(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁波の伝送媒体における条件を検知するための方法及び装置を提供する。【解決手段】導波路システムにおいて通信デバイス１４１８への電気エネルギーの送電を促進する電力グリッドの配線に対して位置決めされ、前記配線の表面に沿って伝搬する電磁波の送信又は受信を促進する導波路及び電磁波の送信若しくは受信に対応付けられた導波路の動作又は配線の表面に沿って伝搬する電磁波の送信若しくは受信の一方に対して不利な条件を検知することを促進するセンサを備える。【選択図】図１４
2019083569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスへの電気エネルギーの送電を促進する電力グリッドの配線に対して位置決めされ、前記配線の表面に沿って伝搬する電磁波の送信又は受信を促進する導波路、及び
電磁波の前記送信若しくは前記受信に対応付けられた前記導波路の動作又は前記配線の前記表面に沿って伝搬する電磁波の前記送信若しくは受信の一方に対して不利な条件を検知することを促進するセンサ
を備えた装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年９月１５日出願の米国特許出願第１４／４８６２６８号の優先権を主張する。上記の内容が、ここにすべて説明されるかのように本願に参照によりここに取り込まれる。
【０００２】
本開示は、電磁波の伝送媒体における条件を検知するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
スマートフォン及び他の可搬デバイスがますます偏在的となり、データ使用量が増加するにつれて、今度は、マクロセル基地局及び既存の無線インフラが、増加した要求に対処するためにより高い帯域幅能力を必要とする。更なる移動体帯域幅を提供するために、マイクロセル及びピコセルが従来のマクロセルよりもずっと小さな領域にカバレッジを提供しつつ、スモールセルの配備が進んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、ここに記載される種々の形態による誘導波通信システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、ここに記載される種々の形態による誘電体導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、ここに記載される種々の形態による誘電体導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図４】図４は、ここに記載される種々の形態による誘電体導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図５】図５は、ここに記載される種々の形態による誘電体導波路カプラ及び送受信機の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図６】図６は、ここに記載される種々の形態によるデュアル誘電体導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図７】図７は、ここに記載される種々の形態による双方向誘電体導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図８】図８は、ここに記載される種々の形態による双方向誘電体導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図を示す。
【図９】図９は、ここに記載される種々の形態による双方向中継器システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ここに記載される種々の形態によるスロット型導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ここに記載される種々の形態によるスロット型導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、ここに記載される種々の形態によるスロット型導波路カプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、ここに記載される種々の形態による導波路結合システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、ここに記載される種々の形態による導波路結合システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、ここに記載される誘電体導波路カプラを用いた送波の送信のための方法の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。
【図１４】図１４は、ここに記載される種々の形態による導波路システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出可能な条件のソースの非限定的な例示の実施形態を示す。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出可能な条件のソースの非限定的な例示の実施形態を示す。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出可能な条件のソースの非限定的な例示の実施形態を示す。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出可能な条件のソースの非限定的な例示の実施形態を示す。
【図１５Ｅ】図１５Ｅは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出可能な条件のソースの非限定的な例示の実施形態を示す。
【図１５Ｆ】図１５Ｆは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出可能な条件のソースの非限定的な例示の実施形態を示す。
【図１５Ｇ】図１５Ｇは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出可能な条件のソースの非限定的な例示の実施形態を示す。
【図１６】図１６は、ここに記載される種々の形態による電力グリッド通信システムを管理するためのシステムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、図１６のシステムの通信ネットワークで発生する条件を検出及び軽減するための方法の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。
【図１８Ａ】図１８Ａは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出される条件を軽減するための例示の非限定的な実施形態を示す。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、ここに記載される図１４の導波路システムによって検出される条件を軽減するための他の例示の非限定的な実施形態を示す。
【図１９】図１９は、ここに記載される種々の形態によるコンピューティング環境の例示の非限定的な実施形態のブロック図である。
【図２０】図２０は、ここに記載される種々の形態によるモバイルネットワークプラットフォームの例示の非限定的な実施形態のブロック図である。
【図２１】図２１は、ここに記載される種々の形態による通信デバイスの例示の非限定的な実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図面を参照して１以上の実施形態がここに記載され、全体を通じて同様の要素に言及するのに同様の符号が使用される。以降の説明において、説明の便宜上、種々の実施形態の完全な理解を与えるために多数の詳細を説明する。しかし、種々の実施形態がこれらの詳細なしに（そして何らかの特定のネットワーク化された環境又は標準を適用することなしに）実施され得ることは明らかである。
【０００６】
ネットワーク接続を追加の基地局デバイスに与えるために、コアネットワークセル（例えば、マイクロセル及びマクロセル）をコアネットワークのネットワークデバイスにリンクさせるバックホールネットワークがそれに対応して拡張する。同様に、ネットワーク接続を分散アンテナシステムに与えるために、基地局デバイス及びそれらの分散アンテナをリンクする拡張された通信システムが望ましい。代替、増設又は追加のネットワーク接続を可能とするのに誘導波通信システムが提供されてもよいし、単一の配線伝送線（例えば、電線）として動作し、導波路として動作し、及び／あるいは電磁波の送信を誘導するように動作する配線などの配線上の誘導波（例えば、表面波）通信を送信及び／又は受信するのに導波路結合システムが提供されてもよい。
【０００７】
一実施形態では、導波路結合システムにおいて利用される導波路カプラは誘電体材料又は他の低損失絶縁体（例えば、テフロン（登録商標）、ポリエチレンなど）から構成されていてもよいし、導体（例えば、金属、非金属など）材料又は前述の材料の任意の組合せで構成されていてもよい。詳細な説明全体を通じて「誘電体導波路」への言及は、説明の目的のためであり、実施形態が専ら誘電体材料で構成されることを限定するものではない。他の実施形態では、他の誘電体又は絶縁材料が可能である。例示の実施形態から逸脱することなく様々な伝送媒体が誘導波通信とともに利用され得ることが分かるはずである。そのような伝送媒体の例は、以下の：絶縁若しくは非絶縁及び単線撚り若しくは複線撚りの配線；配線束、ケーブル、ロッド、レール、配管を含む他の形状若しくは構成の導体；誘電体配管、ロッド、レール若しくは他の誘電体部材などの非導体；導体及び誘電体材料の組合せ；又は他の誘導波伝送媒体の１以上を、単独又は１以上の組合せにおいて含み得る。
【０００８】
これら及び／又は他の考察について、１以上の実施形態では、装置は導波路表面での少なくともある程度の第１の電磁波の伝搬を促進する導波路を備え、導波路表面は配線の配線表面の全体又は大部分を囲んでおらず、導波路が配線に対して位置決めされると、第１の電磁波が配線表面に少なくともある程度結合し、少なくとも部分的に配線表面の周囲を第２の電磁波として伝搬し、第２の電磁波は配線に沿って長手方向に伝搬するための少なくとも１つの波動伝搬モードを有する。
【０００９】
他の実施形態では、装置は、導波路の断面領域を画定する導波路表面を有する導波路を備え、配線は、配線表面を少なくともある程度配線に沿って伝搬する第１の電磁波が導波路表面に少なくともある程度結合して少なくとも部分的に導波路表面の周囲を第２の電磁波として伝搬するように、導波路の断面領域の外部で位置決めされる。
【００１０】
一実施形態では、方法は、少なくともある程度導波路の導波路表面で伝搬する第１の電磁波を送信デバイスによって放射するステップを備え、導波路は配線に対して同軸には整列されない。その方法はまた、第１の電磁波の少なくとも一部の配線表面への結合を促進するように配線付近に導波路を構成するステップと、配線に沿って長手方向にかつ少なくとも部分的に配線表面の周囲に伝搬する第２の電磁波を形成するステップとを含む。
【００１１】
他の実施形態では、装置は、１以上の実施形態において、平行でない対向スロット面によって形成されたスロットを有する導波路を備え、対向スロット面は、スロットへの配線の挿入を可能とする距離だけ離隔され、導波路は導波路表面での少なくともある程度の第１の電磁波の伝搬を促進し、導波路が配線に対して位置決めされると、第１の電磁波が配線の配線表面に少なくともある程度結合し、配線に沿って長手方向に伝搬するために配線表面の周囲を少なくとも部分的に第２の電磁波として伝搬し、第２の電磁波は少なくとも１つの波動伝搬モードを有する。
【００１２】
他の実施形態では、装置は、１以上の実施形態において、導波路を備え、導波路は、導電性でありかつ電磁波を導波路の導波路表面で伝搬させるのに適した材料を備え、導波路は、導波路表面での少なくともある程度の第１の電磁波の伝搬を促進し、導波路が配線に対して位置決めされると、第１の電磁波が配線の配線表面に少なくともある程度結合し、配線表面の周囲を少なくとも部分的に第２の電磁波として伝搬し、第２の電磁波は配線に沿って長手方向に伝搬するための少なくとも１つの波動伝搬モードを有する。
【００１３】
本開示の一実施形態は、デバイスへの電気エネルギーの送電も促進する電力グリッドの配線の配線表面に沿う電磁波の送信又は受信を促進する導波路を有する装置を含む。その装置は、導波路、配線、配線表面若しくは導波路表面沿って伝搬する電磁波の送信若しくは受信又はその任意の組合せに対して不利な条件の検知を促進する１以上のセンサをさらに含み得る。その装置はまた、１以上のセンサからの検知データの処理、及び電磁波の送信又は受信の制御を促進するプロセッサを含み得る。
【００１４】
本開示の一実施形態は、導波路及びセンサを備える装置によって、デバイスへの電気エネルギーの送電を容易にする配線の配線表面に沿って伝搬する電磁波を送信し、センサによって、配線表面に沿って伝搬する電磁波に対して不利な条件を検知するための方法を含む。
【００１５】
本開示の一実施形態は、プロセッサによって実行されると、導波路によって伝送媒体の表面に沿って電磁波を誘起すること、及びセンサから検知データを収集することを含む動作の実行を促進する実行可能な命令を有する機械可読（例えば、コンピュータ可読、プロセッサ可読など）記憶媒体を含む。検知データは、伝送媒体の表面に沿って誘導される電磁波に対して不利な条件に関連し得る。
【００１６】
本開示の一実施形態は、プロセッサ及びメモリを有する装置を含む。プロセッサは、センサに結合された導波路システムから遠隔測定情報を受信し、導波路システムの動作、配線表面若しくは導波路表面に沿う電磁波の送信若しくは受信又はその組合せの１つに対して不利な条件を遠隔測定情報から検出し、その条件を報告する動作を実行することができる。導波路システムは、デバイスへの電気エネルギーの送電を促進する電力グリッドの配線に対して位置決め可能な導波路を備えることができる。導波路はまた、配線の配線表面に沿う電磁波の送信又は受信を促進することができ、一方でセンサは電磁波に対して不利な条件を検知することを促進することができる。
【００１７】
本開示の一実施形態は、プロセッサを備えるネットワーク要素によって導波路システムから遠隔測定情報を受信し、ネットワーク要素によって、遠隔測定情報に含まれる検知データから条件を特定し、ネットワーク要素によって、導波路システムに命令を送信して電磁波の経路を調整して上記特定された条件を回避又は補償するための方法を含む。導波路システムは、電力グリッドの配線の配線表面に沿う電磁波の送信及び電磁波の送信又は受信に不利な条件の検知を促進することができる。
【００１８】
本開示の一実施形態は、プロセッサによって実行されると、電力グリッドに結合された受信者通信デバイスへの通信信号の配信のために電力グリッドの配線の配線表面の電磁波を誘起する装置から遠隔測定情報を受信すること、及び受信者通信デバイスへの通信信号の配信に不利な条件を遠隔測定情報から検出することを含む動作の実行を促進する実行可能な命令を有する機械可読（例えば、コンピュータ可読、プロセッサ可読など）記憶媒体を含む。
【００１９】
ここに記載される種々の実施形態は、配線からの誘導波（例えば、電磁波である表面誘導波通信）の送波を出射及び抽出するための導波路結合システムに関する。波長が機器の大きさと比較して小さくなり得るミリ波周波数（例えば、３０〜３００ＧＨｚ）において、送波は、一片又は所定長の誘電体材料又は他のカプラのような導波路によって誘導される波動として伝搬し得る。誘導波の電磁界構造は、導波路の内部及び／又は外部に存在し得る。この導波路が配線（例えば、電線又は他の伝送線）に近接されると、誘導波の少なくとも一部が導波路から結合を解かれて配線に結合し、配線の表面に対する表面波のような誘導波として伝搬し続ける。
【００２０】
例示の実施形態によると、表面波は、配線の表面によって誘導されるタイプの誘導波であり、配線の外部若しくは外側表面、又は異なる特性（例えば、誘電特性）を有する他のタイプの媒体に隣接若しくは露出した他の配線の表面を含み得る。実際に、例示の実施形態では、表面波を誘導する配線の表面は、２つの異なるタイプの媒体間の転移表面となり得る。例えば、裸配線又は非絶縁配線の場合、配線の表面は、空気又は自由空間に露出した裸配線又は非絶縁配線の外側又は外部導電表面となり得る。他の例として、配線の表面は、絶縁配線の場合、絶縁体、空気及び／又は導電体の特性（例えば、誘電特性）の相対差に応じて、さらに誘導波の周波数及び単数又は複数の伝搬モードに応じて、配線の絶縁体部分に対応する配線の導体部分であってもよいし、あるいは空気又は自由空間に露出した配線の絶縁体表面であってもよいし、あるいは配線の絶縁体表面と配線の絶縁体部分に対応する配線の導電部分との間の任意の材料領域であってもよい。
【００２１】
例示の実施形態によると、表面波などの誘導波は、自由空間／空気を介した無線送波又は配線の導電体を介した電力若しくは信号の従来的な伝搬と対比され得る。実際に、例示の実施形態によると、ここに記載される表面波又は誘導波システムとともに、従来の電力又は信号は依然として配線の導電体を介して伝搬又は伝送可能であるものの、誘導波（表面波及び他の電磁波を含む）が配線の表面に対して伝搬又は伝送可能である。一実施形態では、表面波は、表面波を誘導するよう作用する線、配線又は伝送媒体の主に又は実質的に外部にある電場構造（例えば、電磁界構造）を有し得る。
【００２２】
例示の実施形態によると、配線に沿って配線の外表面の周囲に伝搬する電磁波が、配線付近で導波路に沿って伝搬する他の電磁波によって誘起される。電磁波の誘起は、電気回路の部分としての配線を介して導入あるいは伝送される電位、電荷又は電流とは無関係なものとなり得る。配線に沿う電磁波の伝搬に応じて配線における小さな電流が形成され得るが、これは配線表面に沿う電磁波の伝搬に起因し得るものであり、電気回路の部分としての配線に導入される電位、電荷又は電流に応じては形成されないことが分かるはずである。したがって、配線を伝搬する電磁波は、配線表面に沿って伝搬する回路を必要としない。したがって、配線は、回路の一部ではない単一の有線伝送線である。また、ある実施形態では、配線は必要ではなく、電磁波は配線ではない単一線の伝送媒体に沿って伝搬し得る。
【００２３】
例示の実施形態によると、誘導波（例えば、表面波）とともに使用される用語である配線に「対して」とは、基本波伝搬モード、及び配線又は他の伝送媒体の少なくとも部分的に周囲に円形又は略円形電場分布（例えば、電界、磁界、電磁界など）を有する他の誘導波を含み得る。さらに、誘導波が配線又は他の伝送媒体に「対して」伝搬する場合、それは、基本波伝搬モード（例えば、０次モード）だけでなく、追加的又は代替的に、高次誘導波モード（例えば、１次モード、２次モードなど）、配線若しくは他の伝送媒体周囲の非円形電場分布を有する非対称モード及び／又は他の誘導（例えば、表面）波などの非基本波伝搬モードを含む波動伝搬モードに従って伝搬することができる。
【００２４】
