(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信デバイスであって、
表面波チャネル分散等化パラメーターに従って、データを変調して複数の第１の電磁波を生成する少なくとも１つの送受信機と、
前記複数の第１の電磁波の少なくとも一部を伝送媒体に結合するように構成されている複数の結合器であって、
該複数の結合器は、前記伝送媒体の外面に沿って、長手方向に前記送信デバイスから遠隔にある少なくとも１つの他の送信デバイスへ伝搬する複数の第２の電磁波を生成し、前記複数の第２の電磁波は、前記伝送媒体の長手方向軸に対する第１の方位角方向に第１のローブを含む第１の電磁場パターンを有する第１の波、および、前記伝送媒体の長手方向軸に対する第２の方位角方向に第２のローブを含む第２の電磁場パターンを有する第２の波を含み、前記第１の方位角方向は前記第２の方位角方向とは異なり、前記少なくとも１つの他の送信デバイスは前記複数の第２の電磁波を前記伝送媒体の前記外面から受信する、複数の結合器と、
該送信デバイスから遠隔にある前記少なくとも１つの他の送信デバイスから受信されるチャネル状態情報に基づいて、前記表面波チャネル分散等化パラメーターを生成し、前記伝送媒体の前記外面に沿って長手方向に伝搬する前記複数の第２の電磁波のチャネル分散を緩和するトレーニングコントローラーと、
を備える、送信デバイス。
【請求項２】
前記複数の第２の電磁波は、少なくとも１つのトレーニングフィールドを含む、請求項１に記載の送信デバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの他の送信デバイスは、前記少なくとも１つのトレーニングフィールドの解析に基づいて前記チャネル状態情報を生成する、請求項２に記載の送信デバイス。
【請求項４】
前記チャネル状態情報は、チャネル推定を含む、請求項１に記載の送信デバイス。
【請求項５】
前記チャネル状態情報は、変調タイプ及びビットレートのうちの少なくとも一方の選択を含む、請求項１に記載の送信デバイス。
【請求項６】
前記表面波チャネル分散等化パラメーターは複数の位相オフセットを含み、前記少なくとも１つの送受信機は、前記複数の位相オフセットに基づいて前記複数の第１の電磁波を生成して、シンボル間干渉をさらに低減する、請求項１に記載の送信デバイス。
【請求項７】
前記少なくとも１つの送受信機は、複数の多入力多出力（ＭＩＭＯ）モードのうちの選択された１つのモードにおいて動作する、請求項１に記載の送信デバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１つの送受信機は、直交周波数分割多重に従って、前記データを変調して前記複数の第１の電磁波を生成する、請求項１に記載の送信デバイス。
【請求項９】
チャネル状態情報に基づいて、表面波チャネル分散等化パラメーターを生成することと、
少なくとも１つの送受信機が前記表面波チャネル分散等化パラメーターに従って、データを変調して複数の第１の電磁波を生成することと、
複数の結合器が、伝送媒体の外面に沿って長手方向に伝搬する前記複数の第１の電磁波のそれぞれの少なくとも一部を少なくとも１つの遠隔送信デバイスに結合することであって、前記少なくとも１つの遠隔送信デバイスは前記複数の第２の電磁波を前記伝送媒体の前記外面から受信し、前記複数の第２の電磁波は、前記伝送媒体の長手方向軸に対する第１の方位角方向に第１のローブを含む第１の電磁場パターンを有する第１の波、および、前記伝送媒体の長手方向軸に対する第２の方位角方向に第２のローブを含む第２の電磁場パターンを有する第２の波を含み、前記第１の方位角方向は前記第２の方位角方向とは異なり、前記表面波チャネル分散等化パラメーターは、前記伝送媒体の前記外面に沿って長手方向に伝搬する複数の第２の電磁波のチャネル分散を緩和するのに寄与することと、
を含み、
前記チャネル状態情報は、前記少なくとも1つの遠隔送信デバイスから、前記伝送媒体の前記外面に沿って長手方向に伝搬する第３の電磁波を介して、前記少なくとも1つの遠隔送信デバイスから受信される、方法。
【請求項１０】
前記複数の第２の電磁波は少なくとも１つのトレーニング信号のシーケンスを含み、前記少なくとも１つの遠隔送信デバイスは、前記少なくとも１つのトレーニング信号のシーケンスの解析に基づいて前記チャネル状態情報をアップデートする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャネル状態情報は、チャネル推定を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記チャネル状態情報は、変調タイプとビットレートとのうちの少なくとも一方の選択を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記表面波チャネル分散等化パラメーターは複数の位相オフセットを含み、前記少なくとも１つの送受信機は、前記複数の位相オフセットに基づいて前記複数の第１の電磁波を生成して、シンボル間干渉を低減する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの送受信機は、複数の多入力多出力（ＭＩＭＯ）モードのうちの選択された１つのモードにおいて動作する、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの送受信機は、直交周波数分割多重に従って、前記データを変調して前記複数の第１の電磁波を生成する、請求項９に記載の方法。
【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１１月２０日に出願された米国特許出願第１４／５４８，４２９号の優先権を主張する。上記の内容は、本明細書において全て記載されるかのように、引用することにより本明細書の一部をなす。
【０００２】
本開示は、通信ネットワークにおけるマイクロ波伝送を介しての通信に関する。
【背景技術】
【０００３】
スマートフォン及び他のポータブルデバイスが次第に普及し、データ使用量が増えるにつれ、マクロセル基地局デバイス及び既存のワイヤレスインフラストラクチャは、増加する需要に対処するために、これまで以上に、より高い帯域幅容量を必要としている。更なるモバイル帯域幅を与えるために、スモールセルの展開が推進されつつあり、この展開において、マイクロセル及びピコセルがこれまでのマクロセルよりはるかに小さいエリアのためのカバレッジを提供している。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本明細書において説明される種々の態様による、導波通信システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図２】本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図３】本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図４】本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図５Ａ】本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器及び送受信機の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図５Ｂ】本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器及び送受信機の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図６】本明細書において説明される種々の態様による、二重誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図７】本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図８】本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図９】本明細書において説明される種々の態様による、双方向リピーターシステムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１０】本明細書において説明されるような誘電体導波路結合器を用いて伝送を送信するための方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図である。
【図１１】本明細書において説明される種々の態様による、コンピューティング環境の一例の非限定的な実施形態のブロック図である。
【図１２】本明細書において説明される種々の態様による、モバイルネットワークプラットフォームの一例の非限定的な実施形態のブロック図である。
【図１３ａ】本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１３ｂ】本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１３ｃ】本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１４ａ】本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１４ｂ】本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１５】本明細書において説明される種々の態様による、導波通信システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１６】本明細書において説明される種々の態様による、送信デバイスの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１７】本明細書において説明される種々の態様による、電磁分布の一例の非限定的な実施形態を示す図である。
【図１８】本明細書において説明される種々の態様による、電磁分布の一例の非限定的な実施形態を示す図である。
【図１９】本明細書において説明される種々の態様による、送信デバイスの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図２０】本明細書において説明される種々の態様による、種々の結合器形状の一例の非限定的な実施形態を与える図である。
【図２１】本明細書において説明される種々の態様による、電磁分布の複数の例の非限定的な実施形態を示す図である。
【図２２】本明細書において説明される種々の態様による、伝搬パターンの複数の例の非限定的な実施形態を示す図である。
【図２３】本明細書において説明される種々の態様による、電磁分布の複数の例の非限定的な実施形態を示す図である。
【図２４】本明細書において説明される種々の態様による、導波通信システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図２５】本明細書において説明される種々の態様による、チャネルパラメーターの一例の非限定的な実施形態を示す図である。
【図２６】本明細書において説明されるような方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図である。
【図２７】本明細書において説明されるような方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
ここで、１つ又は複数の実施形態が図面を参照しながら説明され、図面では、同じ参照符号が、全体を通して同じ要素を指すために用いられる。以下の説明では、説明の目的上、種々の実施態様を完全に理解してもらうために、多数の細部が記載される。しかしながら、種々の実施形態を、様々な組み合わせで、かつこれらの細部を用いることなく（そして、任意の特定のネットワーク化された環境又は標準規格に適用することなく）実施できることは明らかである。
【０００６】
更なる基地局デバイスにネットワーク接続を与えるために、通信セル（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するバックホールネットワークが、それに応じて拡大する。同様に、分散アンテナシステムにネットワーク接続を与えるために、基地局デバイス及びその分散アンテナをリンクする拡張通信システムが望まれる。代替のネットワーク接続、増設のネットワーク接続、又は付加的なネットワーク接続を可能にするために、導波通信システムを設けることができ、単線伝送線路として動作する電線若しくは他の導体、又は導波路として動作する誘電体材料のような伝送媒体、及び／又は別の方法で電磁波の伝送を導波するように動作する別の伝送媒体上で導波（例えば、表面波）通信を送信及び／又は受信するために、導波路結合システムを設けることができる。
【０００７】
一実施形態において、導波路結合システムにおいて利用される導波路結合器は、誘電体材料若しくは他の低損失絶縁体（例えば、テフロン（登録商標）、ポリエチレン等）、若しくは導電性（例えば、金属、非金属等）材料、又は上記の材料の任意の組み合わせから形成することができる。詳細な説明を通して「誘電体導波路」を参照するのは、例示のためであり、誘電体材料のみから構成される実施形態に限定するものではない。他の実施形態では、他の誘電体材料又は絶縁性材料が可能である。例示的な実施形態から逸脱することなく、導波通信において、種々の伝送媒体、すなわち、絶縁されるか否か、単線又はより線のいずれかの電線；電線束、ケーブル、ロッド、レール、パイプを含む他の形状又は構成の導体；誘電体パイプ、ロッド、レール又は他の誘電体部材のような非導体；導体及び誘電体材料の組み合わせ；又は他の導波伝送媒体等を利用することができることは理解されよう。
【０００８】
これらの事柄、及び／又は他の事柄を検討するために、１つ又は複数の実施形態において、送信デバイスが、第１のデータを含む第１の通信信号を受信する通信インターフェースを含む。送受信機が、第１のデータを搬送する第１の通信信号に基づいて、第１の電磁波を生成し、第１の電磁波は、少なくとも１つの搬送波周波数と、少なくとも１つの対応する波長とを有する。結合器が、第１の電磁波を、誘電体材料によって取り囲まれる少なくとも１つの内側部分を有する伝送媒体に結合し、誘電体材料は、外面と、対応する外周とを有し、伝送媒体への第１の電磁波の結合は、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、非対称モードを含む少なくとも１つの導波モードを介して誘電体材料の外面に沿って伝搬するように導波され、少なくとも１つの搬送波周波数はミリメートル波周波数帯域内にあり、少なくとも１つの対応する波長は、伝送媒体の外周より短い。
【０００９】
１つ又は複数の実施形態において、送信デバイスが、データを搬送する通信信号に基づいて、第１の電磁波を生成する送信機を含み、第１の電磁波は、少なくとも１つの搬送波周波数と、少なくとも１つの対応する波長とを有する。結合器が、第１の電磁波を、外面と、対応する外周とを有する単線伝送媒体に結合し、単線伝送媒体への第１の電磁波の結合は、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、非対称モードを含む少なくとも１つの導波モードを介して単線伝送媒体の外面に沿って伝搬するように導波され、少なくとも１つの搬送波周波数はミリメートル波周波数帯域内にあり、少なくとも１つの対応する波長は、単線伝送媒体の外周より短い。
【００１０】
１つ又は複数の実施形態において、方法が、データを搬送する通信信号に基づいて、第１の電磁波を生成することを含み、第１の電磁波は、少なくとも１つの搬送波周波数と、少なくとも１つの対応する波長とを有する。結合器が、第１の電磁波を、外側誘電体表面と、対応する外周とを有する単線伝送媒体に結合し、単線伝送媒体への第１の電磁波の結合は、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、少なくとも１つの導波モードを介して単線伝送媒体の外側誘電体表面に沿って伝搬するように導波され、少なくとも１つの搬送波周波数はミリメートル波周波数帯域内にあり、少なくとも１つの対応する波長は、単線伝送媒体の外周より短い。
【００１１】
１つ又は複数の実施形態において、送信デバイスが、第１のデータを含む第１の通信信号を受信する通信インターフェースを含む。送受信機が、第１のデータを搬送する第１の通信信号に基づいて、第１の電磁波を生成し、第１の電磁波は、少なくとも１つの搬送波周波数を有する。結合器が、第１の電磁波を、誘電体材料によって取り囲まれる少なくとも１つの内側部分を有する伝送媒体に結合し、誘電体材料は、外面と、対応する外周とを有し、伝送媒体への第１の電磁波の結合は、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、下側カットオフ周波数を有する非対称モードを含む少なくとも１つの導波モードを介して誘電体材料の外面に沿って伝搬するように導波され、搬送波周波数は、下側カットオフ周波数の限られた範囲内に入るように選択される。
【００１２】
本明細書において説明される種々の実施形態は、電線から導波（例えば、電磁波である表面波通信）伝送を送出及び抽出するための伝送システムに関する。ミリメートル波周波数において、波長は機器のサイズに比べて小さく、伝送は、誘電体材料又は他の結合器のストリップ又は長さのような、導波路によって導波される波として伝搬することができる。導波の電磁場構造は、結合器の内部及び／又は外部に存在することができる。この結合器を伝送媒体（例えば、電線、送電線又は他の伝送媒体）に極めて接近させるときに、導波の少なくとも一部が導波路から分離し、伝送媒体に結合し、電線の表面の周りを、表面波のような導波として伝搬し続ける。
【００１３】
１つ又は複数の実施形態において、結合器が、送信側デバイスから第１のデータを搬送する第１の電磁波を受信する受信部を含む。導波部が、第１の電磁波を、第１の電磁波を伝送媒体に結合するための接合部に導波する。第１の電磁波は、少なくとも１つの第１の導波モードを介して伝搬する。伝送媒体への第１の電磁波の結合は、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、少なくとも１つの第１の導波モードとは異なる少なくとも１つの第２の導波モードを介して伝送媒体の外面に沿って伝搬するように導波される。
【００１４】
１つ又は複数の実施形態において、結合モジュールが、複数の受信部を含み、複数の受信部は、第１のデータを搬送する対応する複数の第１の電磁波を受信する。複数の導波部が、複数の第１の電磁波を、複数の第１の電磁波を伝送媒体に結合するための対応する複数の接合部に導波する。複数の第１の電磁波は、少なくとも１つの第１の導波モードを介して伝搬し、伝送媒体への複数の第１の電磁波の結合は、複数の第２の電磁波を形成し、複数の第２の電磁波は、少なくとも１つの第１の導波モードと異なる少なくとも１つの第２の導波モードを介して伝送媒体の外面に沿って伝搬するように導波される。
【００１５】
１つ又は複数の実施形態において、送信デバイスが、データを変調して複数の第１の電磁波を生成するように構成されている少なくとも１つの送受信機を備える。複数の結合器が、複数の第１の電磁波の少なくとも一部を伝送媒体に結合するように構成され、この複数の結合器は、伝送媒体の外面に沿って伝搬する、複数のモード分割多重化された第２の電磁波を生成する。例えば、複数の第２の電磁波は、複数の導波モードのうちの異なる導波モードを介して、伝送媒体の外面に沿って伝搬することができる。
【００１６】
１つ又は複数の実施形態において、送信デバイスが、チャネル制御パラメーターに従って、データを変調して複数の第１の電磁波を生成するように構成されている少なくとも１つの送受信機を備える。複数の結合器が、複数の第１の電磁波の少なくとも一部を伝送媒体に結合するように構成され、この複数の結合器は、伝送媒体の外面に沿って伝搬する複数の第２の電磁波を生成する。トレーニングコントローラーが、少なくとも１つの遠隔送信デバイスから受信されたチャネル状態情報に基づいて、チャネル制御パラメーターを生成するように構成されている。
【００１７】
一例示的な実施形態によれば、電磁波は表面波であり、表面波は、電線の外部又は外面、誘電被覆又は絶縁被覆の外部及び外面を含むことができる伝送媒体の表面によって、又は異なる特性（例えば、誘電特性）を有する別のタイプの媒体に隣接若しくは露出する伝送媒体の別の表面によって導波されるタイプの導波である。実際には、一例示的な実施形態において、表面波を導波する伝送媒体の表面は、２つの異なるタイプの媒体間の移行表面を表すことができる。例えば、裸線又は非絶縁電線の場合、電線の表面は、空気又は自由空間に露出している、裸線又は非絶縁電線の外側又は外部導電性表面とすることができる。別の例として、絶縁電線の場合、電線の表面は、電線の絶縁体部分に接する電線の導電性部分とすることができるか、そうでなければ、空気又は自由空間に露出している電線の絶縁表面とすることができるか、そうでなければ、電線の絶縁表面と電線の絶縁体部分に接する電線の導電性部分との間にある任意の材料領域とすることができ、それは、絶縁体、空気及び／又は導体の特性（例えば、誘電特性）の相対的な違いによって、更には、導波の周波数及び単数又は複数の伝搬モードによって決まる。
