第一定向天线波束通过多个基础部件中的第二基础部件与目的地通信；
确定第一基础部件能另选地通过多个基础部件中的第三基础部件与目的地通信；
使用第二定向天线波束通过第三基础部件与目的地通信。

26.  如权利要求25所述的计算机程序产品，其特征在于，所述一个或多个计算机可读媒体为具体的媒体。

27.  如权利要求25所述的计算机程序产品，其特征在于，所述一个或多个计算机可读媒体包括系统存储器。

28.  一个配置成在无线网状网络中与一个或多个其它基础部件适应性地通信的基础部件，其特征在于，该基础部件包括：
一全向天线；
一个或多个定向天线，每个定向天线有一个或多个用于将无线波束对准其它基础部件的馈电；
一个或多个处理单元；和
一个或多个在其上存储有天线接口的计算机可读媒体，该天线接口配置成：
使用第一定向天线波束引起基础部件通过一个或多个其它基础部件中的第二基础部件与目的地通信；
确定第一基础部件能另选地通过一个或多个其它基础部件中的第三基础部件与目的地通信；
使用第二定向电线波束通过第三基础部件与目的地通信。

使用定向天线增强无线网状网络
(1)技术领域
本发明涉及无线网络，特别涉及使用定向天线来增强无线网状网络。
(2)发明背景
计算机系统及相关科技对社会的很多方面产生了影响。实际上，计算机处理信息的能力改变了我们生活及工作的方式。在计算机系统出现之前，现在计算机系统通常完成许多任务(例如：字处理，安排及数据库管理)都是用手完成的。最近，计算机系统被相互耦合以形成能以电子方式通信以分享数据的有线和无线的计算机网络。因此，许多在计算机系统上执行的任务(例如：语音通信、访问电子邮件、电子会议、网络浏览)包括通过有线和/或无线计算机网络与一个或多个其它计算机系统的电子通信。
例如：若干计算机系统可通过相应的有线连接(例如：类别5电缆)耦合至数据集线器(HUB)以形成有线网络(例如：以太网网段)。同样地，若干无线的计算机系统(通常称为“站”)可通过相应的无线连接(例如：由无线电接收装置间适合的通信产生的)耦合至无线访问点(“AP”)以形成无线网络(例如：IEEE802.11网络)。另外，数据集线器和/或AP可连接至其它数据集线器、AP或其它网络部件(例如：路由器、网关和交换机)以形成更复杂的网络(包括有线和无线连接)。
在一些网络中，计算机系统间的互联导致网状拓朴，其中每个计算机系统都冗余地连接至若干其它计算机系统。由于网络通信可能路由到堵塞或故障计算机系统(或其它节点)，网状网络提供增强的连通性及吞吐量。完全的网状网络(例如：网络中每个计算机系统都与每个其它计算机系统直接连接)提供最大程度的冗余。然而，在有线网络环境中，至少部分是因为架设电缆的成本，完全的网状网络的实施非常昂贵。
更近一些，无线装置被连接起来形成无线网状网络。无线装置特别适合于网状网络的实施，因为无线装置不受电缆的限制。因此，在其它无线装置通信范围内的连接的无线装置可以与已有网状网络连接而不必在其它无线装置上增加任何物理部件(例如：额外的电缆)。因此，可以以特别的方式在相互的通信范围内的多个无线装置间建立无线网状网络。
无线装置通常包括帮助与其它无线装置的通信的全向天线。该全向天线用于将数据发送至其它无线装置和从其它无线装置接收数据。当不存在物理障碍时(例如：墙、地板、建筑物等等)，全向天线的范围实际上在相应的无线装置周围产生一球形区域。因此，为了两个无线装置有意义地通信，由每个无线装置的全向天线产生的球形必须至少部分重叠。即，在特定范围内，从其中一个无线装置发送的无线电信号将具有足够的信号强度，以使得在接收到时该无线信号对其它无线装置有意义。
然而，由于无线装置间的距离及物理障碍的阻隔和信道的干扰，无线通信通常很困难，有时不可能。例如：当一无线装置位于在其它无线装置上的全向无线的范围内或靠近该范围和/或被物理障碍与全向天线隔离，无线信号传播损失(例如：在2.4GHZ波段  或5GHZ波段)有可能会降低两个无线装置间数据传送的速度及可靠性。也可以是其它干扰装置，例如：无绳电话和微波炉，发送信号至用于无线通信的频率波段。干扰装置发送的信号能衰减无线装置间通信。
当无线装置在彼此的全向天线的范围外，当实质的物理障碍隔离无线装置，和/或当信道由于干扰被显著地衰减，无线装置间的有意义的通信也许是不可能的。例如：由于墙的吸收加上信道的干扰，数据率可能被显著地减少，实质上导致不可能通过全向天线通信。另外，当全向天线具有足够的信号强度探测无线波束被接收到，该接收到的波的信号强度也许被衰减，这样，确定无线波束代表什么数据就变得很困难甚至不可能。