例えば、そのような非円形電場分布は、比較的高い電場強度によって特徴付けられる１以上の軸ローブ及び／又は比較的低い電場強度、ゼロ電場強度若しくは実質的にゼロの電場強度によって特徴付けられる１以上のヌル若しくはヌル領域の片側又は両側となり得る。また、あるいは、例示の実施形態によると、配線の周囲の軸配向の１以上の領域が軸配向の１以上の他の領域よりも高い電界又は磁界強度（又はその組合せ）を有するように、電場分布が、配線の周囲の長手方向軸の向きの関数として変化し得る。誘導波が配線に沿って伝搬するにつれて波動の高次モード又は非対称モードの相対位置が変化し得ることが分かるはずである。
【００２５】
ここで図１に、誘導波通信システム１００の例示の非限定的な実施形態のブロック図を示す。誘導波通信システム１００は、誘電体導波路結合システムが使用され得る例示の環境を示す。
【００２６】
誘導波通信システム１００は、マクロセルサイト１０２又は他のネットワーク接続に通信可能に結合された１以上の基地局デバイス（例えば、基地局デバイス１０４）を含む分散アンテナシステムであればよい。基地局デバイス１０４は、有線（ファイバ及び／又はケーブル）によって、又は無線（例えば、マイクロ波無線）接続によってマクロセルサイト１０２に接続されることができる。マクロセルサイト１０２などのマクロセルはモバイルネットワークへの専用接続を有し、基地局デバイス１０４はマクロセルサイト１０２の接続を共有及び／あるいは使用することができる。基地局デバイス１０４は、電柱１１６に搭載され、又は取り付けられることができる。他の実施形態では、基地局デバイス１０４は、変圧器の付近及び／又は電力線付近の他の適した場所にあればよい。
【００２７】
基地局デバイス１０４は、移動体デバイス１２２及び１２４に対するモバイルネットワークへの接続を促進することができる。電柱１１８及び１２０上又はその付近にそれぞれ搭載されたアンテナ１１２及び１１４は、基地局デバイス１０４からの信号を受信し、それらの信号を移動体デバイス１２２及び１２４に対して、アンテナ１１２及び１１４が基地局デバイス１０４又はその付近に位置していたとした場合よりも一層広い領域にわたって伝送することができる。
【００２８】
なお、図１は簡略化のために１つの基地局デバイスを有する３本の電柱を示す。他の実施形態では、電柱１１６がより多くの基地局デバイスを有していてもよく、分散アンテナとともに１以上の電柱が可能である。
【００２９】
誘電体導波路結合デバイス１０６は、信号を基地局デバイス１０４からアンテナ１１２及び１１４に、電柱１１６、１１８及び１２０を接続する電線又は電力線を介して伝送することができる。信号を伝送するために、無線源及び／又はカプラ１０６は、基地局デバイス１０４からの（周波数混合を介した）信号をアップコンバートし、あるいは基地局デバイス１０４からの信号をミリ波帯域信号に変換し、誘電体導波路結合デバイス１０６は、電線又は他の配線に沿って伝搬する誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）として伝搬するミリ波帯域波を出射する。電柱１１８において、他の誘電体導波路結合デバイス１０８は誘導波を受信し（選択的に、それを必要に応じて又は所望により増幅して、それを受信してそれを再生成するデジタル中継器として動作することができ）、それを誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）として電線又は他の配線に転送することができる。誘電体導波路結合デバイス１０８はまた、ミリ波帯域誘導波からの信号を抽出し、それを元のセルラ帯域周波数（例えば、１．９ＧＨｚ又は他の規定セルラ周波数）又は他のセルラ（又は非セルラ）帯域周波数まで周波数低減あるいは変換することができる。アンテナ１１２は、低減された信号を移動体デバイス１２２に伝送することができる。処理は、必要に応じて又は所望により、誘電体導波路結合デバイス１１０、アンテナ１１４及び移動体デバイス１２４によって反復可能である。
【００３０】
移動体デバイス１２２及び１２４からの送波はまた、それぞれアンテナ１１２及び１１４によって受信され得る。誘電体導波路結合デバイス１０８及び１１０上の中継器はセルラ帯域信号をミリ波帯域に周波数上昇し、あるいは変換し、その信号を誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）の送波として電力線を介して基地局デバイス１０４に伝送することができる。
【００３１】
例示の実施形態では、システム１００はダイバシティ経路を採用することができ、電柱１１６、１１８及び１２０の間に２以上の電線又は他の配線（例えば、電柱１１６と電柱１２０の間の２以上の配線）が架橋され、基地局１０４からの冗長送波が誘導波として電線又は他の配線の表面を伝送される。電線又は他の配線は絶縁されていても絶縁されていなくてもよく、結合デバイスは、伝送損失をもたらす環境条件に応じて絶縁若しくは非絶縁の電線又は他の配線から選択的に信号を受信することができる。選択は、配線の信号対ノイズ比の測定値に基づき、又は特定される気象／環境条件（例えば、湿度計、天気予報など）に基づいていればよい。システム１００でのダイバシティ経路の使用によって、代替の経路付け能力、負荷バランス、増加した負荷の取扱い、同時双方向又は対称通信、拡散スペクトル通信などが可能となる（より詳細については図８を参照）。
【００３２】
なお、図１における誘電体導波路結合デバイス１０６、１０８及び１１０の使用は例示のみのものであり、他の実施形態では他の使用が可能である。例えば、誘電体導波路結合デバイスは、バックホール通信システムにおいて使用され、基地局デバイスにネットワーク接続を与えることができる。誘電体導波路結合デバイスは、誘導波通信を絶縁又は非絶縁の配線上で伝送することが望ましい多くの環境で使用されることができる。誘電体導波路結合デバイスは、高電圧を搬送し得る配線との接触がなく、又は物理的及び／若しくは電気的接触が限られているため、他の結合デバイスよりも改善されたものとなる。誘電体導波路結合デバイスがあれば、装置は、それが配線に電気的に接触しない限り、配線から離して配置され（例えば、配線から離隔され）及び／又は配線上に配置されることができ、誘電体が絶縁体として作用し、安価、容易及び／又は簡素な設置が可能となる。一方、前述のように、例えば、配線が電話網、ケーブルテレビネットワーク、ブロードバンドデータサービス、ファイバ光通信システム、又は低電圧を採用し若しくは絶縁された伝送線を有する他のネットワークに対応する構成では、導電性又は非誘電カプラが採用され得る。
【００３３】
また、一実施形態では基地局デバイス１０４及びマクロセルサイト１０２を示すが、他のネットワーク構成が同様に可能である。例えば、アクセスポイント又は他の無線ゲートウェイなどのデバイスが同様の態様で採用されて、無線ローカルエリアネットワーク、無線パーソナルエリアネットワーク、又は８０２．１１プロトコル、ＷＩＭＡＸプロトコル、ＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄプロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコル、Ｚｉｇｂｅｅプロトコル若しくは他の無線プロトコルなどの通信プロトコルによって動作する他の無線ネットワークなどの他のネットワークの範囲を拡張することができる。
【００３４】
ここで図２に、ここに開示される種々の形態による誘電体導波路結合システム２００の例示の非限定的な実施形態のブロック図を示す。システム２００は、誘電体導波路２０４の導波路表面に対して誘導波として伝搬する波動２０６を有する誘電体導波路２０４を備える。一実施形態では、誘電体導波路２０４は湾曲しており、ここに記載するように導波路２０４と配線２０２の間の結合を促進するために導波路２０４の少なくとも一部分が配線２０２の付近に配置され得る。誘電体導波路２０４は、湾曲した誘電体導波路２０４の一部分が配線２０２に平行又は実質的に平行となるように配置され得る。配線に平行となる誘電体導波路２０４の部分が、曲線の頂点に、又は曲線の接線が配線２０２に平行となる任意の点となり得る。誘電体導波路２０４がそれにより位置決め又は配置される場合、誘電体導波路２０４に沿って伝搬する波動２０６は、配線２０２に少なくともある程度結合し、配線２０２の配線表面の周囲に又はそれを中心にかつ配線２０２に沿って長手方向に誘導波２０８として伝搬する。他のタイプの誘導波２０８も例示の実施形態を逸脱することなく同様に対応可能であるが、誘導波２０８は表面波又は他の電磁波として特徴付けられ得る。配線２０２に結合しない波動２０６の一部は、誘電体導波路２０４に沿って波動２１０として伝搬する。誘電体導波路２０４は、配線２０２に対する波動２０６の結合又は非結合の所望レベルを実現するように配線２０２に関して様々な位置において構成及び配置され得ることが分かるはずである。例えば、ワイヤ２０２に平行又は実質的に平行で誘電体導波路２０４の曲率及び／又は長さ、そしてその離隔距離（実施形態では離隔距離なしを含み得る）は、例示の実施形態を逸脱することなく変化し得る。同様に、配線２０２に対する誘電体導波路２０４の配置は、配線２０２及び誘電体導波路２０４のそれぞれの内在的特性（例えば、厚さ、組成、電磁特性など）、そして波動２０６及び２０８の特性（例えば、周波数、エネルギーレベルなど）を考慮して変わり得る。
【００３５】
誘導波２０８は、配線２０２が湾曲及び屈曲したとしても配線２０２に平行又は実質的に平行なままである。配線２０２における曲げによって伝送損失が増加し、それは配線径、周波数及び材料にも依存する。誘電体導波路２０４の寸法が有効な電力伝達のために選択される場合、電力は波動２１０にはほとんど残らずに、波動２０６の電力の大部分が配線２０２に伝達される。誘導波２０８は（ここに記載される）性質上それでも複数モードとなり、基本伝送モードを伴って又は伴わずに、配線２０２に平行又は実質的に平行な経路に沿って伝搬しつつ、非基本又は非対称となるモードを有することが分かるはずである。一実施形態では、非基本又は非対称のモードは、伝送損失を最小化させ、及び／又は増加した伝搬距離を得るのに利用され得る。
【００３６】
なお、平行という用語は、一般に現実のシステムにおいて厳密に実現可能ではないこともある幾何学的構成概念である。したがって、本開示で利用される平行という用語は、本開示で開示される実施形態を説明するのに使用される場合に、厳密な構成ではなく、近似を表す。一実施形態では、実質的に平行とは、全ての寸法において真の平行の３０度以内である近似を含み得る。
【００３７】
一実施形態では、波動２０６は、１以上の波動伝搬モードを示し得る。誘電体導波路モードは、導波路２０４の形状及び／又は設計に依存し得る。波動２０６の１以上の誘電体導波路モードは、配線２０２に沿って伝搬する誘導波２０８の１以上の波動伝搬モードを生成し、それに影響を及ぼし、又はそれに悪影響を与え得る。一実施形態では、配線２０２上の波動伝搬モードは、波動２０６及び２０８の双方がそれぞれ誘電体導波路２０４及び配線２０２の外側に対して伝搬するので、誘電体導波路モードと同様となり得る。ある実施形態では、波動２０６が配線２０２に結合するので、誘電体導波路２０４と配線２０２の間の結合に起因して、モードが形態を変化させ、又は新たなモードが形成若しくは生成され得る。例えば、誘電体導波路２０４及び配線２０２のサイズ、材料及び／又はインピーダンスにおける相違が、誘電体導波路モードに存在しない追加のモードを形成し、及び／又は誘電体導波路モードの一部を抑制し得る。波動伝搬モードは、小さな電界及び／又は電磁界しか伝搬の方向に拡がらず、誘導波が配線に沿って伝搬しつつ電界及び磁界が放射状に外向きに拡がる基本横電磁モード（準ＴＥＭ００）を備え得る。この誘導波モードはドーナツ状となり、誘電体導波路２０４又は配線２０２内には少しの電磁界しか存在しない。
【００３８】
波動２０６及び２０８は、電場が放射状に外向きに拡がる基本ＴＥＭモードを備え、他の非基本（例えば、非対称、高次レベルなどの）モードも備え得る。特定の波動伝搬モードを上述したが、採用される周波数、誘電体導波路２０４の設計、配線２０２の寸法及び組成、そしてその表面特性、その選択的絶縁、周囲環境の電磁特性などに基づいて、横電界（ＴＥ）及び縦磁界（ＴＭ）モードなどの他の波動伝搬モードも同様に可能である。なお、周波数、配線２０２の電気的及び物理的特性並びに生成される特定の波動伝搬モードに応じて、誘導波２０８は、酸化非絶縁配線、非酸化非絶縁配線、絶縁配線の導電表面に沿って、及び／又は絶縁配線の絶縁表面に沿って伝搬し得る。
【００３９】
一実施形態では、誘電体導波路２０４の直径は、配線２０２の直径よりも小さい。使用されるミリ帯域波長について、誘電体導波路２０４は、波動２０６を構成する単一の導波路モードに対応する。この単一の導波路モードは、それが配線２０２に表面波２０８として結合するにつれて変化し得る。誘電体導波路２０４がより大きいとした場合、２以上の導波路モードが支持され得るが、これら追加の導波路モードは配線２０２に効率的には結合することはなく、より高い結合損失が生じ得る。ただし、ある代替の実施形態では、例えば、より高い結合損失が望ましい場合、あるいは結合損失を低減する他の技術（例えば、テーパとのインピーダンス整合など）と併用される場合に、誘電体導波路２０４の直径は配線２０２の直径以上であってもよい。
【００４０】
一実施形態では、波動２０６及び２０８の波長は、誘電体導波路２０４及び配線２０２の外周と同等かそれ未満である。一例において、配線２０２が０．５ｃｍの直径及び対応する約１．５ｃｍの外周を有する場合、送波の波長は約１．５ｃｍ以下であり、これは２０ＧＨｚ以上の周波数に対応する。他の実施形態では、送波及び搬送波信号の適切な周波数は、３０〜１００ＧＨｚの範囲、おそらくは約３０〜６０ＧＨｚ、一例では約３８ＧＨｚである。一実施形態では、誘電体導波路２０４及び配線２０２の外周が送波の波長と同等かそれより大きい場合、波動２０６及び２０８は、ここに記載する種々の通信システムに対応する充分な距離を介して伝搬する基本及び／又は非基本（対称及び／又は非対称）モードを含む複数の波動伝搬モードを示し得る。したがって、波動２０６及び２０８は、２以上のタイプの電界及び磁界構成を備え得る。一実施形態では、誘導波２０８が配線２０２を伝搬しても、電界及び磁界構成は配線２０２の端部から端部まで同じとなる。他の実施形態では、誘導波２０８が干渉に衝突し、又は伝送損失に起因してエネルギーを失うので、誘導波２０８が配線２０２を伝搬するにつれて電界及び磁界構成が変化し得る。
【００４１】
一実施形態では、誘電体導波路２０４は、ナイロン、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリアミド又は他のプラスチックで構成され得る。他の実施形態では、他の誘電体材料が可能である。配線２０２の配線表面は、無被覆の金属表面による金属製であってもよいし、プラスチック、誘電体、絶縁体又は他のシースを用いて絶縁されていてもよい。一実施形態では、誘電体あるいは非導電性／絶縁導波路は、無被覆／金属製配線又は絶縁配線のいずれかと対とされていてもよい。他の実施形態では、金属製及び／又は導電性の導波路が、無被覆／金属製配線又は絶縁配線と対とされていてもよい。一実施形態では、配線２０２の無被覆金属表面上の（例えば、酸素／空気への無被覆金属表面の露出からもたらされる）酸化層はまた、絶縁体又はシースによって提供されるものと同様の絶縁又は誘電特性を与えることができる。
【００４２】
なお、波動２０６、２０８及び２１０の図示は、例えば単一の有線伝送線として動作する配線２０２において波動２０６が誘導波２０８を誘起あるいは出射する原理を単に説明するために開示される。波動２１０は、誘導波２０８の生成後に誘電体導波路２０４に残る波動２０６の部分を示す。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電界及び磁界は、採用される周波数、特定の単一又は複数の波動伝搬モード、誘電体導波路２０４の設計、配線２０２の寸法及び組成、そしてその表面特性、その選択的絶縁、周囲環境の電磁特性などに応じて変化し得る。
【００４３】
なお、誘電体導波路２０４は、誘電体導波路２０４の終端に、波動２１０からの残りの放射又はエネルギーを吸収することができる終端回路又はダンパー２１４を含み得る。終端回路又はダンパー２１４は、送信機回路２１２に反射して戻る波動２１０からの残存の放射又はエネルギーを防止及び／又は最小化することができる。一実施形態では、終端回路又はダンパー２１４は、インピーダンス整合を行って反射を減衰させる終端抵抗及び／又は他の構成要素を含み得る。ある実施形態では、結合効率が充分に高く及び／又は波動２１０が充分に小さい場合、終端回路又はダンパー２１４を使用しなくてもよい。簡略化のために、これらの送信機及び終端回路又はダンパー２１２及び２１４は他の図面には図示されていないが、それらの実施形態において、送信機及び終端回路又はダンパーがおそらくは使用され得る。
【００４４】
また、単一の誘導波２０８を生成する単一の誘電体導波路２０４が提示されるが、配線２０２に沿う異なる点に及び／又は配線に対して異なる軸配向で配置された複数の誘電体導波路２０４が同一又は異なる周波数で、同一又は異なる位相で、同一又は異なる波動伝搬モードで複数の誘導波２０８を生成及び受信するのに採用され得る。単一又は複数の誘導波２０８は、位相シフトキーイング、周波数シフトキーイング、直交振幅変調、振幅変調、マルチキャリア変調などの変調技術を介して、及び周波数分割多重化、時分割多重化、符号分割多重化、波動伝搬モードを異ならせること並びに他の変調及びアクセス戦略を介する多重化などのマルチアクセス技術を介してデータを伝達するように変調され得る。
【００４５】
ここで図３に、ここに記載される種々の形態による誘電体導波路結合システム３００の例示の非限定的な実施形態のブロックを示す。システム３００は、誘電体導波路３０４、及び配線３０２の配線表面に対して誘導波として伝搬する波動３０６を有する配線３０２を備える。例示の実施形態では、波動３０６は、表面波又は他の電磁波として特徴付けられ得る。
【００４６】
例示の実施形態では、誘電体導波路３０４は、湾曲し、あるいは曲率を有し、湾曲誘電体導波路３０４の一部分が配線３０２に平行又は実質的に平行となるように配線３０２付近に配置され得る。配線に平行な誘電体導波路３０４の一部分は、曲線の頂点又は曲線の接線が配線３０２に平行となる任意の点となり得る。誘電体導波路３０４が配線付近にある場合、配線３０２に沿って伝搬する誘導波３０６は誘電体導波路３０４に結合して誘電体導波路３０４に対して誘導波３０８として伝搬し得る。誘電体導波路３０４に結合しない誘導波３０６の一部は、配線３０２に沿って誘導波３１０（例えば、表面波又は他の電磁波）として伝搬する。
【００４７】
配線３０２及び誘電体導波路３０４が湾曲及び屈曲したとしても、誘導波３０６及び３０８は、それぞれ配線３０２及び誘電体導波路３０４に平行なままである。曲げによって伝送損失が増加し、それは配線径、周波数及び材料にも依存する。誘電体導波路３０４の寸法が有効な電力伝達のために選択される場合、誘導波３０６のエネルギーの大部分が誘電体導波路３０４に結合され、誘導波３１０にほとんど残らない。
【００４８】
一実施形態では、受信機回路は波動３０８を受信するために導波路３０４の端部に配置され得る。終端回路は、導波路３０４に結合する誘導波３０６と反対方向に伝搬する誘導波を受信するために、導波路３０４の対向端部に配置され得る。したがって、終端回路は、受信機回路によって受信される反射を防止及び／又は最小化することになる。反射が小さい場合には、終端回路はなくてもよい。