【００１８】
一例示的な実施形態によれば、表面波等の導波は、自由空間／空気を介しての無線伝送、又は電線の導体を通しての電力又は信号の従来の伝搬と対比することができる。実際には、本明細書において説明される表面波又は導波システムによれば、電線の導体を通して従来の電力又は信号を依然として伝搬又は伝送することができ、一方、導波（表面波及び他の電磁波を含む）は、一例示的な実施形態によれば、電線の表面の周りの全て又は一部を取り囲み、低損失で電線に沿って伝搬することができる。一例示的な実施形態において、表面波は、場構造（例えば、電磁場構造）を有することができ、その構造は、表面波を導波する役割を果たす伝送媒体の主に、又は実質的に外部に存在する。
【００１９】
例示的な実施形態において、本明細書において利用される導波は、電線の外周より大きい、外周以上の波長を有する波に制限される、電線に沿った伝搬手段として使用されるゾンマーフェルト波と対比することができる。例示的な実施形態において、本明細書において利用される導波は、基本モードの伝搬を介して、少なくとも１つの非対称モードの伝搬に基づかずに動作するＧ波又はＥ波システムと対比することができる。例示的な実施形態において、本明細書において利用される導波は、導電性材料のγ、すなわち、電子の平均衝突頻度を十分に上回り、それ以上である光周波数のような周波数において導体内に形成される電子バンチを前提とする単線金属線に沿った表面プラズモン波伝搬と対比することができる。これらの従来技術のシステムは、導波が、導電性材料の電子の平均衝突頻度未満である、ミリメートル波帯域内のような低損失周波数において伝搬する非対称モードを含む場合に、伝送媒体のための導波伝搬に対処できなかった。これらの従来技術のシステムは、導波が、誘電体の外面の周りに集中した場を伴って低損失で伝搬する非対称モードを含む場合に、外側誘電体を含む伝送媒体のための導波伝搬に対処できなかった。
【００２０】
一例示的な実施形態によれば、電線に沿って進行する電磁波は、電線に近接する導波路に沿って進行する他の電磁波によって誘導される。電磁波の誘導は、電気回路の一部としての電線を通して注入されるか、又は別の方法で伝送される任意の電位、電荷又は電流から独立していることができる。電線を通した電磁波の伝搬に応答して、電線内に小さな電流が形成される場合があるが、これは、電線表面に沿った電磁波の伝搬に起因している可能性があり、電気回路の一部としての電線の中に注入される電位、電荷又は電流に応答して形成されないことは理解されたい。それゆえ、電線上を進行する電磁波は、電線表面に沿って伝搬するために回路を必要としない。それゆえ、電線は、回路を必要としない単線伝送線路である。また、幾つかの実施形態において、電線は不要であり、電磁波は、電線でない単線伝送媒体に沿って伝搬することができる。
【００２１】
一例示的な実施形態によれば、電線によって導波される電磁波を介しての伝送とともに、「単線伝送媒体」という用語が使用されるが、そのような伝搬をサポートするために、電線が回路の一部であることは必要とされない。伝送システムは、そのような導波を伝送する役割を果たす複数の単線伝送媒体を含むことができ、異なる波が、異なる単線伝送媒体によって導波される。
【００２２】
一例示的な実施形態によれば、導波（例えば、表面波）とともに使用される電線の「周り」という用語は、基本波動伝搬モード及び他の導波を含むことができる。電線が、円形又はそうでなくても実質的に円形の断面を有すると仮定すると、基本モードは、電線の周囲に少なくとも部分的に円形又は実質的に円形の場分布（例えば、電場、磁場、電磁場等）を有する対称モードである。さらに、導波が、円形又は実質的に円形の断面を有する円形のより線又は他の電線の「周り」を伝搬するとき、導波は、１つの波動伝搬モード（少なくとも１つの導波モード）を介して電線に沿って長手方向に伝搬し、その波動伝搬モードは、基本波動伝搬モード（例えば、０次モード）だけでなく、それに加えて、又はその代わりに、高次導波モード（例えば、１次モード、２次モード等）、非対称モード及び／又は電線の周囲に非円形場分布を有する他の導波（例えば、表面波）のような、他の非基本波動伝搬モードを含むことができる。
【００２３】
例えば、このような非円形場分布は、相対的に高い場強度によって特徴付けられる１つ又は複数の方位ローブ、及び／又は相対的に低い場強度、零場強度又は実質的な零場強度によって特徴付けられる１つ又は複数のヌル又はヌル領域を伴う片側又は多方向とすることができる。さらに、場分布は、一例示的な実施形態に従って、電線の周囲の方位（azimuthal orientation）の１つ又は複数の領域が、方位の１つ又は複数の他の領域より高い電場強度又は磁場強度（又はその組み合わせ）を有するように、別の方法で、電線周囲の長手方向の方位の関数として変化することができる。高次モード又は非対称モードの相対的位置は、電線に沿って導波が進行するにつれて変化する可能性があることは理解されよう。
【００２４】
ここで図１を参照すると、導波通信システム１００の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図が示される。導波通信システム１００は、送信デバイス、結合器又は結合モジュールを使用することができる例示的な環境を示す。
【００２５】
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る１つ又は複数の基地局デバイス（例えば、基地局デバイス１０４）を含む事例の分散アンテナシステムを備えることができる。基地局デバイス１０４は、有線接続（例えば、ファイバー及び／又はケーブル）によって、又はワイヤレス接続（例えば、マイクロ波ワイヤレス）によって、マクロセルサイト１０２に接続することができる。マクロセルサイト１０２等のマクロセルは、モバイルネットワークへの専用接続を有することができ、基地局デバイス１０４は、マクロセルサイト１０２の接続を共有し、及び／又は別の方法で使用することができる。基地局デバイス１０４は、電柱１１６上に設置することができるか、又は電柱１１６に取り付けることができる。他の実施形態において、基地局デバイス１０４は、変圧器の近くに存在することができ、及び／又は電力線の近くに位置する他の場所に存在することができる。
【００２６】
基地局デバイス１０４は、モバイルデバイス１２２及び１２４のモバイルネットワークへの接続を容易にすることができる。電柱１１８及び１２０上に、又はその付近にそれぞれ設置されるアンテナ１１２及び１１４は、基地局デバイス１０４から信号を受信することができ、アンテナ１１２及び１１４が基地局１０４に、又はその付近に位置していた場合よりはるかに広いエリアにわたって、それらの信号をモバイルデバイス１２２及び１２４に送信することができる。
【００２７】
図１は、簡潔にするために、１つの基地局デバイスとともに、３つの電柱を示すことに留意されたい。他の実施形態において、電柱１１６は、より多くの基地局デバイス、及び分散アンテナを有する１つ又は複数の電柱を有することができる。
【００２８】
誘電体導波路結合デバイス１０６等の送信デバイスは、電柱１１６、１１８及び１２０を接続する送電線又は電力線（複数の場合もある）を介して、基地局デバイス１０４からアンテナ１１２及び１１４に信号を送信することができる。信号を送信するために、無線発信源及び／又は結合器１０６は、基地局デバイス１０４からの信号を（例えば、周波数混合を介して）アップコンバートするか、又は別の方法で、基地局デバイス１０４からの信号を、ミリメートル波周波数帯域内の少なくとも１つの搬送波周波数を有するミリメートル波帯信号に変換する。誘電体導波路結合デバイス１０６はミリメートル波帯波を送出し、その波は、送電線又は他の電線に沿って進行する導波（例えば、表面波又は他の電磁波）として伝搬する。電柱１１８において、別の誘電体導波路結合デバイス１０８等の送信デバイスが導波を受信し（そして必要に応じて、若しくは所望により任意選択で導波を増幅することができるか、又は導波を受信し、再生するデジタルリピーターとして動作することができ）、送電線又は他の電線上に導波（例えば、表面波又は他の電磁波）として前方に送信する。また、誘電体導波路結合デバイス１０８は、ミリメートル波帯導波から信号を抽出し、その信号を周波数に関して下方にシフトするか、又は別の方法で元のセルラー帯周波数（例えば、１．９ＧＨｚ又は他の規定されたセルラー周波数）、又は別のセルラー（又は非セルラー）帯周波数に変換することができる。アンテナ１１２が、下方にシフトされた信号をモバイルデバイス１２２に送信する（例えば、ワイヤレスで送信する）ことができる。そのプロセスは、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等の送信デバイス、アンテナ１１４及びモバイルデバイス１２４によって繰り返すことができる。
【００２９】
また、モバイルデバイス１２２及び１２４からの送信はそれぞれ、アンテナ１１２及び１１４によって受信することができる。誘電体導波路結合デバイス１０８及び１１０上のリピーターが、セルラー帯信号をミリメートル波帯に上方にシフトするか、又は別の方法で変換し、その信号を導波（例えば、表面波又は他の電磁波）伝送として電力線（複数の場合もある）を介して基地局デバイス１０４に送信することができる。
【００３０】
一例示的な実施形態において、システム１００は、ダイバーシティパスを利用することができ、その場合、２つ以上の送電線又は他の電線が電柱１１６、１１８及び１２０間に張り渡され（例えば、電柱１１６と１２０との間にある２つ以上の電線）、基地局１０４からの冗長伝送が、導波として、送電線又は他の電線の表面を下流に送信される。送電線又は他の電線は、絶縁又は非絶縁のいずれかとすることができ、伝送損失を引き起こす環境条件に応じて、結合デバイスは、絶縁又は非絶縁送電線又は他の電線から信号を選択的に受信することができる。その選択は、電線の信号対雑音比の測定値に基づくことができるか、又は特定された気象／環境条件（例えば、水分検出器、気象予報等）に基づくことができる。システム１００とともにダイバーシティパスを使用することは、代替のルーティング能力、負荷バランシング、負荷取扱量の増加、同時の双方向又は同期通信、スペクトル拡散通信等を可能にすることができる（更に例示的な詳細に関しては図８を参照）。
【００３１】
図１の誘電体導波路結合デバイス１０６、１０８及び１１０の使用は一例にすぎないこと、及び他の実施形態では、他の使用法が可能であることに留意されたい。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することができ、基地局デバイスにネットワーク接続を提供することができる。誘電体導波路結合デバイスは、絶縁されるか否かにかかわらず、電線を介して導波通信を伝送することが望ましい数多くの状況において使用することができる。誘電体導波路結合デバイスは、高い電圧を搬送する場合がある電線と物理的及び／又は電気的に接触しないか、又は接触が限られることに起因して、他の結合デバイスに比べて改善される。誘電体導波路結合デバイスによれば、装置は、電線から離れて位置する（例えば、電線から間隔を置いて配置する）ことができ、及び／又は誘電体が絶縁体としての役割を果たすので、電線と電気的に接触していない限り、電線上に位置することができ、それにより、安価で、容易で、及び／又は複雑でない設置を可能にする。しかしながら、上述されたように、特に、電線が電話網、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、光ファイバー通信システム又は低電圧を利用するか、若しくは絶縁された伝送線路を有する他のネットワークに対応する構成では、導電性又は非誘電体結合器を利用することができる。
【００３２】
一例示的な実施形態において基地局デバイス１０４及びマクロセルサイト１０２が例示されるが、他のネットワーク構成も同様に可能であることに更に留意されたい。例えば、アクセスポイント又は他のワイヤレスゲートウェイ等のデバイスを同様に利用して、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、ワイヤレス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、超広帯域プロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅプロトコル若しくは他のワイヤレスプロトコル等の通信プロトコルに従って動作する他のワイヤレスネットワーク等の他のネットワークの通信範囲を広げることができる。
【００３３】
ここで図２を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合システム２００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム２００は、誘電体導波路２０４の導波路表面の周りを導波として伝搬する波２０６を有する誘電体導波路２０４を備える。一例示的な実施形態において、誘電体導波路２０４は湾曲し、本明細書において説明されるように、誘電体導波路２０４と電線２０２との間の結合を容易にするために、誘電体導波路２０４の少なくとも一部を電線２０２の近くに配置することができる。誘電体導波路２０４は、湾曲した誘電体導波路２０４の一部が電線２０２と平行、又は実質的に平行であるように配置することができる。電線と平行である誘電体導波路２０４の部分は、曲線の頂点とすることができるか、又は曲線の接線が電線２０２に対して平行である任意の点とすることができる。誘電体導波路２０４がこのように位置決め又は配置されるときに、誘電体導波路２０４に沿って進行する波２０６は、電線２０２に少なくとも部分的に結合し、電線２０２の電線表面の周囲又は周りを、導波２０８として電線２０２に沿って長手方向に伝搬する。導波２０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができるが、例示的な実施形態から逸脱することなく、他のタイプの導波２０８も同様にサポートすることができる。電線２０２に結合しない波２０６の部分は、誘電体導波路２０４に沿って波２１０として伝搬する。誘電体導波路２０４は、電線２０２に対して種々の位置において構成し、配置して、電線２０２に対する波２０６の結合又は非結合の所望のレベルを達成することができる。例えば、平行又は実質的に平行である誘電体導波路２０４の曲率及び／又は長さ、並びに電線２０２に対するその分離距離（この分離距離は、一例示的な実施形態において、０の分離距離を含むことができる）は、例示的な実施形態から逸脱することなく変更することができる。同様に、電線２０２に対する誘電体導波路２０４の配置は、電線２０２及び誘電体導波路２０４のそれぞれの固有の特性（例えば、厚さ、組成、電磁的特性等）、並びに波２０６及び２０８の特性（例えば、周波数、エネルギーレベル等）の考慮すべき事柄に基づいて変更することができる。
【００３４】
導波２０８は、電線２０２が曲がり、可撓性であっても、電線２０２に対して平行、又は実質的に平行である方向に伝搬する。電線２０２内の曲がりは伝送損失を増加させる可能性があり、その損失は、電線径、周波数及び材料にも依存する。効率的な電力伝達のために誘電体導波路２０４の寸法が選択される場合には、波２０６内の電力の大部分が電線２０２に伝達され、波２１０内に電力はほとんど残らない。基本伝送モードを使用して、又は使用することなく、電線２０２に対して平行、又は実質的に平行である経路に沿って進行しながら、導波２０８は依然として、実際に、非基本又は非対称であるモードを有することを含む、マルチモードにすることができる（本明細書において論じられる）ことは理解されよう。一例示的な実施形態において、非基本モード又は非対称モードを利用して、伝送損失を最小化し、及び／又は長い伝搬距離を得ることができる。
【００３５】
平行という用語は、一般に、実際のシステムにおいて多くの場合に厳密には達成できない幾何学的構成であることに留意されたい。したがって、本開示において利用されるような平行という用語は、本開示において開示される実施形態を説明するために使用されるときに、厳密な構成ではなく、近似を表す。一実施形態において、「実質的に平行」は、全ての次元において真の平行の３０度以内にある近似を含むことができる。
【００３６】
一例示的な実施形態において、波２０６は、１つ又は複数の波動伝搬モードを示すことができる。誘電体導波路モードは、誘電体導波路２０４の形状及び／又は設計に依存することができる。波２０６の１つ又は複数の誘電体導波路モードは、電線２０２に沿って伝搬する導波２０８の１つ又は複数の波動伝搬モードを生成するか、波動伝搬モードに影響を与える（influence）か、又は強い影響を及ぼす（impact）ことができる。一例示的な実施形態において、波２０６及び２０８はいずれも、それぞれ誘電体導波路２０４及び電線２０２の外面の周りを伝搬するので、電線２０２上の波動伝搬モードは誘電体導波路モードに類似である可能性がある。幾つかの実施形態において、波２０６が電線２０２に結合するとき、誘電体導波路２０４と電線２０２との間の結合に起因して、モードが形を変える可能性がある。例えば、誘電体導波路２０４と電線２０２とのサイズ、材料及び／又はインピーダンスの違いが、誘電体導波路モードにおいて存在しない更なるモードを生み出す場合があり、及び／又は誘電体導波路モードのうちの幾つかを抑圧する場合がある。波動伝搬モードは基本横電磁モード（擬似ＴＥＭ００）を含むことができ、そのモードでは、導波が電線に沿って伝搬する間に、わずかな電場及び／又は磁場のみが伝搬方向に延在し、電場及び磁場が径方向外向きに延在する。この導波モードは、ドーナツの形状をなすことができ、誘電体導波路２０４又は電線２０２内に電磁場はほとんど存在しない。波２０６及び２０８は、場が径方向外向きに延在する基本ＴＥＭモードを含むことができ、他の非基本（例えば、非対称、高次等）モードも含むことができる。特定の波動伝搬モードがこれまでに論じられてきたが、利用される周波数、誘電体導波路２０４の設計、電線２０２の寸法及び組成、また同様に、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等に基づいて、横電場（ＴＥ）モード及び横磁場（ＴＭ）モード等の他の波動伝搬モードも同様に可能である。周波数、電線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、導波２０８は、酸化した非絶縁電線、酸化していない非絶縁電線、絶縁電線の導電性表面に沿って、及び／又は絶縁電線の絶縁表面に沿って、進行することができることに留意されたい。
【００３７】
一例示的な実施形態において、誘電体導波路２０４の直径は、電線２０２の直径より小さい。ミリメートル波帯波長が使用される場合、誘電体導波路２０４は、波２０６を構成する単一導波路モードをサポートする。この単一導波路モードは、表面波２０８として電線２０２に結合するときに変化する可能性がある。誘電体導波路２０４がそれより大きい場合、２つ以上の導波路モードをサポートすることができるが、これらの更なる導波路モードは、電線２０２に効率的に結合しない場合があり、結果として、より高次の結合損失が生じるおそれがある。しかしながら、幾つかの代替の実施形態では、誘電体導波路２０４の直径は、例えば、より高次の結合損失が望ましい場合、又は別の方法（例えば、テーパー処理によるインピーダンス整合等）で結合損失を低減するために他の技法とともに使用されるとき、電線２０２の直径以上にすることができる。
【００３８】
一例示的な実施形態において、波２０６及び２０８の波長は、誘電体導波路２０４及び電線２０２の外周のサイズと同程度であるか、又はそれより小さい。一例において、電線２０２が０．５ｃｍの直径を有し、約１．５ｃｍの対応する外周を有する場合には、伝送の波長は約１．５ｃｍ以下であり、それは２０ＧＨｚ以上の周波数に対応する。別の実施形態において、伝送及び搬送波信号の適切な周波数は、３０ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲内にあり、おそらく、約３０ＧＨｚ〜６０ＧＨｚであり、１つの例では、約３８ＧＨｚである。一例示的な実施形態において、誘電体導波路２０４及び電線２０２の外周が、伝送の波長のサイズと同程度であるか、又はそれより大きいとき、波２０６及び２０８は、本明細書において説明される種々の通信システムをサポートするのに十分な距離にわたって伝搬する基本モード及び／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すことができる。それゆえ、波２０６及び２０８は、２つ以上のタイプの電場及び磁場構成を含むことができる。一例示的な実施形態において、導波２０８が電線２０２を下流に伝搬するとき、電場及び磁場構成は、電線２０２の端点間で同じままとなる。他の実施形態では、導波２０８が干渉に直面するか、又は伝送損失に起因してエネルギーを失うとき、導波２０８が電線２０２を下流に伝搬するにつれて、電場及び磁場構成が変化する可能性がある。
