(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速移動中の車両の無線通信を向上させるための方法であって、
複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを前記高速移動中の車両のアクセス端末で集約すること、
１対の進行波指向性アンテナを通して前記無線トラフィックを無線通信ネットワークに転送することであって、
前記一対の対応する進行波指向性アンテナは、前記移動車両に配置される第１のアンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置される第２のアンテナとを備え、前記第２のアンテナは前記無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結され、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が所定角度になるように前記第１のアンテナと第２のアンテナとを配置することにより、前記第２のアンテナに対して前記第１のアンテナの動きから生じる送信信号と受信信号におけるドップラー効果が実質的にゼロ周波数シフトをもたらすようにすることと、
を含む方法。
【請求項２】
ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速移動中の車両の無線通信を向上させるための方法であって、
複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを前記高速移動中の車両のアクセス端末で集約すること、
１対の進行波指向性アンテナを通して前記無線トラフィックを無線通信ネットワークに転送することであって、
前記一対の対応する進行波指向性アンテナは、前記移動車両に配置される第１のアンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置される第２のアンテナとを備え、前記第２のアンテナは前記無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結され、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が記予め定義された角度であって、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれた角度になるようにして行われることと、
を含む方法。
【請求項３】
前記第１および第２のアンテナは、その長さに沿って連続的に高指向性ビームを放射するよう適切に設計されている、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１および第２のアンテナは、前記移動車両の移動に対して予め定義された角度で送受信するよう配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記予め定義された角度は、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記予め定義された角度は、ドップラーヌルに対応するよう選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のアンテナで受信した信号を、前記無線通信ネットワークの最も近いアクセスノードに伝達することをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項８】
前記移動車両から受信した信号を、前記移動車両の後方のアクセスノードに伝達することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記移動車両に送信する信号を、前記移動車両の前方のアクセスノードに伝達することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記移動車両は高速列車であり、前記第１のアンテナが列車車両に固定されており、前記第２のアンテナが鉄道に沿って配置されている、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１および第２のアンテナのうち少なくとも１つは、漏洩同軸ケーブルアンテナ、スロットアレイアンテナ、指向性ダイポールアレイアンテナ、および／またはパッチアレイアンテナのうちの１つである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１および第２のアンテナの第１の放射素子アレイを、前記アンテナの導波モードが単一の放射モードに連結されるように、予め定義した距離間隔で配置することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記予め定義した距離間隔の約４分の１だけオフセットした各アンテナに沿った第２の放射素子アレイを、横方向放射モードに連結する波長での前記導波モードにおける阻止帯が除去されるように、前記第１の放射素子アレイからインタリーブすることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速車両と地上ネットワークの間の通信を可能にする無線通信システムであって、
移動車両上の複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを集約し、１対の進行波指向性アンテナを通して該集約した無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされたアクセス端末と、
前記１対の進行波指向性アンテナは、前記移動車両に固定された第１の進行波指向性アンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置された第２の進行波指向性アンテナであって、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナとであることと、
を含み、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が所定角度になるように前記第１のアンテナと第２のアンテナとを配置することにより、前記第２のアンテナに対して前記第１のアンテナの動きから生じる送信信号と受信信号におけるドップラー効果が実質的にゼロ周波数シフトをもたらすようにした前記システム。
【請求項１５】
ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速車両と地上ネットワークの間の通信を可能にする無線通信システムであって、
移動車両上の複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを集約し、１対の進行波指向性アンテナを通して該集約した無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされたアクセス端末と、
前記１対の進行波指向性アンテナは、前記移動車両に固定された第１の進行波指向性アンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置された第２の進行波指向性アンテナであって、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナとであることと、
を含み、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が記予め定義された角度であって、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれた角度になるようにして行われる前記システム。
【請求項１６】
前記第１および第２のアンテナは、その長さに沿って連続的に高指向性ビームを放射するよう適切に設計されている、請求項１４又は１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１および第２のアンテナは、前記移動車両の移動に対して予め定義された角度で送受信するよう配置されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記予め定義された角度は、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記予め定義された角度は、ドップラーヌルに対応するよう選択される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第２のアンテナで受信した信号は、前記地上ネットワークの最も近いアクセスノードに伝達される、請求項１４又は１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記移動車両から受信した信号は、前記移動車両の後方のアクセスノードに伝達される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記移動車両に送信する信号は、前記移動車両の前方のアクセスノードに伝達される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記移動車両は高速列車であり、前記第１のアンテナが列車車両に固定されており、前記第２のアンテナが鉄道に沿って配置されている、請求項１４又は１５に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１および第２のアンテナのうち少なくとも１つは、漏洩同軸ケーブルアンテナ、スロットアレイアンテナ、指向性ダイポールアレイアンテナ、および／またはパッチアレイアンテナのうちの１つである、請求項１４又は１５に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１および第２のアンテナの第１の放射素子アレイは、前記アンテナの導波モードが単一の放射モードに連結されるように、予め定義した距離間隔で配置される、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記予め定義した距離間隔の約４分の１だけオフセットした各アンテナに沿った第２の放射素子アレイは、横方向放射モードに連結する波長での前記導波モードにおける阻止帯が除去されるように、前記第１の放射素子アレイからインタリーブされる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