由于无线通信中特有的困难，发展路由选择协议使中间无线装置能发送或转发数据，这样数据就能从发射无线装置传送至接收无线装置。例如：发射无线装置能向中间无线装置发送数据，接着中间无线装置向接收无线装置发送数据。这样，在相应全向天线的范围外的或者由物理障碍分隔的无线装置就有更多机会交换数据。然而，使用这些路由选择协议仍需要在无线装置之间连接的链路。如果发射或中间无线装置不能与离接收无线装置更近的其它无线装置通信，数据也许不能发送至接收无线装置。因此，用于使用全向天线增强无线网状网络的系统、方法和计算机程序产品将会是有利的。
(4)发明内容
上述已有技术的问题由本发明的原理克服，它针对用于使用全向天线增强无线网状网络的系统、方法和计算机程序产品。无线网状网络环境中包含若干基础部件。每个部件包括一全向天线和一个或多个定向天线，它们能用于与其它基础部件和无线装置通信(例如：电子操纵相控阵天线)。定向天线能利用一个或多个对准基础部件或无线装置的定向波束与基础部件或无线装置通信。
第一基础部件利用第一定向天线通过第二基础装置与目的地通信(例如：通过发送和/或接收数据)。目地地可以是目的基础装置、无线装置或有线计算机系统。当从第一基础部件发送数据时，数据能从第一基础部件通过第二基础部件(和有可能会通过一个或多个其它基础部件)发送至目的地。在第一基础部件接收数据时，数据从目的地通过第二基础部件(和有可能会通过一个或多个其它基础部件)发送，并在第一基础部件接收。
第一基础部件确定第一基础部件能另选地通过第三基础部件与目的地通信。第一基础部件可确定当数据没有通过第二基础部件合适地传送时它能通过第三基础部件与目的地通信。诸如，例如：网络堵塞、在基础部件上的通信模块故障、与基础部件连接的有线链路故障、或阻挡基础部件的天线的物理障碍等原因能够阻碍数据通过基础部件。
第一基础部件利用第二定向天线波束通过第三基础部件与目的地通信。因此，第一基础部件适用于通过不同的基础部件与目的地通信。因为定向波束对准的区域比全向天线覆盖的区域小，定向天线的信号强度可以比同样增益的全向天线的信号强度大。定向波束的更大的信号强度可能足够将数据发送至基础部件或无线装置和/或从基础部件或无线装置接收数据。这样，甚至在全向天线间不可能通信时(例如：由于距离、物理障碍或干扰，可以以更高的数据率促进通信)。
本发明的附加特征和优点将在下文中提出，且部分地从描述中明显地看出或可从对本发明的实践中得出。本发明的特征和优点可通过由所附权利要求特别指出的仪器和组合实现和得到。本发明的这些和其它特征将从以下说明书和权利要求完全明显地看出，或从以下提出的本发明的实践认识。
(4)附图简要说明
为了描述可以得到本发明上述的和其它优点和特征的方式，将参照附图示出的本发明的特定实施例对以上简述的本发明作更具体的描述。要理解这些附图仅描述本发明的典型实施例而不是对其范围的限定，本发明将通过使用附图对附加特征和细节进行描述和解释，其中：
图1示出用于本发明的原理的合适的操作环境。
图2示出促进根据本发明的原理的无线网状网络中帮助适应的通信的示例网络构造。
图3示出用于根据本发明的原理的无线网状网络中用于适应的通信的方法的示例流程图。
(5)具体实施方式
本发明的原理准备在无线网状网络中使用定向天线以进行适应性通信。在无线网状网络中包含了若干个基础部件。每个基础部件包括一全向天线和一个或多个能用于与其它基础原件和无线装置通信的定向天线(例如：电子操纵相控阵天线)。定向天线可利用一个或多个能对准基础部件或无线装置的定向波束来与基础部件或无线装置通信。
基础部件能适用于通过不同的中间基础部件与同一目的地通信。因为定向波束对准的区域比由全向天线覆盖的区域小，定向天线的信号强度可以比同样增益的全向天线的信号强度大。因此，无线网状网络的基础部件能被分开更大的距离，有可能会减少用来提供无线网状网络连通性的基础部件的数量(这样也降低了成本)。
本发明范围内的实施例包括用于运载或具有计算机可执行指令或其上存储的数据结构的计算机可读媒体。这种计算机可读媒体可以是可由通用或专用计算机系统访问的任何可用媒体。作为示例而非限定，这种计算机可读媒体能包括诸如RAM、ROM、EPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储装置、或能用于运载或存储以计算机可执行指令形式的想要的程序码工具的任何其它媒体、计算机可读指令、或数据结构的任何其它媒体，它们能被通用或专用计算机系统访问。