【００４９】
なお、表面波３０６の選択された偏波が誘導波２０８として誘電体導波路３０４に結合されるように構成され得る。例えば、誘導波３０６がそれぞれの偏波とともに誘導波又は波動伝搬モードから構成される場合、誘電体導波路３０４は、選択された偏波の１以上の誘導波を受信するように構成され得る。したがって、誘電体導波路３０４に結合する誘導波３０８は、選択された偏波の１以上に対応する誘導波の組であり、さらに誘導波３１０は選択された偏波に一致しない誘導波を備え得る。
【００５０】
誘電体導波路３０４は、誘電体導波路３０４が配置された配線３０２の周囲の角度／回転に基づいて特定の偏波の誘導波を受信するように構成され得る。例えば、誘導波３０６が水平に偏向される場合、誘導波３０６の大部分は波動３０８として誘電体導波路に伝達する。誘電体導波路３０４が配線３０２の周りに９０度回転されると、誘導波３０６からのエネルギーの大部分は誘導波３１０として配線に結合されたままとなり、わずかな部分しか波動３０８として配線３０２に結合されないことになる。
【００５１】
なお、波動３０６、３０８及び３１０は、明細書において図３及び他の図面において３個の丸印を用いて示される。これらの印は、概略的な誘導波を示すのに使用され、波動３０６、３０８及び３１０が必ずしも円偏波あるいは円配向されることを示唆するものではない。実際に、波動３０６、３０８及び３１０は、電場が放射状に外向きに拡がる基本ＴＥＭモードを備えることも、他の非基本（例えば、高次レベルなどの）モードを備えることもある。これらのモードは、同様に性質上、非対称（例えば、放射状、左右対称、三角形、四角形）となり得る。
【００５２】
また、配線を介した誘導波通信は全二重であってもよく、双方向に同時の通信が可能となる。一方向に伝搬する波動は、反対方向に伝搬する波動を通過し得る。電磁界は、波動に適用される重ね合せの原理によって特定の点で短時間に打ち消され得る。反対方向に伝搬する波動は、他方の波動がそこに存在しないかのように伝搬するが、観察者に対する合成効果は定在波パターンとなり得る。誘導波が相互に通過して重ね合せの状態ではなくなると、干渉が弱まる。誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）が導波路に結合して配線から離れるにつれて、他の誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）に起因するいずれの干渉も減少する。一実施形態では、誘導波３０６（例えば、表面波又は他の電磁波）が誘電体導波路３０４に近づくにつれて、配線３０２上を左から右に伝搬する他の誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）（不図示）が通過して局部的干渉をもたらす。誘導波３０６が波動３０８として誘電体導波路３０４に結合して配線３０２から離れるにつれて、通過する誘導波のいずれの干渉も弱まる。
【００５３】
なお、波動３０６、３０８及び３１０の図示は、誘導波３０６が誘電体導波路３０４上に波動３０８を誘起あるいは出射する原理を単に示すように提示される。誘導波３１０は、波動３０８の生成後に配線３０２に残存する誘導波３０６の部分を示す。そのような誘導波伝搬の結果として生成される実際の電界及び磁界は、誘電体導波路の形状及び／又は設計、配線に対する誘電体導波路の相対位置、採用される周波数、誘電体導波路３０４の設計、配線３０２の寸法及び組成、そしてその表面特性、その選択的絶縁、周囲環境の電磁特性などの１つ以上に応じて変化し得る。
【００５４】
ここで図４に、ここに記載される種々の形態による誘電体導波路結合システム４００の例示の非限定的な実施形態のブロック図を示す。システム４００は、誘電体導波路４０４の導波路表面に対して誘導波として伝搬する波動４０６を有する誘電体導波路４０４を備える。一実施形態では、誘電体導波路４０４は湾曲し、誘電体導波路４０４の一端は配線４０２に緊結、固定あるいは機械的に結合され得る。誘電体導波路４０４の端部が配線４０２に固定される場合、誘電体導波路４０４の端部は配線４０２に平行又は実質的に平行となる。代替的に、固定又は結合部が配線４０２に平行又は実質的に平行となるように、端部を超える誘電体導波路の他の部分が配線４０２に固定又は結合され得る。結合デバイス４１０は、誘電体導波路４０４から分離され、又は誘電体導波路４０４の一体化された構成要素として構成されるナイロンケーブル紐又は他のタイプの非導電性／誘電体材料であればよい。誘電体導波路４０４は、配線４０２を囲むことなく配線４０２に隣接し得る。
【００５５】
誘電体導波路４０４が端部を配線４０２に平行にして配置される場合、誘電体導波路４０４に沿って伝搬する誘導波４０６は配線４０２に結合し、配線４０２の配線表面に対して誘導波４０８として伝搬する。例示の実施形態では、誘導波４０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けられ得る。
【００５６】
なお、波動４０６及び４０８の図示は、波動４０６が、例えば単一の有線伝送線として動作する配線４０２上で誘導波４０８を誘起あるいは出射する原理を単に示すように提示される。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電界及び磁界は、誘電体導波路の形状及び／又は設計、配線に対する誘電体導波路の相対位置、採用される周波数、誘電体導波路４０４の設計、配線４０２の寸法及び組成、そしてその表面特性、その選択的絶縁、周囲環境の電磁特性などの１つ以上に応じて変化し得る。
【００５７】
一実施形態では、結合効率を増加させるために、誘電体導波路４０４の端部は、配線４０２に向かってテーパ状となる。実際に、本開示の例示の実施形態によると、誘電体導波路４０４の端部のテーパ化は、インピーダンス整合を配線４０２に与えることができる。例えば、図４に示すように波動４０６と波動４０８の間の所望のレベルの結合を得るために、誘電体導波路４０４の端部は徐々に先細りしていてもよい。
【００５８】
一実施形態では、結合デバイス４１０は、結合デバイス４１０と誘電体導波路４０４の端部との間に短い誘電体導波路４０４が存在するように配置され得る。最大結合効率は、結合デバイス４１０を超える誘電体導波路４０４の端部の長さが、どのような周波数が伝送されていても、少なくとも数波長分の長さである場合に実現される。
【００５９】
ここで図５に、ここに記載される種々の形態による誘電体導波路カプラ及び送信機システム５００（ここではまとめてシステム５００という）の例示の非限定的な実施形態のブロック図を示す。システム５００は、波動（例えば、誘電体導波路５０２への誘導波５０４）を出射及び受信する送信機／受信機デバイス５０６を備える。誘導波５０４は、通信インターフェース５０１によって基地局５２０、移動体デバイス５２２又は建造物５２４に対して送受信される信号を搬送するのに使用され得る。通信インターフェース５０１は、システム５００の一体化部分となり得る。代替的に、通信インターフェース５０１は、システム５００に繋ぎ留められてもよい。通信インターフェース５０１は、種々の無線シグナリングプロトコル（例えば、ＬＴＥ，ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ８０２．ｘｘなど）のいずれかを利用して基地局５２０、移動体デバイス５２２又は建造物５２４とインターフェースするための無線インターフェースを備え得る。通信インターフェース５０１はまた、基地局５２０又は建造物５２４に信号を送信するためのファイバ光学線、同軸ケーブル、撚線対又は他の適切な有線媒体などの有線インターフェースを備え得る。システム５００が中継器として機能する実施形態については、通信インターフェース５０１はなくてもよい。
【００６０】
通信インターフェース５０１の出力信号（例えば、Ｔｘ）は、周波数ミキサ５１０において局部発振器５１２によって生成されたミリ波搬送波に合成され得る。周波数ミキサ５１０は、ヘテロダイン技術又は通信インターフェース５０１からの出力信号を周波数シフトする他の周波数シフト技術を用いることができる。例えば、通信インターフェース５０１及びそこから送信される信号は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線プロトコル又は他の無線３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ若しくはより高いレベルの音声及びデータプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅ、ＷＩＭＡＸ、ＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄ若しくはＩＥＥＥ８０２．１１無線プロトコル又は他の無線プロトコルに従ってフォーマットされた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号などの変調信号であればよい。例示の実施形態では、この周波数変換はアナログ領域で実行可能であり、結果として周波数シフトは、基地局５２０、移動体デバイス５２２又は建造物内デバイス５２４が用いる通信プロトコルのタイプにかかわらず実行可能である。新たな通信技術が開発されるにつれて、通信インターフェース５０１はアップグレード又は交換され、周波数シフト及び送信装置が残り、アップグレードを簡略化することができる。そして、搬送波は、電力増幅器（「ＰＡ」）５１４に送信され、ディプレクサ５１６を介して送信機／受信機デバイス５０６を介して送出され得る。
【００６１】
通信インターフェース５０１に向けられた送信機／受信機デバイス５０６からの受信信号は、ディプレクサ５１６を介して他の信号から分離され得る。そして、送波は、増幅のための低ノイズ増幅器（「ＬＮＡ」）５１８に送出され得る。周波数ミキサ５２１は、局部発振器５１２からの補助とともに、（ある実施形態ではミリ波帯域又は約３８ＧＨｚである）送波を本来の周波数に低下させることができる。そして、通信インターフェース５０１は入力ポート（Ｒｘ）において送波を受信することができる。
【００６２】
一実施形態では、送信機／受信機デバイス５０６は円筒形若しくは非円筒形金属（例えば、一実施形態では空洞であるが、必ずしも寸法通りに描かれていない）又は他の導電性若しくは非導電性導波路を含み、誘電体導波路５０２の端部は、送信機／受信機デバイス５０６が送波を生成する場合に誘導波が誘電体導波路５０２に結合して誘電体導波路５０２の導波路表面に対して誘導波５０４として伝搬するように、導波路又は送信機／受信機デバイス５０６内又はその付近に配置されていればよい。同様に、誘導波５０４が（配線から誘電体導波路５０２に結合されて）入来する場合には、誘導波５０４は送信機／受信機デバイス５０６に入射して円筒形導波路又は導電性導波路に結合する。送信機／受信機デバイス５０６は独立した導波路を含むものとして示されるが、独立した導波路なしに、導波路５０２上の誘導波を誘起するのに、アンテナ、キャビティ共振器、クライストロン、マグネトロン、進行波管又は他の照射要素が採用され得る。
【００６３】
一実施形態では、誘電体導波路５０２は、そこに金属あるいは導電性材料を有することなく、全体として誘電体材料（又は他の適切な絶縁材料）で構成され得る。誘電体導波路５０２は、ナイロン、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリアミド、他のプラスチック、又は非導電性であってそのような材料の外表面上の電磁波の伝送を促進するのに適した他の材料で構成され得る。他の実施形態では、誘電体導波路５０２は、導電性／金属のコアを含み、外部誘電体表面を有し得る。同様に、誘電体導波路５０２によって誘起される電磁波を伝搬するために、又は誘電体導波路５０２に電磁波を供給するために誘電体導波路５０２に結合する伝送媒体は、全体としてそこに金属あるいは導電性材料を有しない誘電体材料（又は他の適切な絶縁材料）から構成され得る。
【００６４】
なお、図５は送信機／受信機デバイス５０６の開口が誘電体導波路５０２よりも非常に広いことを示すが、これは寸法通りではなく、他の実施形態では、誘電体導波路５０２の幅は空洞の導波路の開口と同等であるか又は若干小さい。また、図示していないが、一実施形態では、送信機／受信機デバイス５０６に挿入される導波路５０２の端部は、反射を減少させて結合効率を増加させるために先細りとなる。
【００６５】
送信機／受信機デバイス５０６は通信インターフェース５０１に通信可能に結合されてもよいし、代替的に、送信機／受信機デバイス５０６は図１に示す１以上の分散アンテナ１１２及び１１４に通信可能に結合されてもよい。他の実施形態では、送信機／受信機デバイス５０６は、バックホールネットワークのための中継器システムの部分を備え得る。
【００６６】
誘電体導波路５０２への結合の前に、送信機／受信機デバイス５０６によって生成される誘導波の１以上の導波路モードは、誘導波５０４の１以上の波動伝搬モードに結合し得る。波動伝搬モードは、中空金属導波路と誘電体導波路との特性の相違に起因して中空金属導波路モードとは異なり得る。例えば、波動伝搬モードは基本横電磁モード（準ＴＥＭ００）を備え、小さな電界及び／又は磁界しか伝搬方向に拡がらず、誘導波は誘電体導波路５０２に沿って伝搬しながら電界及び磁界は誘電体導波路５０２から放射状に外向きに拡がる。基本横方向電磁モード波動伝搬モードは、中空の導波路内部には存在しない。したがって、送信機／受信機デバイス５０６によって用いられる中空金属導波路モードは、誘電体導波路５０２の波動伝搬モードに効果的かつ効率的に結合し得る導波路モードである。
【００６７】
ここで図６に、ここに記載される種々の形態によるデュアル誘電体導波路結合システム６００の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図を示す。一実施形態では、２以上の誘電体導波路（例えば、６０４及び６０６）が、誘導波６０８を受信するために配線６０２の周囲に位置決めされ得る。一実施形態では、誘導波６０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けられ得る。一実施形態では、誘導波６０８を受信するのに１つの誘電体導波路で充分である。その場合、誘導波６０８は、誘電体導波路６０４に結合し、誘導波６１０として伝搬する。誘導波６０８の電場構造が種々の外部要因に起因して配線６０２の周囲で振動又は波動する場合には、誘電体導波路６０６が、誘導波６０８が誘電体導波路６０６に結合するように配置され得る。ある実施形態では、配線６０２の周囲で振動又は回転し、異なる軸配向で誘起され、又は例えばローブ及び／若しくはヌル又は配向依存の他の非対称性を有する非基本モード若しくはより高次のモードを有する誘導波を受信するために、４本以上の誘電体導波路が配線６０２の一部分の周りに例えば９０度で又は相互に他の間隔で配置され得る。ただし、例示の実施形態から逸脱することなく配線６０２の一部分の周囲に配置される４本未満の又は４本より多い誘電体導波路があってもよいことが分かるはずである。また、ある例示の実施形態は配線６０２の少なくとも一部分の周囲にある複数の誘電体導波路を提示したが、この複数の誘電体導波路は、複数の誘電体導波路の部分的構成要素を有する単一の誘電体導波路システムの一部としてみることもできる。例えば、２以上の誘電体導波路が、誘電体導波路が単一のシステムによって（手動的又は自動的に）相互に事前に位置決めされ、又は調整可能となるように、単一の設備において配線の周囲に設置され得る単一のシステムとして製造されてもよい。誘電体導波路６０６及び６０４に結合された受信機は、信号品質を最大化するために誘電体導波路６０６及び６０４の双方から受信される信号を合成するダイバシティ合成を用いることができる。他の実施形態では、誘電体導波路６０４及び６０６の一方又は他方が所定の閾値以上の送波を受信する場合、受信機は使用する信号を決定する際に選択ダイバシティを用いることができる。
【００６８】
なお、波動６０８及び６１０の図示は、誘導波６０８が誘電体導波路６０４上で波動６１０を誘起あるいは出射する原理を単に示すように提示される。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電界及び磁界は、採用される周波数、誘電体導波路６０４の設計、配線６０２の寸法及び組成、そしてその表面特性、その選択的絶縁、周囲環境の電磁特性などに応じて変化し得る。
【００６９】
ここで図７に、ここに記載される種々の形態による双方向の誘電体導波路結合システム７００の例示の非限定的な実施形態のブロック図を示す。システム７００において、２本の誘電体導波路７０４及び７１４が、配線７０２に沿って伝搬する誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）が波動７０６として誘電体導波路７０４に結合され、その後中継器デバイス７１０によって昇圧又は中継されて誘電体導波路７１４上に誘導波７１６として出射されるように配線７０２付近に配置され得る。そして、誘導波７１６は、配線７０２に結合して配線７０２に沿って伝搬し続けることができる。一実施形態では、中継デバイス７１０は、電力線となり得る配線７０２との磁気結合を介して昇圧又は中継のために利用される電力の少なくとも一部を受信し得る。
【００７０】
ある実施形態では、中継器デバイス７１０は波動７０６に対応付けられた送波を中継することができ、他の実施形態では、中継器デバイス７１０は中継器デバイス７１０付近に配置された分散アンテナシステム及び／又は基地局デバイスに対応付けられ得る。受信機導波路７０８は誘電体導波路７１４から波動７０６を受信することができ、送信機導波路７１２は誘電体導波路７０４に誘導波７１６を出射することができる。受信機導波路７０８と送信機導波路７１２の間において、誘導波通信に関連する信号損失及び他の非効率性を補正するように、信号が増幅され、又はそこに含まれて送信用に再生成されるデータを抽出するように信号が受信及び処理され得る。一実施形態では、信号が、送波から抽出及び処理され、あるいは中継器デバイス７１０に通信可能に結合された分散アンテナを介して移動体デバイスの付近に放射され得る。同様に、分散アンテナによって受信される信号及び／又は通信が、送信機導波路７１２によって生成されて誘電体導波路７１４上に出射される送波に挿入され得る。したがって、図７に図示する中継器システム７００は、図１における誘電体導波路結合デバイス１０８及び１１０と機能において同等となり得る。
【００７１】
なお、図７は、それぞれ左側から入射して右側から出射する誘導波の送波７０６及び７１６を示すが、これは単なる簡略化であって限定することを意図するものではない。他の実施形態では、受信機導波路７０８及び送信機導波路７１２はまた、それぞれ送信機及び受信機として機能することができ、これにより、中継器デバイス７１０が双方向のものとなる。
【００７２】