高速車両と地上ネットワークの間の無線通信を可能にするための進行波指向性アンテナシステムであって、
移動車両に固定された第１の進行波指向性アンテナであって、前記移動車両上の複数の無線通信デバイスから集約された無線トラフィックを受信し、対応する第２の進行波アンテナを通して該無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされた第１の進行波指向性アンテナと、
前記移動車両の進路に沿って配置され、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナと、
を含み、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が所定角度になるように前記第１のアンテナと第２のアンテナとを配置することにより、前記第２のアンテナに対して前記第１のアンテナの動きから生じる送信信号と受信信号におけるドップラー効果が実質的にゼロ周波数シフトをもたらすようにした前記アンテナシステム。
【請求項２８】
高速車両と地上ネットワークの間の無線通信を可能にするための進行波指向性アンテナシステムであって、
移動車両に固定された第１の進行波指向性アンテナであって、前記移動車両上の複数の無線通信デバイスから集約された無線トラフィックを受信し、対応する第２の進行波アンテナを通して該無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされた第１の進行波指向性アンテナと、
前記移動車両の進路に沿って配置され、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナと
を含み、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が記予め定義された角度であって、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれた角度になるようにして行われるようにした前記アンテナシステム。
【請求項２９】
前記第１および第２のアンテナは、その長さに沿って連続的に高指向性ビームを放射するよう適切に設計されている、請求項２７又は２８に記載のアンテナシステム。
【請求項３０】
前記第１および第２のアンテナは、前記移動車両の移動に対して予め定義された角度で送受信するよう配置されている、請求項２７に記載のアンテナシステム。
【請求項３１】
前記予め定義された角度は、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれている、請求項３０に記載のアンテナシステム。
【請求項３２】
前記予め定義された角度は、ドップラーヌルに対応するよう選択される、請求項２８に記載のアンテナシステム。
【請求項３３】
前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナから受信した信号を、前記地上ネットワークの最も近いアクセスノードに伝達するようになされている、請求項２７又は２８に記載のアンテナシステム。
【請求項３４】
前記第２のアンテナは、前記移動車両から受信した信号を、前記移動車両の後方のアクセスノードに伝達するようになされている、請求項３３に記載のアンテナシステム。
【請求項３５】
前記第２のアンテナは、前記移動車両に送信する信号を前記移動車両の前方のアクセスノードに伝達するようになされている、請求項３３に記載のアンテナシステム。
【請求項３６】
前記移動車両は高速列車であり、前記第１のアンテナが列車車両に固定されており、前記第２のアンテナが鉄道に沿って配置されている、請求項２７又は２８に記載のアンテナシステム。
【請求項３７】
前記第１および第２のアンテナのうち少なくとも１つは、漏洩同軸ケーブルアンテナ、スロットアレイアンテナ、指向性ダイポールアレイアンテナ、および／またはパッチアレイアンテナのうちの１つである、請求項２７又は２８に記載のアンテナシステム。
【請求項３８】
前記第１および第２のアンテナの第１の放射素子アレイは、前記アンテナの導波モードが単一の放射モードに連結されるように、予め定義した距離間隔で配置される、請求項３７に記載のアンテナシステム。
【請求項３９】
前記予め定義した距離間隔の約４分の１だけオフセットした各アンテナに沿った第２の放射素子アレイは、横方向放射モードに連結する波長での前記導波モードにおける阻止帯が除去されるように、前記第１の放射素子アレイからインタリーブされる、請求項３８に記載のアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本明細書において別途記載がない限り、本セクションに記載されている資料は、本出願における請求項に対する先行技術ではなく、本セクションに含めることによって先行技術であると認められるものでもない。
【０００２】
高度の無線通信システムは、通信チャネルをますます狭いサブチャネルに区分することによって、帯域効率をより向上させている。その一方で、受信機は、異なるキャリアを分離するために選択フィルタを使用しなければならず、そのため、それらのシステムは、送信機と受信機の間の周波数の食い違いによって生じる干渉の影響を受けやすくなる。受信機に対する送信機の移動に起因するドップラーシフトは、高速車両との無線通信において問題となる可能性がある周波数オフセットを発生させる。
【０００３】
送信周波数を調整したり周波数領域においてレイク受信機を使用するなどのドップラーシフトを軽減するための方策は、送信アンテナと受信アンテナの相対的な移動によってもたらされるキャリア周波数の変化という根本的な問題を解決することができない。ドップラーシフトは、高速鉄道（ＨＳＲ）などの高速輸送システムにおいて無線通信に最も大きく影響する。乗客がセルラ電話などの無線通信デバイスを使用できるようにするＨＳＲ通信システムは、一般的に、無線通信をサポートする固定インフラストラクチャを有する。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、全体として、高速車両上の移動端末と固定基地局の間の高度無線通信のための技術を説明するものである。
【０００５】
いくつかの例によれば、ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速移動中の車両の無線通信を向上させるための方法は、複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを前記高速移動中の車両のアクセス端末で集約すること、１対の進行波指向性アンテナを通して前記無線トラフィックを無線通信ネットワークに転送することを含み、前記一対の対応する進行波指向性アンテナは、前記移動車両に配置される第１のアンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置される第２のアンテナとを備え、前記第２のアンテナは前記無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結され、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が所定角度になるように前記第１のアンテナと第２のアンテナとを配置することにより、前記第２のアンテナに対して前記第１のアンテナの動きから生じる送信信号と受信信号におけるドップラー効果が実質的にゼロ周波数シフトをもたらすようにすることと、を含む。
またドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速移動中の車両の無線通信を向上させるための他の方法は、複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを前記高速移動中の車両のアクセス端末で集約すること、１対の進行波指向性アンテナを通して前記無線トラフィックを無線通信ネットワークに転送することを含み、前記一対の対応する進行波指向性アンテナは、前記移動車両に配置される第１のアンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置される第２のアンテナとを備え、前記第２のアンテナは前記無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結され、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が記予め定義された角度であって、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれた角度になるようにして行われることと、を含む。
【０００６】
別の例によれば、ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速車両と地上ネットワークの間の通信を可能にする無線通信システムは、移動車両上の複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを集約し、１対の進行波指向性アンテナを通して該集約した無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされたアクセス端末と、前記１対の進行波指向性アンテナは、前記移動車両に固定された第１の進行波指向性アンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置された第２の進行波指向性アンテナであって、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナとであることと、を含み、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が所定角度になるように前記第１のアンテナと第２のアンテナとを配置することにより、前記第２のアンテナに対して前記第１のアンテナの動きから生じる送信信号と受信信号におけるドップラー効果が実質的にゼロ周波数シフトをもたらすようにした。
またドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速車両と地上ネットワークの間の通信を可能にする他の無線通信システムは、移動車両上の複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを集約し、１対の進行波指向性アンテナを通して該集約した無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされたアクセス端末と、前記１対の進行波指向性アンテナは、前記移動車両に固定された第１の進行波指向性アンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置された第２の進行波指向性アンテナであって、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナとであることと、を含み、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が記予め定義された角度であって、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれた角度になるようにして行われる。
【０００７】
さらなる例によれば、高速車両と地上ネットワークの間の無線通信を可能にするための進行波指向性アンテナシステムは、移動車両上の複数の無線通信デバイスから集約された無線トラフィックを受信し、対応する第２の進行波アンテナを通して該無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされた第１の進行波指向性アンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置され、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナと、を含み、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が所定角度になるように前記第１のアンテナと第２のアンテナとを配置することにより、前記第２のアンテナに対して前記第１のアンテナの動きから生じる送信信号と受信信号におけるドップラー効果が実質的にゼロ周波数シフトをもたらすようにした。
また高速車両と地上ネットワークの間の無線通信を可能にするための他の進行波指向性アンテナシステムは、移動車両上の複数の無線通信デバイスから集約された無線トラフィックを受信し、対応する第２の進行波アンテナを通して該無線トラフィックを前記地上ネットワークに転送するようになされた第１の進行波指向性アンテナと、前記移動車両の進路に沿って配置され、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナとを含み、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間での信号の送受信が記予め定義された角度であって、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれた角度になるようにして行われるようにした。
【０００８】
前述の概要は説明のためのものにすぎず、何らかを限定するものとして意図されたものではない。上述の例示の態様、実施形態、特徴に加えて、図面や以下の詳細な説明を参照することによりさらなる態様、実施形態、特徴が明らかになるであろう。
【０００９】
本開示の以下に説明する特徴およびその他の特徴は、以下の説明および付随の請求項を添付の図面と共に読むことにより、より完全に明らかになろう。添付の図面は本開示に従ったいくつかの実施形態のみを示したものであり、したがって開示の範囲を限定するものと見なしてはならないことを理解した上で、添付の図面を参照しながら、本開示をさらなる特異性および詳細と共に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】固定受信機から見た移動送信機からのドップラーシフトのグラフを示す図である。
【図２】高速鉄道無線通信におけるドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を説明する図である。
【図３】ポイント送受信機のためのドップラーヌルの例示的構成を説明する図である。
【図４】進行波送受信機のための分散ドップラーヌルの例示的構成を説明する図である。
【図５】高速鉄道無線通信における進行波指向性アンテナとして使用するのに適した漏洩同軸ケーブルを説明する図である。
【図６】進行波指向性アンテナを通してセルラ電話通信を制御するために使用できる、例示的セルラリピータの構成を説明する図である。
【図７Ａ−７Ｂ】進行波指向性アンテナを通してパケット化データ通信を制御するために使用できる、例示的ポイントツーポイントおよびポイントツーマルチポイントクライアントブリッジ構成を説明する図である。
【図８】図６および図７のハードウェア実装の代わりとなる、進行波指向性アンテナを通した無線通信のソフトウェア制御に使用できる汎用コンピューティングデバイスを説明する図である。
【図９】図８のデバイス８００などのコンピューティングデバイスにおいて実行できる、高速車両無線通信において進行波指向性アンテナを使用するための例示的方法を説明する流れ図である。
【図１０】図６の６２０などのセルラリピーティングデバイスにおいて実行できる、高速車両通信において進行波指向性アンテナを使用するための例示的方法を説明する流れ図である。
【図１１】図７の７１８などのクライアントブリッジデバイスにおいて実行できる、高速車両通信において進行波指向性アンテナを使用するための例示的方法を説明する流れ図である。
【図１２】すべてが本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従って配置されている、例示的コンピュータプログラム製品のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなす添付の図面を参照する。図面においては、別途記載がない限り、同様の符号は、典型的に同様の構成要素を識別するものとする。この詳細な説明で記載する例示的実施形態、図面、請求項は、限定することを意味するものではない。本明細書に提示されている主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、その他の実施形態を利用することもできるし、その他の変更を加えることもできる。本明細書で全体的に記載され、また、図において説明されている本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置し、置き換え、結合し、分離し、設計することが可能であり、それらのすべては、本明細書で明白に考慮されていることが容易に理解されよう。
【００１２】
本開示は、包括的に示されるが、特に、高速車両上の移動端末と固定基地局の間の無線通信の向上に関連する方法、装置、システム、デバイス、および／またはコンピュータプログラム製品を対象としている。
【００１３】
簡単に述べると、対応する進行波指向性アンテナである、高速鉄道車両に搭載されたアンテナと鉄道に沿って同一線上に配置されたアンテナを含むアンテナ中継システムは、実質的にドップラーシフト効果を削減しつつ高速鉄道車両上の移動端末と固定基地局の間の無線通信を提供する。両アンテナは、信号のドップラーシフトを排除するために、列車の移動に対して固定角度で頻繁に送受信を行うことができる。固定アンテナによって送受信された信号を、アクセスネットワークとの通信のための最も近いノードに伝達することができる。
【００１４】
図１は、固定受信機から見た、移動送信機からのドップラーシフトのグラフを示す。上述のように、高度な無線通信システムでは、帯域効率向上のために狭サブチャネルが使用される。その結果、異なるキャリアを分離するために選択フィルタを備えた受信機が必要になり、そのため、それらのシステムは、送信機と受信機の間の周波数の食い違いによって生じる干渉の影響を受けやすくなる。グラフ１００に示すように、受信機に対して送信機が移動するために生じるドップラーシフト１１０によって、周波数オフセットが生じる。
【００１５】
３ＧＰＰ  ＬＴＥシステムでは、たとえば、公称直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）のサブチャネル間隔は１５ｋＨｚであり、一方、モバイルＷｉＭａｘにおけるスケーラブルＯＦＤＭについては、サブチャネル間隔が１０ｋＨｚ程度である。従来の高速鉄道線は、最高速度３５０ｋｍ／ｈで運行し、２．４ＧＨｚのキャリア周波数に対して最高７８０Ｈｚのドップラーシフトが生じる。これを補正しなかった場合、この大きさの周波数シフトは、システム性能を著しく低下させ得るキャリア間干渉を生じさせる可能性がある。この状況は、マルチパス効果によってさらに悪化することがある。その場合、異なる信号経路によって異なる時間遅延がもたらされる（符号間干渉を生じさせる）だけでなく、ドップラーシフトが反射経路に対する送信機の移動に依存していることによって、それら異なる経路に対して異なる周波数シフトも生じさせる可能性があり、それがさらにキャリア間干渉を助長することになる。
【００１６】
グラフ１００は、周波数軸１０４と振幅軸１０２にわたって、ドップラーシフト１１０によって移動送信機サブチャネル１０８と受信機サブチャネル１１４の間に生じたキャリア間干渉１１２を示す。ドップラーシフトを軽減するための方策の１つは、基地局が、送信頻度を調節するように移動送信機に指示することを含む。ただし、この場合、移動端末の同調範囲が制限されることがあるし、また、送信角度を変更するために頻繁な更新が必要になるため、著しいシグナリングオーバヘッドを招くことがある。別のアプローチは、受信機の異なるブランチを使って単一の移動端末からの各マルチパス信号を分解するために、周波数領域でレイク受信機を使用することを含む。しかし、この方策をもってしても、移動端末間のキャリア間干渉の可能性は残り得る。さらに、これらの方策はどれも、送信アンテナと受信アンテナの相対的な移動によってもたらされるキャリア周波数の変化という根本的な問題を解決するものではない。
【００１７】