当通过网络或其它通信连接(或是硬布线的、无线的，或是硬布线和无线的组合)将信息传送或提供给计算机系统，该连接适合地被视为计算机可读媒体。这样，任何那样的连接被适合地称为计算机可读媒体。以上的组合应包括在计算机可读媒体的范围内。计算机可执行或计算机可读指令包括，例如：引起通用计算机系统或专用计算机系统执行某种功能或功能组的指令和数据。计算机可执行或计算机可读指令可以是例如：二进制、诸如汇编语言的中间格式指令、或者甚至于源代码。
在本说明书和以下权利要求中，“计算机系统”定义成一个或多个软件模块、一个或多个硬件模块、或其组合，它们一起对电子数据进行操作。例如：计算机系统的定义包括个人计算机的硬件模块和诸如个人计算机的操作系统的软件模块。模块的物理布局并不重要。计算机系统可包括一个或多个通过网络耦合的计算机。同样，计算机系统可包括单个物理装置(例如：移动电话或个人数字助理“PDA”)，其中内部模块(例如处理器和存储器)共同工作以完成电子数据的操作。
本领域的技术人员将理解本发明可实施于具有包括：集线器、路由器、无线访问点(“AP”)、无线站、个人计算机、膝上电脑、手持装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、网络PC机、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、寻呼机等等多种计算机系统配置的网络计算机环境。本发明可实施于分布式系统环境，其中通过网络链接(或者通过硬布线、无线，或通过硬布线和无线的组合)的本地和远程计算机系统都一起执行任务。在分布式系统环境中，程序模块可位于本地和远程的存储装置中。
图1和以下的讨论将用于对可实施本发明的合适的计算机环境提供简要的、总的说明。尽管不是必需的，将以诸如由计算机系统执行的程序模块的计算机可执行指令的总的背景下描述本发明。程序模块通常包括例行程序、程序、对象、组件、数据结构等等，它们执行特定任务或实施特定的抽象数据类型。计算机可执行指令、相关的数据结构和程序模块代表用于执行这里公开的方法的程序码装置的例子。见图1，适合于本发明原理的操作环境包括以基础部件形式的通用计算机系统。
基础部件100包括输入/输出接口190，它们能从诸如键盘、麦克风、或鼠标的输入装置接收信息和/或将信息发送至诸如天线诊断装置或打印机的输出装置的。输入装置能耦合至输入/输出接口190以使得信息可以进入。输入装置可通过这一耦合传输信息，以响应于预先编程的数据或用户对输入装置的操作。输出装置也能耦合至输入/输出接口190以使得信息可以输出。输出装置可通过这一耦合接收信息，以响应于预先编程的数据或用户对输入装置的操作。输入/输出接口190能包括用于将信息发送到基础部件100和从其中接收信息的实质上任何类型的接口或各种接口的组合，例如：串行端口接口、并行端口接口、红外端口接口、通用串行总线(“USB″)接口。
基础部件100包括将一视频输出信号提供给外部视频显示装置的视频输出接口150。基础部件100和视频显示装置(例如：彩色或单色计算机监视器)安置在一起或者与之分开。视频显示装置能与视频输出接口150耦合以接收所提供的视频输出信号。视频显示装置可以是为了诊断的目的耦合至视频输出接口的移动视频显示装置。
基础部件100包括具有综合和灵活的通用处理能力的处理单元120。处理单元120执行为实施包括本发明的特征在内的基础部件100的特征而设计的计算机可执行指令。处理单元120耦合至与包括系统存储器140在内的多种其它系统部件互连的系统总线110。系统存储器140通常代表各种易失性和/或非易失性存储器，并且可以包括上述各种存储器。然而，用于基础部件100的特定类型的存储器对本发明不重要。程序码的意思是包括一个或多个可存储在系统存储器140在的程序模块。该一个或多个程序模块可包括操作系统141、程序模块143和程序数据144。
基础部件100也包括用于从磁硬盘139读出和写入磁硬盘的磁硬盘驱动器127。磁硬盘驱动器127通过大容量存储器接口160与系统总线110相连。磁硬盘驱动器127和磁硬盘139相互操作，为基础部件100提供计算机可执行指令、数据结构、程序模块和程序数据的非易失性存储器。例如：磁硬盘139能存储一个或多个程序模块包括操作系统141、程序模块143和程序数据144.