【００３９】
一例示的な実施形態において、誘電体導波路２０４は、ナイロン、テフロン、ポリエチレン、ポリアミド又は他のプラスチックから構成することができる。他の実施形態では、他の誘電体材料が可能である。電線２０２の電線表面は、むき出しの金属表面を有する金属とすることができるか、又はプラスチック、誘電体、絶縁体若しくは他の被覆材料を用いて絶縁することができる。一例示的な実施形態において、誘電体導波路又は別の方法により非導電性の／絶縁された導波路は、裸電線／金属電線又は絶縁電線と対にすることができる。他の実施形態では、金属及び／又は導電性導波路を裸電線／金属電線又は絶縁電線と対にすることができる。また、一例示的な実施形態において、電線２０２のむき出しの金属表面上の酸化層（例えば、むき出しの金属表面を酸素／空気に露出させることから生じる）が、幾つかの絶縁体又は被覆材料によって与えられる特性と類似の絶縁特性又は誘電特性を与えることができる。
【００４０】
波２０６、２０８及び２１０のグラフィック表示は、波２０６が、例えば、単線伝送線路として動作する電線２０２上に導波２０８を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。波２１０は、導波２０８の生成後に誘電体導波路２０４上に残存する波２０６の部分を表す。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、利用される周波数、単数又は複数の特定の波動伝搬モード、誘電体導波路２０４の設計、電線２０２の寸法及び組成、また同様に、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等に応じて異なる場合がある。
【００４１】
誘電体導波路２０４は、誘電体導波路２０４の端部において、波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を含むことができることに留意されたい。終端回路又はダンパー２１４は、波２１０からの残りの放射が反射して送信機回路２１２に向かって戻るのを防ぐことができ、及び／又は最小化することができる。一例示的な実施形態において、終端回路又はダンパー２１４は、終端抵抗器、及び／又は反射を減衰させるようにインピーダンス整合を実行する他のコンポーネントを含むことができる。幾つかの実施形態において、結合効率が十分に高い場合には、及び／又は波２１０が十分に小さい場合には、終端回路又はダンパー２１４を使用する必要がない場合がある。簡潔にするために、他の図では、これらの送信機２１２及び終端回路又はダンパー２１４は示されないが、場合によっては、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使用される場合がある。
【００４２】
さらに、単一の導波２０８を生成する単一の誘電体導波路２０４が提示されるが、電線２０２に沿った異なる点に、及び／又は電線の周りの異なる方位に配置される複数の誘電体導波路２０４を利用して、同じ又は異なる周波数において、同じ又は異なる位相において、及び／又は同じ又は異なる波動伝搬モードにおいて、複数の導波２０８を生成し、受信することができる。位相変調、周波数変調、直交振幅変調、振幅変調、マルチキャリア変調等の変調技法によって、及び周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重、異なる波動伝搬モードによる多重化等の複数のアクセス技法によって、及び他の変調又はアクセス方法によって、１つ又は複数の導波２０８を変調してデータを搬送することができる。
【００４３】
ここで図３を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合システム３００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム３００は、誘電体導波路３０４と、電線３０２とを備える結合器を実装し、電線３０２は、電線３０２の電線表面の周りを導波として伝搬する波３０６を有する。一例示的な実施形態において、波３０６は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができる。
【００４４】
一例示的な実施形態において、誘電体導波路３０４は湾曲しているか、又は別の方法で、或る曲率を有し、湾曲した誘電体導波路３０４の一部が電線３０２に対して平行又は実質的に平行になるように、電線３０２の近くに配置することができる。電線と平行である誘電体導波路３０４の部分は、曲線の頂点とすることができるか、又は曲線の接線が電線３０２に対して平行である任意の点とすることができる。誘電体導波路３０４が電線の近くにあるとき、電線３０２に沿って進行する導波３０６は、誘電体導波路３０４に結合することができ、誘電体導波路３０４の周りを導波３０８として伝搬することができる。誘電体導波路３０４に結合しない導波３０６の部分は、電線３０２に沿って導波３１０（例えば、表面波又は他の電磁波）として伝搬する。
【００４５】
導波３０６及び３０８は、電線３０２及び誘電体導波路３０４が曲がり、屈曲しても、それぞれ電線３０２及び誘電体導波路３０４に対して平行のままである。曲がりは伝送損失を増加させる可能性があり、その損失は、電線径、周波数及び材料にも依存する。効率的な電力伝達のために誘電体導波路３０４の寸法が選択される場合には、導波３０６内のエネルギーの大部分が誘電体導波路３０４に結合され、導波３１０内にはほとんど残らない。
【００４６】
一例示的な実施形態において、波３０８を受信するために、導波路３０４の端部に受信機回路を配置することができる。導波路３０４に結合する導波３０６に対して反対方向に進行する導波を受信するために、導波路３０４の反対端部に終端回路を配置することができる。このようにして、終端回路は、受信機回路によって反射が受信されるのを防ぎ、及び／又は最小化することになる。反射が小さい場合には、終端回路は不要な場合がある。
【００４７】
誘電体導波路３０４は、表面波３０６の選択された偏波が導波３０８として誘電体導波路３０４に結合されるように構成できることに留意されたい。例えば、導波３０６が、それぞれの偏波を有する導波又は波動伝搬モードから構成される場合には、誘電体導波路３０４は、選択された偏波（複数の場合もある）の１つ又は複数の導波を受信するように構成することができる。したがって、誘電体導波路３０４に結合する導波３０８は、選択された偏波（複数の場合もある）のうちの１つ又は複数に対応する導波の組であり、更なる導波３１０は、選択された偏波（複数の場合もある）に一致しない導波を含むことができる。
【００４８】
誘電体導波路３０４は、誘電体導波路３０４が配置された電線３０２の周囲の角度／回転（結合器の方位）と、導波の場構造の方位パターンとに基づいて、特定の偏波の導波を受信するように構成することができる。例えば、結合器が、水平進入路に沿って導波を給電するように向けられる場合に、かつ導波３０６が水平偏波である（すなわち、導波の場構造が水平軸上に集中する）場合には、導波３０６の大部分が波３０８として誘電体導波路に伝達する。別の例において、誘電体導波路３０４が電線３０２の周囲で９０度だけ回転する場合には、導波３０６からのエネルギーの大部分が、導波３１０として電線に結合されたままになり、わずかな部分のみが波３０８として電線３０２に結合することになる。
【００４９】
本明細書における図３及び他の図において、３つの円形の記号を用いて波３０６、３０８及び３１０が示されることに留意されたい。これらの記号は、一般的な導波を表すために使用されるが、波３０６、３０８及び３１０が必ず円偏波であるか、又は別の方法で環状に向けられることを意味しない。実際には、波３０６、３０８及び３１０は、場が径方向外向きに延在する基本ＴＥＭモードを含むことができ、また、他の非基本（例えば、高次等）モードも含むことができる。これらのモードは、実際には非対称（例えば、径方向、両側、三方、四方等）とすることもできる。
【００５０】
電線にわたる導波通信は全二重にし、それにより、両方向における同時通信を可能にすることにも留意されたい。１つの方向に進行する波が、反対方向に進行する波を通り抜けることができる。波に適用されるような重ね合わせの原理に起因して、電磁場が、或る特定の点において、短時間だけ相殺する場合がある。反対方向に進行する波は、他方の波がそこに存在しないかのように伝搬するが、観測者に対する合成効果は静止した定在波パターンになる場合がある。導波が互いを通り抜け、もはや重ね合わせの状態にないとき、干渉が弱まる。導波（例えば、表面波又は他の電磁波）が導波路に結合し、電線から遠ざかるとき、他の導波（例えば、表面波又は他の電磁波）に起因するあらゆる干渉が減少する。一例示的な実施形態において、導波３０６（例えば、表面波又は他の電磁波）が誘電体導波路３０４に接近するとき、局所的な干渉を引き起こすことによって、電線３０２上を左から右に進行する別の導波（例えば、表面波又は他の電磁波）（図示せず）が通過する。導波３０６が波３０８として誘電体導波路３０４に結合し、電線３０２から遠ざかるとき、通過する導波に起因するあらゆる干渉が弱まる。
【００５１】
電磁波３０６、３０８及び３１０のグラフィック表示は、導波３０６が誘電体導波路３０４上に波３０８を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。導波３１０は、波３０８の生成後に電線３０２上に残存する導波３０６の部分を表す。そのような導波伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、誘電体導波路の形状及び／又は設計、電線に対する誘電体導波路の相対的位置、利用される周波数、誘電体導波路３０４の設計、電線３０２の寸法及び組成、並びに、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等のうちの１つ又は複数に応じて異なる場合がある。
【００５２】
ここで図４を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合システム４００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム４００は、誘電体導波路４０４の導波路表面の周りを導波として伝搬する波４０６を有する誘電体導波路４０４を備える結合器を実装する。一例示的な実施形態において、誘電体導波路４０４は湾曲し、誘電体導波路４０４の端部は、電線４０２につなぐことができるか、固定することができるか、又は別の方法で機械的に結合することができる。誘電体導波路４０４の端部が電線４０２に固定されるとき、誘電体導波路４０４の端部は電線４０２と平行、又は実質的に平行である。代替的には、固定又は結合された部分が電線４０２と平行、又は実質的に平行であるように、端部を越えた誘電体導波路の別の部分を電線４０２に固定又は結合することができる。結合デバイス４１０は、ナイロンケーブルタイ又は他のタイプの非導電性／誘電体材料とすることができ、誘電体導波路４０４とは別個であるか、又は誘電体導波路４０４の一体のコンポーネントとして構成される。他の実施形態において、誘電体導波路４０４を電線４０２から機械的に切り離し、結合器と電線４０２との間に空隙を残すことができる。誘電体導波路４０４は、電線４０２を取り囲むことなく、電線４０２に隣接することができる。
【００５３】
誘電体導波路４０４が、その端部が電線４０２と平行になるように配置されるとき、誘電体導波路４０４に沿って進行する導波４０６は、電線４０２に結合し、電線４０２の電線表面の周りを導波４０８として伝搬する。一例示的な実施形態において、導波４０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができる。
【００５４】
波４０６及び４０８のグラフィック表示は、波４０６が、例えば、単線伝送線路として動作する電線４０２上に導波４０８を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。そのような導波伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、誘電体導波路の形状及び／又は設計、電線に対する誘電体導波路の相対的位置、利用される周波数、誘電体導波路４０４の設計、電線４０２の寸法及び組成、並びに、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等のうちの１つ又は複数に応じて異なる場合がある。
【００５５】
一例示的な実施形態において、誘電体導波路４０４の端部は、結合効率を高めるために電線４０２に向かって先細りにする（taper）ことができる。実際には、本開示の一例示的な実施形態によれば、誘電体導波路４０４の端部のテーパー処理は、電線４０２とのインピーダンス整合を与えることができる。例えば、誘電体導波路４０４の端部は、図４に示されるような波４０６と４０８との間の所望の結合レベルを得るために、徐々に先細りにすることができる。
【００５６】
一例示的な実施形態において、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長さの誘電体導波路４０４が存在するように配置することができる。どの周波数が送信されている場合でも、結合デバイス４１０を越えている誘電体導波路４０４の端部の長さが、少なくとも数波長分であるときに、最大結合効率が実現される。しかしながら、より短い長さも可能である。
【００５７】
ここで図５Ａを参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器及び送受信機システム５００（本明細書において、まとめてシステム５００と呼ばれる）の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム５００は、波（例えば、誘電体導波路５０２上の導波５０４）を送出及び受信する送信機／受信機デバイス５０６を備える結合器を有する送信デバイスを実装する。導波５０４を用いて、通信インターフェース５０１によって、基地局デバイス５２０、モバイルデバイス５２２又は建物５２４に対して送受信される信号をトランスポートすることができる。通信インターフェース５０１は、システム５００の一体部分とすることができる。代替的には、通信インターフェース５０１は、システム５００にテザリングすることができる。通信インターフェース５０１は、種々のワイヤレスシグナリングプロトコル（例えば、ＬＴＥ、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ８０２．ｘｘ等）のいずれかを利用して、基地局５２０、モバイルデバイス５２２又は建物５２４とのインターフェースを構成するためのワイヤレスインターフェースを備えることができる。また、通信インターフェース５０１は、光ファイバー線、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、又は基地局５２０若しくは建物５２４に信号を送信するのに適した他の有線媒体等の有線インターフェースを備えることもできる。システム５００がリピーターとして機能する実施形態の場合、通信インターフェース５０１は不要な場合がある。
【００５８】
通信インターフェース５０１の出力信号（例えば、Ｔｘ）は、周波数混合器５１０において局部発振器５１２によって生成されたミリメートル波搬送波と合成することができる。周波数混合器５１２は、ヘテロダイン技法又は他の周波数シフト技法を用いて、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ことができる。例えば、通信インターフェース５０１に、及び通信インターフェース５０１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）ワイヤレスプロトコル若しくは他のワイヤレス３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ若しくはより高次の音声及びデータプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅ、ＷＩＭＡＸ、超広帯域若しくはＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスプロトコル、又は他のワイヤレス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）信号等の被変調信号とすることができる。一例示的な実施形態において、この周波数変換はアナログ領域において行うことができ、結果として、周波数シフトは、基地局５２０、モバイルデバイス５２２又は建物内デバイス５２４が使用する通信プロトコルのタイプを考慮することなく行うことができる。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することができるが、周波数シフト及び伝送装置はそのままであり、アップグレードを簡単にすることができる。その後、搬送波は電力増幅器（「ＰＡ」）５１４に送ることができ、ダイプレクサ５１６を経由して、送信機受信機デバイス５０６を介して送信することができる。
【００５９】
送信機／受信機デバイス５０６から受信され、通信インターフェース５０１に向けられる信号は、ダイプレクサ５１６を介して他の信号から分離することができる。その後、その伝送は増幅するために低雑音増幅器（「ＬＮＡ」）５１８に送ることができる。周波数混合器５２１が、局部発振器５１２からの助けを借りて、その伝送（それは幾つかの実施形態において、ミリメートル波帯又は約３８ＧＨｚにある）を本来の周波数まで下方にシフトすることができる。その後、通信インターフェース５０１は、入力ポート（Ｒｘ）において、その伝送を受信することができる。
【００６０】
一実施形態において、送信機／受信機デバイス５０６は、円筒形若しくは非円筒形の金属（例えば、一実施形態において中空とすることができるが、必ずしも縮尺どお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むことができ、誘電体導波路５０２の端部を導波路若しくは送信機／受信機デバイス５０６内に、又は導波路若しくは送信機／受信機デバイス５０６に近接して配置し、それにより、送信機／受信機デバイス５０６が伝送を生成するときに、導波が誘電体導波路５０２に結合し、導波５０４として誘電体導波路５０２の導波路表面の周りを伝搬するようにすることができる。幾つかの実施形態において、導波５０４は、一部は誘電体導波路５０２の外面上を、一部は誘電体導波路５０２の内部を伝搬することができる。他の実施形態において、導波５０４は、誘電体導波路５０２の外面上を実質的に又は完全に伝搬することができる。更に別の実施形態において、導波５０４は、誘電体導波路５０２の内部を実質的に又は完全に伝搬することができる。この後者の実施形態において、導波５０４は、図４の電線４０２等の伝送媒体に結合するために、誘電体導波路５０２の端部（図４に示される先細りの端部等）において放射することができる。同様に、導波５０４が到来しつつある（電線から誘電体導波路５０２に結合される）場合には、導波５０４は送信機／受信機デバイス５０６に入り、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、別個の導波路を含むように示されるが、別個の導波路を用いることなく、アンテナ、空洞共振器、クライストロン、マグネトロン、進行波管又は他の放射素子を利用して、導波路５０２上に導波を誘導することができる。
【００６１】
一実施形態において、誘電体導波路５０２は、いかなる金属又はそれ以外の導電性材料を使用することなく、完全に誘電体材料（又は別の適切な絶縁材料）から構成することができる。誘電体導波路５０２は、ナイロン、テフロン、ポリエチレン、ポリアミド、他のプラスチック、又は非導電性であり、そのような材料の外面上の少なくとも一部において電磁波の伝送を容易にするのに適している他の材料から構成することができる。別の実施形態において、誘電体導波路５０２は、導電性／金属製であるコアを含み、外側誘電体表面を有することができる。同様に、誘電体導波路５０２によって誘導された電磁波を伝搬させるために、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、いかなる金属又はそれ以外の導電性材料も使用することなく、完全に誘電体材料（又は別の適切な絶縁材料）から構成することができる。
【００６２】
図５Ａは、送信機／受信機デバイス５０６の開口部が誘電体導波路５０２よりはるかに広いことを示すが、これは縮尺どおりでないこと、そして、他の実施形態において誘電体導波路５０２の幅は、中空の導波路の開口部と同程度であるか、又はわずかに小さいことに留意されたい。また、図示されないが、一実施形態において、送信機／受信機デバイス５０６の中に挿入される導波路５０２の端部は、反射を少なくし、結合効率を高めるために、先細りになる。