無線通信においてドップラーシフト効果の影響を極めて受けやすい輸送方式であるＨＳＲは、その固定インフラストラクチャのために、開示のアプローチを受け入れやすい。実施形態は、移動列車上と鉄道に沿って設置されたコリニア進行波アンテナシステムを通して信号を中継することにより、高速鉄道上の移動端末との無線通信におけるドップラーシフトを実質的に除去する。実施形態によるシステムの対応する進行波指向性アンテナは、ドップラーシフトを防ぐために、列車の移動に対して固定角度で頻繁に送受信を行うことができる。固定アンテナによって送受信された信号は、アクセスネットワークとの通信のための最も近いノードに伝達することができる。このアプローチは、分散高指向性送信における無線信号をドップラーヌルの角度に集めることにより移動送信機のドップラースペクトルの方向依存性を利用して、ドップラー周波数シフトを除去する。いくつかの実施形態によれば、進行波アンテナは、ドップラーヌルの角度で放射するよう設計された漏洩同軸ケーブルを使って作成することができる。
【００１８】
図２は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、高速鉄道無線通信におけるドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を示す。
【００１９】
実施形態は、車両の移動による信号周波数がドップラーシフトされることなく、高速車両（特に高速鉄道）上の移動端末と固定基地局の間の無線通信を可能にする。これが可能なのは、移動送信機からの無線送信におけるドップラーシフトがその送信機の移動方向に対する信号経路の角度に依存するためである。ＨＳＲ上の進行波指向性アンテナと、鉄道に沿って配置された対応する進行波指向性アンテナを対にすることによって、通信チャネルを連続的ドップラーヌルで（ドップラー効果が移動送信機と固定受信機（逆も同様）の間の無線信号にゼロ周波数シフトをもたらす幾何学的構成で）確立することができる。
【００２０】
進行波アンテナは、主要放射メカニズムとしてのガイド構造上の進行波を使用する。適切に設計されていれば、その長さに沿って連続的に高指向性ビームを放射することができる。図２００は、空中構成を使った、高速鉄道における移動無線通信のためのドップラーヌリングアンテナ中継システムの実装を示している。列車車両２３０、２４０はそれぞれ車両内ネットワーク２６２、２６４を含み、車両内ネットワーク２６２、２６４は、無線ノード２３２、２４２（たとえば、ルータ）と、車両上の無線デバイス（たとえば、ラップトップ２３６およびセルラ電話２３８）とアクセスネットワーク間の通信を容易にするためのゲートウェイ２３４、２４４（たとえば、セルラリピータまたは無線ブリッジ）を備える。列車車両２３０中のゲートウェイ２５２は、列車車両間ネットワーク２６６の一部として列車車両２４０中のゲートウェイ２４４に連結することができ、または、ゲートウェイを、それぞれ独立したサブネットワークとして動作するように構成することもできる。
【００２１】
無線トラフィックを列車上の主要アクセス端末２４８で集約して、それぞれが鉄道車両の屋根に搭載されたアンテナ、鉄道に沿って配置されたアンテナである、対をなす進行波指向性アンテナ２４５、２２６（漏洩同軸ケーブル）を使って地上アクセスネットワークに送信することができる。このステップは、無線送信の再処理を伴わない。両進行波アンテナは、列車の移動に対して固定角度（２５４）で、頻繁に送受信（２５６）を行うことができる。固定アンテナによって送受信された信号は、鉄道２２６に沿って配置された漏洩同軸ケーブルによって、アクセスネットワークとの通信のための最も近いノードに伝達することができる。アンテナ結合の指向性のために、移動車両から受信した信号は、車両の後方のノードに伝達することができ（２２２）、一方、移動車両へ送信する信号は車両の前方のノードから伝達することができる。
【００２２】
図３は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、ポイント送受信機のためのドップラーヌルの例示的構成を示す。
【００２３】
移動端末が受信機に向かって移動すると受信無線信号の周波数は増加し（３７０）、遠ざかると周波数は減少する（３９０）。これはドップラーシフトとして知られる。端末が受信機を通り過ぎるとき、周波数シフトは正から負に変化し、ある１点において信号は少しの間シフトしない。この点がドップラーヌルとして知られる。
【００２４】
ポイント送信機および受信機については、最接近３８０の地点で送信機と受信機の間の中間点を通過する送信信号に関して、ドップラーヌルが生じる。送信は最接近点の前で始まり、受信は最接近点の後で生じ、送信角度３８４は、中間点が固定であるフレーム内において、送信機３８２と受信機３８６の進路に垂直である。この構成を図３００に示す。
【００２５】
信号発信と信号受信の角度は、送信機または受信機が固定であるフレームへ変換することによって得られる。エミッタの（固定）フレームにおいて、これは、角度が以下の式で表される場合に、得られるものである。
【数１】
0005851042.tif 000002
上式において、θはエミッタの移動方向に対する送信角度であり、ｖはエミッタの速度であり、ｃは光の速さである。地上車両の速度特性（≦４００ｋｍ／ｈ）については、θは、９０°（横方向送信）からわずか〜１０−５度だけずれている。
【００２６】
図４は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、進行波送受信機のための分散ドップラーヌルの例示的構成を示す。
【００２７】
進行波エミッタ４０６および受信機４０８が使用される場合、図３のある瞬間に存在する配置を継続的な配置に置き換えることができる。図４００に示すように、送信信号４０４が頻繁に放射され、その後、送信信号４０４は進行波エミッタ４０６を伝わって、進行波受信機４０８によって受信される（４０２）。全波面４１０の進路は、ドップラーヌルの構成に一致する。
【００２８】
漏洩同軸ケーブルは、外部導体シース中のスロットの（周期的）間隔が導波モードを単一放射モード中に連結する場合には、指向性進行波アンテナとして機能することができる。放射損失の結果、これらの構造中の波数ベクトルは複雑であり、位相速度は一般的に光の速さを超える。導波モードに連結される最低放射モードは、負の基本波である−１モードであり、このモードの場合、放射された波面は導波の伝達方向に対して後方に傾けられる。この−１モードの放射角度は、以下によって求められる。
【数２】
0005851042.tif 000003
上式において、εは同軸スペーサ材の誘電率であり、λは放射電波の自由空間波長であり、Ｐは同軸ケーブル中のスロット間の間隔の周期である。
【００２９】
このような周期的構造の特性の１つは、横方向放射モード（θ≒９０°）に連結される波長において、導波モードで阻止帯が生じることである。これらは、ＨＳＲ上の移動アンテナについて等式［２］が等式［１］を満たす波長である。
【００３０】
図５は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、高速鉄道無線通信における進行波指向性アンテナとしての使用に適した漏洩同軸ケーブル５００を示す。
【００３１】
漏洩同軸ケーブル５００などの、進行波指向性アンテナとして使用するための実用的な漏洩同軸ケーブルの設計においては、ドップラーヌリングに必要とされるように、スロット形状（５１８）が、９０°に近い角度５２０での設計周波数のためのコリニアアンテナ対の間の高指向性結合を提供する。Ｐ／４（５１４）だけオフセットした第２のスロットアレイをＰ（５１２）だけ分離された第１のセットからインタリーブすることによって阻止帯を除去し、それによって、漏洩同軸ケーブルを、ドップラーヌリング中継システムに適した進行波指向性アンテナとして使用することが可能になる。
【００３２】
９０°で受信される信号は前方および後方伝達モードに等しく連結されるため、進行波アンテナ中の送信信号、受信信号の伝導方向を分離するよう、９０°からわずかな角度のオフセットで送受信するように指向性アンテナを設計することがさらに有利である。結果としての通信信号中の周波数シフトは、キャリア間干渉を生じさせないようにするのに十分小さく維持することができる。９０°から量φだけずれた角度で送信する指向性アンテナによって生じるドップラーシフトは、以下の式によって表される。
【数３】
0005851042.tif 000004
たとえば、５°から１０°の角度で送信する指向性アンテナを用いた３５０ｋｍ／ｈｒで進行する列車へ／列車から中継される２．４ＧＨｚの信号をもたらすドップラーシフトは、それぞれ２５Ｈｚから１３５Ｈｚの範囲に収まる。
【００３３】
図２から図５における具体的な例、構成要素、シナリオ、構成を使って、実施形態を考察してきたが、それらは、高速車両通信のためのドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を提供することを意図したものである。これらの例は、実施形態を限定するものではない。実施形態は、その他の構成要素、フレーム選択スキーム、本明細書に記載されている原理を使った構成を使っても実装できる。
【００３４】
図６は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、進行波指向性アンテナ６１４を通してセルラ電話通信を仲介するために使用できる、図６００の例示的セルラリピータの構成を示す。基本構成では、セルラリピータ６２０は、内部受信アンテナ６２２、内部ブロードキャストアンテナ６２４、鉄道車両６１２に搭載されている進行波指向性アンテナ６１４に接続された（６２８）双方向信号増幅器６２６を含む。アンテナ６２２、６２４は２種類の異なるタイプのアンテナとして示されているが、それらは同じタイプでも異なるタイプでも、適切なアンテナであればどのようなタイプでもよい。
【００３５】