基础部件100可与诸如办公室范围或企业范围计算机网络、企业内联网、和/或英特网的网络相连。基础部件100能通过这一网络与诸如远程计算机系统、无线装置和其它基础部件的外部资源交换数据。
基础部件100包括通信接口180，通过它基础部件100发送数据至外部资源和/或从外部资源接收数据。如图1所示，通信接口180促进通过链路192与远程计算机系统193的数据交换。链路192代表网络的一部分，远程计算机系统192代表网络的一个节点。例如：远程计算机系统193可以是与基础部件100通信一台个人电脑或是另一基础部件。
通信接口180包括有线网络接口186。当于另一计算机系统链接的的链路是有线链路时，基础部件100能利用有线网络接口186与其它计算机系统通信。例如：当链路192为有线链路，基础部件100能利用有线网络接口186与远程计算机系统193通信。有线网络接口186可包括合适的硬件和软件模块，例如：网络接口卡和相应的协议堆栈以便于在有线链路上的通信。有线网络接口186中的模块能相互操作以将接收到的电脉冲转换成给基础部件100使用的比特流和将来自基础部件100的比特流转换成在有线网络上传送的电脉冲。
通信接口180也包括天线接口181。当于到另一计算机系统的链路是无线链路时，基础部件100能利用天线接口181与其它计算机系统通信。例如：当链路192为无线链路时，基础部件100能利用天线接口181与远程计算机系统193通信。天线接口181可包括促使在无线链路上的通信的合适的硬件和软件模块。天线接口181中的模块能相互操作，以将接收到的无线电信号转换成给基础部件100使用的比特流，和将来自基础部件100的比特流转换成在无线网络上传送的无线电信号。
基础部件100包括能用于发送和接收无线电信号的定向天线184和全向天线183。全向天线203可根据全向天线183的功率具有一特定的全向范围。在全向范围内，全向天线183可具有将数据发送到其它基础部件和无线装置和从其它基础部件和无线装置接收数据的足够的信号强度。另一方面，在全向范围外，当物理障碍阻碍全向天线183时，或当其它装置干扰全向天线183时，全向天线183也许没有足够的信号强度将数据发送到其它基础部件和无线装置，和/或从其它基础部件和无线装置接收数据。
定向天线184(例如：电子操纵相控阵天线)能包括一个或多个用于将定向波束对准无线装置的或其它基础部件的馈电。定向波束能对准将数据发送至基础部件100和/或从基础部件100接收数据的无线装置和其它基础部件。例如：当基础部件100要将数据发送到远程计算机系统193时，可将来自定向天线184的定向波束对准远程计算机系统193(例如：形成链路192)。同样地，当基础部件100要将从远程计算机系统193接收数据时，可将来自定向天线184的定向波束对准远程计算机系统193(例如：形成链路192)。尽管基础部件100被描述成包括一单个定向天线(定向天线184)，基础部件能设置成包括多个定向天线。
全向天线183和定向天线184分别由相应的链路111和112连接至天线接口181。链路111和112可以是系统总线(例如：总线110)或局域网(“LAN”)连接的一部分。天线接口181能通过链路111和112将数据发送至全向天线203和定向天线204，和从全向天线203和定向天线204接收数据。天线接口181也能通过对应链路111和112将天线控制指令发送至全向天线183和定向天线184。天线控制指令可引起全向天线183和/或定向天线184的配置的改变。因此，天线接口181可与全向天线183和定向天线184相互操作以实施本发明的原理。
例如：天线接口181能发送使全向天线183和/或定向天线184将数据发送至无线装置和/或基础部件，或从无线装置和/或基础部件接收数据的天线控制指令。当天线接口181检测到该数据未通过基础部件传送至目的地时，天线接口能向全向天线183和/或定向天线184发送天线控制指令使基础部件100适应不同的基础部件并与之通信。例如：天线接口181能向定向天线184发送天线控制指令，使其将定向波束对准一不同的基础部件。这样，基础部件100就可以通过该不同的基础部件与目的地通信(发送和/或接收数据)。