一実施形態では、中継器デバイス７１０は、配線７０２上に不連続部又は障害物が存在する位置に配置され得る。これらの障害物は、変圧器、接続、電柱及び他のそのような電力線デバイスを含み得る。中継器デバイス７１０は、誘導（例えば、表面）波が線上のこれらの障害物を飛び越えて同時に送信電力を上昇させることを補助することができる。他の実施形態では、誘電体導波路は、中継器デバイスを使用することなく障害物を飛び越えるのに使用され得る。その実施形態では、誘電体導波路の両端が配線に緊結又は固定され、これにより誘導波が障害物に遮断されることなく伝搬するための経路が与えられる。
【００７３】
ここで図８に、ここに記載される種々の形態による双方向誘電体導波路カプラ８００の例示の非限定的な実施形態のブロック図を示す。双方向誘電体導波路カプラ８００は、２以上の配線が電柱間に架橋される場合にダイバシティ経路を採用することができる。誘導波の送波は天候、降雨及び大気状態に基づいて絶縁配線及び非絶縁配線に対して異なる伝送効率及び結合効率を有するので、時に応じて絶縁配線又は非絶縁配線のいずれかで選択的に送信することが有利となり得る。
【００７４】
図８に示す実施形態では、中継器デバイスは、非絶縁配線８０２に沿って伝搬する誘導波を受信するのに受信機導波路８０８を使用し、送信機導波路８１０を用いて送波を絶縁配線８０４に沿う誘導波として中継する。他の実施形態では、中継器デバイスは、絶縁配線８０４から非絶縁配線８０２に切り換えることができ、又は同じ経路に沿って送波を中継することができる。中継器デバイス８０６は、伝送に影響し得る条件を示すセンサを含み、又はセンサと通信状態となることができる。センサから受信されたフィードバックに基づいて、中継器デバイス８０６は、同じ配線に沿う送波を維持するのか、又は他の配線に送波を伝達するのかについての決定を下すことができる。
【００７５】
ここで図９に、双方向中継器システム９００の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図を示す。双方向中継器システム９００は、分散アンテナシステム又はバックホールシステムに配置された他の結合デバイスと送波を受信及び送信する導波路結合デバイス９０２及び９０４を含む。
【００７６】
種々の実施形態では、導波路結合デバイス９０２は、複数の副搬送波を有する送波を他の導波路結合デバイスから受信することができる。ディプレクサ９０６は送波を他の送波から分離し、送波を低ノイズ増幅器（「ＬＮＡ」）９０８に方向付けることができる。局部発振器９１２に補助され、周波数ミキサ９２８は（ミリ波帯域又はある実施形態では約３８ＧＨｚの）送波を低い周波数に、それが分散アンテナシステムのためのセルラ帯域（１．９ＧＨｚ以下）、本来の周波数又はバックホールシステムのための他の周波数であるかにかからわらず、低下させることができる。抽出器９３２は、アンテナ又は他の出力構成要素９２２に対応する副搬送波上の信号を抽出し、その信号を出力構成要素９２２に方向付けることができる。このアンテナ位置で抽出されていない信号については、抽出器９３２は、それらを他の周波数ミキサ９３６に再方向付けすることができ、その信号は局部発振器９１４によって生成される搬送波を変調するのに使用される。搬送波は、その副搬送波とともに、電力増幅器（「ＰＡ」）９１６に方向付けられ、導波路結合デバイス９０４によって他の中継器システムにディプレクサ９２０を介して再送信される。
【００７７】
出力デバイス９２２（分散アンテナシステムにおけるアンテナ）において、ＰＡ９２４は、移動体デバイスへの伝送のための信号を昇圧することができる。ＬＮＡ９２６は、移動体デバイスから受信される弱い信号を増幅してから、その信号を、その信号と導波路結合デバイス９０４から受信された信号とを合流させるマルチプレクサ９３４に送信するのに使用され得る。結合デバイス９０４から受信された信号は、ディプレクサ９２０によって分離されてから、ＬＮＡ９１８を通過し、周波数ミキサ９３８によって周波数低減される。信号がマルチプレクサ９３４によって合成される場合、それらは周波数ミキサ９３０によって周波数上昇されて、ＰＡ９１０によって昇圧され、導波路結合デバイス９０２によって出射器又は他の中継器に返送される。一実施形態では、双方向中継器システム９００は、アンテナ／出力デバイス９２２なしに単に中継器であってもよい。ある実施形態では双方向中継器システム９００は、２つの別個かつ独立した一方向中継器を用いて実施されてもよいことが分かるはずである。代替の実施形態では、双方向中継器システム９００は、ブースターであってもよいし、あるいは低下又は上昇なしに再送信を実行してもよい。実際に、例示の実施形態では、再送信は、信号若しくは誘導波の再送信前に、信号若しくは誘導波を受信すること、信号若しくは誘導波の処理若しくは再形成を実行すること、フィルタリング及び／又は増幅に基づくものとなり得る。
【００７８】
ここで図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに、ここに記載される種々の形態によるスロット化導波路カプラシステム１０００の例示の非限定的な実施形態のブロック図を示す。図１０Ａでは、導波路カプラシステムは、配線１００４に関して長手方向に延びる導波路１００２に形成されたスロット内又はその付近に配線１００６が嵌るように、導波路１００２に対して位置決めされる配線１００６を備える。導波路１００２の逆側端部１００４ａ及び１００４ｂ及び導波路１００２自体は、配線１００６の配線表面の１８０度未満を囲む。
【００７９】
図１０Ｂでは、導波路カプラシステムは、配線１０１４に対して長手方向に延びる導波路１００８に形成されたスロット内又はその付近に配線１０１４が嵌るように、導波路１００８に対して位置決めされる配線１０１４を備える。導波路１００８のスロット面は平行でなくてもよく、２つの異なる例示の実施形態が図１０Ｂには示されている。第１の実施形態では、スロット面１０１０ａ及び１０１０ｂは、平行ではなく外向きに配線１０１４の幅よりも若干広くなる。他方の実施形態では、スロット面１０１２ａ及び１０１２ｂもやはり平行でなくてもよいが、配線１０１４の幅よりも小さいスロット開口を形成するように狭い。これらが２つの例示の実施形態となるような任意の範囲の角度の平行でないスロット面が可能である。
【００８０】
図１０Ｃでは、導波路カプラシステムは、導波路１０１６に形成されたスロット内に嵌る配線１０２０を示す。この例示の実施形態におけるスロット面１０１８ａ及び１０１８ｂは平行であってもよいが、配線１０２０の軸１０２６は導波路１０１６の軸１０２４に対して整合される。したがって、導波路１０１６及び配線１０２０は、同軸には整合されない。他の実施形態では、図示するように、可能な位置１０２２にある配線はまた、誘導波路１０１６の軸１０２４と整合されない軸１０２８を有する。
【００８１】
ａ）配線の１８０度未満を囲む導波路面、ｂ）平行でないスロット面、及びｃ）同軸には整合されない配線及び導波路を示す３つの異なる実施形態が図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃにおいて独立して示されたが、種々の実施形態において、列挙された構成の多様な組合せが可能であることが分かるはずである。
【００８２】
ここで図１１に、ここに記載される種々の形態による導波路結合システム１１００の例示の非限定的な実施形態を示す。図１１は、図２、３、４などに示した導波路及び配線の実施形態の断面図を示す。１１００から分かるように、配線１１０４は導波路１１０２に直接隣接して接触して位置決めされ得る。他の実施形態では、図１２における導波路結合システム１２００に示すように、配線１２０４は、やはり導波路片１２０２付近に配置されるが実際にはそれに接触していなくてもよい。いずれの場合においても、導波路に沿って伝搬する電磁波が配線上に他の電磁波を誘起すること及びその逆が可能である。また、両実施形態において、配線１１０４及び１２０４は導波路１１０２及び１２０２の外面によって画定される断面積の外部に配置される。
【００８３】
本開示の目的のため、断面で見た場合に、導波路が表面の１８０度を超える軸方向領域を囲まない場合に、導波路は配線の配線表面を大部分において囲まない。疑義を避けるため、断面で見た場合に、導波路が表面の１８０度以下の軸方向領域を囲む場合に、導波路は配線の表面を大部分において囲まない。
【００８４】
図１１及び１２は円形の配線１１０４及び１２０４及び四角形の導波路１１０２及び１２０２を示すが、これは限定を意味するものではないことが分かるはずである。他の実施形態では、配線及び導波路は、様々な形状、サイズ及び構成を有し得る。形状は、以下に限定されないが、長円形若しくは他の楕円形、鋭角的若しくは丸みのある稜線を有する八角形、四角形若しくは他の多角形又は他の形状を含み得る。さらに、ある実施形態では、配線１１０４及び１２０４は、螺旋状の撚り線、単一の配線への個々の撚り線の組紐又は他の結合など、より小さい標準寸法配線を備える撚り配線であってもよい。本開示全体を通じて図示及び記載される配線及び導波路のいずれも、これらの実施形態の１以上を含み得る。
【００８５】
図１３は、上述したシステムとの関連における処理を示す。図１３における処理は、図１〜９にそれぞれ示すシステム１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００及び９００による例に対して実施され得る。説明の簡略化のため、処理を一連のブロックとして図示及び記載するが、あるブロックはここに図示及び記載されるものとは異なる順序で及び／又は他のブロックと同時に行われ得るので、特許請求の範囲に記載される事項はブロックの順序によっては限定されないことが理解及び把握されるべきである。さらに、以降に記載される方法を実施するのに、記載されたブロックがすべて必要とはならないこともある。
【００８６】
図１３は、ここに記載される誘電体導波路カプラを用いて送波を送信するための方法の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。方法１３００は、第１の電磁波が送信デバイスによって導波路の導波路表面を少なくともある程度伝搬する誘導波として放射される１３０２で始まり、導波路の導波路表面は配線の配線表面の全体又は大部分を囲んでいない。送信機によって生成される送波は、基地局デバイス、アクセスポイント、ネットワーク、移動体デバイス又は他の信号源から受信される信号に基づいていればよい。
【００８７】
１３０４において、導波路を配線近傍に構成又は位置決めすることに基づいて、誘導波は第１の電磁波の少なくとも一部を配線表面に結合して、少なくとも部分的に配線表面の周囲に伝搬する第２の電磁波（例えば、表面波）を形成し、配線は導波路の近傍にある。これは、誘電体導波路の一部分（例えば、誘電体導波路の曲線の接線）を配線付近又はそれに平行に位置決めすることに応じて行われればよく、電磁波の波長は配線及び誘電体導波路の外周未満である。配線が湾曲又は屈曲しても、誘導波又は表面波は配線に対して平行なままである。曲げによって伝送損失が増加し、これは配線径、周波数及び材料にも依存する。配線と導波路の間の結合インターフェースはまた、ここに記載するように、所望のレベルの結合を実現するように構成されることができ、これは導波路と配線の間のインピーダンス整合を向上させる導波路の端部のテーパ化を含み得る。
【００８８】
送信機によって放射される送波は、１以上の導波路モードを示し得る。誘導波モードは、導波路の形状及び／又は設計に依存し得る。配線上の伝搬モードは、導波路と配線との特性の相違に起因して導波路モードとは異なり得る。配線の外周が送波の波長と同等又はそれ以上の場合、誘導波は複数の波動伝搬モードを示す。したがって、誘導波は、２以上のタイプの電界及び磁界構成を備え得る。誘導波（例えば、表面波）が配線を伝搬する際に、電界及び磁界構成は配線の端部から端部まで実質的に同じであり、又は回転、分散、減衰又は他の効果によって送波が波動を移動するにつれて変化し得る。
【００８９】
図１４は、ここに記載される種々の形態による導波路システム１４０２の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。導波路システム１４０２は、センサ１４０４、電力管理１４０５、導波路１４０６及び通信インターフェース１４０８を備え得る。
【００９０】
導波路システム１４０２は、本開示において説明する実施形態によるデータ通信を促進するために電力線１４１０に結合され得る。例示の実施形態では、導波路１４０６は、本開示に記載される電力線１４１０の表面に沿って長手方向に伝搬する電力線１４１０の表面上の電磁波を誘起するために、図５に示すようなシステム５００の全部又は一部を備え得る。導波路１４０６を電力線１４１０に結合するための非限定的な技術を図２〜４及び６に示す。導波路１４０６は、図７〜８に示すように、同じ電力線１４１０で電磁波を再送信するため、又は電力線１４１０の間で電磁波を経路付けるための中継器としても作用し得る。
【００９１】
通信インターフェース１４０８は、例示の実施形態において、図５に示す通信インターフェース５０１を備え得る。通信インターフェース１４０８は、元の周波数で動作する信号を搬送周波数で動作する電磁波にアップコンバートするために導波路１４０６に結合し、電磁波は、図５の誘電体５０２のような導波路１４０６の結合デバイスの表面を伝搬し、電力線１４１０の表面を伝搬する対応の電磁波を誘起する。電力線１４１０は、導電性表面又は絶縁表面を有する配線（例えば、単数撚り又は複数撚り）であればよい。通信インターフェース１４０８はまた、搬送周波数で動作する電磁波からその元の周波数での信号にダウンコンバートされた導波路１４０６から信号を受信することができる。
【００９２】
アップコンバート用に通信インターフェース１４０８によって受信される信号は、限定することなく、通信インターフェース１４０８の有線又は無線インターフェースを介して基地局１４１４によって供給される信号、通信インターフェース１４０８の有線又は無線インターフェースを介した配信のために移動体デバイス１４２０によって基地局１４１４に送信される無線信号、通信インターフェース１４０８の有線又は無線インターフェースを介して建造物内の通信デバイス１４１８によって供給される信号、及び／又は通信インターフェース１４０８の無線通信域でローミングする移動体デバイス１４１２によって通信インターフェース１４０８に供給される無線信号を含み得る。図７〜８に示すように導波路システム１４０２が中継器として機能する実施形態では、通信インターフェース１４０８は、導波路システム１４０２に含まれなくてもよい。
【００９３】
電力線１４１０の表面に沿って伝搬する電磁波は、データペイロードを含み、さらにネットワーク化情報（例えば、１以上の送信先導波路システム１４０２を識別するためのヘッダ情報など）を含むデータのパケット又はフレームを含むように変調及びフォーマットされ得る。ネットワーク化情報は、導波路システム１４０２、又は基地局１４１４、移動局デバイス１４２０若しくは建造物内デバイス１４１８又はその組合せなどの発信デバイスによって提供され得る。さらに、変調された電磁波は、信号の外乱を軽減するためのエラー訂正データを含み得る。ネットワーク化情報及びエラー訂正データは、それに向けられた送波を検出するため、並びに送信先導波路システム１４０２に通信可能に結合された受信者通信デバイスに向けられた音声及び／又はデータ信号を含む送波をエラー訂正データ送波とともにダウンコンバート及び処理するために、送信先導波路システム１４０２によって使用され得る。
【００９４】
ここで導波路システム１４０２のセンサ１４０４を参照すると、センサ１４０４は、温度センサ１４０４ａ、外乱検出センサ１４０４ｂ、エネルギー損失センサ１４０４ｃ、ノイズセンサ１４０４ｄ、振動センサ１４０４ｅ、環境（例えば、気象）センサ１４０４ｆ及び／又は画像センサ１４０４ｇの１以上を備え得る。センサ１４０４は、配線の配線表面に沿って伝搬する電磁波に不利となり得る様々な条件のいずれか１つを検出することができる。例えば、温度センサ１４０４ａは、周囲温度、導波路１４０６の温度、電力線１４１０の温度、温度差（例えば、１４０６と１４１０の間において設定点又は基準線と比較してなど）又はこの任意の組合せを測定するのに使用され得る。一実施形態では、温度メトリックが、基地局１４１４によって収集されてネットワーク管理システム１６０１に周期的に報告され得る。
【００９５】
外乱検出センサ１４０４ｂは、電力線１４１０上で電磁波の伝搬を阻害し得るダウンストリームの外乱の存在を示し得る信号反射などの外乱を検出する測定を電力線１４１０上で実行することができる。信号の反射は、例えば、導波路１４０６からダウンストリームに位置する電力線１４１０における外乱から導波路１４０６に全体的に又はある程度反射して戻す導波路１４０６によって電力線１４１０から送信される電磁波から生じる歪となり得る。
【００９６】
信号の反射は、電力線１４１０上の障害物によってもたらされ得る。例えば、木の枝が電力線１４１０にかかると、又はコロナ放電１５０２をもたらし得る電力線１４１０に近接すると、図１５Ａに示す木の枝によって電磁波の反射が生じ得る。電磁波の反射をもたらし得る障害物の他の例示は、限定することなく、図１５（Ｃ）に示すような電力線１４１０上に延びた物体１５０６（例えば、布、靴紐とともに電力線１４１０の周囲に巻かれた靴など）、図１５（Ｆ）に示すような電力線１４１０上の腐食堆積物１５１２、又は図１５（Ｇ）に示すような氷の堆積物１５１４を含み得る。電力グリッドの構成要素も、電力線１４１０の表面の電磁波の伝送と干渉し得る。信号の反射をもたらし得る電力グリッドの構成要素の例示は、限定することなく、図１５（Ｂ）に示す変圧器１５０４及び図１５（Ｅ）に示すようなスプライス電力線を接続するための接合部１５１０を含む。図１５（Ｄ）に示すような電力線１４１０上の鋭角部１５０８によっても電磁波の反射が生じ得る。
【００９７】
外乱検出センサ１４０４ｂは、電磁波反射の大きさを、導波路１４０６によって送信された元の電磁波の大きさと比較して電力線１４１０におけるダウンストリーム外乱がどれだけ送波を減衰させるかを特定する回路を備え得る。外乱検出センサ１４０４ｂは、反射波についてのスペクトル解析を実行するためのスペクトルアナライザ回路をさらに備えてもよい。スペクトルアナライザ回路によって生成されるスペクトルデータは、パターン認識、エキスパートシステム、カーブフィッティング、整合フィルタリング又は例えばスペクトルデータに最も近似して一致するスペクトルプロファイルに基づいて外乱のタイプを識別する他の人工知能、分類若しくは比較技術と比較され得る。スペクトルプロファイルは、外乱検出センサ１４０４ｂのメモリに記憶されてもよいし、外乱検出センサ１４０４ｂによって遠隔でアクセス可能であってもよい。プロファイルは、電力線１４１０において直面し得る異なる外乱をモデル化して外乱検出センサ１４０４ｂに外乱をローカルに識別可能とするスペクトルデータを備え得る。外乱の識別が、分かっている場合には、基地局１４１４によってネットワーク管理システム１６０１に報告され得る。外乱検出センサ１４０４ｂはまた、電磁波の反射についての往復時間を特定するテスト信号として電磁波を送信するのに導波路１４０６を利用することもできる。外乱検出センサ１４０４ｂによって測定される往復時間は、反射が起こる地点まで電磁波が伝搬する距離を計算するのに使用されてもよく、これにより、外乱検出センサ１４０４ｂは導波路１４０６から電力線１４１０におけるダウンストリームの外乱までの距離を計算することができる。
【００９８】