【００６３】
送信機／受信機デバイス５０６は、通信インターフェース５０１に通信可能に結合することができ、代替的には、送信機／受信機デバイス５０６は、図１に示される１つ又は複数の分散アンテナ１１２及び１１４に通信可能に結合することもできる。他の実施形態において、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リピーターシステムの一部を構成することができる。
【００６４】
誘電体導波路５０２に結合する前に、送信機／受信機デバイス５０６によって生成された導波の１つ又は複数の導波路モードは、誘電体導波路５０２に結合し、導波５０４の１つ又は複数の波動伝搬モードを誘導することができる。導波５０４の波動伝搬モードは、中空の金属導波路と誘電体導波路との特性の違いに起因して、中空の金属導波路モードとは異なる可能性がある。例えば、導波５０４の波動伝搬モードは、基本横電磁モード（擬似ＴＥＭ００）を含むことができ、そのモードでは、導波が誘電体導波路５０２に沿って伝搬する間に、わずかな電場及び／又は磁場のみが伝搬方向に延在し、電場及び磁場が誘電体導波路５０２から径方向外向きに延在する。基本横電磁モード波動伝搬モードは、中空である導波路内部には存在しない場合がある。それゆえ、送信機／受信機デバイス５０６によって使用される中空の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実効的、かつ効率的に結合することができる導波路モードである。
【００６５】
送信機／受信機デバイス５０６及び誘電体導波路５０２の他の構成又は組み合わせが可能であることが理解されよう。例えば、図５Ｂの参照符号５００’で示されているように、誘電体導波路５０２’は、送信機／受信機デバイス５０６’（対応する回路部は図示せず）の中空の金属導波路の外面に対して接線方向又は平行に（間隙の有無にかかわらず）配置することができる。参照符号５００’では示されていない別の実施形態では、誘電体導波路５０２’は、送信機／受信機デバイス５０６’の中空の金属導波路の内側に配置することができ、誘電体導波路５０２’の軸を送信機／受信機デバイス５０６’の中空の金属導波路の軸と同軸上に位置合わせすることを要しない。これらの実施形態のいずれにおいても、送信機／受信機デバイス５０６’によって生成された導波は、誘電体導波路５０２’の表面に結合して、基本モード（例えば、対称モード）及び／又は非基本モード（例えば、非対称モード）を含む、誘電体導波路５０２’上の導波５０４’の１つ又は複数の波動伝搬モードを誘導することができる。
【００６６】
１つの実施形態において、導波５０４’は、部分的には誘電体導波路５０２’の外面上を伝搬し、かつ部分的には誘電体道路５０２’の内側を伝搬することができる。別の実施形態では、導波５０４’は、実質的に又は完全に誘電体導波路５０２’の外面上を伝搬することができる。更に別の実施形態では、導波５０４’は、実質的に又は完全に誘電体導波路５０２’の内側を伝搬することができる。この後者の実施形態において、導波５０４’は、図４の電線４０２等の伝送媒体に結合するために、誘電体導波路５０２’の端部（図４に示されている先細りの端部等）において放射することができる。
【００６７】
送信機／受信機デバイス５０６の他の構成が可能であることが更に理解されよう。例えば、図５Ｂにおいて参照符号５００’’として示されているように、送信機／受信機デバイス５０６’’（対応する回路部は図示せず）の中空の金属導波路は、誘電体導波路５０２を使用することなく、図４の電線４０２等の伝送媒体の外面に対して接線方向又は平行に（間隙の有無にかかわらず）配置することができる。この実施形態において、送信機／受信機デバイス５０６’’によって生成される導波は、電線４０２の表面に結合して、基本モード（例えば、対称モード）及び／又は非基本モード（例えば、非基本モード）を含む、電線４０２上の導波４０８の１つ又は複数の波動伝搬モードを誘導することができる。別の実施形態では、電線４０２は、誘電体導波路５０２を使用することなく、送信機／受信機デバイス５０６’’’（対応する回路部は図示せず）の中空の金属導波路の内側に位置決めすることができ、電線４０２の軸が中空の金属導波路の軸と同軸上に（又は同軸にならないように）位置合わせされるようになっている。図５Ｂの参照符号５００’’’、及び以下に記載の図１０Ａ〜図１０Ｃも参照されたい。この実施形態において、送信機／受信機デバイス５０６’’’によって生成された導波は、電線４０２の表面に結合して、基本モード（例えば、対称モード）及び／又は非基本モード（例えば、非対称モード）を含む、電線上の導波４０８の１つ又は複数の波動伝搬モードを誘導することができる。
【００６８】
５００’’及び５００’’’の実施形態において、導波４０８は、部分的には電線４０２の外面上を伝搬し、かつ部分的には電線４０２の内側を伝搬することができる。別の実施形態では、導波４０８は、実質的に又は完全に電線４０２の外面上を伝搬することができる。電線４０２は、裸導体又は絶縁された外面を有する導体とすることができる。
【００６９】
ここで図６を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、二重誘電体導波路結合システム６００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。一例示的な実施形態において、導波６０８を受信するために、２つ以上の誘電体導波路（例えば、６０４及び６０６）を電線６０２の周囲に位置決めした結合器モジュールが示される。一例示的な実施形態において、導波６０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができる。一例示的な実施形態において、導波６０８を受信するのに、１つの誘電体導波路で十分である。その場合、導波６０８は誘電体導波路６０４に結合し、導波６１０として伝搬する。導波６０８の場構造が種々の外部要因に起因して電線６０２の周囲で振動又は波動する場合には、導波６０８が誘電体導波路６０６に結合するように誘電体導波路６０６を配置することができる。幾つかの実施形態において、電線６０２の周囲で振動又は回転する場合がある導波、異なる方位において誘導された導波、又は、例えば、方位に依存するローブ及び／又はヌル若しくは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導波を受信するために、４つ以上の誘電体導波路を、電線６０２の一部の周囲に、例えば、互いに９０度に、又は別の間隔で配置することができる。しかしながら、例示的な実施形態から逸脱することなく、電線６０２の一部の周囲に４つより少ないか、又は４つより多くの誘電体導波路が配置される場合があることは理解されよう。また、幾つかの例示的な実施形態は、電線６０２の少なくとも一部の周囲に複数の誘電体導波路を提示してきたが、この複数の誘電体導波路は、複数の誘電体導波路サブコンポーネントを有する単一の誘電体導波路システムの一部と見なすこともできることも理解されよう。例えば、２つ以上の誘電体導波路を、一度の設置において電線の周囲に設置することができる単一のシステムとして製造して、それにより、誘電体導波路が、単一のシステムに従って、あらかじめ位置決めされるか、又は互いに対して調整可能（手動又は自動のいずれか）であるようにすることができる。誘電体導波路６０６及び６０４に結合される受信機は、信号品質を最大化するために、ダイバーシティ合成を用いて、両方の誘電体導波路６０６及び６０４から受信された信号を合成することができる。他の実施形態において、誘電体導波路６０４及び６０６のいずれか一方が所定の閾値より高い伝送を受信する場合には、受信機は、どちらの信号を使用するかを決定するときに、選択ダイバーシティを使用することができる。
【００７０】
波６０８及び６１０のグラフィック表示は、導波６０８が誘電体導波路６０４上に波６１０を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、利用される周波数、誘電体導波路６０４の設計、電線６０２の寸法及び組成、並びに、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等に応じて異なる場合がある。
【００７１】
ここで図７を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路結合システム７００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。そのようなシステム７００は、２つの誘電体導波路７０４及び７１４を備える結合モジュールを有する送信デバイスを実装する。結合モジュールは、電線７０２の近くに配置して、それにより、電線７０２に沿って伝搬する導波（例えば、表面波又は他の電磁波）が波７０６として誘電体導波路７０４に結合され、その後、リピーターデバイス７１０によって昇圧又は再現されて、導波７１６として誘電体導波路７１４上に送出されるようにすることができる。導波７１６は、その後、電線７０２に結合し、電線７０２に沿って伝搬し続けることができる。一例示的な実施形態において、リピーターデバイス７１０は、電力線とすることができる電線７０２との磁気結合を通して、昇圧又は再現するために利用される電力の少なくとも一部を受信することができる。
【００７２】
幾つかの実施形態において、リピーターデバイス７１０は、波７０６に関連付けられる伝送を再現することができ、他の実施形態において、リピーターデバイス７１０は、リピーターデバイス７１０付近に位置する分散アンテナシステム及び／又は基地局デバイスに関連付けることができる。受信機導波路７０８が、誘電体導波路７０４から波７０６を受信し、送信機導波路７１２は、誘電体導波路７１４上に導波７１６を送出することができる。受信機導波路７０８と送信機導波路７１２との間において、信号を増幅して、信号損失及び導波通信に関連付けられる他の非効率を補正することができるか、又は信号を受信し、そこに含まれるデータを抽出するために処理し、送信するために再生することができる。一例示的な実施形態において、信号は、伝送から抽出して処理することができ、その後、別の方法で、リピーターデバイス７１０に通信可能に結合される分散アンテナを介して近隣のモバイルデバイスに放射することができる。同様に、分散アンテナによって受信された信号及び／又は通信を、送信機導波路７１２によって生成され、誘電体導波路７１４上に送出される伝送の中に挿入することができる。したがって、図７に示されるリピーターシステム７００は、図１の誘電体導波路結合デバイス１０８及び１１０と機能的に同等とすることができる。
【００７３】
図７は、左から入る導波伝送７０６及び右に出る導波伝送７１６を示すが、これは簡単にするためにすぎず、限定することは意図していないことに留意されたい。他の実施形態において、受信機導波路７０８及び送信機導波路７１２はそれぞれ、送信機及び受信機としての役割も果たすことができ、それにより、リピーターデバイス７１０を双方向にできるようにする。
【００７４】
一例示的な実施形態において、リピーターデバイス７１０は、電線７０２上に断絶又は障害物が存在する場所に配置することができる。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むことができる。リピーターデバイス７１０は、導波（例えば、表面波）が線路上のこれらの障害物を飛び越え、同時に伝送電力を昇圧するのを助けることができる。他の実施形態において、誘電体導波路を用いて、リピーターデバイスを使用することなく、障害物を飛び越えることができる。その実施形態において、誘電体導波路の両端を電線につなぐか、又は固定して、それにより、導波が障害物によって阻止されることなく進行するための経路を与えることができる。
【００７５】
ここで図８を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路検出器８００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。双方向誘電体導波路結合器８００は、２つ以上の電線が電柱に張り渡される場合に、ダイバーシティパスを利用することができる結合モジュールを有する送信デバイスを実装する。導波伝送は、天候、降雨及び大気条件に基づいて、絶縁電線及び非絶縁電線の場合に異なる伝送効率及び結合効率を有するので、或る特定の時点において絶縁電線又は非絶縁電線のいずれかにおいて選択的に伝送することが有利である可能性がある。
【００７６】
図８に示される実施形態において、リピーターデバイスは、非絶縁電線８０２に沿って進行する導波を受信する受信機導波路８０８を使用し、その伝送を、送信機導波路８１０を用いて、絶縁電線８０４に沿った導波として再現する。他の実施形態において、リピーターデバイスは、絶縁電線８０４から非絶縁電線８０２に切り替えることができるか、又はその伝送を同じ経路に沿って再現することができる。リピーターデバイス８０６は、伝送に影響を及ぼす可能性がある条件を示すセンサーを含むか、又はそのようなセンサーと通信することができる。センサーから受信されるフィードバックに基づいて、リピーターデバイス８０６は、その伝送を同じ電線に沿って維持するか、その伝送を他の電線に転送するかについての判断を行うことができる。
【００７７】
ここで図９を参照すると、双方向リピーターシステム９００の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図が示される。双方向リピーターシステム９００は、分散アンテナシステム又はバックホールシステム内に位置する他の結合デバイスからの伝送を受信し、送信する導波路結合デバイス９０２及び９０４を備える結合モジュールを有する送信デバイスを実装する。
【００７８】
種々の実施形態において、導波路結合デバイス９０２は、別の導波路結合デバイスから伝送を受信することができ、その伝送は複数の副搬送波を有する。ダイプレクサ９０６が他の伝送からその伝送を、例えばフィルタリング（filtration）によって分離し、その伝送を低雑音増幅器（「ＬＮＡ」）９０８に送ることができる。周波数混合器９２８が、局部発振器９１２の助けを借りて、その伝送（それは幾つかの実施形態において、ミリメートル波帯又は約３８ＧＨｚにある）をより低い周波数、すなわち、分散アンテナシステムの場合のセルラー帯（約１．９ＧＨｚ）か、本来の周波数か、又はバックホールシステムの場合の他の周波数まで下方にシフトすることができる。抽出器９３２が、アンテナ又は他の出力コンポーネント９２２に対応する副搬送波上の信号を抽出し、その信号を出力コンポーネント９２２に送ることができる。このアンテナ位置において抽出されていない信号の場合、抽出器９３２は、それらの信号を別の周波数混合器９３６にリダイレクトすることができ、別の周波数混合器において、それらの信号を用いて、局部発振器９１４によって生成された搬送波を変調する。搬送波は、その副搬送波とともに、電力増幅器（「ＰＡ」）９１６に送られ、ダイプレクサ９２０を介して、導波路結合デバイス９０４によって別のリピーターシステムに再送される。
【００７９】
出力デバイス９２２において、ＰＡ９２４は、モバイルデバイスに送信するために信号を昇圧することができる。ＬＮＡ９２６を用いて、モバイルデバイスから受信された弱い信号を増幅することができ、その後、その信号をマルチプレクサ９３４に送ることができ、マルチプレクサ９３４は、その信号を、導波路結合デバイス９０４から受信されていた信号と融合させる。出力デバイス９２２は、例えば、具体的には図示されないダイプレクサ、デュプレクサ又は送受信スイッチを介して、分散アンテナシステム内のアンテナ又は他のアンテナに結合することができる。結合デバイス９０４から受信された信号は、ダイプレクサ９２０によって分割されており、その後、ＬＮＡ９１８に通され、周波数混合器９３８によって周波数に関して下方にシフトされている。信号がマルチプレクサ９３４によって合成されるとき、それらの信号は周波数混合器９３０によって周波数に関して上方にシフトされ、その後、ＰＡ９１０によって昇圧され、送出器に返送されるか、又は導波路結合デバイス９０２によって別のリピーターに送信される。一例示的な実施形態において、双方向リピーターシステム９００は、アンテナ／出力デバイス９２２を備えない単なるリピーターとすることができる。幾つかの実施形態において、双方向リピーターシステム９００は、２つの異なる別々の一方向リピーターを用いて実現することもできることは理解されよう。代替の実施形態において、双方向リピーターシステム９００はブースターとすることもできるか、又は別の方法で下方シフト及び上方シフトを行うことなく再送を実行することもできる。実際には、例示的な実施形態において、再送は、信号又は導波を受信することと、信号又は導波の再送前に、幾つかの信号又は導波処理又は整形、フィルタリング及び／又は増幅を実行することとに基づくことができる。
【００８０】
図１０は、上記のシステムに関連するプロセスを示す。図１０のプロセスは、例えば、図１〜図９にそれぞれ示されるシステム１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００及び９００によって実施することができる。説明を簡単にするために、それらの方法は、一連のブロックとして図示及び説明されるが、幾つかのブロックは、本明細書において図示及び説明されるのとは異なる順序において、及び／又は他のブロックと同時に行わる場合があるので、特許請求される主題はブロックの順序によって制限されないことを理解及び認識されたい。さらに、これ以降に説明される方法を実施するために、全ての例示されるブロックが必要であるとは限らない場合がある。
【００８１】
図１０は、本明細書において説明されるような誘電体導波路結合器を用いて伝送を送信するための方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図を示す。方法１０００は１００２において開始することができ、１００２において、導波路の導波路表面上を少なくとも部分的に伝搬する第１の電磁波が送信デバイスによって放射され、導波路の導波路表面は、電線の電線表面の全体又は実質的な部分を取り囲まない。送信機によって生成される伝送は、基地局デバイス、アクセスポイント、ネットワーク又はモバイルデバイスから受信された信号に基づくことができる。
【００８２】
１００４において、電線に近接して導波路を構成することに基づいて、導波は、その後、第１の電磁波の少なくとも一部を電線表面に結合し、電線表面の周囲を少なくとも部分的に伝搬する第２の電磁波（例えば、表面波）を形成し、電線は導波路に近接している。これは、電線付近に、かつ電線に対して平行に誘電体導波路の一部（例えば、誘電体導波路の曲線の接線）を位置決めするのに応答して行うことができ、電磁波の波長は、電線の外周及び誘電体導波路の外周より短い。導波又は表面波は、電線が曲がり、屈曲しても、電線に対して平行のままである。曲がりは伝送損失を増加させる可能性があり、その損失は、電線径、周波数及び材料にも依存する。本明細書において説明されるように、所望の結合レベルを達成するように、電線と導波路との間の結合インターフェースを構成することもでき、結合インターフェースは、導波路と電線との間のインピーダンス整合を改善するために、導波路の端部を先細りにすることを含むことができる。
【００８３】
送信機によって放射される伝送は、１つ又は複数の導波路モードを示すことができる。導波路モードは、導波路の形状及び／又は設計に依存することができる。電線上の伝搬モードは、導波路と電線との特性の違いに起因して、導波路モードとは異なる可能性がある。電線の外周が、伝送の波長のサイズと同程度であるか、又はそれより大きいとき、導波は複数の波動伝搬モードを示す。それゆえ、導波は、２つ以上のタイプの電場及び磁場構成を含むことができる。導波（例えば、表面波）が電線を下流に伝搬するとき、電場及び磁場構成は電線の端部間で実質的に同じままである場合があるか、又は回転、分散、減衰又は他の影響によって伝送が波を横断するにつれて変化する場合がある。
【００８４】
ここで図１１を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、コンピューティング環境のブロック図が示される。本明細書において説明される種々の実施形態に関して更なる状況を与えるために、図１１及び以下の検討は、本明細書において説明される実施形態の種々の実施形態を実施することができる適切なコンピューティング環境１１００の簡潔で全般的な説明を提供することを意図している。実施形態が１つ又は複数のコンピューター上で実行することができるコンピューター実行可能命令の一般的状況においてこれまで説明されてきたが、それらの実施形態を他のプログラムモジュールと組み合わせて、及び／又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実施することもできることは、当業者は認識されよう。
【００８５】