虽然图1代表用于本发明的合适的操作环境，本发明的原理可应用于可实施本发明的原理的任何系统(必要时可作适合的调整)。图1所示的环境仅为示例而决不代表哪怕是可实施发明的原理的多种环境的一小部分。
本发明的模块以及相关的数据能存入与基础部件100相关的任何计算机可读媒体并从中访问。例如：这些模块的一部分和相关程序数据的一部分可以包含在操作系统141、程序模块143、和/或程序数据144中，用于存储在系统存储器140中。当诸如磁硬盘139的大容量存储器装置与基础部件100耦合时，该模块和相关的程序数据可以存储在该大容量存储器装置中。在一联网环境中，相对基础部件100画出的程序模块或它的一部分能存储在远程存储器装置中，例如：与远程计算机系统193相关的系统存储器和/或大容量存储器装置。这些模块的执行可以在上述的分布式环境中进行。
图2示出促进无线网状网络中适应性通信的示例网络体系200。在网络体系200中的是基础部件201-206，它们的配置可类似于基础部件100。基础部件201-206中的每一个都包括一可用于与其它基础部件或无线装置通信的相应的全向天线。基础部件201-206可与具有至少延伸到分别相应全向线范围211-216的范围的其它基础部件或无线装置通信。例如：因为无线装置253在全向范围214内，基础部件204能使用相应的全向天线有可能会与无线装置253通信。同样地，因为全向范围211与全向范围261相交迭，基础部件201能使用一相应的全向天线有可能会与无线装置251通信。
基础部件201-206中的每一个都包括一个或多个可用于与其它基础部件或无线装置通信的相应的定向天线。基础部件201-206可与具有至少延伸到来自定向天线的相应定向波束的天线范围其它基础部件或无线装置通信。例如：因为定向波束231与全向范围216相交迭，基础部件201能使用一相应的定向天线有可能会与基础部件205通信。同样，因为定向波束226与全向范围262相交迭，基础部件206能使用一相应的定向天线有可能会与基础部件252通信。另外，因为定向波束232与定向波束234相交迭，基础部件202和基础部件205能使用一相应的定向天线通信。
基础部件203和204分别通过相应的链路283和284与网络272相连。链路283和284可以是提供访问网络资源272(例如：网页，文件等等)的有线链路。计算机系统274也通过链路282与网络272相连。网络272能为将电子信息(例如：电子邮件报文、即时报文等等)传送至其它诸如计算机系统274的计算机系统提供连接。网络272可以是局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)或甚至是英特网。
图3示出用于在根据本发明的原理的无线网状网络中适应性通信的方法300的示例流程图。将就网络体系200中的基础部件、无线装置、网络和计算机系统来讨论方法300。方法300包括第一基础部件使用第一定向天线波束通过第二基础部件与目的地通信的动作(动作301)。动作301可包括使用第一定向天线波束通过多个基础部件的第二基础部件与目的地通信的多个基础部件中的第一个。通信可包括将数据发送至目的地和/或从目的地接收数据。
目的地可能是另一个基础部件。例如：基础部件201能使用定向波束221通过基础部件202与基础部件204通信。目的地也可能是无线装置。例如：基础部件205能利用定向波束235通过基础部件206与无线装置252通信。也可以是目的地为有线计算机系统或网络。例如：基础部件202能利用定向波束232通过基础部件204与网络272及计算机系统274通信。
方法300包括确定第一基础部件能另选地通过一个第三基础部件与目的地通信的动作(动作302)。动作302能包括确定第一基础部件能另选地通过多个基础部件中的一个第三基础部件与目的地通信。例如：基础部件201可确定基础部件201能通过基础部件205与基础部件204通信(与通过基础部件202通信相反)。同样地，基础部件205可确定，基础部件205能通过基础部件204与无线装置252通信(与通过基础部件206通信相反)。同样地，基础部件202可确定基础部件202能通过基础部件203与网络272和/或计算机系统274通信(与通过基础部件204通信相反)。