計算された距離は、基地局１４１４によってネットワーク管理システム１６０１に報告され得る。一実施形態では、電力線１４１０上の導波路システム１４０２の位置がネットワーク管理システム１６０１に知られていてもよく、ネットワーク管理システム１６０１がそれを用いて、既知トポロジーの電力グリッドに基づいて電力線１４１０上の外乱の位置を特定することができる。他の実施形態では、導波路システム１４０２はその位置をネットワーク管理システム１６０１に提供して電力線１４１０上の外乱の位置の特定を補助することができる。導波路システム１４０２の位置は、導波路システム１４０２のメモリに記憶された導波路システム１４０２の事前にプログラムされた位置から導波路システム１４０２によって取得され、又は導波路システム１４０２は導波路システム１４０２に含まれるＧＰＳ受信機（不図示）を用いてその位置を特定することができる。
【００９９】
電力管理システム１４０５は、導波路システム１４０２の上述の構成要素にエネルギーを供給する。電力管理システム１４０５は、太陽電池から若しくは電力線１４１０に結合された変圧器（不図示）から、又は電力線１４１０若しくは他の付近の電力線に誘導的に結合することによってエネルギーを受けることができる。電力管理システム１４０５はまた、導波路システム１４０２に瞬時電力を供給するためのバックアップバッテリ及び／又はスーパーコンデンサ若しくは他のコンデンサ回路を備えていてもよい。エネルギーセンサ１４０４ｃの損失は、導波路システム１４０２が電力条件の損失及び／又は他の何らかの不調の発生を有する場合を検出するのに使用され得る。例えば、エネルギー損失センサ１４０４ｃは、欠陥のある太陽電池に起因する電力の損失がある場合、太陽電池を誤作動させる太陽電池における障害物、電力線１４１０上の電力損失、及び／又はバックアップバッテリ切れ若しくはスーパーコンデンサの検出可能な欠陥に起因してバックアップ電力システムが誤作動する場合を検出することができる。電力の不調及び／又は損失が起こると、エネルギー損失センサ１４０４ｃは基地局１４１４によってネットワーク管理システム１６０１に通知することができる。
【０１００】
ノイズセンサ１４０４ｄは、電力線１４１０上の電磁波の伝送に悪影響を及ぼし得る電力線１４１０におけるノイズを測定するのに使用され得る。ノイズセンサ１４０４ｄは、予期しない電磁干渉、ノイズバースト、又は電力線１４１０の表面の変調電磁波の送信を中断し得る他の外乱源を検知することができる。ノイズバーストは、例えば、コロナ放電又は他のノイズ源によってもたらされ得る。ノイズセンサ１４０４ｄは、測定ノイズを、ノイズプロファイルの内部データベースから、又はパターン認識、エキスパートシステム、カーブフィッティング、整合フィルタリング又は他の人工知能、分類若しくは比較技術を介してノイズプロファイルを記憶する遠隔配置されたデータベースから導波路システム１４０２によって取得されたノイズプロファイルと比較することができる。その比較から、ノイズセンサ１４０４ｄは、例えば、測定ノイズに最も近似する一致を与えるノイズプロファイルに基づいてノイズ源（例えば、コロナ放電又はその他）を特定し得る。ノイズセンサ１４０４ｄはまた、ビットエラーレート、パケット損失レート、ジッタ、パケット再送信要求などの伝送メトリックを測定することによってノイズがどれだけ伝送に影響を与えるかを検出することもできる。ノイズセンサ１４０４ｄは、とりわけノイズ源、それらの発生時間及び伝送メトリックのアイデンティティを基地局１４１４によってネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。
【０１０１】
振動センサ１４０４ｅは、電力線１４１０における２Ｄ又は３Ｄ振動を検出する加速度計及び／又はジャイロスコープを含み得る。振動は、導波路システム１４０２においてローカルに記憶され、又はパターン認識、エキスパートシステム、カーブフィッティング、整合フィルタリング又は他の人工知能、分類若しくは比較技術を介して遠隔データベースから導波路システム１４０２によって取得され得る振動プロファイルと比較され得る。振動プロファイルは、例えば、測定された振動に最も近似する一致を与える振動プロファイルに基づいて、例えば、倒木を突風から区別するのに使用され得る。この解析の結果は、基地局１４１４によってネットワーク管理システム１６０１に対して振動センサ１４０４ｅによって報告され得る。
【０１０２】
環境センサ１４０４ｆは、とりわけ、気圧、周囲温度（温度センサ１４０４ａによって提供され得る）、風速、湿度、風向き及び降雨を測定するためのバロメータを含み得る。環境センサ１４０４ｆは、元の情報を収集し、それを導波路システム１４０２のメモリ又は遠隔データベースから取得され得る環境プロファイルと比較することによってこの情報を処理して、それらがパターン認識、エキスパートシステム、知識に基づくシステム又は他の人工知能、分類若しくは他の気象モデル化及び予測技術を介して生じる前に気象条件を予測することができる。環境センサ１４０４ｆは、元のデータ、そしてその解析をネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。
【０１０３】
画像センサ１４０４ｇは、導波路システム１４０２付近の画像を撮影するためのデジタルカメラ（例えば、電荷結合デバイスすなわちＣＣＤイメージャ、赤外線カメラなど）であればよい。画像センサ１４０４ｇは、複数の全体像（例えば、上面、底面、左面、右面など）から電力線１４１０を検査するためのカメラの動き（例えば、実際の位置又は焦点／ズーム）を制御する電気機械的な機構を含み得る。代替的に、画像センサ１４０４ｇは、複数の全体像を取得するために電気機械的な機構を必要としないように設計されてもよい。画像センサ１４０４ｇによって生成される画像データの収集及び取得はネットワーク管理システム１６０１によって制御されてもよいし、又は画像センサ１４０４ｇによって自動的に収集されてネットワーク管理システム１６０１に報告されるようにしてもよい。
【０１０４】
電力線１４１０（又は他の任意の形態の電磁波の伝送媒体）の電磁波の伝送を阻害し得る外乱を検出、予測及び／又は軽減するための導波路システム１４０２及び／又は電力線１４１０に関連する遠隔測定情報を収集するのに適した他のセンサが、導波路システム１４０２によって利用され得る。
【０１０５】
図１６は、ここに記載される種々の形態による、電力グリッド１６０３及びそこに組み込まれた通信システム１６０５を管理するためのシステム１６００の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。通信システム１６０５は、電力グリッド１６０３の電力線１４１０に結合された複数の導波路システム１４０２を備える。通信システム１６０５において使用される導波路システム１４０２の少なくとも一部分は、基地局１４１４及び／又はネットワーク管理システム１６０１との直接通信状態にある。基地局１４１４又はネットワーク管理システム１６０１に直接接続されていない導波路システム１４０２は、基地局１４１４又はネットワーク管理システム１６０１に接続された他のダウンストリーム導波路システム１４０２によって基地局１４１４又はネットワーク管理システム１６０１のいずれかとの通信セッションに加わることができる。
【０１０６】
ネットワーク管理システム１６０１は、電力グリッド１６０３及び通信システム１６０５に関連する状態情報を各エンティティに提供するために、それぞれ電力会社１６０２の機器及び通信サービスプロバイダ１６０４の機器に通信可能に結合され得る。ネットワーク管理システム１６０１、電力会社１６０２の機器及び通信サービスプロバイダ１６０４は、電力会社の職員１６０６によって利用される通信デバイス及び／又は通信サービスプロバイダの職員１６０８によって利用される通信デバイスに対して、状態情報を提供するため並びに／又はそのような職員を電力グリッド１６０３及び／若しくは通信システム１６０５の管理に向けるために、アクセスすることができる。
【０１０７】
図１７は、図１６のシステム１６００の通信ネットワークにおいて発生する外乱を検出及び軽減するための方法１７００の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。方法１７００は、導波路システム１４０２が、電力線１４１０の表面に沿って伝搬する変調された電磁波又は他のタイプの電磁波に埋め込まれ、若しくはその部分を形成するメッセージを送信及び受信するステップ１７０２で開始する。メッセージは、ボイスメッセージ、ストリーミングビデオ、及び／又は通信システム１６０５に通信可能に結合された通信デバイス間で交換される他のデータ／情報であればよい。ステップ１７０４において、導波路システム１４０２のセンサ１４０４は、検知データを収集することができる。一実施形態では、ステップ１７０２におけるメッセージの送信及び／若しくは受信の前、その最中又はその後にステップ１７０４において、検知データが収集されてもよい。ステップ１７０６において、導波路システム１４０２（又はセンサ１４０４自体）が、導波路システム１４０２で発生し（例えば、それによって送信され）又はそれによって受信される通信に影響し得る通信システム１６０５における実際の又は予測された外乱の発生を検知データから特定することができる。導波路システム１４０２（又はセンサ１４０４）は、温度データ、信号反射データ、エネルギー損失データ、ノイズデータ、振動データ、環境データ又はその組合せを処理してこの決定を下すことができる。導波路システム１４０２（又はセンサ１４０４）はまた、外乱源及び／又は通信システム１６０５におけるその位置を検出、特定、推定又は予測し得る。外乱がステップ１７０８において検出／特定も予測／推定もされない場合、導波路システム１４０２は、電力線１４１０の表面に沿って伝搬する変調された電磁波に埋め込まれ、又はその部分を形成するメッセージを送信及び受信し続けるステップ１７０２に進む。
【０１０８】
ステップ１７０８において外乱が発生したと検出／特定又は予測／推定された場合、導波路システム１４０２は、外乱が通信システム１６０５におけるメッセージの送信又は受信に悪影響を与えるか（あるいは、悪影響を与える可能性があるか、又は悪影響を及ぼし得る程度）を判定するステップ１７１０に進む。一実施形態では、継続時間閾値及び発生頻度閾値がステップ１７１０において用いられて、外乱が通信システム１６０５における通信に悪影響を与える場合を特定することができる。説明の目的のみで、継続時間閾値が５００ｍｓに設定され、発生頻度閾値が１０秒の観測期間に５回の外乱の発生に設定されるものとする。したがって、５００ｍｓよりも長い継続時間を有する外乱が、継続時間閾値をトリガすることになる。さらに、１０秒の時間間隔において５回よりも多い何らかの外乱の発生が発生頻度閾値をトリガすることになる。
【０１０９】
一実施形態では、外乱は、継続時間閾値のみを超える場合に通信システム１６０５における信号の完全性に悪影響を与えるものとしてもよい。他の実施形態では、外乱は、継続時間閾値及び発生頻度閾値の双方を超える場合に通信システム１６０５における信号の完全性に悪影響を与えるものとしてもよい。したがって、通信システム１６０５における信号の完全性に悪影響を与える外乱を分類することについて、後者の実施形態は、前者の実施形態よりも保守的である。多数の他のアルゴリズム並びに関連のパラメータ及び閾値が、例示の実施形態によってステップ１７１０について利用され得ることが分かるはずである。また、センサ、他の適切な検出機器又は他の検出手段によって検出可能な、通信システム１６０５における電磁波の送波の信号完全性に悪影響を及ぼし得る何らかのアクティビティ、イベント又は条件が、通信システム１６０５における電磁波の送波の信号完全性に対するそのような悪影響を検出して軽減し、又は実質的に除去して、それにより通信システム１６０５における通信サービスの所望の品質レベルを保持する目的を達成するように、単独又は任意の組合せで、本開示で説明する実施形態のいずれかに適用され、それによって使用され、又はそれに組み合わされ得ることが分かるはずである。
【０１１０】
方法１７００に戻り、ステップ１７１０において、ステップ１７０８で検出された外乱が、悪影響を受ける通信の条件を満たさない（例えば、継続時間閾値も発生頻度閾値も超えない）場合、導波路システム１４０２はステップ１７０２に進み、メッセージの処理を継続し得る。例えば、ステップ１７０８において検出される外乱が１０秒の期間に１回の発生で１ｍｓの継続時間を有する場合は、いずれの閾値も超えない。結果として、そのような外乱は通信システム１６０５における信号完全性にわずかな影響しか有さないとみなすことができ、したがって軽減を要する外乱としてフラグが立てられることはない。フラグは立てられないが、外乱の発生、その発生時間、その発生頻度、スペクトルデータ及び／又は他の有用な情報が、監視の目的で遠隔測定データとしてネットワーク管理システム１６０１に報告されてもよい。
【０１１１】
ステップ１７１０に戻り、一方で、悪影響を受ける通信の条件を外乱が満たす（例えば、閾値の一方又は両方を超える）場合、導波路システム１４０２はステップ１７１２に進み、その事象をネットワーク管理システム１６０１に報告し得る。報告は、センサ１４０４によって収集された元の検知データ、導波路システム１４０２によって既知の場合には外乱の説明、外乱の発生時間、外乱の発生頻度、外乱に対応付けられる位置、ビットエラーレート、パケット損失レート、再送信要求、ジッタ、待ち時間などのパラメータ読取り値などを含み得る。外乱が導波路システム１４０２の１以上のセンサによる予測に基づく場合、報告は、想定される外乱のタイプ、並びに予測可能な場合には、予測が導波路システム１４０２のセンサ１４０４によって収集された履歴上の検知データに基づく場合、外乱の予想発生時間、及び予測される外乱の予想発生頻度を含み得る。
【０１１２】
ステップ１７１４において、ネットワーク管理システム１６０１は、軽減、迂回又は補正技術を決定することができ、これは、外乱の位置が特定され得る場合に外乱を迂回するように導波路システム１４０２にトラフィックを経路変更させることを含み得る。一実施形態では、外乱を検出する導波路システム１４０２は、図１８Ａに示すような中継器１８０２に、外乱の影響を受ける主電力線１８０４から副電力線１８０６に導波路システム１４０２を接続させて、導波路システム１４０２がトラフィックを異なる伝送媒体に経路変更し、外乱１８０１を回避することを可能とする。導波路システム１４０２が中継器１８０２などの中継器として構成される実施形態では、導波路システム１４０２はそれ自体で、主電力線１８０４から副電力線１８０６へのトラフィックの経路変更を実行することができる。また、双方向通信（例えば、全二重又は半二重通信）について、中継器１８０２は、導波路システム１４０２による処理のために、副電力線１８０６から主電力線１８０４にトラフィックを経路変更して戻すように構成され得る。
【０１１３】
他の実施形態では、導波路システム１４０２は、外乱のアップストリームに配置された第１の中継器１８１２及び外乱のダウンストリームに配置された第２の中継器１８１４に指示することによってトラフィックを再方向付けして、図１８Ｂに示すように外乱１８０１を回避する態様で主電力線１８０４から一時的に副電力線１８０６にトラフィックを再方向付けしてから主電力線１８０４に戻す。また、双方向通信（例えば、全二重又は半二重通信）について、中継器１８１２及び１８１４が、副電力線１８０６から主電力線１８０４にトラフィックを経路変更して戻すように構成され得る。
【０１１４】
副電力線１８０６で発生している既存の通信セッションを中断することを回避するために、ネットワーク管理システム１６０１は、データ及び／又は音声トラフィックを主電力線１８０４から離れるように再方向付けて外乱１８０１を迂回するために、（図１８Ａ〜１８Ｂの実施形態における）導波路システム１４０２に、副電力線１８０６の未使用のタイムスロット及び／又は周波数帯を利用するように中継器に指示させる。
【０１１５】
ステップ１７１６において、トラフィックが経路変更されて外乱を回避する間に、ネットワーク管理システム１６０１は電力会社１６０２の機器及び／又は通信サービスプロバイダ１６０４の機器に通知することができ、それは同様に、検出された外乱及び分かる場合にはその位置を電力会社１６０６の職員及び／又は通信サービスプロバイダ１６０８の職員に通知することができる。いずれかの団体からの現場要員が出向いて、特定された外乱位置において外乱を解消させることができる。電力会社の職員及び／又は通信サービスプロバイダの職員によって外乱が除去され、あるいは軽減されると、その職員は、ネットワーク管理システム１６０１に通信可能に結合された現場機器（例えば、ラップトップコンピュータ、スマートフォンなど）並びに／又は電力会社の及び／若しくは通信サービスプロバイダの機器を利用して、彼らのそれぞれの会社及び／又はネットワーク管理システム１６０１に通知することができる。通知は、外乱がどのように軽減されたかの説明、及び通信システム１６０５のトポロジーを変化させ得る電力線１４１０への何らかの変化を含み得る。
【０１１６】
外乱が解消されると、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７２０において導波路システム１４０２に、導波路システム１４０２に使用された以前の経路構成を回復させ、又は外乱を軽減するのに使用された回復戦略が通信システム１６０５の新たなネットワークトポロジーをもたらす場合に新たな経路構成に従ってトラフィックを経路付けさせることができる。他の実施形態では、導波路システム１４０２は、いつ外乱が除去されたかを特定するように電力線１４１０にテスト信号を送信することによって外乱の軽減を監視するように構成され得る。外乱がないことを導波路１４０２が検出すると、それは、通信システム１６０５のネットワークトポロジーが変化していないと判定した場合に、ネットワーク管理システム１６０１の補助なしにその経路構成を自律的に回復することができ、又は検出された新たなネットワークトポロジーに適合する新たな経路構成を利用することができる。
【０１１７】
ここで図１９に、ここに記載される種々の形態によるコンピューティング環境のブロック図を示す。ここに記載される実施形態の種々の実施形態に追加的な関連事項を与えるために、図１９及び以降の説明は、本開示の種々の実施形態が実施され得る適切なコンピューティング環境１９００の簡単な概略説明を与えることを意図するものである。１以上のコンピュータで稼働することができるコンピュータ実行可能な命令の一般的文脈で実施形態が上述されてきたが、当業者であれば、実施形態は他のプログラムモジュールとの組合せにおいて、及び／又はハードウェアとソフトウェアの組合せとしても実施され得ることを認識するはずである。
【０１１８】
概略として、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造体などを備える。さらに、当業者であれば、発明の方法が、各々が１以上の関連のデバイスに動作可能に結合され得る単一プロセッサ又は複数プロセッサコンピュータシステム、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、その他パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、マイクロプロセッサに基づく又はプログラム可能な民生電子機器などを備える他のコンピュータシステム構成で実施され得ることが分かるはずである。