図７Ａ、図７Ｂは、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、進行波指向性アンテナを通してパケット化データ通信を制御するために使用できる、例示的ポイントツーポイントおよびポイントツーマルチポイントクライアントブリッジ構成を説明する図である。基本構成では、無線ブリッジ（ポイントツーマルチポイントルータ７１８、またはポイントツーポイントブリッジ７２０とアクセスルータ７２２の組合せ）は、セルラリピータと同様の単純なリピータとして機能する。図７００Ａに示すように、いくつかの実施形態では、列車ごとに１台のポイントツーポイントブリッジ７２０、鉄道車両７１２ごとに少なくとも１台のアクセスルータ７２２の組合せのポイントツーポイント構成で、無線ブリッジを構成することができる。列車上の無線端末が固定無線ネットワークと通信することを可能にする、固定進行波アンテナ７１６と車両搭載進行波アンテナ７１４を通して、固定無線アクセスポイントと列車上のポイントツーポイントブリッジ７２０の間でデータパケットを交換することができる。
【００３６】
図７００Ｂはポイントツーマルチポイント構成を示す。ポイントツーマルチポイント構成は、各鉄道車両が、ドップラーヌリングアンテナ中継器を介して同じ地上アクセスポイントと通信しながら別個のサブネットワークをサポートすることを可能にする。この構成では、無線クライアントブリッジは、同じサービスセット識別子に設定できる複数のポイントツーマルチポイントルータ７１８（たとえば、鉄道車両７１２ごとに１台）を含むことができる。これらのルータはそれぞれ、そのルータのサービスを受ける鉄道車両７１２に搭載された進行波指向性アンテナ７１４に接続されている。
【００３７】
図８は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、図６および図７のハードウェア実装の代わりとなる、進行波指向性アンテナを通した無線通信のソフトウェア制御に使用できる汎用コンピューティングデバイスを示す。極めて基本的な構成８０２では、コンピューティングデバイス８００は、一般的に、１つまたは複数のプロセッサ８０４とシステムメモリ８０６を含む。プロセッサ８０４とシステムメモリ８０６の間の通信にメモリバス８０８を使用できる。
【００３８】
所望の構成に応じて、プロセッサ８０４はどのようなタイプのものでもよい。これにはマイクロプロセッサ（μＰ）、マイクロコントローラ（μＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはそれらの任意の組合せが含まれるが、それらに限定されるわけではない。プロセッサ８０４は、レベルキャッシュメモリ８１２、プロセッサコア８１４、レジスタ８１６など、１つまたは複数のキャッシングのレベルを含むことができる。例示的プロセッサコア８１４には、演算論理ユニット（ＡＬＵ）、浮動小数点ユニット（ＦＰＵ）、デジタル信号処理コア（ＤＳＰコア）、またはそれらの任意の組合せが含まれ得る。例示的メモリコントローラ８１８は、プロセッサ８０４と共に使用することもできる。または、実装によっては、メモリコントローラ８１５がプロセッサ８０４の内部部品である。
【００３９】
所望の構成に応じて、システムメモリ８０６はどのようなタイプのものでもよい。これには揮発性メモリ（ＲＡＭなど）、不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）、またはそれらの任意の組合せが含まれるが、それらに限定されるわけではない。システムメモリ８０６は、オペレーティングシステム８２０、通信アプリケーション８２２、アンテナ制御モジュール８２６を含み得る。システムメモリ８０６はさらにプログラムデータ８２４を含み得る。通信アプリケーション８２２は、アクセスネットワークを通して無線通信を容易にし得る。アンテナ制御モジュール８２６は、対応する進行波指向性アンテナである、高速鉄道車両に搭載されたアンテナと鉄道に沿って同一線上に配置されたアンテナを、ドップラーシフトを補償するためにこれらのアンテナが列車の移動に対して固定された角度で頻繁に送受信を行うよう制御することができる。固定アンテナによって送受信される信号を、アクセスネットワークとの通信のための最も近いノードに伝達することができる。説明したこの基本構成８０２を、図８の内側の破線に囲まれた構成要素によって示す。
【００４０】
コンピューティングデバイス８００は、さらなる特徴または機能性、および基本構成８０２と任意の必要なデバイスおよびインターフェースとの間の通信を容易にするための追加のインターフェースを含むことができる。たとえば、バス／インターフェースコントローラ８３０を使って、ストレージインターフェースバス８３４を介した基本構成８０２と１つまたは複数のデータストレージデバイス８３２の間の通信を容易にすることができる。データストレージデバイス８３２は、取外し式ストレージデバイス８３４、非取外し式ストレージデバイス８３８、またはそれらの組合せであってよい。取外し式／非取外し式ストレージデバイスの例をいくつか挙げると、フレキシブルディスクドライブやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気ディスクデバイス、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブやデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの光ディスクドライブ、固体ドライブ（ＳＳＤ）、テープドライブなどがある。例示的コンピュータストレージ媒体には、コンピュータ読み取り可能指示、データ構造、プログラムモジュール、またはその他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実装された、揮発性／不揮発性、取外し式／非取外し式媒体が含まれ得る。
【００４１】
システムメモリ８０６、取外し式ストレージデバイス８３６、非取外し式ストレージデバイス８３８は、コンピュータストレージ媒体の例である。コンピュータストレージ媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくはその他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくはその他の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージもしくはその他の磁気ストレージデバイス、または所望の情報を記憶するのに使用でき、コンピューティングデバイス８００がアクセスすることができる任意のその他の媒体が含まれ得るが、それらに限定されるわけではない。このようなコンピュータストレージ媒体は、いずれもコンピューティングデバイス８００の一部となり得る。
【００４２】
コンピューティングデバイス８００はまた、バス／インターフェースコントローラ８３０を介した、さまざまなインターフェースデバイス（たとえば、出力デバイス８４２、周辺インターフェース８４４、通信デバイス８６６から基本構成８０２への通信を容易にするためのインターフェースバス８４０も含むことができる。例示的出力デバイス８４２は、グラフィック処理ユニット８４８およびオーディオ処理ユニット８５０が含まれる。これらは、１つまたは複数のＡ／Ｖポート８５２を介してディスプレイやスピーカなどのさまざまな外部デバイスと通信できるよう構成することができる。例示的周辺インターフェース８４４は、シリアルインターフェースコントローラ８５４またはパラレルインターフェースコントローラ８５６を備える。これらは、入力デバイス（たとえば、キーボード、マウス、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイスなど）やその他の周辺デバイス（たとえば、プリンタ、スキャナなど）などの外部デバイスと、１つまたは複数のＩ／Ｏポート８５８を介して通信するよう構成できる。例示的通信デバイス８６６は、ネットワークコントローラ８６０を備える。ネットワークコントローラ８６０は、１つまたは複数の通信ポート８６４を介した、ネットワーク通信リンク上の１つまたは複数のその他のコンピューティングデバイス８６２との通信を容易にするよう配置できる。
【００４３】
ネットワーク通信リンクは、通信媒体の一例であり得る。通信媒体は、一般的に、コンピュータ読み取り可能指示、データ構造、プログラムモジュール、または搬送波やその他のトランスポートメカニズムなどの変調データ信号中のその他のデータによって具体化でき、任意の情報配信媒体を含み得る。「変調データ信号」は、その特性の１つまたは複数がその信号中の情報を符号化するような方法で設定または変更された信号であり得る。限定ではなく例示として、通信媒体には、有線ネットワークや有線直結接続などの有線媒体と、アコースティック、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、その他の無線媒体などの無線媒体とが含まれ得る。本明細書で使用されているコンピュータ読み取り可能媒体には、ストレージ媒体と通信媒体の両方が含まれ得る。
【００４４】
コンピューティングデバイス８００は、上記の機能のいずれかを含む、物理サーバ、仮想サーバ、コンピューティングクラウドまたはハイブリッドデバイスの一部分として実装できる。コンピューティングデバイス８００はまた、ラップトップコンピュータ構成および非ラップトップコンピュータ構成を始めとするパーソナルコンピュータとして実装することもできる。さらに、コンピューティングデバイス８００は、ネットワーク化システムまたは汎用もしくは専用サーバの一部として実装できる。
【００４５】
コンピューティングデバイス８００を含むネットワーク化システムのネットワークは、サーバ、クライアント、スイッチ、ルータ、モデム、インターネットサービスプロバイダ、任意の適切な通信媒体（たとえば、有線または無線通信）の任意のトポロジーを含み得る。実施形態によるシステムは、静的または動的ネットワークトポロジーを有することができる。ネットワークには、企業ネットワーク（たとえば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、もしくはＷＬＡＮ）などのセキュリティで保護されたネットワーク、無線オープンネットワーク（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワーク）などのセキュリティで保護されていないネットワーク、またはワールドワイドネットワーク（たとえば、インターネット）が含まれ得る。ネットワークにはまた、一緒に動作するようになされた複数の異なるネットワークも含まれ得る。このようなネットワークは、本明細書に記載のノード間の通信を提供するよう構成される。限定ではなく例示として、これらのネットワークは、アコースティック、ＲＦ、赤外線、またはその他の無線媒体などの無線媒体も含み得る。さらに、ネットワークは、同じネットワークまたは別個のネットワークの一部分であり得る。