一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造等を含む。さらに、本発明の方法を、それぞれが１つ又は複数の関連するデバイスに動作可能に結合することができる、シングルプロセッサ若しくはマルチプロセッサコンピューターシステム、ミニコンピューター、メインフレームコンピューター及びパーソナルコンピューター、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か、若しくはプログラム可能な家庭用電化製品等を含む、他のコンピューターシステム構成とともに実施できることは、当業者は理解されよう。
【００８６】
「第１の」、「第２の」、「第３の」等の用語は、特許請求の範囲において用いられるときに、文脈によって他に明記される場合を除いて、明確にすることのみを目的としており、他の点では時間に関するいかなる順序も示さず、暗示もしない。例えば、「第１の判断」、「第２の判断」及び「第３の判断」は、第１の判断が第２の判断の前に行われることを示すものでも暗示するものでもなく、その逆も同様である。
【００８７】
本明細書における実施形態の例示される実施形態は、或る特定のタスクが通信ネットワークを通してリンクされる遠隔処理デバイスによって実行される分散コンピューティング環境において実施することもできる。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を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内の両方に配置することができる。
【００８８】
コンピューティングデバイスは通常、種々の媒体を含み、それらの媒体はコンピューター可読記憶媒体及び／又は通信媒体を含むことができ、その２つの用語は、以下のように、本明細書において互いに異なるように使用される。コンピューター可読記憶媒体は、コンピューターによってアクセスすることができる任意の入手可能な記憶媒体とすることができ、揮発性及び不揮発性媒体、リムーバブル及び非リムーバブル媒体の両方を含む。例であって、限定はしないが、コンピューター可読記憶媒体は、コンピューター可読命令、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等の情報を記憶するための任意の方法又は技術に関連して実現することができる。
【００８９】
コンピューター可読記憶媒体は、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（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リードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶デバイス、又は所望の情報を記憶するために用いることができる他の有形及び／又は非一時的媒体を含むことができる。この関連で、記憶装置、メモリ又はコンピューター可読媒体に適用されるような、本明細書における「有形」又は「非一時的」という用語は、修飾語（modifier）として、一時的な伝搬信号それ自体のみを除外するものと理解されるべきであり、一時的な伝搬信号それ自体のみでない全ての標準的な記憶装置、メモリ又はコンピューター可読媒体に対する権利を放棄しない。
【００９０】
コンピューター可読記憶媒体は、媒体によって記憶される情報に関する種々の動作のために、例えば、アクセス要求、問い合わせ又は他のデータ検索プロトコルを介して、１つ又は複数のローカル若しくはリモートコンピューティングデバイスによってアクセスすることができる。
【００９１】
通信媒体は通常、被変調データ信号、例えば、搬送波又は他の搬送機構等のデータ信号において、コンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他の構造化若しくは非構造化データを具現し、任意の情報送達又は搬送媒体を含む。「被変調データ信号」又は信号という用語は、１つ又は複数の信号内に情報を符号化するように設定又は変更される特性のうちの１つ又は複数を有する信号を指している。例であって、限定はしないが、通信媒体は、有線ネットワーク又は直結される接続等の有線媒体、及び音響、ＲＦ、赤外線及び他のワイヤレス媒体等のワイヤレス媒体を含む。
【００９２】
図１１を再び参照すると、基地局（例えば、基地局デバイス１０４及び５０８）及びリピーターデバイス（例えば、リピーターデバイス７１０、８０６及び９００）を介して信号を送信及び受信するための例示的な環境１１００は、コンピューター１１０２を備え、コンピューター１１０２は、処理ユニット１１０４、システムメモリ１１０６及びシステムバス１１０８を備える。システムバス１１０８は、限定はしないが、システムメモリ１１０６を含むシステムコンポーネントを処理ユニット１１０４に結合する。処理ユニット１１０４は種々の市販のプロセッサのうちのいずれかとすることができる。処理ユニット１１０４として、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も利用することができる。
【００９３】
システムバス１１０８は、種々の市販のバスアーキテクチャのいずれかを用いて、メモリバス（メモリコントローラーを備えるか、又は備えない）、周辺機器用バス及びローカルバスに更に相互接続することができる幾つかのタイプのバス構造のいずれかとすることができる。システムメモリ１１０６は、ＲＯＭ１１１０及びＲＡＭ１１１２を含む。ＲＯＭ、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ内に基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を記憶することができ、ＢＩＯＳは、起動中等に、コンピューター１１０２内の要素間で情報を転送するのを助ける基本ルーチンを含む。ＲＡＭ１１１２は、データをキャッシュするためのスタティックＲＡＭ等の高速ＲＡＭも含むことができる。
【００９４】
コンピューター１１０２は、適切なシャーシ（図示せず）において外部で使用するように構成することもできる内部ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１１４（例えば、ＥＩＤＥ、ＳＡＴＡ）と、磁気フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）１１１６（例えば、リムーバブルディスケット１１１８に対する読出し又は書込み用）と、光ディスクドライブ１１２０（例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク１１２２の読出し、又はＤＶＤのような他の大容量光学媒体に対する読出し若しくは書込み用）とを更に含む。ハードディスクドライブ１１１４、磁気ディスクドライブ１１１６及び光ディスクドライブ１１２０はそれぞれ、ハードディスクドライブインターフェース１１２４、磁気ディスクドライブインターフェース１１２６及び光ドライブインターフェース１１２８によって、システムバス１１０８に接続することができる。外部ドライブを実現するためのインターフェース１１２４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）及び米国電気技術者協会（ＩＥＥＥ）１３９４インターフェース技術のうちの少なくとも一方又は両方を含む。他の外部ドライブ接続技術も本明細書において説明される実施形態の考慮の範囲内にある。
【００９５】
ドライブ及びその関連するコンピューター可読記憶媒体は、データ、データ構造、コンピューター実行可能命令等の不揮発性記憶を提供する。コンピューター１１０２の場合、ドライブ及び記憶媒体は、適切なデジタルフォーマットにおいて任意のデータの記憶に対応する。上記のコンピューター可読記憶媒体の説明はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、リムーバブル磁気ディスケット、及びＣＤ又はＤＶＤ等のリムーバブル光媒体を参照するが、ジップドライブ、磁気カセット、フラッシュメモリカード、カートリッジ等の、コンピューターによって読出し可能である他のタイプの記憶媒体も例示的な動作環境において使用できること、更に任意のそのような記憶媒体が、本明細書において説明される方法を実行するためのコンピューター実行可能命令を含むことができることは、当業者には理解されたい。
【００９６】
ドライブ及びＲＡＭ１１１２内に、オペレーティングシステム１１３０、１つ又は複数のアプリケーションプログラム１１３２、他のプログラムモジュール１１３４及びプログラムデータ１１３６を含む、複数のプログラムモジュールを記憶することができる。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／又はデータの全て又は一部をＲＡＭ１１１２にキャッシュすることもできる。本明細書において説明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み合わせを利用して実施することができる。処理ユニット１１０４によって実施することができるか、又は別の方法で実行することができるアプリケーションプログラム１１３２の例は、リピーターデバイス８０６によって実行されるダイバーシティ選択決定を含む。また、図５に示される基地局デバイス５０８は、メモリ上に、この例示的なコンピューティング環境１１００において処理ユニット１１０４によって実行することができる数多くのアプリケーション及びプログラムを記憶している。
【００９７】
ユーザーは、１つ又は複数の有線／ワイヤレス入力デバイス、例えば、キーボード１１３８及びマウス１１４０等のポインティングデバイスを通して、コンピューター１１０２にコマンド及び情報を入力することができる。他の入力デバイス（図示せず）は、マイクロフォン、赤外線（ＩＲ）遠隔制御、ジョイスティック、ゲームパッド、スタイラスペン、タッチスクリーン等を含むことができる。これらの入力デバイス及び他の入力デバイスは、多くの場合に、システムバス１１０８に結合することができる入力デバイスインターフェース１１４２を通して処理ユニット１１０４に接続されるが、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インターフェース等の他のインターフェースによって接続することもできる。
【００９８】
モニター１１４４又は他のタイプのディスプレイデバイスも、ビデオアダプター１１４６等のインターフェースを介して、システムバス１１０８に接続することができる。また、代替の実施形態において、モニター１１４４は、インターネット及びクラウドベースネットワーク経由を含む、任意の通信手段を経由してコンピューター１１０２に関連付けられ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別のコンピューター、スマートフォン、タブレットコンピューター等）とすることもできることは理解されよう。モニター１１４４に加えて、コンピューターは通常、スピーカー、プリンター等の他の周辺出力デバイス（図示せず）を含む。
【００９９】
コンピューター１１０２は、リモートコンピューター（複数の場合もある）１１４８等の１つ又は複数のリモートコンピューターとの有線及び／又はワイヤレス通信を介しての論理接続を用いてネットワーク化された環境において動作することができる。リモートコンピューター（複数の場合もある）１１４８は、ワークステーション、サーバーコンピューター、ルーター、パーソナルコンピューター、ポータブルコンピューター、マイクロプロセッサ内蔵娯楽機器、ピアデバイス又は他の共通ネットワークノードとすることができ、通常、コンピューター１１０２に関して説明される要素の多く又は全てを含むが、簡潔にするために、１つのメモリ／記憶デバイス１１５０のみが示される。図示される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１５２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）１１５４への有線／ワイヤレス接続を含む。そのようなＬＡＮ及びＷＡＮネットワーク化環境はオフィス及び企業では一般的であり、その全てがグローバル通信ネットワーク、例えば、インターネットに接続することができるイントラネット等の企業規模のコンピューターネットワークを容易にする。
【０１００】
ＬＡＮネットワーク化環境において用いられるときに、コンピューター１１０２は、有線及び／又はワイヤレス通信ネットワークインターフェース又はアダプター１１５６を通して、ローカルネットワーク１１５２に接続することができる。アダプター１１５６は、ＬＡＮ１１５２との有線又はワイヤレス通信を容易にすることができ、ＬＡＮは、そこに配置され、無線アダプター１１５６と通信するためのワイヤレスＡＰも含むことができる。
【０１０１】
ＷＡＮネットワーク化環境において用いられるときに、コンピューター１１０２は、モデム１１５８を含むことができるか、ＷＡＮ１１５４上の通信サーバーに接続することができるか、又は例えばインターネットによって、ＷＡＮ１１５４を介して通信を確立するための他の手段を有する。モデム１１５８は、内部又は外部、及び有線又はワイヤレスデバイスとすることができ、入力デバイスインターフェース１１４２を介して、システムバス１１０８に接続することができる。ネットワーク化された環境では、コンピューター１１０２に関して図示されるプログラムモジュール又はその一部は、リモートメモリ／記憶デバイス１１５０に記憶することができる。図示されるネットワーク接続は例であり、コンピューター間に通信リンクを確立する他の手段を用いることができることは理解されよう。
【０１０２】
コンピューター１１０２は、ワイヤレス通信において動作可能に配置される任意のワイヤレスデバイス又はエンティティ、例えば、プリンター、スキャナー、デスクトップ及び／又はポータブルコンピューター、ポータブルデータアシスタント、通信衛星、ワイヤレスで検出可能なタグに関連付けられる機器又は場所（例えば、キオスク、ニューススタンド、化粧室）の任意の部分、及び電話と通信するように動作可能にすることができる。これは、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）及びＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）ワイヤレス技術を含むことができる。このようにして、通信は、従来のネットワーク、又は単に少なくとも２つのデバイス間のアドホック通信の場合のような規定された構造とすることができる。
【０１０３】
Ｗｉ−Ｆｉによって、自宅の長椅子から、ホテルの部屋のベッドから、又は仕事中に会議室から、ワイヤレスでインターネットに接続できるようになる。Ｗｉ−Ｆｉは携帯電話において使用されるのに類似のワイヤレス技術であり、それにより、そのようなデバイス、例えば、コンピューターが、基地局の範囲内の屋内外いずれの場所にもデータを送信及び受信できるようになる。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、安全で、信頼性があり、高速のワイヤレス接続性を提供するために、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ等）と呼ばれる無線技術を使用する。Ｗｉ−Ｆｉネットワークを用いて、コンピューターを互いに、インターネットに、そして有線ネットワーク（ＩＥＥＥ８０２．３又はイーサネット（登録商標）を使用することができる）に接続することができる。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、例えば、免許不要２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ無線帯域において動作するか、又は両方の帯域（デュアルバンド）を含む製品を用いて動作するので、ネットワークは、多くのオフィスにおいて使用される基本１０ＢａｓｅＴ有線イーサネットネットワークに類似の実世界性能を提供することができる。
【０１０４】
図１２は、本明細書において説明される開示される主題の１つ又は複数の態様を実施し、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１２１０の一例示的な実施形態１２００を提示する。１つ又は複数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１２１０は、開示される主題に関連付けられる、基地局（例えば、基地局デバイス１０４及び５０８）及びリピーターデバイス（例えば、リピーターデバイス７１０、８０６及び９００）によって送信及び受信される信号を生成し、受信することができる。一般に、ワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０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、非同期転送モード（ＡＴＭ））及び回線交換（ＣＳ）トラフィック（例えば、音声及びデータ）の両方、並びにネットワーク化されたワイヤレス電気通信のための制御生成を容易に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、サーバー又は異種プラットフォームを備えることができる。非限定的な例として、ワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０は、電気通信キャリアネットワーク内に含めることが可能であり、本明細書の他の場所で論じられたように、キャリア側コンポーネントと見なすことができる。モバイルネットワークプラットフォーム１２１０は、電話網（複数の場合もある）１２４０（例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、又は公衆陸上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ））、又はシグナリングシステム＃７（ＳＳ７）ネットワーク１２６０のような、レガシーネットワークから受信されるＣＳトラフィックとのインターフェースを有することができるＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１２を備える。回線交換ゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１２は、そのようなネットワークから生じるトラフィック（例えば、音声）を許可し、認証することができる。さらに、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１２は、ＳＳ７ネットワーク１２６０を通して生成されるモビリティデータ又はローミングデータ、例えば、メモリ１２３０内に存在することができるビジターロケーションレジスタ（ＶＬＲ）に記憶されるモビリティデータにアクセスすることができる。さらに、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１２は、ＣＳベーストラフィック及びシグナリング並びにＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８とのインターフェースを有する。一例として、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワークにおいて、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１２は、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（複数の場合もある）（ＧＧＳＮ）において少なくとも部分的に実現することができる。ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１２、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８及びサービングノード（複数の場合もある）１２１６の機能及び特定の動作は、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１２１０によって利用される無線技術（複数の場合もある）によって提供され、決定されることは理解されたい。
【０１０５】