【０１１９】
特許請求の範囲で使用される用語「第１」、「第２」、「第３」などは、文脈からそうでないことが明らかでない限り、明瞭化のみを目的とするものであり、そうでない場合に時間的に何らかの順序を指示又は示唆するものではない。例えば、「第１の判定」、「第２の判定」及び「第３の判定」は、第１の判定が第２の判定よりも前に行われるべきこと、又はその逆などを指示又は示唆するものではない。
【０１２０】
ここでの実施形態のうちの説明した実施形態はまた、通信ネットワークを介してリンクされた遠隔処理デバイスによって特定のタスクが実行される分散コンピューティング環境において実施され得る。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカルメモリ記憶デバイス及びリモートメモリ記憶デバイスの双方に位置し得る。
【０１２１】
コンピューティングデバイスは、通常は様々な媒体を備え、それはコンピュータ可読記憶媒体及び／又は通信媒体を備え、これらの２つの用語は、以下に示すように相互に異なるものとして用いられる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な記憶媒体であればよく、揮発性及び不揮発性媒体、取り外し可能及び非取り外し可能媒体を備える。例示として、限定ではなく、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読命令、プログラムモジュール、構造化データ又は非構造化データなどの情報を記憶するための任意の方法又は技術との関係で実施され得る。
【０１２２】
コンピュータ可読記憶媒体は、以下に限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電子的に消去可能なプログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光学ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ若しくは他の磁気ストレージデバイス、又は所望の情報を記憶するのに使用され得る他の有体及び／若しくは非一時的媒体を備え得る。これに関して、ストレージ、メモリ又はコンピュータ可読媒体に対してここで適用される用語「有体」又は「非一時的」は、修飾子として、伝搬している一時的な信号自体のみを除外するものとして理解されるべきであり、伝搬している一時的な信号自体のみではない全ての標準的なストレージ、メモリ又はコンピュータ可読媒体に対する権利を放棄するものではない。
【０１２３】
コンピュータ可読記憶媒体は、１以上のローカル又はリモートコンピューティングデバイスによって、媒体に記憶された情報に関する様々な動作について、例えば、アクセス要求、照会、又は他のデータ取得プロトコルを介してアクセス可能である。
【０１２４】
通信媒体は、通常はコンピュータ可読命令、データ構造体、プログラムモジュール、又は変調データ信号、例えば、搬送波若しくは他の搬送機構などのデータ信号における他の構造化若しくは非構造化データを具現し、任意の情報配信又は搬送媒体を備える。用語「変調データ信号」又は信号とは、情報を１以上の信号に符号化するような態様で設定又は変更されたその特性の１以上を有する信号のことをいう。例示として、限定ではなく、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接有線接続などの有線媒体、並びに音響、ＲＦ、赤外線及び他の無線媒体などの無線媒体を備える。
【０１２５】
説明の簡略化のためにそれぞれの処理を図１７では一連のブロックとして図示及び記載したが、あるブロックはここに図示及び記載されるものとは異なる順序で及び／又は他のブロックと同時に行われ得るため、請求項に記載される事項はブロックの順序によっては限定されないことが理解及び把握される。さらに、ここに記載される方法を実施するのに、記載されるすべてのブロックが必要となるわけではない。
【０１２６】
図１９を再度参照すると、基地局（例えば、基地局デバイス１０２、１０４又は５２０）を介して信号を送信及び受信し、又は基地局の少なくとも一部を構成するための例示の環境１９００を示す。例示の環境１９００の少なくとも一部分はまた、中継器デバイス（例えば、中継器デバイス７１０又は８０６）に使用され得る。例示の環境はコンピュータ１９０２を備えることができ、コンピュータ１９０２は処理装置１９０４、システムメモリ１９０６及びシステムバス１９０８を含む。システムバス１９０８は、以下に限定されないが、システムメモリ１９０６を含むシステムコンポーネントを処理装置１９０４に結合する。処理装置１９０４は、種々の市販のプロセッサのいずれかであればよい。デュアルマイクロプロセッサ及び他のマルチプロセッサアーキテクチャが処理装置１９０４として利用されてもよい。
【０１２７】
システムバス１９０８は、様々な市販のバスアーキテクチャのいずれかを用いて（メモリコントローラ付きの、又はメモリコントローラなしの）メモリバス、周辺バス及びローカルバスにさらに相互接続可能な幾つかの種類のバス構造のいずれかであればよい。システムメモリ１９０６は、ＲＯＭ１９１０及びＲＡＭ１９１２を備える。基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）は、ＲＯＭ、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリに記憶可能であり、起動中などにコンピュータ１９０２内の要素間で情報を転送することを補助する基本ルーチンを含む。ＲＡＭ１９１２は、データをキャッシュするためのスタティックＲＡＭなどの高速ＲＡＭを備えることもできる。
【０１２８】
コンピュータ１９０２は内部ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１９１４（例えば、ＥＩＤＥ、ＳＡＴＡ）をさらに備え、内部ハードディスクドライブ１９１４はまた、適切なシャーシ（不図示）、（例えば、取り外し可能ディスケット１９１８から読み出し、又はそこに書き込む）磁気フロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）１９１６及び（例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク１９２２を読み、又はＤＶＤのような他の高容量光学媒体から読み出し、若しくはそこに書き込む）光学ディスクドライブ１９２０における外部的使用のために構成されることもできる。ハードディスクドライブ１９１４、磁気ディスクドライブ１９１６及び光学ディスクドライブ１９２０は、それぞれハードディスクドライブインターフェース１９２４、磁気ディスクドライブインターフェース１９２６及び光学ドライブインターフェース１９２８によってシステムバス１９０８に接続されることができる。外部ドライブ実装のためのインターフェース１９２４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）及び電気電子技術協会（ＩＥＥＥ）１３９４インターフェース技術の少なくとも一方又は両方を備える。他の外部ドライブ接続技術が、ここに記載される実施形態の検討事項内にある。
【０１２９】
ドライブ及びそれらの関連のコンピュータ可読記憶媒体は、データ、データ構造体、コンピュータ実行可能な命令などの不揮発性の記憶を与える。コンピュータ１９０２について、ドライブ及び記憶媒体は、適切なデジタル形式で任意のデータのストレージを格納する。上記のコンピュータ可読記憶媒体の説明はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、取り外し可能磁気ディスケット及びＣＤ又はＤＶＤなどの取り外し可能光学媒体について言及するが、当業者であれば、ジップドライバ、磁気カセット、フラッシュメモリカード、カートリッジなど、コンピュータによって読取り可能な他の種類の記憶媒体も例示の動作環境において使用され得ること、また、そのような記憶媒体のいずれもここに記載される方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含み得ることが分かるはずである。
【０１３０】
オペレーティングシステム１９３０、１以上のアプリケーションプログラム１９３２、他のプログラムモジュール１９３４及びプログラムデータ１９３６を備える多数のプログラムモジュールが、ドライブ及びＲＡＭ１９１２に記憶され得る。オペレーティングシステム、アプリケーション、モジュール及び／又はデータの全部又は一部は、ＲＡＭ１９１２においてキャッシュされてもよい。ここに記載されるシステム及び方法は、種々の市販のオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組合せを利用して実施可能である。処理装置１９０４によって実施及びあるいは実行され得るアプリケーションプログラム１９３２の例は、中継器デバイス８０６によって実行されるダイバシティ選択決定を含む。図５に示す基地局デバイス５０８はまた、この例示的コンピューティング環境１９００において処理装置１９０４によって実行され得る多数のアプリケーション及びプログラムをメモリに記憶している。
【０１３１】
ユーザは、例えばキーボード１９３８などの１以上の有線／無線入力デバイス及びマウス１９４０などのポインティングデバイスを介してコマンド及び情報をコンピュータ１９０２に入力することができる。他の入力デバイス（不図示）として、マイクロフォン、赤外線（ＩＲ）リモートコントロール、ジョイスティック、ゲームパッド、スタイラスペン、タッチパネルなどを備えることができる。これら及び他の入力デバイスは、システムバス１９０８に結合され得るが、パラレルポート、ＩＥＥＥ１３９４シリアルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ＩＲインターフェースなどの他のインターフェースによって接続され得る入力デバイスインターフェース１９４２を介して処理装置１９０４に接続されることが多い。
【０１３２】
モニタ１９４４又は他の種類の表示デバイスも、ビデオアダプタ１９４６などのインターフェースを介してシステムバス１９０８に接続され得る。代替の実施形態では、モニタ１９４４は、インターネット及びクラウドベースのネットワークを介することを含む任意の通信手段を介してコンピュータ１９０２に関連する表示情報を受信するための任意のディスプレイデバイス（例えば、ディスプレイを有する他のコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータなど）であってもよいことも分かるはずである。モニタ１９４４に加えて、コンピュータは、通常はスピーカ、プリンタなどの他の周辺出力デバイス（不図示）を備える。
【０１３３】
コンピュータ１９０２は、リモートコンピュータ１９４８などの１以上のリモートコンピュータへの有線通信及び／又は無線通信を介した論理接続を用いてネットワーク化環境で動作することができる。リモートコンピュータ１９４８は、ワークステーション、サーバコンピュータ、ルータ、パーソナルコンピュータ、可搬コンピュータ、マイクロプロセッサに基づくエンターテイメント機器、ピアデバイス又は他の一般的なネットワークノードであればよく、標準的には、コンピュータ１９０２に関して記載した要素の多く又は全てを備えるが、簡略化のために、メモリ／記憶デバイス１９５０のみを図示する。図示される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１９５２及び／又はより大きなネットワーク、例えば、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）１９５４への有線／無線接続を備える。そのようなＬＡＮ及びＷＡＮネットワーキング環境は、オフィス及び会社では一般的であり、その全てがインターネットなどのグローバル通信ネットワークに接続することができるイントラネットなどの企業全体のコンピュータネットワークを促進する。
【０１３４】
ＬＡＮネットワーキング環境で使用される場合、コンピュータ１９０２は、有線及び／又は無線通信ネットワークインターフェースアダプタ１９５６を介してローカルネットワーク１９５２に接続されることができる。アダプタ１９５６は、ＬＡＮ１９５２に対する有線又は無線通信を促進することができ、それは、無線アダプタ１９５６と通信するためにそこに配置される無線ＡＰを備えることもできる。
【０１３５】
ＷＡＮネットワーキング環境で使用される場合、コンピュータ１９０２は、モデム１９５８を備えることができ、ＷＡＮ１９５４上の通信サーバに接続されることができ、又はインターネットなどによってＷＡＮ１９５４上で通信を確立するための他の手段を有する。モデム１９５８は、内部又は外部及び有線又は無線のデバイスであればよく、入力デバイスインターフェース１９４２を介したシステムバス１９０８に接続され得る。ネットワーク化された環境では、コンピュータ１９０２又はその部分に関して図示されるプログラムモジュールは、リモートメモリ／記憶デバイス１９５０に記憶され得る。図示されるネットワーク接続は例示であり、コンピュータ間の通信リンクを確立する他の手段が使用され得ることが分かるはずである。
【０１３６】
コンピュータ１９０２は、無線通信において動作可能に配置される任意の無線デバイス又はエンティティ、例えば、プリンタ、スキャナ、デスクトップ及び／又は可搬コンピュータ、可搬データアシスタント、通信衛星、無線検出可能なタグに関連する任意の機器若しくは場所（例えば、キオスク、売店、休憩室）並びに電話機と通信するように動作可能である。これは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ（Ｗｉ−Ｆｉ）及びＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）無線技術を備え得る。したがって、通信は、従来のネットワークにあるような所定構造のものであってもよいし、単に少なくとも２つのデバイス間のアドホック通信であってもよい。
【０１３７】
Ｗｉ−Ｆｉによって、自宅におけるソファー、ホテルの部屋のベッド又は職場の会議室から配線なしにインターネットへの接続が可能となる。Ｗｉ−Ｆｉは、そのようなデバイス、例えばコンピュータがデータを屋内及び屋外、基地局の範囲内のいずれかの場所と送受信することを可能とする、携帯電話で使用されるものと同様の無線技術である。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃなど）といわれる無線技術を用いて安全で信頼性のある速い無線接続を提供する。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、コンピュータを相互に、インターネットに、及び（ＩＥＥＥ８０２．３又はイーサネット（登録商標）を用いることができる）有線ネットワークに接続するのに使用可能である。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、例えば、無認可の２．４及び５ＧＨｚ無線帯域において、又は両帯域（デュアルバンド）を含む製品とともに動作するので、ネットワークは多くのオフィスで使用される基本１０ＢａｓｅＴ有線イーサネット（登録商標）ネットワークと同様の実世界性能を提供することができる。
【０１３８】
図２０は、ここに記載される開示事項の１以上の形態を実施及び利用することができるモバイルネットワークプラットフォーム２０１０の例示の実施形態２０００を表す。１以上の実施形態において、モバイルネットワークプラットフォーム２０１０は、本開示事項に関連する基地局（例えば、基地局デバイス１０２、１０４及び５２０）又は中継器デバイス（例えば、中継器デバイス７１０又は８０６）によって送信及び受信される信号を生成及び受信することができる。概略として、無線ネットワークプラットフォーム２０１０は、パケット交換（ＰＳ）トラフィック（例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）、フレームリレー、非対称転送モード（ＡＴＭ））及び回路交換（ＣＳ）トラフィック（例えば、音声及びデータ）の双方を促進し、ネットワーク化された無線電気通信の生成を制御するコンポーネント、例えば、ノード、ゲートウェイ、インターフェース、サーバ又は異種のプラットフォームを備え得る。非限定的な例として、無線ネットワークプラットフォーム２０１０は、電気通信搬送ネットワークに含まれることができ、他の箇所で述べたような搬送側コンポーネントとみなされ得る。モバイルネットワークプラットフォーム２０１０は、電話網２０４０（例えば、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）又は公衆携帯電話網（ＰＬＭＮ））又はシグナリングシステム＃７（ＳＳ７）ネットワーク２０７０のような旧来のネットワークから受信されたＣＳトラフィックをインターフェースすることができるＣＳゲートウェイノード２０１２を備える。回路交換ゲートウェイノード２０１２は、そのようなネットワークからの起こるトラフィック（例えば、音声）を許可及び認証することができる。さらに、ＣＳゲートウェイノード２０１２は、ＳＳ７ネットワーク２０７０を介して生成された移動性データ又はローミングデータ、例えば、メモリ２０３０に常駐できる訪問ロケーションレジスタ（ＶＬＲ）に記憶された移動性データにアクセスできる。さらに、ＣＳゲートウェイノード２０１２は、ＣＳに基づくトラフィック及びシグナリングとＰＳゲートウェイノード２０１８とをインターフェースする。一例として、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワークでは、ＣＳゲートウェイノード２０１２は、少なくともある程度ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）において実現され得る。ＣＳゲートウェイノード２０１２、ＰＳゲートウェイノード２０１８及びサービングノード２０１６の機能及び具体的動作は、電気通信のためにモバイルネットワークプラットフォーム２０１０によって利用される無線技術によって提供及び支配されることが分かるはずである。
【０１３９】
ＣＳ交換トラフィック及びシグナリングを受信及び処理することに加えて、ＰＳゲートウェイノード２０１８は、サービスされる移動体デバイスとのＰＳに基づくデータセッションを許可及び認証することができる。データセッションは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）で具現されるとともにＰＳゲートウェイノード２０１８を介してモバイルネットワークプラットフォーム２０１０とインターフェースされることができるワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）２０５０、企業ネットワーク２０７０及びサービスネットワーク２０８０のような、無線ネットワークプラットフォーム２０１０の外部のネットワークと交換されるトラフィック又はコンテンツを備えることができる。なお、ＷＡＮ２０５０及び企業ネットワーク２０６０は、少なくともある程度ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）のようなサービスネットワークを具現することができる。技術リソース２０１７で利用可能な無線技術レイヤに基づいて、パケット交換ゲートウェイノード２０１８は、データセッションが確立される場合にパケットデータプロトコルのコンテキストを生成することができ、パケット化されたデータのルーティングを促進する他のデータ構造体も生成され得る。その目的のため、一形態では、ＰＳゲートウェイノード２０１８は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークなどの異種無線ネットワークとのパケット化通信を促進することができるトンネルインターフェース（３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワーク（不図示）において、例えばトンネル終端ゲートウェイ（ＴＴＧ））を備えることができる。