【００４６】
例示的実施形態には方法も含まれ得る。これらの方法は、本明細書に記載する構造を始めとして、多くの方法で実装することができる。このような方法のうち１つは、本開示に記載のタイプのデバイスのマシン操作によるものである。別の任意の方法は、それらの方法の個々のオペレーションの１つまたは複数が、１人または複数の人間オペレータがいくつかのオペレーションを行うことによって実行され、その他のオペレーションがマシンによって実行される方法である。それらの人間オペレータは、互いに一緒に居る必要はなく、各々が、プログラムの一部を実行する１台のマシンと共に居さえすればよい。他の例では、機械自動化された予め選択した基準によるなどして、ヒューマンインタラクションを自動化できる。
【００４７】
図９は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、図８のデバイス８００などのコンピューティングデバイスにおいて実行できる、高速車両無線通信において進行波指向性アンテナを使用するための例示的方法を説明する流れ図である。図９に記載のオペレーションは、コントローラデバイス９１０がコンピュータ読み取り可能媒体９２０に記憶されている指示を実行した結果として行うことができる。コントローラデバイス９１０は、図８のコンピューティングデバイス８００などの、専用コントロールデバイスまたは汎用コンピュータであってよい。
【００４８】
実施形態による例示的プロセスは、オペレーション９２２の「移動車両上の無線トラフィックを集約する」で開始することができる。ここでは、移動車両（たとえば、高速列車車両）上のモバイルデバイスへの／モバイルデバイスからの無線通信を、無線ノード（たとえば、ルータ）２３２または列車アクセス端末２４８で集約することができる。オペレーション９２２の後にはオペレーション９２４の「移動車両上の進行波アンテナを通して固定進行波アンテナに信号を送信する」が続くことができる。ここでは、ドップラーシフトを補償するために、列車アクセス端末２４８が、漏洩同軸ケーブルアンテナ２４５によって、列車の移動に対して固定角度で鉄道に沿って頻繁に固定漏洩同軸ケーブル進行波アンテナ２２６に送信を行うことによって、集約されたトラフィックを容易にすることができる。
【００４９】
オペレーション９２４の後にはオペレーション９２６の「移動車両の後方のアクセスノードに受信信号を伝達する」が続くことができる。ここでは、複数のアクセスノードの１つを通して、鉄道に沿って、固定漏洩同軸ケーブル進行波アンテナ２２６からアクセスネットワークへ（２２２）信号を転送することができる。オプションのオペレーション９２６の後にはオペレーション９２８の「移動車両上の進行波アンテナを通して固定進行波アンテナから信号を受信する」が続くことができる。ここでは、列車アクセス端末２４８が、列車の移動に対して固定角度での送信により、漏洩同軸ケーブルアンテナ２４５を通してアクセスネットワークから（２２４）信号を受信できる。オペレーション９２８の後にはオペレーション９３０の「移動車両の前方のアクセスノードに送信信号を伝達する」が続くことができる。ここでは、複数のアクセスノードの１つを通して、鉄道に沿って、固定漏洩同軸ケーブル進行波アンテナ２２６からアクセスネットワークへ（２２２）信号を転送することができる。
【００５０】
図１０は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、図６の６２０などのセルラリピーティングデバイスにおいて実行できる、高速車両通信において進行波指向性アンテナを使用するための例示的方法を説明する流れ図である。図１０に記載のオペレーションは、コントローラデバイス１０１０がコンピュータ読み取り可能媒体１０２０に記憶されている指示を実行した結果として行うことができる。
【００５１】
実施形態による例示的プロセスは、オペレーション１０２２の「車両上のセルラ信号を受信する」で開始することができる。ここでは、車両搭載受信（無指向性）アンテナ６２４を使って、移動車両６１２上のセルラ電話からのセルラ信号を受信することができる。オペレーション１０２２の後には、オペレーション１０２４の「受信信号を増幅する」が続くことができる。ここでは、中継アンテナ間で送信するために、車両搭載セルラリピータ６２０で受信信号を増幅することができる。
【００５２】
オペレーション１０２４の後には、オペレーション１０２６の「固定進行波アンテナに信号を中継する」が続くことができる。ここでは、増幅されたセルラ信号を、移動車両６１２上の進行波アンテナから固定進行波アンテナ２２６に中継することができる。これらの信号は、それぞれ車両の後部／前部から車両の前部／後部に向けて発信することができる。
【００５３】
オペレーション１０２６の後には、オペレーション１０２８の「信号をセルラ基地局に伝達する」が続くことができる。ここでは、中継された信号を固定進行波アンテナで受信し、車両の前方／後方のセルラ基地局に伝達することができる。受信した信号は、それぞれ車両の移動方向／車両の移動方向と反対の方向に伝達することができる。
【００５４】
オペレーション１０２８の後には、オペレーション１０３０の「セルラ基地局からの信号を固定進行波アンテナで受信する」が続くことができる。ここでは、車両の後部／前部に位置するセルラ基地局からの返信信号を、それぞれ車両の移動方向／車両の移動方向と反対の方向に、固定進行波アンテナに沿って中継することができる。
【００５５】
オペレーション１０３０の後には、オペレーション１０３２の「固定進行波アンテナから車両搭載進行波アンテナにセルラ信号を中継する」が続くことができる。ここでは、セルラ信号を、固定進行波アンテナから移動車両上の進行波アンテナに中継することができる。車両の後方／前方の基地局から発信された信号は、それぞれ車両の前部／後部で受信することができる。
【００５６】
オペレーション１０３２の後には、オペレーション１０３４の「中継された信号をセルラリピータで増幅する」が続くことができる。ここでは、セルラリピータ６２０で、中継アンテナから無指向性アンテナに信号を中継することができる。
【００５７】
オペレーション１０３４の後には、オペレーション１０３６の「車両搭載セルラ電話に信号を送信する」が続くことができる。ここでは、基地局から受信したセルラ信号を、車両搭載送信アンテナから移動車両中のセルラ電話に送信する。
【００５８】
図１１は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、図７の７１８などのクライアントブリッジデバイスにおいて実行できる、高速車両通信において進行波指向性アンテナを使用するための例示的方法を説明する流れ図である。図１１に記載のオペレーションは、コントローラデバイス１１１０がコンピュータ読み取り可能媒体１１２０に記憶されている指示を実行した結果として行うことができる。
【００５９】
実施形態による例示的プロセスは、オペレーション１１２２の「車両上の無線パケットデータを受信する」で開始することができる。ここでは、移動車両７１２上の無線データ端末からのパケットデータトラフィックを、車両搭載ポイントツーマルチポイントルータ７１８またはアクセスルータ７２２を使って受信することができる。オペレーション１１２２の後にはオペレーション１１２４の「パケットデータを集約してバッファリングする」が続くことができる。ここでは、データリンク層で受信した端末からのデータパケットを集約して、ポイントツーマルチポイントプロトコル（たとえば、「無線配信システム」またはアクセスポイント−クライアント構成）に従ったポイントツーマルチポイントルータ７１８またはポイントツーポイントブリッジ７２０によってバッファリングすることができる。
【００６０】
オペレーション１１２４の後には、オペレーション１１２６の「データトラフィックを固定進行波アンテナに中継する」が続くことができる。ここでは、移動車両７１２上の進行波アンテナ７１４からのデータトラフィックを固定進行波アンテナ７１６に中継することができる。これらの信号は、それぞれ車両の後部／前部から車両の前部／後部に向けて発信することができる。
【００６１】
オペレーション１１２６の後には、オペレーション１１２８の「データトラフィックをアクセスポイントに伝達する」が続くことができる。ここでは、中継されたデータトラフィックを、固定進行波アンテナ７１６で受信し、車両の前方／後方の無線アクセスポイントに伝達することができる。受信した信号は、それぞれ車両の移動方向／車両の移動方向と反対の方向に伝達することができる。
【００６２】
オペレーション１１２８の後には、オペレーション１１３０の「アクセスポイントからのデータトラフィックを固定進行波アンテナで受信する」が続くことができる。ここでは、それぞれ車両の後方／前方に位置する無線アクセスポイントから車両の移動方向／車両の移動方向と反対の方向に固定進行波アンテナ７１６に沿って、返信パケットデータトラフィックを伝達することができる。
【００６３】
オペレーション１１３０の後には、オペレーション１１３２の「データトラフィックを、固定進行波アンテナから車両搭載進行波アンテナに中継する」が続くことができる。ここでは、固定進行波アンテナ７１６からのデータトラフィックを、移動車両７１２上の進行波アンテナ７１４に中継することができる。車両の後方／前方の基地局から発信された信号を、それぞれ車両の前部／後部で受信することができる。
【００６４】
オペレーション１１３２の後にはオペレーション１１３４の「車両搭載無線ブリッジでデータパケットを集約しバッファリングする」が続くことができる。ここでは、ポイントツーマルチポイントプロトコル（たとえば、「無線配信システム」またはアクセスポイント−クライアント構成）に従ったポイントツーマルチポイントルータ７１８またはポイントツーポイントブリッジ７２０を使って、データリンク層で受信した無線アクセスポイントからのデータパケットを集約し、バッファリングすることができる。
【００６５】