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（複数の場合もある）１２１８は、サービングされるモバイルデバイスとのＰＳベースデータセッションを許可し、認証することができる。データセッションは、ワイドエリアネットワーク（複数の場合もある）（ＷＡＮ）１２５０、企業ネットワーク（複数の場合もある）１２７０及びサービスネットワーク（複数の場合もある）１２８０のようなワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０の外部にある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（複数の場合もある）を含むことができ、それらはローカルエリアネットワーク（複数の場合もある）（ＬＡＮ）において具現することができ、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８を通してモバイルネットワークプラットフォーム１２１０とインターフェース接続することもできる。ＷＡＮ１２５０及び企業ネットワーク（複数の場合もある）１２７０は、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（複数の場合もある）を少なくとも部分的に具現できることに留意されたい。技術リソース（複数の場合もある）において利用可能な無線技術レイヤ（複数の場合もある）に基づいて、パケット交換ゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８は、データセッションが確立されるときに、パケットデータプロトコル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をルーティングするのを容易にする他のデータ構造も生成することができる。そのために、一態様において、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークのような異種ワイヤレスネットワーク（複数の場合もある）とのパケット化された通信を容易にすることができるトンネルインターフェース（例えば、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワーク（複数の場合もある）（図示せず）におけるトンネル終端ゲートウェイ（ＴＴＧ））を備えることができる。
【０１０６】
実施形態１２００において、ワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０は、サービングノード（複数の場合もある）１２１６も備え、サービングノードは、技術リソース（複数の場合もある）内の利用可能な無線技術レイヤ（複数の場合もある）に基づいて、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８を通して受信されたデータストリームの種々のパケット化されたフローを搬送する。主にＣＳ通信に頼る技術リソース（複数の場合もある）の場合、サーバーノード（複数の場合もある）が、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８に頼ることなく、トラフィックを送達できることに留意されたい。例えば、サーバーノード（複数の場合もある）は、モバイル交換センターを少なくとも部分的に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（複数の場合もある）１２１６は、サービングＧＰＲＳサポートノード（複数の場合もある）（ＳＧＳＮ）において具現することができる。
【０１０７】
パケット化された通信を利用する無線技術の場合、ワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０内のサーバー（複数の場合もある）１２１４が、複数の異種のパケット化されたデータストリーム又はフローを生成し、そのようなフローを管理する（例えば、スケジューリングする、待ち行列に入れる、フォーマットする．．．）ことができる、数多くのアプリケーションを実行することができる。そのようなアプリケーション（複数の場合もある）は、ワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０によって提供される標準的なサービス（例えば、プロビジョニング、課金、顧客サポート．．．）に対するアドオン機構を含むことができる。データストリーム（例えば、音声通話又はデータセッションの一部であるコンテンツ（複数の場合もある））を、データセッションの許可／認証及び開始のためにＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８に搬送することができ、その後、通信のためにサービングノード（複数の場合もある）１２１６に搬送することができる。アプリケーションサーバーに加えて、サーバー（複数の場合もある）１２１４は、ユーティリティサーバー（複数の場合もある）を含むことができ、ユーティリティサーバーは、プロビジョニングサーバー、運用及びメンテナンスサーバー、認証局及びファイヤウォール並びに他のセキュリティ機構を少なくとも部分的に実現することができるセキュリティサーバー等を含むことができる。一態様において、セキュリティサーバー（複数の場合もある）は、ワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０を通してサービングされる通信を保護し、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１２及びＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）１２１８が規定することができる許可及び認証手順に加えて、ネットワークの運用及びデータインテグリティを確保する。さらに、プロビジョニングサーバー（複数の場合もある）が、異種サービスプロバイダー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（複数の場合もある）からのサービス、例えば、ＷＡＮ１２５０又はグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）ネットワーク（複数の場合もある）（図示せず）からのサービスをプロビジョニングすることができる。また、プロビジョニングサーバー（複数の場合もある）は、更なるネットワークカバレッジを提供することによりワイヤレスサービスカバレッジを向上させる図１（ｓ）に示される分散アンテナネットワーク等のワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０に関連付けられる（例えば、同じサービスプロバイダーによって展開され、運用される）ネットワークを通して、カバレッジをプロビジョニングすることもできる。図７、図８及び図９に示されるようなリピーターデバイスも、ＵＥ１２７５による加入者サービス体感を向上させるために、ネットワークカバレッジを改善する。
【０１０８】
サーバー（複数の場合もある）１２１４は、マクロネットワークプラットフォーム１２１０の機能を少なくとも部分的に与えるように構成される１つ又は複数のプロセッサを備えることができることに留意されたい。そのために、１つ又は複数のプロセッサは、例えば、メモリ１２３０に記憶されたコード命令を実行することができる。サーバー（複数の場合もある）１２１４は、上記で説明されたのと実質的に同様に動作する、コンテンツマネージャを備えることができることは理解されたい。
【０１０９】
例示的な実施形態１２００において、メモリ１２３０は、ワイヤレスネットワークプラットフォーム１２１０の運用に関連する情報を記憶することができる。他の運用情報は、ワイヤレスプラットフォームネットワーク１２１０を通してサービングされるモバイル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、プライシングスキーム、例えば、販売促進料、定額プログラム、クーポン配布キャンペーン；異種無線、又はワイヤレス、技術レイヤの運用のための電気通信プロトコルと一致する技術仕様（複数の場合もある）等を含むことができる。また、メモリ１２３０は、電話網（複数の場合もある）１２４０、ＷＡＮ１２５０、企業ネットワーク（複数の場合もある）１２７０又はＳＳ７ネットワーク１２６０のうちの少なくとも１つからの情報を記憶することができる。一態様において、例えば、データストアコンポーネントの一部として、又は遠隔接続されるメモリストアとして、メモリ１２３０にアクセスすることができる。
【０１１０】
開示される主題の種々の態様に関する状況を提供するために、図１２及び以下の検討は、開示される主題の種々の態様を実現することができる適切な環境の簡潔で一般的な説明を提供することを意図している。主題は、単数及び／又は複数のコンピューター上で実行されるコンピュータープログラムのコンピューター実行可能命令の一般的な状況においてこれまで説明されてきたが、開示される主題を他のプログラムモジュールとの組み合わせにおいて実現することもできることは当業者には認識されよう。一般的に、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現するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造等を含む。
【０１１１】
ここで、図１３ａ、図１３ｂ及び図１３ｃを参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器システム１３００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。詳細には、導波路が電線に沿って導波を送出する接合部付近の種々の導波路の断面が提示される。図１３ａにおいて、導波路結合器システムは、電線１３０６が、電線１３０６に対して長手方向に延在する導波路１３０２内に形成されたスロット内に、又はその付近に収まるように、導波路１３０２に対して位置決めされる電線１３０６を備える。導波路１３０２の両端１３０４ａ及び１３０４ｂ、並びに導波路１３０２自体は、電線１３０６の電線表面の１８０度未満を取り囲む。
【０１１２】
図１３ｂにおいて、導波路結合器システムは、導波路１３０８に対して位置決めされる電線１３１４を備え、電線１３１４は、電線１３１４に対して長手方向に延在する導波路１３０８内に形成されたスロット内に、又はその付近に収まるようになっている。導波路１３０８のスロット表面は非平行にすることができ、２つの異なる例示的な実施形態が図１３ｂに示される。第１の実施形態において、スロット表面１３１０ａ及び１３１０ｂは非平行とすることができ、電線１３１４の幅よりわずかに広く、外側を向くことができる。他の実施形態において、スロット表面１３１２ａ及び１３１２ｂは依然として非平行とすることができるが、電線１３１４の幅より狭いスロット開口部を形成するように幅を狭くすることができる。非平行スロット表面の任意の範囲の角度が可能であり、これらは、そのうちの２つの例示的な実施形態である。
【０１１３】
図１３ｃにおいて、導波路結合器システムは、導波路１３１６内に形成されたスロット内に収まる電線１３２０を示す。この例示的な実施形態におけるスロット表面１３１８ａ及び１３１８ｂは平行とすることができるが、電線１３２０の軸１３２６は、導波路１３１６の軸１３２４と位置合わせされない。導波路１３１６及び電線１３２０は、それゆえ、同軸上に位置合わせされない。図示される別の実施形態において、１３２２における電線の取り得る位置も、導波路１３１６の軸１３２４と位置合わせされない軸１３２８を有する。
【０１１４】
図１３ａ、図１３ｂ及び図１３ｃにおいて、ａ）電線の１８０度未満を取り囲む導波路表面、ｂ）非平行のスロット表面、及びｃ）同軸上に位置合わせされない電線及び導波路を示す３つの異なる実施形態が別々に示されたが、種々の実施形態において、列挙された特徴の多様な組み合わせが可能であることは理解されたい。
【０１１５】
ここで図１４を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システム１４００の一例の非限定的な実施形態が示される。図１４は、図２、図３、図４等に示される導波路及び電線の実施形態の断面表現を示す。１４００において見ることができるように、電線１４０４は、導波路１４０２に隣接し、接触して位置決めすることができる。他の実施形態において、図１４ｂの導波路結合システム１４１０において示されるように、電線１４１４は依然として導波路ストリップ１４１２付近に配置することができるが、実際には接触していない。いずれの場合も、導波路に沿って進行する電磁波は、電線上に他の電磁波を誘導することができ、逆も同じである。また、いずれの実施形態においても、電線１４０４及び１４１４は、導波路１４０２及び１４１２の外面によって画定される断面積の外側に配置される。
【０１１６】
本開示において、導波路が、断面において見たときに、１８０度を超える表面の軸周り領域を取り囲まないとき、その導波路は、電線の電線表面を、実質的な部分において取り囲まない。誤解を避けるために、導波路が、断面において見たときに、１８０度以下の表面の軸周り領域を取り囲むとき、その導波路は、電線の表面を、実質的な部分において取り囲まない。
【０１１７】
図１４及び図１４ｂは、円形の形状を有する電線１４０４及び１４１４と、長方形の形状を有する導波路１４０２及び１４１２とを示すが、これは限定を意図しないことを理解されたい。他の実施形態において、電線及び導波路は種々の形状、サイズ及び構成を有することができる。形状は、限定はしないが、長円形又は他の楕円形の形状、鋭い、若しくは丸みを帯びた縁部を有する八角形、四角形若しくは他の多角形、又は他の形状を含むことができる。さらに、幾つかの実施形態において、電線１４０４及び１４１４は、ヘリカルストランド、ブレード等のより細いゲージワイヤを含むより線、又は個々のストランドから単一の電線への他の結合とすることができる。図示され、本開示を通して説明される電線及び導波路のいずれかが、これらの実施形態のうちの１つ又は複数を含むことができる。
【０１１８】
本明細書において、「ストア」、「ストレージ」、「データストア」、「データ記憶装置」、「データベース」という用語、並びにコンポーネントの動作及び機能に関連する任意の他の情報記憶コンポーネントは、「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を指している。本明細書において説明されるメモリコンポーネントは、揮発性メモリ若しくは不揮発性メモリのいずれかとすることができるか、又は揮発性及び不揮発性両方のメモリを含むことができ、例示であって、限定はしないが、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含むことができることは理解されよう。さらに、リードオンリーメモリ（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おいて、不揮発性メモリを含むことができる。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとしての役割を果たすランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含めることができる。例示であって、限定はしないが、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）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、ＳｙｎｃｈｌｉｎｋＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）及びｄｉｒｅｃｔ  ＲａｍｂｕｓＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）等の数多くの形において入手することができる。さらに、本明細書におけるシステム又は方法の開示されるメモリコンポーネントは、限定されないが、これらの、そして任意の他の適切なタイプのメモリを含むことを意図している。
【０１１９】
さらに、開示される主題は、シングルプロセッサ若しくはマルチプロセッサコンピューターシステム、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ー、並びにパーソナルコンピューター、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、腕時計、タブレットコンピューター、ネットブックコンピューター等）、マイクロプロセッサベース又はプログラマブル家電製品又は産業用電子機器等を含む、他のコンピューターシステム構成で実践できることに留意されたい。例示される態様は、通信ネットワークを通してリンクされる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において実践することもできる。しかしながら、本開示の、全てではないが、幾つかの態様は、スタンドアローンコンピューター上で実践することができる。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールは、ローカルメモリ記憶装置及びリモートメモリ記憶装置の双方の中に位置することができる。
【０１２０】
本明細書において説明される実施形態の幾つかは、本明細書において説明される１つ又は複数の特徴を自動化するのを容易にするために人工知能（ＡＩ）を利用することもできる。例えば、人工知能を用いて、伝達効率を最大化するために、誘電体導波路６０４及び６０６が配置されるべき電線の周囲の位置を判断することができる。複数の実施形態（例えば、既存の通信ネットワークに追加した後に最大の価値／利益を提供する取得セルサイトを自動的に識別することに関連する）は、種々の実施形態を実行するために、ＡＩに基づく種々の方式を利用することができる。さらに、分類器を用いて、取得ネットワークの各セルサイトのランク付け又は優先順位を決定することができる。分類器は、入力属性ベクトルｘ＝（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，．．．，ｘｎ）を、入力が１つのクラスに属する信頼度にマッピングする関数であり、すなわち、ｆ（ｘ）＝信頼度（クラス）である。そのような分類は、ユーザーが自動的に実施されることを望む動作を予測又は推論するために、（例えば分析の有用性及びコストを計算に入れる）確率的解析及び／又は統計に基づく解析を利用することができる。サポートベクトルマシン（ＳＶＭ：support vector machine）は、利用できる分類器の一例である。ＳＶＭは、取り得る入力の空間内で超曲面を見つけることによって動作し、超曲面は非トリガーイベントからトリガー基準を分離しようとする。直観的には、これは、トレーニングデータに近いが、同一ではないデータをテストするために、分類を正確にする。他の有向及び無向モデル分類手法は、例えば、ナイーブベイズ、ベイジアンネットワーク、決定木、ニューラルネットワーク、ファジー論理モデルを含み、独立した異なるパターンを提供する確率的分類モデルを利用することができる。本明細書において用いられるときに、分類は、優先順位のモデルを開発するために利用される統計的回帰も包含する。
【０１２１】
容易に理解されるように、実施形態のうちの１つ又は複数は、暗黙的にトレーニングされる（例えば、ＵＥ挙動を観察すること、運用者の好み、履歴情報、外部情報を受信することによる）だけでなく、明確にトレーニングされる（例えば、汎用トレーニングデータによる）分類器を利用することができる。例えば、ＳＶＭは、分類器コンストラクター及び特徴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することができる。したがって、分類器（複数の場合もある）を用いて、限定はしないが、所定の基準に従って、取得セルサイトのうちのどの取得セルサイトが最大数の加入者に利益を与えることになり、及び／又は取得セルサイトのうちのどの取得セルサイトが既存の通信ネットワークカバレッジに最小値を追加することになるか等を判断することを含む、複数の機能を自動的に学習し、実行することができる。
【０１２２】
本出願における幾つかの状況において使用されるように、幾つかの実施形態において、「コンポーネント」、「システム」等の用語は、コンピューター関連エンティティ、又は１つ若しくは複数の特定の機能を有する使用可能な装置に関連するエンティティを指すか、又は含むことを意図しており、そのエンティティは、ハードウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア又は実行中ソフトウェアのいずれかとすることができる。一例として、コンポーネントは、限定はしないが、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、コンピューター実行可能命令、プログラム及び／又はコンピューターとすることができる。例示であって、限定はしないが、サーバー上で実行されるアプリケーション及びサーバーの両方をコンポーネントとすることができる。１つ又は複数のコンポーネントは、プロセス及び／又は実行のスレッド内に存在する場合があり、コンポーネントは、１つのコンピューター上に局在し、及び／又は２つ以上のコンピューター間に分散される場合がある。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を有する種々のコンピューター可読媒体から実行することができる。コンポーネントは、例えば、１つ又は複数のデータパケット（ローカルシステム内、分散システム内の別のコンポーネントとインタラクトするコンポーネントからのデータ、及び／又はインターネット等のネットワークにわたって、信号を介して他のシステムとインタラクトするコンポーネントからのデータ）を有する信号に従って、ローカル及び／又はリモートプロセスを介して通信することができる。別の例として、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運用される電気回路又は電子回路によって操作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装置とすることができ、プロセッサはその装置の内部又は外部に存在することができ、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。更に別の例として、コンポーネントは、機械部品を用いることなく、電子コンポーネントを通して特定の機能を提供する装置とすることができ、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部分的に与えるソフトウェア又はファームウェアを実行するために、その中にプロセッサを備えることができる。種々のコンポーネントが別々のコンポーネントとして例示されてきたが、例示的な実施形態から逸脱することなく、複数のコンポーネントを単一のコンポーネントとして実現できるか、単一のコンポーネントを複数のコンポーネントとして実現できることは理解されよう。