【０１４０】
実施形態２０００では、無線ネットワークプラットフォーム２０１０はまた、技術リソース２０１７内の利用可能な無線技術レイヤに基づいて、ＰＳゲートウェイノード２０１８を介して受信されるデータストリームの種々のパケット化フローを伝達するサービングノード２０１６を備える。なお、ＣＳ通信に主に依存する技術リソース２０１７に対して、サーバノードはＰＳゲートウェイノード２０１８に依存することなくトラフィックを配信することができ、例えば、サーバノードは、少なくともある程度モバイル交換センタを具現することができる。一例として、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワークにおいて、サービングノード２０１６は、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）で具現され得る。
【０１４１】
パケット化通信を利用する無線技術について、無線ネットワークプラットフォーム２０１０におけるサーバ２０１４は、複数の異種のパケット化データストリーム又はフローを生成する多数のアプリケーションを実行し、そのようなフローを管理（例えば、スケジューリング、待ち行列処理、フォーマット・・・）することができる。そのようなアプリケーションは、無線ネットワークプラットフォーム２０１０によって提供される標準サービス（例えば、プロビジョニング、課金、カスタマーサポート・・・）に対するアドオン構成を備えることができる。データストリーム（例えば、音声呼又はデータセッションの部分であるコンテンツ）は、データセッションの許可／認証及び開始のためのＰＳゲートウェイノード２０１８へ、及びその後の通信のためのサービングノード２０１６に伝達されることができる。アプリケーションサーバに加えて、サーバ２０１４はユーティリティサーバを含み、ユーティリティサーバはプロビジョニングサーバ、運用及び保守サーバ、少なくともある程度、認証局及びファイアーフォールその他のセキュリティ機構を実装することができるセキュリティサーバなどを備えることができる。一形態では、セキュリティサーバは、無線ネットワークプラットフォーム２０１０を介してサービングされる通信を安全化して、ＣＳゲートウェイノード２０１２及びＰＳゲートウェイノード２０１８が規定することができる許可及び認証手順に加えてネットワークの動作及びデータ完全性を確実にする。さらに、プロビジョニングサーバは、ＷＡＮ２０５０又は全地球測位システム（ＧＰＳ）ネットワーク（不図示）など、異種のサービスプロバイダによって運用されるネットワークのような外部ネットワークからのサービスをプロビジョンすることができる。プロビジョニングサーバはまた、より多くのネットワークカバレッジを提供することによって無線サービスカバレッジを強化する図１に示す分散アンテナネットワークのような（例えば、同じサービスプロバイダによって配備及び運用される）無線ネットワークプラットフォーム２０１０に関連するネットワークを介してカバレッジをプロビジョンすることができる。図７、８及び９に示すような中継器デバイスはまた、ＵＥ２０７５によって加入者サービス体験を向上するためにネットワークカバレッジを改善する。
【０１４２】
なお、サーバ２０１４は、マクロネットワークプラットフォーム２０１０の機能を少なくともある程度与えるように構成された１以上のプロセッサを備えることができる。この目的のため、１以上のプロセッサは、例えば、メモリ２０３０に記憶されたコード命令を実行することができる。サーバ２０１４は、前述したのと実質的に同様の態様で動作するコンテンツマネージャ２０１５を備え得ることが分かるはずである。
【０１４３】
例示の実施形態２０００では、メモリ２０３０は、無線ネットワークプラットフォーム２０１０の動作に関連した情報を記憶することができる。他の動作情報が、無線プラットフォームネットワーク２０１０を介してサービスされる移動体デバイスのプロビジョニング情報、加入者データベース、アプリケーションインテリジェンス、例えば、販促料金、定額プログラム、クーポンキャンペーンなどの価格付け手法、異種無線の動作のための電気通信プロトコルに準拠する技術仕様、又は無線技術レイヤなどを備え得る。メモリ２０３０はまた、電話網２０４０の少なくとも１つ、ＷＡＮ２０５０、企業ネットワーク２０６０又はＳＳ７ネットワーク２０７０からの情報を記憶することができる。一形態では、メモリ２０３０は、例えば、データストアコンポーネントの部分として、又は遠隔的に接続されたメモリストアとしてアクセスされ得る。
【０１４４】
開示事項の種々の形態に対する関連を与えるために、図２０及び以降の説明は、開示事項の種々の形態が実施され得る適切な環境の簡単な概略説明を与えることを意図するものである。１つのコンピュータ及び／又は複数のコンピュータで稼働するコンピュータプログラムのコンピュータ実行可能命令の一般的文脈で主題が上述されてきたが、当業者であれば、開示事項は他のプログラムモジュールとの組合せにおいても実施され得ることを認識するはずである。概略として、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、及び／又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造体などを備える。
【０１４５】
図２１は、通信デバイス２１００の例示の実施形態を示す。通信デバイス２１００は、本開示によって（図１及び１４において）言及される移動体デバイス及び建造物内デバイスなどのデバイスの例示的実施形態となり得る。
【０１４６】
通信デバイス２１００は、有線及び／又は無線送受信機２１０２（ここでは、送受信機２１０２）、ユーザインターフェース（ＵＩ）２１０４、電源２１１４、位置決定受信機２１１６、移動センサ２１１８、方角センサ２１２０、及びこれらの動作を管理するためのコントローラ２１０６を備え得る。送受信機２１０２は、数例を挙げると、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＷｉＦｉ、ＤＥＣＴ又はセルラ通信技術などの短距離又は長距離無線アクセス技術に対応することができる（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＺｉｇｂｅｅ（登録商標）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ  Ｇｒｏｕｐ及びＺｉｇｂｅｅ（登録商標）Ａｌｌｉａｎｃｅによってそれぞれ商標登録されている）。セルラ技術は、例えば、ＣＤＭＡ−ＩＸ、ＵＭＴＳ／ＨＳＤＰＡ、ＧＳＭ（登録商標）／ＧＰＲＳ、ＴＤＭＡ／ＥＤＧＥ、ＥＶ／ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、ＳＤＲ、ＬＴＥ、そして出現する場合の他の次世代無線通信技術を含み得る。送受信機２１０２はまた、回路交換有線アクセス技術（ＰＳＴＮなど）、パケット交換有線アクセス技術（ＴＣＰ／ＩＰ、ＶｏＩＰなど）及びその組合せに対応するように適合され得る。
【０１４７】
ＵＩ２１０４は、通信デバイス２１００の動作を操作するローラボール、ジョイスティック、マウス又はナビゲーションディスクなどのナビゲーションメカニズム付きの押下げ式又はタッチ感応式キーパッド２１０８を含み得る。キーパッド２１０８は、通信デバイス２１００のハウジングアセンブリの一体化部分であってもよいし、繋がれた有線インターフェース（ＵＳＢケーブルなど）又は例示のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に対応した無線インターフェースによってそれに動作可能に結合された独立したデバイスであってもよい。キーパッド２１０８は、電話機で一般的に使用される数字キーパッド及び／又はアルファベットキーのＱＷＥＲＴＹキーパッドであってもよい。ＵＩ２１０４は、白黒若しくはカラーＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）又は通信デバイス２１００のエンドユーザに画像を伝達するための他の適切な表示技術などのディスプレイ２１１０をさらに含み得る。ディスプレイ２１１０がタッチ感応式である一実施形態では、キーパッド２１０８の一部又は全部がナビゲーション構成とともにディスプレイ２１１０によって提示されてもよい。
【０１４８】
ディスプレイ２１１０は、ユーザ入力を検出するためのユーザインターフェースとしても作用するタッチスクリーン技術を用いてもよい。タッチスクリーンディスプレイとして、通信デバイス２１００は、指の接触でユーザによって選択され得るグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）要素を有するユーザインターフェースを提示するように構成されてもよい。タッチスクリーンディスプレイ２１１０では、ユーザの指のどれだけの表面積がタッチスクリーンディスプレイの一部分に置かれたかを検出する容量性、抵抗性又は他の形態の検知技術が装備され得る。この検知情報は、ＧＵＩ要素の操作又はユーザインターフェースの他の機能を制御するのに使用され得る。ディスプレイ２１１０は、通信デバイス２１００のハウジングアセンブリの一体化部分であってもよいし、繋がれた有線インターフェース（ケーブルなど）又は無線インターフェースによってそれに通信可能に結合された独立したデバイスであってもよい。
【０１４９】
ＵＩ２１０４はまた、低音量オーディオ（人間の耳の付近で聞き取られるオーディオ）及び高音量オーディオ（ハンズフリー操作に対するスピーカフォンなど）を伝達するためのオーディオ技術を利用するオーディオシステム２１１２を含み得る。オーディオシステム２１１２は、エンドユーザの可聴信号を受信するためのマイクロフォンをさらに含み得る。オーディオシステム２１１２はまた、音声認識アプリケーションに使用されてもよい。ＵＩ２１０４は、静止画又は動画を撮影するための電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラなどの画像センサ２１１３をさらに含み得る。
【０１５０】
電源２１１４は、通信デバイス２１００のコンポーネントにエネルギーを供給して長距離又は短距離の可搬通信を促進するために、交換可能及び再充電可能なバッテリのような一般的な電力管理技術、給電調整技術及び／又は充電システム技術を利用することができる。代替的に又は組合せにおいて、充電システムは、ＵＳＢポート又は他の適切なテザリング技術のような物理インターフェースを介して供給されるＤＣ電力などの外部電源を利用してもよい。
【０１５１】
位置決定受信機２１１６は、ＧＰＳ衛星コンステレーションによって生成された信号に基づいて通信デバイス２１００の位置を特定するためのアシスト型ＧＰＳの能力がある全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機などの位置決定技術を利用することができ、これはナビゲーションなどの位置決定サービスを促進するために使用され得る。移動センサ２１１８は、加速度計、ジャイロスコープ、又は三次元空間における通信デバイス２１００の動きを検出する他の適切な移動検知技術を利用することができる。方角センサ２１２０は、通信デバイス２１００の方角（北、南、西及び東、そして度、分又は他の適切な方角メトリックにおける合成方角）を検出する磁気計などの方角検知技術を利用することができる。
【０１５２】
通信デバイス２１００は、送受信機２１０２を用いて、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）及び／又は信号到来時間（ＴＯＡ）若しくは飛行時間（ＴＯＦ）測定値を利用することなどの検知技術によってセルラ、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又は他の無線アクセスポイントの近接を判定することもできる。コントローラ２１０６は、コンピュータ命令を実行し、通信デバイス２１００の前述のコンポーネントによって供給されるデータを制御及び処理するためのＦｌａｓｈ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ又は他のストレージ技術などの関連するストレージメモリとともに、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路及び／又はビデオプロセッサなどのコンピューティング技術を利用することができる。
【０１５３】
図２１に示さない他のコンポーネントが、本開示の１以上の実施形態において使用され得る。例えば、通信デバイス２１００は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード又はユニバーサル集積回路カード（ＵＩＣＣ）などの識別モジュールを追加又は除去するためのスロットを含み得る。ＳＩＭ又はＵＩＣＣカードは、加入者サービスを識別し、プログラムを実行し、加入者データを記憶するなどのために使用され得る。
【０１５４】
本明細書において、「記憶する」、「ストレージ」、「データストア」、「データストレージ」、「データベース」並びに実質的にコンポーネントの動作及び機能に関する他の何らかの情報記憶コンポーネントなどの用語は、「メモリコンポーネント」、「メモリ」において具現されるエンティティ、又はメモリを備えるコンポーネントについて言及するものである。ここに記載されるメモリコンポーネントは、揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであればよく、又は揮発及び不揮発性メモリ、例示として、限定ではなく、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ディスクストレージ及びメモリストレージを備え得ることが分かるはずである。また、不揮発性メモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）又はフラッシュメモリに含まれ得る。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして作用するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備え得る。例示として、限定ではなく、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、ｅｎｈａｎｃｅｄＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、ＳｙｎｃｈｌｉｎｋＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）及び直接ＲａｍｂｕｓＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）など多数の形態で入手可能である。さらに、ここでのシステム又は方法の開示のメモリコンポーネントは、これら及び他の適切な種類のメモリを、それを備えることに限定されずに、備えるものである。
【０１５５】
さらに、開示事項は、単一のプロセッサ又は複数のプロセッサのコンピュータシステム、ミニコンピューティングデバイス、メインフレームコンピュータ、その他パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス（例えば、ＰＤＡ、電話機、時計、タブレットコンピュータ、ネットブックコンピュータなど）、マイクロプロセッサに基づく又はプログラマブル民生用若しくは業務用電子機器などを備える他のコンピュータシステム構成で実施され得る。説明した形態はまた、通信ネットワークを介してリンクされた遠隔処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施可能であるが、開示事項の全部でない場合には一部の形態がスタンドアロンコンピュータで実施され得る。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカル及びリモートメモリ記憶デバイスの双方に配置され得る。
【０１５６】
ここに記載される実施形態の一部は、人工知能（ＡＩ）を採用してここに記載される１以上の構成の自動化を促進することもできる。例えば、伝達効率を最大化するために誘電体導波路６０４及び６０６が配置されるべき配線周囲の位置を決定するのに人工知能が用いられてもよい。実施形態は（例えば、既存の通信ネットワークへの付加の後に最大値／利益を与える取得セルサイトを自動的に識別することとの関係において）、その種々の実施形態を実施するための種々のＡＩに基づく手法を採用することができる。さらに、分類子が、取得ネットワークの各セルサイトの順位又は優先度を特定するのに採用され得る。分類子は、入力属性ベクトルｘ＝（ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、・・・、ｘｎ）を、入力がクラスに属する信頼度、すなわちｆ（ｘ）＝信頼度（クラス）にマッピングする。そのような分類は、自動的に実行されることをユーザが望むアクションを予測又は推測するのに、確率的及び／又は統計に基づく解析（例えば、解析ユーティリティ及びコストを考慮に入れる）を利用することができる。サポートベクトル機械（ＳＶＭ）は、利用され得る分類子の一例である。ＳＶＭは、可能な入力の空間における超曲面を見出すことによって動作し、超曲面は非トリガイベントからトリガ基準を分離することを試行する。直感的に、これは、トレーニングデータに近いが同一ではないテストデータに対して分類を正す。他の有向及び無向モデル分類アプローチは、例えば、様々なパターンの独立性を提供するｎａｉｖｅ  Ｂａｙｅｓ、Ｂａｙｅｓｉａｎネットワーク、決定ツリー、ニューラルネットワーク、ファジー論理モデル及び確率的分類モデルを備える。ここで使用される分類はまた、優先度のモデルを展開するのに利用される統計的逆行を含む。
【０１５７】
容易に分かるように、実施形態の１以上は、明示的に（例えば、包括的なトレーニングデータを介して）トレーニングされ、また、暗示的に（例えば、ＵＥの挙動を観察すること、操作者の選好、履歴情報、外部からの情報を受信することを介して）トレーニングされる分類子を採用することができる。例えば、ＳＶＭは、分類子コンストラクタ及び構成選択モジュール内の学習又はトレーニング段階を介して構成され得る。したがって、分類子は、以下に限定されないが、取得セルサイトのどれが最大数の加入者に利益をもたらすか、及び／又は取得セルサイトのどれが既存の通信ネットワークカバレッジに最小値を付加するのかなどの所定の基準に従う決定を含む多数の機能を自動的に学習及び実行するように使用され得る。