オペレーション１１３４の後には、オペレーション１１３６の「車両搭載無線デバイスにデータパケットを送信する」が続くことができる。ここでは、車両搭載送信アンテナシステムを使って、移動車両７１２中の無線デバイスに無線アクセスポイントから受信したパケットデータトラフィックを送信する。
【００６６】
上記の図９、図１０、図１１のプロセスに含まれるオペレーションは、説明を目的とするものである。高速車両中の進行波指向性アンテナを使って、より少ないオペレーションまたはさらなるオペレーションを含む同様のプロセスで、無線通信を実装することができる。いくつかの例では、異なる順序でオペレーションを実行することができる。別のいくつかの例では、さまざまなオペレーションを除去することができる。さらに別の例では、さまざまなオペレーションをさらなるオペレーションに分割、またはより少ないオペレーションに結合することができる。順序のあるオペレーションとして示してあるが、実装によっては、さまざまなオペレーションを異なる順序で実行することができ、また、場合によっては、さまざまなオペレーションをほぼ同時に実行することができる。
【００６７】
図１２は、例示的コンピュータプログラム製品のブロック図であり、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態によって配置されている図である。
【００６８】
いくつかの例では、図１２に示すように、コンピュータプログラム製品１２００は、マシン読み取り可能指示１２０４を含むこともできる信号担持媒体１２０２を含むことができる。マシン読み取り可能指示１２０４は、たとえばプロセッサによって実行されると、図２から図５に関して上記に説明した機能性を提供することができる。したがって、たとえばプロセッサ８０４を見ると、図１２に示すタスクの１つまたは複数を、媒体１２０２によってプロセッサ８０４に伝達された指示１２０４に応じて引き受けて、本明細書で説明しているように、高速無線通信におけるドップラーシフトの除去に関連付けられた動作を実行することができる。これらの指示のうちいくつかには、移動車両上の無線トラフィックを集約すること、および、１対の対応する１進行波指向性アンテナを通して地上ネットワークとの通信を可能にすることが含まれ得る。
【００６９】
いくつかの実装では、図１２に示す信号担持媒体１２０２には、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ），デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、メモリなどのコンピュータ読み取り可能媒体１２０６が含まれ得るが、コンピュータ読み取り可能媒体１２０６はそれらに限定されるわけではない。いくつかの実装では、信号担持媒体１２０２には、メモリ、読み取り／書き込み（Ｒ／Ｗ）ＣＤ、Ｒ／Ｗ  ＤＶＤなどの記録可能媒体１２０８が含まれ得るが、記録可能媒体１２０８はそれらに限定されるわけではない。いくつかの実装では、信号担持媒体１２０２には、デジタルおよび／またはアナログの通信媒体（たとえば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンクなど）などの通信媒体１２１０が含まれ得るが、通信媒体１２１０はそれらに限定されるわけではない。したがって、たとえば、コンピュータプログラム製品１２００をＲＦ信号担持媒体１２０２によってプロセッサ１２０４に伝達することができ、この場合、信号担持媒体１２０２は、無線通信媒体１２１０（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従った無線通信媒体）によって伝達される。
【００７０】
いくつかの例によれば、ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速車両中の無線通信を向上させるための方法は、複数の無線通信デバイスからの無線トラフィックを移動車両上のアクセス端末で集約すること、１対の対応する進行波指向性アンテナを通してその無線トラフィックを無線通信ネットワークに転送することを含むことができる。第１のアンテナは移動車両上に配置し、第２のアンテナは移動車両の進路に沿って配置することができる。第２のアンテナは、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結することができる。
【００７１】
第１および第２のアンテナを、その長さに沿って連続的に高指向性ビームを放射するよう適切に設計し、移動車両の移動に対して予め定義された角度で送受信するよう配置することができる。予め定義された角度は、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれていてよい。いくつかの例では、予め定義された角度をドップラーヌルに対応するよう選択することができる。
【００７２】
この方法はまた、第２のアンテナで受信した信号を無線通信ネットワークの最も近いアクセスノードに伝達すること、移動車両から受信した信号を移動車両の後方のアクセスノードに伝達すること、および／または移動車両に送信する信号を移動車両の前方のアクセスノードに送信することも含むことができる。この移動車両は、第１のアンテナが列車車両に固定され、第２のアンテナが鉄道に沿って配置された高速列車であってよい。
【００７３】
第１および／または第２のアンテナは、漏洩同軸ケーブルアンテナ、スロットアレイアンテナ、指向性ダイポールアレイアンテナ、および／またはパッチアレイアンテナであってよい。この方法には、第１および第２のアンテナの第１の放射素子アレイを、アンテナの導波モードが単一の放射モードに連結されるように、予め定義した距離間隔で配置することをさらに含むことができる。予め定義した距離間隔の約４分の１だけオフセットした各アンテナに沿った第２の放射素子アレイを、横方向放射モードに連結する波長での導波モードにおける阻止帯が除去されるように、第１の放射素子アレイからインタリーブすることができる。
【００７４】
別の例によれば、ドップラーヌリング進行波アンテナ中継器を通して高速車両と地上ネットワークの間の通信を可能にする無線通信システムは、移動車両上の複数の無線通信デバイスから無線トラフィックを集約し、１対の対応する進行波指向性アンテナを通してその集約した無線トラフィックを地上ネットワークに転送するようになされたアクセス端末を含むことができ、第１の進行波指向性アンテナは移動車両に固定され、第２の進行波指向性アンテナは移動車両の進路に沿って配置される。第２のアンテナは、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結することができる。
【００７５】
第１および第２のアンテナを、その長さに沿って連続的に高指向性ビームを放射するよう適切に設計し、移動車両の移動に対して予め定義された角度で送受信するよう配置することができる。予め定義された角度は、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれていてよい。いくつかの例では、予め定義された角度をドップラーヌルに対応するよう選択することができる。
【００７６】
第２のアンテナで受信した信号を、地上ネットワークの最も近いアクセスノードに伝達することができる。移動車両から受信した信号を、移動車両の後方のアクセスノードに伝達することができる。移動車両に送信する信号を、移動車両の前方のアクセスノードに伝達することができる。さらに、移動車両は、第１のアンテナが列車車両に固定され、第２のアンテナが鉄道に沿って配置された高速列車であってよい。
【００７７】
第１および／または第２のアンテナは、漏洩同軸ケーブルアンテナ、スロットアレイアンテナ、指向性ダイポールアレイアンテナ、および／またはパッチアレイアンテナであってよい。第１および第２のアンテナの第１の放射素子アレイを、アンテナの導波モードが単一の放射モードに連結されるように、予め定義した距離間隔で配置することができる。予め定義した距離間隔の約４分の１だけオフセットした各アンテナに沿った第２の放射素子アレイを、横方向放射モードに連結する波長での導波モードにおける阻止帯が除去されるように、第１の放射素子アレイからインタリーブすることができる。
【００７８】
さらなる例によれば、高速車両と地上ネットワークの間の無線通信を可能にするための進行波指向性アンテナシステムは、移動車両上の複数の無線通信デバイスからの集約された無線トラフィックを受信し、対応する第２の進行波アンテナを通してその無線トラフィックを地上ネットワークに転送するようになされた、移動車両に固定された第１の進行波指向性アンテナと、移動車両の進路に沿って配置され、無線通信ネットワークの１つまたは複数のアクセスノードに導電的に連結された第２の進行波指向性アンテナを含むことができる。
【００７９】
第１および第２のアンテナを、その長さに沿って連続的に高指向性ビームを放射するよう適切に設計し、移動車両の移動に対して予め定義された角度で送受信するよう配置することができる。予め定義された角度は、約５度と約１０度の間の角度だけ９０度からずれていてよい。いくつかの例では、予め定義された角度をドップラーヌルに対応するよう選択することができる。
【００８０】
第２のアンテナを、第１のアンテナから受信した信号を地上ネットワークの最も近いアクセスノードに伝達するようになすことができる。第２のアンテナをさらに、移動車両から受信した信号を移動車両の後方のアクセスノードに伝えるようになすことができる。第２のアンテナを、移動車両に送信する信号を移動車両の前方のアクセスノードに伝達するようになすことができる。
【００８１】
移動車両は、第１のアンテナが列車車両に固定され、第２のアンテナが鉄道に沿って配置された高速列車であってよい。第１および／または第２のアンテナは、漏洩同軸ケーブルアンテナ、スロットアレイアンテナ、指向性ダイポールアレイアンテナ、および／またはパッチアレイアンテナであってよい。第１および第２のアンテナの第１の放射素子アレイを、アンテナの導波モードが単一の放射モードに連結されるように、予め定義した距離間隔で配置することができる。予め定義した距離間隔の約４分の１だけオフセットした各アンテナに沿った第２の放射素子アレイを、横方向放射モードに連結する波長での導波モードにおける阻止帯が除去されるように、第１の放射素子アレイからインタリーブすることができる。
【００８２】