【０１２３】
さらに、種々の実施形態は、開示される主題を実現するために、コンピューターを制御するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又は任意のその組み合わせを作製するための標準的なプログラミング及び／又はエンジニアリング技法を用いて、方法、装置又は製品として実現することができる。本明細書において使用されるときに、「製品」という用語は、任意のコンピューター可読デバイス、又はコンピューター可読記憶／通信媒体からアクセス可能なコンピュータープログラムを含むことを意図している。例えば、コンピューター可読記憶媒体は、限定はしないが、磁気記憶デバイス（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ）、光ディスク（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）を含むことができる。当然、種々の実施形態の範囲又は趣旨から逸脱することなく、この構成に対して数多くの変更を加えることができることは、当業者は認識されよう。
【０１２４】
さらに、「例」及び「例示的」という言葉は、事例又は例示としての役割を果たすことを意味するために本明細書において使用される。本明細書において「例」又は「例示的」として説明されたいかなる実施形態又は設計も、必ずしも、他の実施形態又は設計より好ましいか、又は有利であると解釈されるべきではない。むしろ、例又は例示的という言葉を使用することは、概念を具体的に提示することを意図している。本出願において使用されるときに、「又は」という用語は、排他的な「又は」ではなく、包含的な「又は」を意味することを意図している。すなわち、別段の指示がない限り、又は文脈において明らかでない限り、「ＸがＡ又はＢを利用する」は、自然な包含的置換のいずれかを意味することを意図している。すなわち、ＸがＡを利用する、ＸがＢを利用する、又はＸがＡ及びＢの両方を利用する場合には、上記の事例のうちのいずれのもとにおいても、「ＸがＡ又はＢを利用する」が満たされる。さらに、本出願及び添付の特許請求の範囲において用いられる冠詞「一（"a" and "an"）」は、一般に、別段の指示がない限り又は単数形を対象とすることが文脈から明らかでない限り、「１つ又は複数」を意味すると解釈されるべきである。
【０１２５】
さらに、「ユーザー機器」、「移動局」、「モバイル加入者局」、「アクセス端末」、「端末」、「ハンドセット」、「モバイルデバイス」のような用語（及び／又は類似の専門用語を表す用語）は、データ、制御、音声、ビデオ、サウンド、ゲーム又は実質的に任意の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搬送するために、ワイヤレス通信サービスの加入者又はユーザーによって利用されるワイヤレスデバイスを指すことができる。上記の用語は、本明細書において、そして関連する図面を参照しながら、交換可能に利用される。
【０１２６】
さらに、「ユーザー」、「加入者」、「顧客」、「消費者」等の用語は、その用語間の特定の差異が文脈において正当化されない限り、全体を通して交換可能に利用される。そのような用語は、実在する人間、又はシミュレートされた視覚、音声認識等を提供することができる、人工知能（例えば、複雑な数学的な形式に少なくとも基づいて推論する能力）を通してサポートされる自動化されたコンポーネントを指すことができることは理解されたい。
【０１２７】
本明細書において用いられるときに、「プロセッサ」という用語は、限定はしないが、シングルコアプロセッサ、ソフトウェアマルチスレッド実行能力を有するシングルプロセッサ、マルチコアプロセッサ、ソフトウェアマルチスレッド実行能力を有するマルチコアプロセッサ、ハードウェアマルチスレッド技術を用いるマルチコアプロセッサ、並列プラットフォーム、分散共有メモリを有する並列プラットフォームを含む、実質的に任意のコンピューティング処理ユニット又はデバイスを指すことができる。さらに、プロセッサは、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（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ー（ＰＬＣ）、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又は本明細書において説明される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを指すことができる。プロセッサは、ユーザー機器の空間利用を最適化するか、又は性能を向上させるために、限定はしないが、分子又は量子ドットに基づくトランジスタ、スイッチ及びゲート等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。また、プロセッサは、コンピューティング処理ユニットの組み合わせとして実現することもできる。
【０１２８】
ここで、図１５を参照すると、導波通信システム１５５０の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図が示される。動作時に、送信デバイス１５００が、通信ネットワーク又は他の通信デバイスから、データを含む１つ又は複数の通信信号１５１０を受信し、伝送媒体１５２５を介して送信デバイス１５０２にデータを搬送する導波１５２０を生成する。送信デバイス１５０２は、導波１５２０を受信し、それらの導波を、通信ネットワーク又は他の通信デバイスに伝送するための、データを含む通信信号１５１２に変換する。１つ又は複数の通信ネットワークは、セルラー音声及びデータネットワーク、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、衛星通信ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク又は他のワイヤレスネットワークのような、ワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。１つ又は複数の通信ネットワークは、電話網、イーサネットネットワーク、ローカルエリアネットワーク、インターネットのようなワイドエリアネットワーク、ブロードバンドアクセスネットワーク、ケーブルネットワーク、光ファイバーネットワーク又は他の有線ネットワークのような、有線通信ネットワークを含むことができる。通信デバイスは、ネットワークエッジデバイス、ブリッジデバイス若しくはホームゲートウェイ、セットトップボックス、ブロードバンドモデム、電話アダプター、アクセスポイント、基地局、若しくは他の固定通信デバイス、車載ゲートウェイ、ラップトップコンピューター、タブレット、スマートフォン、セルラー電話のようなモバイル通信デバイス、又は他の通信デバイスを含むことができる。
【０１２９】
一例示的な実施形態において、導波通信システム１５５０は、双方向動作することができ、送信デバイス１５００は、通信ネットワーク又はデバイスから、他のデータを含む１つ又は複数の通信信号１５１２を受信し、伝送媒体１５２５を介して他のデータを送信デバイス１５００に搬送する導波１５２２を生成する。この動作モードにおいて、送信デバイス１５０２は、導波１５２２を受信し、その導波を、通信ネットワーク又はデバイスに伝送するための、他のデータを含む通信信号１５１０に変換する。
【０１３０】
伝送媒体１５２５は、誘電体材料によって取り囲まれる少なくとも１つの内側部分を有する電線又は他の導体若しくは内側部分を含むことができ、誘電体材料は、外面と、対応する外周とを有する。一例示的な実施形態において、伝送媒体１５２５は、電磁波の伝送を導波する単線伝送線路として動作する。伝送媒体１５２５が単線伝送システムとして実現されるとき、それは電線を含むことができる。電線は絶縁又は非絶縁、及び単線又はより線とすることができる。他の実施形態において、伝送媒体１５２５は、電線束、ケーブル、ロッド、レール、パイプを含む、他の形状又は構成の導体を含むことができる。さらに、伝送媒体１５２５は、誘電体パイプ、ロッド、レール又は他の誘電体部材のような非導体；導体及び誘電体材料の組み合わせ又は他の導波伝送媒体を含むことができる。伝送媒体１５２５は、別の状況では、図１〜図１４に関連して上記で論じられた伝送媒体のいずれかを含むことができることに留意されたい。
【０１３１】
一例示的な実施形態によれば、導波１５２０及び１５２２は、自由空間／空気を介しての無線伝送、又は電線の導体を通しての電力若しくは信号の従来の伝搬と対比することができる。詳細には、導波１５２０及び１５２２は、伝送媒体の表面の全体又は一部を取り囲み、低損失で、伝送媒体に沿って送信デバイス１５００から送信デバイス１５０２に、又はその逆に伝搬する表面波及び他の電磁波である。導波１５２０及び１５２２は、伝送媒体１５２５の主に又は実質的に外部に存在する場構造（例えば、電磁場構造）を有することができる。導波１５２０及び１５２２の伝搬に加えて、伝送媒体１５２５は、任意選択で、１つ又は複数の電気回路の一部として従来通りに電力又は他の通信信号を伝搬する１つ又は複数の電線を含むことができる。
【０１３２】
ここで図１６を参照すると、送信デバイス１５００又は１５０２の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図が示される。送信デバイス１５００又は１５０２は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１６００、送受信機１６１０、及び結合器１６２０を含む。
【０１３３】
動作の一例において、通信インターフェースは、第１のデータを含む通信信号１５１０又は１５１２を受信する。種々の実施形態において、通信インターフェース１６００は、ＬＴＥ若しくは他のセルラー音声及びデータプロトコル、８０２．１１プロトコル、ＷＩＭＡＸプロトコル、超広帯域プロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅプロトコル、直接放送衛星（ＤＢＳ）若しくは他の衛星通信プロトコル、又は他のワイヤレスプロファイルのような、ワイヤレス標準プロトコルに従ってワイヤレス通信信号を受信するためのワイヤレスインターフェースを含むことができる。それに加えて、又はその代わりに、通信インターフェース１６００は、イーサネットプロトコル、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコル、ケーブルによるデータサービスインターフェース標準（ＤＯＣＳＩＳ）プロトコル、デジタル加入者線（ＤＳＬ）プロトコル、ファイヤウォール（ＩＥＥＥ１３９４）プロトコル、又は他の有線プロトコルに従って動作する有線インターフェースを含む。標準規格に基づくプロトコルに加えて、通信インターフェース１６００は、他の有線プロトコル又は無線プロトコルとともに動作することができる。さらに、通信インターフェース１６００は、任意選択で、複数のプロトコルレイヤを含むプロトコルスタックとともに動作することができる。
【０１３４】
動作の一例において、送受信機１６１０は、第１のデータを搬送する通信信号１５１０又は１５１２に基づいて、第１の電磁波を生成する。第１の電磁波は、少なくとも１つの搬送波周波数と、少なくとも１つの対応する波長とを有する。種々の実施形態において、送受信機１６１０は伝送媒体１５２５の外周より短い対応する波長を有する搬送波周波数において動作するマイクロ波送受信機である。搬送波周波数は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚのミリメートル波周波数帯域内に存在することができる。１つの動作モードにおいて、送受信機１６１０は、ミリメートル波帯域内の第１の電磁信号を伝送するために１つ又は複数の通信信号１５１０又は１５１２を単にアップコンバートする。別の動作モードにおいて、通信インターフェース１６００は、通信信号１５１０又は１５１２をベースバンド信号若しくはベースバンド付近の信号に変換するか、又は通信信号１５１０若しくは１５１２から第１のデータを抽出し、送受信機１６１０が、送信するために、第１のデータ、ベースバンド信号又はベースバンド付近の信号を変調する。
【０１３５】
動作の一例において、結合器１６２０が、第１の電磁波を伝送媒体１５２５に結合する。結合器１６２０は、誘電体導波路結合器、又は図１〜図１４に関連して説明された結合器及び結合デバイスのいずれかによって実現することができる。一例示的な実施形態において、伝送媒体１５２５は、外面を有する誘電体材料によって取り囲まれる電線又は他の内側要素を含む。誘電体材料は、伝送媒体１５２５の外面上に絶縁被覆、誘電体コーティング又は他の誘電体を含むことができる。内側部分は、誘電体若しくは他の絶縁体、導体、空気若しくは他の気体若しくは空所、又は１つ若しくは複数の導体を含むことができる。
【０１３６】
動作の一例において、伝送媒体１５２５への第１の電磁波の結合は、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、非対称モードと、任意選択で、基本（対称）モード又は他の非対称モード（非基本）モードを含む１つ又は複数の他のモードとを含む少なくとも１つの導波モードを介して、伝送媒体の誘電体材料の外面に沿って伝搬するように導波される。誘電体材料の外面は、絶縁被覆、誘電体コーティング又は他の誘電体の外面とすることができる。一例示的な実施形態において、送受信機１６１０によって生成される第１の電磁波は、対称モードを含む少なくとも１つの導波モードを介して結合器に沿って伝搬するように導波され、結合器と伝送媒体との間の接合部は、第２の電磁波の非対称モードと、任意選択で、第２の電磁波の対称モードとを誘導する。
【０１３７】
一例示的な実施形態において、伝送媒体１５２５は、外面と、対応する外周とを有する単線伝送媒体であり、結合器１６２０は、第１の電磁波を単線伝送媒体に結合する。詳細には、単線伝送媒体への第１の電磁波の結合は、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、少なくとも１つの非対称モードと、任意選択で、対称モード及び他の非対称モードとを含む少なくとも１つの導波モードを介して単線伝送媒体の外面に沿って伝搬するように導波され、少なくとも１つの搬送波周波数はミリメートル波周波数帯域内にあり、少なくとも１つの対応する波長は、単線伝送媒体の外周より短い。１つの動作モードにおいて、第１の電磁波は、対称モードを含む少なくとも１つの導波モードを介して結合器に沿って伝搬するように導波され、結合器と伝送媒体との間の接合部が、第２の電磁波の非対称モードと、存在するときに、第２の電磁波の対称モードとを誘導する。
【０１３８】
これまでの説明は、送信機としての送受信機１６１０の動作に焦点を合わせてきたが、送受信機１６１０は、結合器１６２０を介して単線伝送媒体から第２のデータを搬送する電磁波を受信し、通信インターフェース１６００を介して、第２のデータを含む通信信号１５１０又は１５１２を生成するように動作することもできる。伝送媒体１５２５の誘電体材料の外面に沿って同じく伝搬する第３の電磁波が第２のデータを搬送する実施形態を考える。また、結合器１６２０は、伝送媒体１５２５から第３の電磁波を結合し、第４の電磁波を形成する。送受信機１６１０は第４の電磁波を受信し、第２のデータを含む第２の通信信号を生成する。通信インターフェース１６００は、第２の通信信号を通信ネットワーク又は通信デバイスに送る。
【０１３９】
ここで図１７を参照すると、電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示す図が示される。この実施形態において、空気内の伝送媒体１５２５は、内側導体１７００と、誘電体材料の絶縁被覆１７０２とを含み、断面で示される。その図は、非対称モードを有する導波の伝搬によって生成される異なる電磁場強度を表す異なるグレースケールを含む。導波は、波を導波する役割を果たす伝送媒体１５２５の主に又は実質的に外部に存在する場構造を有する。導体１７００の内部の領域は、ほとんど、又は全く場を有しない。同様に、絶縁被覆１７０２内部の領域は、低い場強度を有する。電磁場強度の大部分は、絶縁被覆１７０２の外面にあり、それに極めて近接しているローブ１７０４内に分布する。非対称導波モードの存在は、絶縁被覆１７０２の外面の上部及び下部における高い電磁場強度によって示され、絶縁被覆１７０２の他の側の非常に小さな場強度とは対照的である。
【０１４０】
図示される例は、１．１ｃｍの直径を有する電線と、０．３６ｃｍの厚さの誘電体絶縁材とによって導波される３８ＧＨｚ波に対応する。電磁波は伝送媒体１５２５によって導波され、場強度の大部分が、絶縁被覆１７０２の外部にある空気内に集中するので、導波は、非常に低い損失で、伝送媒体１５２５の下流に向かって長手方向に伝搬することできる。
【０１４１】
一例示的な実施形態において、この特定の非対称伝搬モードは、非対称モードの下側カットオフ周波数の限られた範囲（＋２５％等）内に入る周波数を有する電磁波によって伝送媒体１５２５上に誘導される。絶縁被覆１７０２によって取り囲まれる内側導体１７００を含む図示されるような実施形態の場合、このカットオフ周波数は、絶縁被覆１７０２及び内側導体１７００の寸法及び特性に基づいて異なる可能性があり、所望のモードパターンを有するように実験的に決定することができる。下側カットオフ周波数より低い周波数では、非対称モードは、伝送媒体１５２５内に誘導するのは難しく、わずかな距離を除けば、伝搬することができない。カットオフ周波数付近の限られた周波数範囲を超えて周波数が高くなるにつれて、非対称モードは、絶縁被覆１７０２の更に内側に向かってシフトする。カットオフ周波数よりはるかに高い周波数では、場強度はもはや絶縁被覆の外部に集中するのではなく、絶縁被覆１７０２の主に内部に存在する。伝送媒体１５２５が電磁波に強い導波をもたらし、依然として伝搬は可能ではあるが、周囲空気とは対照的に、絶縁被覆１７０２内の伝搬に起因して損失が増加することによって、範囲が更に限られる。
【０１４２】
ここで図１８を参照すると、電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示す図が示される。詳細には、図１７に類似の図が、類似の要素を参照するために使用される共通の参照番号とともに示される。
【０１４３】
示される例は、１．１ｃｍの直径を有する電線と、０．３６ｃｍの厚さの誘電体絶縁材とによって導波される６０ＧＨｚ波に対応する。波の周波数はカットオフ周波数の限られた範囲を超えるので、非対称モードが、絶縁被覆１７０２の内部にシフトされている。詳細には、場強度は、絶縁被覆１７０２の主に内部に集中する。伝送媒体１５２５は電磁波に強い導波をもたらし、依然として伝搬は可能であるが、絶縁被覆１７０２内の伝搬に起因して損失が増加することによって、図１７の実施形態と比べると、範囲が更に限られる。
【０１４４】
ここで、図１９を参照すると、送信デバイスの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図が示される。詳細には、図１６に類似の図が、類似の要素を参照するために使用される共通の参照番号とともに提示される。送信デバイス１５００又は１５０２は、データを含む通信信号１５１０又は１５１２を受信する通信インターフェース１６００を含む。送受信機１６１０は、第１のデータを搬送する通信信号１５１０又は１５１２に基づいて、第１の電磁波を生成し、第１の電磁波は少なくとも１つの搬送波周波数を有する。結合器１６２０が、第１の電磁波を、誘電体材料によって取り囲まれる少なくとも１つの内側部分を有する伝送媒体１５２５に結合し、誘電体材料は、外面と、対応する外周とを有する。第１の電磁波は伝送媒体に結合され、第２の電磁波を形成し、第２の電磁波は、少なくとも１つの導波モードを介して誘電体材料の外面に沿って伝搬するように導波される。少なくとも１つの導波モードは、下側カットオフ周波数を有する非対称モードを含み、少なくとも１つの搬送波周波数は、下側カットオフ周波数の限られた範囲内に入るように選択される。