第一基础部件可确定，当数据不是通过第二基础部件传送时它能通过一个第三基础部件与目的地通信。例如：基础部件201可确定，当数据不是通过基础部件202传送时它能通过基础部件205与基础部件204通信。任何诸如：网络阻塞、基础部件上的通信模块故障、连接到基础部件的有线链路故障或阻碍基础部件的天线的物理障碍的原因能妨碍数据通过基础部件。因此，第一基础部件能适合通过不同的基础部件与目的地通信。
第一基础部件可确定，当该第一基础部件确定第一基础部件上的天线在第三基础部件上的天线的范围内时，它能与第三基础部件通信。可以是第一基础部件确定，在第一基础部件上的定向天线在第三基础部件上的全向天线的范围内。例如：基础部件202可确定，如果定向波束对准波束位置222，该定向波束将在全向范围213内。也可以是第一基础部件确定，在第一基础部件上的定向天线在第三基础部件上的定向天线的范围内。例如：基础部件204可确定，如果定向波束对准波束位置244，该定向波束将与定向波束226交迭。
方法300包括利用第二定向天线波束通过第二基础部件与目的地通信的动作(动作303)。例如：基础部件201可利用定向波束231(而非定向波束221)通过基础部件205与基础部件204通信。这样，从基础部件201到基础部件204的数据路径就从通过基础部件202变成通过基础部件205。基础部件205可将一定向波束对准波束位置245以促进基础部件201与基础部件204之间的通信。
同样地，基础部件205可将一定向天线波束对准波束位置245(而非使用定向波束235)，以通过基础部件204与无线装置252通信。这样，从基础部件205到无线装置252的数据路径就从通过基础部件206变成通过基础部件204。基础部件204可将一定向波束对准波束位置244，以促进基础部件205与无线装置252之间的通信。
同样地，基础部件202可将一定向波束对准波束位置222(而非使用定向波束232)，以通过基础部件203与网络272和/或计算机系统274通信。这样，从基础部件202到网络272的数据路径就从通过基础部件204变成通过基础部件203。基础部件203可合适地路由数据，以促进在基础部件202与网络272和/或计算机系统274通信之间的通信。
应该理解的是第一定向天线可以或者不可以出自作为第二定向波束的同一定向天线。也许是基础部件具有一单个定向波束的单个定向天线。这样，当基础装置将与另一基础部件或无线装置通信时，该单个定向波束就由先前的方向重新对准其它基础部件或无线装置的方向。例如：为了与基础部件203通信，基础部件202可将定向波束232重新对准波束位置222。
也可以是基础部件有一个具有多个定向波束的单个定向天线或有多个具有一个或多个定向波束的定向天线。这样，当基础装置将与另一个基础部件或无线装置通信时，其中一束波束对准(或重新对准)其它基础部件或无线装置，而一束或多束其它波束保持它们当前的方向。例如：基础部件201能重定向波束221以便与一个不同的基础部件或无线装置通信，而定向波束231仍旧对准基础部件205。
因为定向波束对准的区域比由全向天线覆盖的区域小，定向天线的信号强度可以比同样增益的全向天线的信号强度大。定向波束的更大的信号强度可能足够在全向天线之间不可能通信时(例如：由于距离、物理障碍或第一基础部件和第二基础部件或无线装置之间的干扰)将数据发送至基础部件或有线装置和/或从基础部件或有线装置接收数据(很可能以增加的数据率)。这样，定向波束可以有足够的信号强度与在相应的全向范围外部的基础部件或无线装置通信。因此，无线网状网络的基础部件能分开更大距离，有可能会减少了用来提供无线网状网络连通性的基础部件的数量(这样也降低了成本)。
本发明可以其它特定形式出现而不偏离它的精神或本质特征。所述实施例应从各方面认为是仅作为示例性而非限定性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求而非上述说明示出的。所有在和权利要求等同的意思和范围内的改变都包括在它们的范围中。