システムの側面でのハードウェアの実装形態とソフトウェアの実装形態との間には、ほとんど相違が残されていない。ハードウェアまたはソフトウェアの使用は、一般に（いつもそうではないが、ある状況ではハードウェアとソフトウェアの間の選択が重要になり得るという点で）コスト対効果のトレードオフを表す設計上の選択である。本明細書に記載された、プロセスおよび／またはシステムおよび／または他の技術をもたらすことができるさまざまな達成手段があり（たとえば、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア）、好ましい達成手段は、プロセスおよび／またはシステムおよび／または他の技術が導入される状況によって異なる。たとえば、実装者が速度と正確性が最も重要であると決定すると、実装者は主にハードウェアおよび／またはファームウェアの達成手段を選択することができる。フレキシビリティが最も重要なら、実装者は主にソフトウェアの実装形態を選択することができる。または、さらに別の代替案として、実装者は、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの何らかの組合せを選択することができる。
【００８３】
前述の詳細な説明では、ブロック図、フローチャート、および／または例の使用によって、装置および／またはプロセスのさまざまな実施形態を説明してきた。そのようなブロック図、フローチャート、および／または例が１つまたは複数の機能および／または動作を含む限りにおいて、そのようなブロック図、フローチャート、または例の中のそれぞれの機能および／または動作は、広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質上それらのすべての組合せにより、個別におよび／または集合的に実装可能であることが、当業者には理解されるであろう。ある実施形態では、本明細書に記載された主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、または他の集積化方式によって実装することができる。しかし、本明細書で開示された実施形態のいくつかの態様が、全体においてまたは一部において、１つまたは複数のコンピュータ上で動作する１つまたは複数のコンピュータプログラムとして（たとえば、１つまたは複数のコンピュータシステム上で動作する１つまたは複数のプログラムとして）、１つまたは複数のプロセッサ上で動作する１つまたは複数のプログラムとして（たとえば、１つまたは複数のマイクロプロセッサ上で動作する１つまたは複数のプログラムとして）、ファームウェアとして、あるいは実質上それらの任意の組合せとして、等価に集積回路に実装することができることを、当業者は認識するであろうし、電気回路の設計ならびに／またはソフトウェアおよび／もしくはファームウェアのコーディングが、本開示に照らして十分当業者の技能の範囲内であることを、当業者は認識するであろう。
【００８４】
本開示は、本出願において記載した特定の実施形態に関して限定されるものではなく、それら特定の実施形態は、さまざまな態様を説明することを意図したものである。当業者には明らかなように、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく多くの変更および変形が可能である。当業者には、本明細書で列挙したものに加えて、本開示の範囲内で機能的に同等な方法および装置が上述の説明から明らかであろう。このような変更および変形は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることを意図したものである。本開示は、添付の特許請求の範囲の請求項、およびそれらの請求項が権利を有する等価物の全範囲によってのみ限定されるべきものである。本開示は特定の方法、試薬、化合物組成物、または生物系に限定されるものではなく、それらは、もちろん、さまざまであることを理解されたい。本明細書で使用している専門用語は、特定の実施形態を説明する目的でのみ使用しているものであり、限定することを意図するものではないことも理解されたい。
【００８５】
さらに、本明細書に記載された主題のメカニズムをさまざまな形式のプログラム製品として配布することができることを、当業者は理解するであろうし、本明細書に記載された主題の例示的な実施形態が、実際に配布を実行するために使用される信号伝達媒体の特定のタイプにかかわらず適用されることを、当業者は理解するであろう。信号伝達媒体の例には、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリ、などの記録可能なタイプの媒体、ならびに、デジタル通信媒体および／またはアナログ通信媒体（たとえば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンクなど）の通信タイプの媒体が含まれるが、それらには限定されない。
【００８６】
本明細書で説明したやり方で装置および／またはプロセスを記載し、その後そのように記載された装置および／またはプロセスを、データ処理システムに統合するためにエンジニアリング方式を使用することは、当技術分野で一般的であることを当業者は認識するであろう。すなわち、本明細書に記載された装置および／またはプロセスの少なくとも一部を、妥当な数の実験によってデータ処理システムに統合することができる。通常のデータ処理システムは、一般に、システムユニットハウジング、ビデオディスプレイ装置、揮発性メモリおよび不揮発性メモリなどのメモリ、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサなどのプロセッサ、オペレーティングシステムなどの計算実体、ドライバ、グラフィカルユーザインターフェース、およびアプリケーションプログラムのうちの１つもしくは複数、タッチパッドもしくはスクリーンなどの１つもしくは複数の相互作用装置、ならびに／またはフィードバックループおよびコントロールモータを含むコントロールシステム（たとえば、ガントリーシステムの位置検知用および／もしくは速度検知用フィードバック、コンポーネントの移動用および／もしくは数量の調整用コントロールモータ）を含むことを、当業者は理解するであろう。
【００８７】
通常のデータ処理システムは、データコンピューティング／通信システムおよび／またはネットワークコンピューティング／通信システムの中に通常見られるコンポーネントなどの、市販の適切なコンポーネントを利用して実装することができる。本明細書に記載された主題は、さまざまなコンポーネントをしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他のさまざまなコンポーネントに包含されるか、または他のさまざまなコンポーネントに接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例示にすぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的に接続可能な、および／もしくは物理的に相互作用するコンポーネント、ならびに／またはワイヤレスに相互作用可能な、および／もしくはワイヤレスに相互作用するコンポーネント、ならびに／または論理的に相互作用する、および／もしくは論理的に相互作用可能なコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。
【００８８】
本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。
【００８９】
通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ｂｕｔ  ｉｓ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ  ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。
【００９０】
さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ  ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【００９１】
さらに、開示の特徴や態様がマーカッシュグループに関して記載されている場合、当業者は、それによってその開示がマーカッシュグループの個々のメンバーまたはメンバーのサブグループに関しても記載されていることを認識するであろう。
【００９２】
当業者であれば理解するように、書面による説明を提供することなど、任意およびすべての目的において、本明細書に開示しているすべての範囲は、その範囲の任意およびすべての可能な部分範囲、および部分範囲の組合せをも包含するものである。任意の列挙範囲は、その同じ範囲が、少なくとも等しい半分が２つ、３分の１が３つ、４分の１が４つ、５分の１が５つ、１０分の１が１０個などに分解されることを十分に記載し、また可能にするものとして容易に認識することができる。非限定の例として、本明細書で考察している各範囲は、下部３分の１、中部３分の１、上部３分の１などに容易に分解することができる。当業者であれば理解するように、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より少ない」などの用語はすべて、記載された数を含み、また、上記で考察したように、その後、部分範囲に分割できる範囲を指すものである。最後に、当業者であれば理解するように、範囲には個々のメンバーが含まれる。したがって、たとえば、１つから３つのセルを有するグループとは、１つ、２つ、または３つのセルを有するグループを指す。同様に、１つから５つのセルを有するグループとは、１つ、２つ、３つ、４つ、または５つのセルを有するグループを指すといった具合になる。
【００９３】
本明細書でさまざまな態様および実施形態を開示してきたが、当業者にはその他の態様および実施形態が明らかになろう。本明細書で開示したさまざまな態様および実施形態は説明を目的としたものであり、限定を意図したものではない。真の範囲および趣旨は以下の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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