【０１５８】
本願におけるいくつかの文脈で使用するように、ある実施形態では、用語「コンポーネント」、「システム」などは、コンピュータ関連エンティティ、又は１以上の具体的機能を有する操作可能なデバイスに関連するエンティティのことをいい、又はそれを備え、エンティティは、ハードウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、又は実行中ソフトウェアのいずれかであればよい。一例として、コンポーネントは、以下に限られないが、プロセッサ上で稼働している処理、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なもの、実行のスレッド、コンピュータ実行可能命令、プログラム及び／又はコンピュータであればよい。例示であって限定ではなく、サーバ上で稼働しているアプリケーション及びサーバの双方はコンポーネントとなり得る。１以上のコンポーネントは、処理及び／又は実行のスレッド内に存在し、コンポーネントは１つのコンピュータに局所化され、及び／又は２以上のコンピュータ間で分散され得る。さらに、これらのコンポーネントは、そこに記憶された種々のデータ構造体を有する種々のコンピュータ可読媒体から実行可能である。コンポーネントは、１以上のデータパケットを有する信号によるなどして（例えば、ローカルシステムにおいて、分散システムにおいて、及び／又は信号を介して他のシステムとインターネットなどのネットワークを介して他のコンポーネントと相互作用する１つのコンポーネントからのデータ）、ローカル及び／又はリモートな処理を介して通信し得る。他の例として、コンポーネントは、プロセッサによって実行されるソフトウェア又はファームウェアアプリケーションによって作動される電気又は電子回路によって作動される機械部品によって提供される特定の機能を有するデバイスであればよく、プロセッサはデバイスの内部又は外部にあればよく、ソフトウェア又はファームウェアアプリケーションの少なくとも一部を実行する。さらに他の例として、コンポーネントは、機械的部品なしに電子コンポーネントを介して特定の機能を提供するデバイスであればよく、電子コンポーネントは、電子コンポーネントの機能を少なくともある程度与えるソフトウェア又はファームウェアを実行するプロセッサをそこに備えことができる。種々のコンポーネントを別個のコンポーネントとして示したが、例示の実施形態から逸脱することなく、複数のコンポーネントが単一のコンポーネントとして実装され得ること、又は単一のコンポーネントが複数のコンポーネントとして実装され得ることが分かるはずである。
【０１５９】
また、種々の実施形態が、方法、標準プログラミング及び／又はエンジニアリング技術を用いるデバイス又は製造物品として実施されて、開示事項を実施するようにコンピュータを制御するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はこれらの任意の組合せを生成することができる。ここで使用される用語「製造物品」は、コンピュータ可読デバイス又はコンピュータ可読記憶／通信媒体にアクセス可能な任意のコンピュータプログラムを包含するものである。例えば、コンピュータ可読記憶媒体は、以下に限定されないが、磁気記憶デバイス（例えば、ハードディスク、フロッピディスク、磁気ストリップ）、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、及びフラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）を含み得る。もちろん、当業者であれば、種々の実施形態の範囲又は趣旨を逸脱することなく、この構成に対して多数の変形がなされ得ることを認識するはずである。
【０１６０】
さらに、単語「例」及び「例示」は、例又は例示として作用することを意味するようにここで用いられる。「例」又は「例示」としてここに記載されるいずれの実施形態又は設計も、必ずしも他の実施形態又は設計に対して好適又は有利なものとして解釈されるわけではない。逆に、例又は例示という用語の使用は、具体的態様でコンセプトを提示することが意図されている。本願で使用されるように、用語「又は／若しくは」は、排他的な「又は／若しくは」ではなく、包含的な「又は／若しくは」を意味するものである。すなわち、特に断りがない限り、又は文脈から明らかでない限り、「ＸがＡ又はＢを採用する」は、自然な包含的順列のいずれかを意味するものである。すなわち、ＸがＡを採用する場合、ＸがＢを採用する場合、又はＸがＡ及びＢの双方を採用する場合、「ＸがＡ又はＢを採用する」は、前述の例のいずれかの下で満足される。さらに、本願及び付属の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、特に断りがない限り、又は文脈から単数形が指示されていることが明らかでない限り、「１以上の」を意味するものと一般に解釈されるべきである。
【０１６１】
さらに、「ユーザ機器」、「移動局」、「移動体」、「加入者局」、「アクセス端末」、「端末」、「ハンドセット」、「移動体デバイス」（及び／又は同様の語を表す用語）などの用語は、データ、制御、音声、映像、音、ゲーム又は実質的にあらゆるデータストリーム若しくはシグナリングストリームを受信又は伝達する無線通信サービスの加入者又はユーザによって利用される無線デバイスをいうものである。上述の用語は、ここで及び関係する図面を参照して互換可能に利用される。
【０１６２】
またさらに、用語「ユーザ」、「加入者」、「顧客／カスタマー」、「消費者」などは、文脈が用語間の特定の区別を保証しない限り、全体を通して相互に互換可能に採用される。そのような用語は、人間のエンティティ、又は模擬された視界、音認識などを提供できる人工知能（例えば、少なくとも複雑な数学的な式に基づいて推測を行う能力）によって援助される自動化されたコンポーネントのことをいうことが理解されるべきである。
【０１６３】
ここに採用されるように、用語「プロセッサ」とは、単一コアプロセッサ、ソフトウェアでマルチスレッド化された実行能力を有する単一プロセッサ、マルチコアプロセッサ、ソフトウェアでマルチスレッド化された実行能力を有するマルチコアプロセッサ、ハードウェアでマルチスレッド化された技術を有するマルチコアプロセッサ、並列プラットフォーム、及び分散共有メモリを有する並列プラットフォームを、備えることに限定されないが、備える実質的にあらゆるコンピューティング処理装置又はコンピューティング装置のことをいう。さらに、プロセッサは、ここに記載される機能を実行するように設計された集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、コンプレックス・プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＣＰＬＤ）、個々のゲート又はトランジスタロジック、個々のハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組合せのことをいう。プロセッサは、スペース使用率を最適化し、又はユーザ機器の性能を高めるために、以下に限定されないが、分子及び量子ドットに基づくトランジスタ、スイッチ及びゲートなどのナノスケールアーキテクチャを利用することができる。プロセッサはまた、コンピューティング処理装置の組合せとして実施され得る。
【０１６４】
ここで使用される「データストレージ」、「データストレージ」、「データベース」及びコンポーネントの動作及び機能に関係する実質的にあらゆる他の情報記憶コンポーネントなどの用語は、「メモリコンポーネント」、「メモリ」において具現されるエンティティ、又はメモリを備えるコンポーネントについて言及するものである。ここに記載されるメモリコンポーネント又はコンピュータ可読記憶媒体は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであればよく、又は揮発性及び不揮発性メモリを含み得ることが分かるはずである。
【０１６５】
上述したものは、種々の実施形態の単なる例を含む。もちろん、これらの例を記載する目的のため、構成要素又は方法の全ての可能な組合せを記載することは可能ではないが、当業者であれば、本実施形態の多数の更なる組合せ及び順列が可能であることを認識することができる。したがって、ここに開示及び／又は特許請求される実施形態は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内のものとなる全てのそのような変更例、変形例及びバリエーションを包含するものである。またさらに、用語「含む」が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかで使用されるという点で、そのような用語は、特許請求の範囲において転換語として利用される場合に「備える」が解釈されるように、用語「備える」と同様に包含的であるものとする。
【０１６６】
具体的な実施形態をここに説明及び記載したが、同一又は類似の目的を達成する任意の構成が本開示によって記載又は図示される実施形態に代替され得ることが理解されるべきである。本開示は、種々の実施形態のいずれか及び全部の適合例又は変形例をカバーすることを意図している。上記実施形態の組合せ及びここに具体的に記載されない他の実施形態が、本開示において使用され得る。例えば、１以上の実施形態からの１以上の構成が、１以上の他の実施形態の１以上の構成に組み合わせられてもよい。１以上の実施形態において、肯定的に記載される構成は、他の構造的及び／又は機能的構成によって置換されて、又は置換されずに、否定的に記載されて実施形態から除外されることもある。本開示の実施形態に関して説明したステップ又は機能は、任意の順序で実行され得る。本開示の実施形態に関して説明したステップ又は機能は、単独で、又は本開示の他のステップ若しくは機能との組合せにおいて、そして他の実施例から若しくは本開示において説明されていない他のステップから実行され得る。また、ある実施形態に関して説明した構成のすべてよりも多い又は少ない構成が利用されてもよい。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１５Ｇ】
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【図１６】
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【図１７】
2019083569.tif 000027
【図１８Ａ】
2019083569.tif 000028
【図１８Ｂ】
2019083569.tif 000029
【図１９】
2019083569.tif 000030
【図２０】
2019083569.tif 000031
【図２１】
2019083569.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月7日(2019.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導波路であって、前記第１の導波路は第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬する第１の電磁波の受信を促進し、前記第１の導波路は、前記第１の物理的な伝送媒体に沿った前記第１の電磁波の伝搬に不利な条件に応答して、第２の物理的な伝送媒体に沿った第２の電磁波の送信を促進し、前記第２の電磁波は前記第１の電磁波に基づき、前記第１の電磁波は電気的な戻り経路を要求することなく前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬し、前記第２の電磁波は電気的な戻り経路を要求することなく前記第２の物理的な伝送媒体に沿って伝搬する、第１の導波路、及び
前記第１の物理的な伝送媒体に沿った前記第１の電磁波の伝搬に不利な条件を検知することを促進するセンサを備え、
前記センサは、前記条件を検知することに応答して、前記第１の導波路に、前記第２の物理的な伝送媒体に沿って前記第２の電磁波を、第２の導波路への伝搬のために送信させ、
前記センサは、前記条件を検知することに応答して、前記第２の導波路に、前記第１の導波路から離れる方向に前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬するための第３の電磁波を送信させ、前記第３の電磁波は前記第２の電磁波に基づき、前記第３の電磁波は電気的な戻り経路を要求することなく前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬し、
前記センサは前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬するテスト電磁波信号に基づく条件を検知する、装置。
【請求項２】
前記第１の物理的な伝送媒体が配線を含み、前記センサが、前記配線における温度変化、前記配線における電気エネルギーの損失、前記配線によって放電されるコロナ、前記配線の振動、前記配線に沿って伝搬する前記第１の電磁波に悪影響を及ぼす前記配線に結合された電力グリッドデバイス、又は前記配線付近の気象条件のうちの１つを検知することを促進する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記センサが、前記第１の物理的な伝送媒体を伝搬する前記第１の電磁波の送信に悪影響を及ぼす前記第１の物理的な伝送媒体上の外乱源を検出するように前記第１の導波路による前記テスト電磁波信号の送信を促進する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記センサが、前記第１の導波路を介して前記センサによって受信された前記テスト電磁波信号の反射に従って、前記第１の物理的な伝送媒体上の前記外乱源の位置を特定することを促進する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記センサが、前記テスト電磁波信号の反射を、前記第１の物理的な伝送媒体を伝搬する前記第１の電磁波に影響する外乱源のタイプから生ずる前記テスト電磁波信号の電磁波の反射のタイプのモデルを備えるプロファイルと比較することによって前記外乱源を特定することを促進する、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記センサが、前記第１の物理的な伝送媒体の付近の画像を収集することを促進する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記センサが、前記第１の導波路、前記第１の物理的な伝送媒体を伝搬する前記第１の電磁波、又は前記第１の物理的な伝送媒体を伝搬する前記第１の電磁波の前記第１の物理的な伝送媒体としての配線のうちの１つに悪影響を及ぼすイベントを予測することを促進する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記センサに結合され、前記第１の導波路付近の条件を報告するネットワーク要素への検知データの送信を促進する通信インターフェースをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ネットワーク要素が無線デバイスを備え、前記通信インターフェースが、前記条件に対応付けられる識別情報、前記条件に対応付けられる第１の位置座標、又は前記第１の導波路に対応付けられる第２の位置座標のうちの１つの送信をさらに促進し、前記装置が、前記第２の位置座標の生成を促進する位置検出器をさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記センサに供給される電力を管理することを促進するエネルギー管理システムをさらに備え、該エネルギー管理システムが、前記センサにバックアップエネルギーを供給するバックアップバッテリを備え、前記バックアップバッテリがバッテリセル又はコンデンサの一方を備え、前記エネルギー管理システムが、前記第１の物理的な伝送媒体への電気結合によって、前記第１の物理的な伝送媒体への誘導結合によって、太陽エネルギーによって又は力学エネルギーによって前記第１の物理的な伝送媒体からエネルギーを取得することを促進する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の物理的な伝送媒体が電力グリッドの一部であり、前記電力グリッドが、前記装置を管理する通信サービス会社から独立して運営される電力会社によって管理される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の導波路、前記第２の導波路、及び前記センサに結合されたプロセッサをさらに備え、該プロセッサが、前記センサからの検知データの処理及び前記第１、第２、及び第３の電磁波の前記送信及び受信の制御を促進する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
導波路及びセンサを備える装置が、第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬する第１の電磁波に不利な条件を検知するステップであって、前記第１の電磁波は電気的な戻り経路を要求することなく前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬する、ステップ、
前記第１の物理的な伝送媒体から前記第１の導波路が、前記第１の電磁波を受信するステップと、
前記センサが前記条件を検知することに応答して、前記第１の導波路が第２の物理的な伝送媒体に沿って伝搬する第２の電磁波を送信するステップであって、前記第２の電磁波は前記第１の電磁波に基づき、前記第２の電磁波は前記第２の物理的な伝送媒体を介して第２の導波路に送信され、前記第２の電磁波は電気的な戻り経路を要求することなく前記第２の物理的な伝送媒体に沿って伝搬する、ステップ、
前記センサが前記条件を検知することに応答して、第２の導波路が第３の電磁波を送信させるステップであって、前記第３の電磁波は前記第１の導波路から離れる方向に前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬するように送信され、前記第３の電磁波は前記第２の電磁波に基づき、前記第３の電磁波は電気的な戻り経路を要求することなく前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬する、ステップ、及び
前記センサが前記第１の物理的な伝送媒体に沿って伝搬するテスト電磁波信号に基づく条件を識別するステップ
を備える、方法。
【請求項１４】
前記装置によって検知される前記条件を報告するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の物理的な伝送媒体が配線を含み、前記センサが、前記配線における温度変化、前記配線における電気エネルギーの損失、前記配線によって放電されるコロナ、前記配線の振動、前記配線に沿って伝搬する前記第１の電磁波に悪影響を及ぼす前記配線に結合された電力グリッドデバイス、又は前記配線付近の気象条件のうちの１つを検知することを促進する、請求項１３に記載の方法。