【０１４５】
送信デバイス１５００又は１５０２は、任意選択のトレーニングコントローラー１９００を含む。一例示的な実施形態において、トレーニングコントローラー１９００は、スタンドアローンプロセッサ、又は送信デバイス１５００若しくは１５０２の１つ又は複数の他の構成要素と共有されるプロセッサによって実現される。トレーニングコントローラー１９００は、第２の電磁波を受信するために結合される少なくとも１つの遠隔送信デバイスから送受信機１６１０によって受信されるフィードバックデータに基づいて、下側カットオフ周波数の限られた範囲内に入るように少なくとも１つの搬送波周波数を選択する。
【０１４６】
一例示的な実施形態において、遠隔送信デバイス１５００又は１５０２によって送信される第３の電磁波は第２のデータを搬送し、第３の電磁波も伝送媒体に１５２５の誘電体材料の外面に沿って伝搬する。第２のデータは、フィードバックデータを含むように生成することができる。動作時に、結合器１６２０は伝送媒体１５２５から第３の電磁波も結合し、第４の電磁波を形成し、送受信機は第４の電磁波を受信し、第４の電磁波を処理して、第２のデータを抽出する。
【０１４７】
一例示的な実施形態において、トレーニングコントローラー１９００は、フィードバックデータに基づいて、複数の候補周波数を評価し、複数の候補周波数のうちの１つとして、下側カットオフ周波数の限られた範囲内に入る少なくとも１つの搬送波周波数を選択するように動作する。例えば、候補周波数は、ミリメートル波帯域内にあること、伝送媒体１５２５の外周より長い波長を有すること、伝送媒体１５２５の一部を構成する導体内の電子の平均衝突頻度未満であることのような基準に基づいて、特定の伝送媒体１５２５及び選択された非対称モードの場合のカットオフ周波数付近の周波数の限られた範囲を示す実験結果に基づいて、及び／又は実験結果若しくはシミュレーションに基づいて、選択することができる。
【０１４８】
以下の例を検討する。送信デバイス１５００は、テストデータを含む複数の導波を、対応する複数の候補周波数において、伝送媒体１５２５に結合された遠隔送信デバイス１５０２に送信することによって、トレーニングコントローラー１９００の制御下で動作を開始する。テストデータは、信号の特定の候補周波数を示している。遠隔送信デバイス１５０２のトレーニングコントローラー１９００は、適切に受信された任意の導波からテストデータを受信し、最良の候補周波数、許容可能な候補周波数のセット、又は候補周波数の順位序列を決定する。この単数又は複数の候補周波数は、受信信号強度、ビット誤り率、パケット誤り率、信号対雑音比、又は遠隔送信デバイス１５０２の送受信機１６１０によって生成される他の最適化基準等の１つ又は複数の最適化基準に基づいて、トレーニングコントローラー１９００によって生成される。トレーニングコントローラー１９００は、１つ又は複数の候補周波数を示すフィードバックデータを生成し、そのフィードバックデータを、送信デバイス１５００に送信するために送受信機１６１０に送る。その後、送信デバイス１５００及び１５０２は、示された１つ又は複数の搬送波周波数を利用して、互いに通信することができる。
【０１４９】
上記の手順は開始又は初期化動作モードにおいて説明されたが、各送信デバイス１５００又は１５０２は、他の時点においても、テスト信号を送ることができるか、又は別の方法で候補周波数を評価することができる。一例示的な実施形態において、送信デバイス１５００と１５０２との間の通信プロトコルは、定期的なテストモードを含むことができ、候補周波数のサブセットのフルテスト、又はより限られたテストがテストされ、評価される。他の動作モードにおいて、外乱、気象条件等に起因する性能の劣化によって、そのようなテストモードの再試行をトリガーすることができる。一例示的な実施形態において、送受信機１６１０の受信機帯域幅は、全ての候補周波数を含むほど十分に広いか、又はトレーニングコントローラー１９００によって、送受信機１６１０の受信機帯域幅が全ての候補周波数を含むほど十分に広いトレーニングモードに選択的に調整することができる。
【０１５０】
上記の導波は、伝送媒体１５２５の外側誘電体表面の外面上を伝搬するものと説明されてきたが、裸電線の外面を含む、伝送媒体１５２５の他の外面も同様に利用することができる。さらに、トレーニングコントローラー１９００は、非対称モードの下側カットオフ周波数の限られた範囲内に入る候補周波数を選択するものとこれまで説明されてきたが、非対称モードを用いて、又は用いることなく、候補周波数が任意の特定のモードの下側カットオフ周波数の限られた範囲内に入るか否かを考慮して、又は考慮することなく、トレーニングコントローラー１９００を用いて、スループット、パケット誤り率、信号強度、信号対雑音比、信号対雑音＋干渉比、マルチチャネルシステムにおけるチャネル分離、及び／又は他の性能基準のような１つ又は複数の性能基準に基づいて、伝送媒体１５２５に沿った伝搬を最適化するか、実質的に最適化するか、又はパレート最適にする候補周波数を確立することができる。
【０１５１】
図２０は、本明細書において説明される種々の態様による、送信デバイスの一例の非限定的な実施形態のブロック図である。特に、送信デバイス２０００（この送信デバイスは、例えば、送信デバイス１５００若しくは１５０２又は他の送信デバイスを含むことができる）が示されており、送信デバイス２０００は、複数の送受信機２０２０、２０２０’（これらの送受信機は、例えば、送受信機１６１０又は他の送受信機を含むことができる）を備え、各送受信機は、対応する導波路２０２２、２０２２’及び結合器２００４、２００４’に結合される送信側デバイス（又は送信機）及び／又は受信側デバイス（又は受信機）を有する。複数の結合器２００４、２００４’（これらの結合器は、例えば、結合器１６２０又は他の結合器を含むことができる）は、まとめて「結合モジュール」と呼ぶことができる。結合モジュールのような各結合器２００４又は２００４’は、送受信機２０２０又は２０２０’の送信側デバイスから導波路２０２２又は２０２２’を介して、第１のデータを搬送する電磁波２００６又は２００６’を受信する受信部分２０１０又は２０１０’を含む。結合器２００４又は２００４’の誘導部分２０１２又は２０１２’は、電磁波２００６又は２００６’を伝送媒体２００２に結合するために、電磁波２００６又は２００６’を接合部２０１４に誘導する。図示の実施形態において、接合部２０１４は空隙を有するが、しかしながら、空隙を有する他の構成及び空隙を有さない他の構成の双方が可能である。誘導部分２０１２又は２０１２’は、接合部２０１４において終端する先細りの端部２０１５又は２０１５’を含むことができる。
【０１５２】
各電磁波２００６又は２００６’は、少なくとも第１の導波モードを介して、結合器の外面上若しくは結合器内のいずれか、又はその組み合わせを伝搬する。結合部２０１４を介した電磁波２００６及び２００６’の伝送媒体２００２への結合は、少なくとも１つの第１の導波モードと異なる少なくとも１つの第２の導波モードを介して、伝送媒体２００２の外面に沿って伝搬するように導波される複数の電磁波２００８及び２００８’を形成、生成、結合又は誘導する。伝送媒体２００２は、単線伝送媒体、又は伝送媒体２００２の外面に沿って電磁波２００８及び２００８’の伝搬をサポートして第１のデータを搬送する他の伝送媒体とすることができる。図１７に関連して上述したように、電磁波２００８及び２００８’は、この波を導波する役割を担う伝送媒体２００２の主に又は実質的に外側に存在する場構造を有することができる。
【０１５３】
種々の実施形態において、電磁波２００６及び２００６’は、排他的に又は実質的に排他的に対称（基本）モードを含むことができる１つ又は複数の第１の導波モードを介して、結合器２００４及び２００４’に沿って伝搬するが、それに加えて又は代替的に、他のモードを任意選択で含めることができる。これらの実施形態に従って、電磁波２００８及び２００８'の少なくとも１つの第２の導波モードは、それぞれ結合器２００４又は２００４’に沿って伝搬する電磁波２００６及び２００６’の導波モードには含まれない、少なくとも１つの非対称モードを含む。動作時、接合部２０１４は、任意選択で対称（又は基本）モードを含むように伝送媒体２００２上に電磁波２００８及び２００８’を誘導するが、結合器２００４又は２００４’に沿って伝搬する電磁波２００６又は２００６’の導波モードに含まれない１つ又は複数の非対称（又は非基本）モードも含む。
【０１５４】
より一般的に、電磁波２００６又は２００６’の少なくとも１つの第１の導波モードを、モードのセットＳ１によって規定することを検討する。ここで、
【数１】
0006457089.tif 000002
である。そして、個々のモードｍ１１、ｍ１２、ｍ１３、．．．はそれぞれ、わずかな距離より長く伝搬する、すなわち、受信端２０１０又は２０１０’から他方の端部２０１５又は２０１５’まで結合器２００４又は２００４’の導波部２０１２の長さに沿って伝搬する対称（基本）モード又は非対称（非基本）モードのいずれかとすることができる。
【０１５５】
また、電磁波２００８又は２００８’の少なくとも１つの第２の導波モードを、モードのセットＳ２によって規定することを検討する。ここで
【数２】
0006457089.tif 000003
である。そして、個々のモードＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、．．．はそれぞれ、わずかな距離より長く伝送媒体２００２の長さに沿って伝搬する、すなわち、伝送媒体２００２上の異なる場所において結合される遠隔送信デバイスに達するほど十分に伝搬する対称モード又は非対称モードのいずれかとすることができる。
【０１５６】
種々の実施形態において、少なくとも１つの第１の導波モードが少なくとも１つの第２の導波モードとは異なるという条件は、Ｓ１≠Ｓ２であることを意味する。特に、Ｓ１はＳ２の真部分集合とすることができ、Ｓ１はＳ２の真部分集合とすることができ、又は、例えば、結合器２００４及び２００４’によって使用される媒体が伝送媒体２００２とは異なる場合、Ｓ１とＳ２との共通集合は空集合とすることができ、セットＳ１及びＳ２間に共通のモードが存在しない場合、共通集合は別様に空とすることができる。
【０１５７】
送信機としての動作に加えて、送信デバイス２０００は、受信機としても動作することができるか、又は受信機も含むことができる。この動作モードにおいて、複数の電磁波２０１８及び２０１８’が第２のデータを搬送し、その電磁波も伝送媒体２００２の外面に沿って伝搬するが、電磁波２００８及び２００８’の反対方向に伝搬する。各接合部２０１４が伝送媒体２００２からの電磁波２０１８又は２０１８’のうちの１つを結合して、電磁波２０１６又は２０１６’を形成し、電磁波２０１６又は２０１６’は、導波部２０１２又は２０１２’によって、対応する送受信機２０２０又は２０２０’の受信機に導波される。
【０１５８】
種々の実施形態において、複数の第２の電磁波２００８及び２００８’によって搬送される第１のデータは、互いに異なる複数のデータストリームを含み、複数の第１の電磁波２００６又は２００６’のそれぞれが複数のデータストリームのうちの１つを搬送する。より一般的には、送受信機２０２０又は２０２０’は、時分割多重化、周波数分割多重化又はモード分割多重化を介して、同じデータストリーム又は異なるデータストリームのいずれかを搬送するように動作する。このようにして、ＭＩＭＯ伝送システムとともに、送受信機２０２０又は２０２０’を用いて、方位ダイバーシティ、巡回遅延ダイバーシティ、空間コーディング、空間時間ブロックコーディング、空間周波数ブロックコーディング、ハイブリッド空間時間／周波数ブロックコーディング、シングルストリームマルチカプラー空間マッピング又は他のＭＩＭＯ送信／受信方式のような１つ又は複数のＭＩＭＯモードを介して、全二重データを送信及び受信することができる。
【０１５９】
送信デバイス２０００は、２つの送受信機２０２０及び２０２０’並びに２つの結合器２００４及び２００４’が伝送媒体２００２の頂部及び底部に配置されて示されているが、他の構成は、結合器２００４及び２００４’の異なる方位、例えば０及びπ／２の方位、又は互いに対して他の角度偏差若しくは空間偏差を含むことができる。他の構成は、３つ以上の送受信機及び対応する結合器を備えることができる。例えば、４つの送受信機２０２０、２０２０’．．．及び４つの結合器２００４、２００４’．．．を有する送信デバイス２０００は、円筒形の伝送媒体の外面の周りで方位角に、０、π／２、π、及び３π／４の等距離の方位で配置することができる。更なる例を検討すると、ｎ個の送受信機２０２０、２０２０’．．．を有する送信デバイス２０００は、円筒形の伝送媒体の外面の周りで方位角に、２π／ｎ離間した角度で配置されたｎ個の結合器２００４、２００４’を備えることができる。
【０１６０】
一実施形態において、送受信機２０２０及び２０２０’は、データを変調して、電磁波２００６及び２００６’を、対応する結合器２００４及び２００４’上に生成するように構成されている。結合器２００４及び２００４’はそれぞれ、対応する電磁波２００６及び２００６’の少なくとも一部を伝送媒体２００２に結合するように構成されている。特に、各結合器は、複数の導波モードのうちの異なる導波モードを介して、伝送媒体２００２の外面に沿って伝搬する複数の電磁波２００８又は２００８’のうちの１つを生成する。
【０１６１】
電磁波２００８の導波モードを、モードのセットＳ２によって規定することを検討する。ここで、
【数３】
0006457089.tif 000004
である。また、個々のモードＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、．．．は、微小な距離（trivial distance）よりも長い伝送媒体２００２の長さに沿って伝搬する、すなわち、伝送媒体２００２の異なる位置において結合される遠隔送信デバイスに達するのに十分に伝搬する、対称（又は基本）モード又は非対称（又は非基本）モードのいずれかとすることができる。電磁波２００８’の導波モードを、モードのセットＳ２によって規定することを更に検討する。ここで
【数４】
0006457089.tif 000005
である。また、個々のモードＭ２１’、Ｍ２２’、Ｍ２３’、．．．はそれぞれ、微小な距離よりも長い伝送媒体２００２の長さに沿って伝搬する、すなわち、遠隔送信デバイスに達するのに十分に伝搬する、対称（又は基本）モード又は非対称（又は非基本）モードのいずれかとすることができる。
【０１６２】
種々の実施形態において、複数の導波モードのうちの異なる導波モードを介して伝送媒体２００２の外面に沿って伝搬する複数の電磁波２００８又は２００８’の条件は、Ｓ２≠Ｓ２’である特定の場合を暗示している。この特定の場合において、Ｓ２はＳ２’の真部分集合とすることができ、Ｓ２’はＳ２の真部分集合とすることができ、又はＳ２とＳ２’との共通集合は空集合とすることができる。更なる例において、Ｓ２及びＳ２’の個々のモードは、異なる順序であることによって、又は方位、回転等の異なる特性を有することによって、互いに異なることができる。
【０１６３】
以下の事例、すなわち、
【数５】
0006457089.tif 000006
であり、また更に、Ｍ２１及びＭ２１’の双方が、０及びπ／２の方位において配置された対応する結合器２００４及び２００４’によって生成される１次双極子（first-order dipole）（非基本）モードである事例を検討する。この例において、モードＭ２１及びＭ２１’は、物理的に同じモードを有しているが、角度偏差によって互いに異なる。Ｍ２１とＭ２１’との間の角度偏差は、モード分割多重方式において利用することができる。特に、モードＭ２１を介して生成及び送信されるシンボルは、モードＭ２１’を介して生成及び送信されるシンボルと、伝送媒体２００２を共有することができる。これらのモード間の角度偏差を用いて、モードＭ２１を介して送信されるシンボルとモードＭ２１’を介して同時に送信されるシンボルとの間のシンボル間干渉（ＩＳＩ）を低減することができる。以下の図２１〜図２３に関連して、幾つかの任意選択的な機能及び特徴を含む更なる例が説明される。
【０１６４】
ここで図２１を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、電磁分布の複数の例の非限定的な実施形態を示す図が示されている。電磁分布２１００及び２１０２は、電磁波、例えば、図２０に関連して提示される２００８及び２００８’を介してデータを搬送するのに用いられるモード分割多重方式の特定の導波モードに対応する。この実施形態において、伝送媒体２００２は空気中にあり、断面図で示されているように、内部導体と誘電体材料の絶縁被覆とを備える。これらの図２１００及び２１０２は、異なる非対称（非基本）モードを有する導波の伝搬によって生成される、異なる電磁場強度を表す異なるグレースケールを含む。図示のように、各導波は、波を導波する役割を担う伝送媒体２００２の主に又は実質的に外側に存在する場構造を有する。
【０１６５】
これらの例に従って、電磁分布２１００は導波モードＭ２１に対応し、電磁分布２１０２は導波モードＭ２１’に対応し、これらの導波モードは図２０の結合器２００４及び２００４’等の対応する結合器によって生成され、これらの結合器は０及びπ／２の方位において配置されている。この場合、導波モードＭ２１及びＭ２１’は、異なる方位を有する１次双極子に対応する。特に、導波モードＭ２１及びＭ２１’はそれぞれ、伝送媒体２００２の長手方向軸に対して方位が変動する電磁場強度を有する。
【０１６６】
図示される例において、導波モードＭ２１は、方位０ラジアン及びπラジアンを中心としたローブを含む電磁場パターンを有する。導波モードＭ２１’は、方位π／２ラジアン及び３π／２ラジアンを中心としたローブを含む電磁場パターンを有する。
【０１６７】
上述したように、Ｍ２１とＭ２１’との間の角度偏差は、モード分割多重方式において利用することができる。特に、モードＭ２１を介して生成及び送信されるシンボルは、モードＭ２１’を介して生成及び送信されるシンボルと、伝送媒体２００２を共有することができる。これらのモード間の角度偏差を用いて、モードＭ２１を介して送信されるシンボルとモードＭ２１’を介して同時に送信されるシンボルとの間のシンボル間干渉（ＩＳＩ）を低減することができる。導波モードＭ２１のローブの方位（０ラジアン及びπラジアン）は、導波モードＭ２１’の電磁場パターンの極小値に対応する。さらに、導波モードＭ２１’のローブの方位（π／２ラジアン及び３π／２ラジアン）は、導波モードＭ２１の電磁場パターンの極小値に対応する。Ｍ２１を介して送信される１つのシンボルにおける高い場強度の方位を、Ｍ２１’を介して送信される相対的により低い場強度の方位と併置することによって、これらのシンボルを、シンボル間干渉をほとんど伴わずに、伝送媒体２００２上で同時に送信することが可能になる。
【０１６８】
ここで図２２を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、伝搬パターンの複数の例の非限定的な実施形態を示す図が示されている。これらの例に従って、伝搬パターン２２００は、左（反時計）回りに螺旋状に伝搬する導波モードＭ２１に対応する。伝搬パターン２２０２は、右（時計）回りに螺旋状に伝搬する導波モードＭ２１’に対応する。この場合、導波モードＭ２１及びＭ２１’は、方位が変動する任意の非対称電磁場パターンに対応する。各導波、例えば、電磁波２００８及び２００８’が伝送媒体２００２に沿って長手方向に伝搬するのにつれて、電磁場パターンは、図示の螺旋パターンにおいて長手方向変位に応じて均一に回転する。したがって、Ｍ２１の電磁場強度は、第１の回転方向を介して伝送媒体２００２の長手方向軸に沿って螺旋状に変動し、Ｍ２１’の電磁場強度は、第２の回転方向を介して伝送媒体２００２の長手方向軸に沿って螺旋状に変動する。
【０１６９】
上述したように、Ｍ２１とＭ２１’との間の螺旋伝搬における差異は、モード分割多重方式において利用することができる。特に、モードＭ２１を介して生成及び送信されるシンボルは、モードＭ２１’を介して生成及び送信されるシンボルと、伝送媒体２００２を共有することができる。遠隔受信側デバイスにおける結合器は、Ｍ２１’を減衰しながらＭ２１を受信するか、又はＭ２１を減衰しながらＭ２１’を受信するように設計及び方向付けをして、モードＭ２１を介して送信されるシンボルとモードＭ２１’を介して同時に送信されるシンボルとの間のシンボル間干渉（ＩＳＩ）を低減することができる。
【０１７０】
ここで図２３を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、電磁分布の複数の例の非限定的な実施形態を示す図が示されている。これらの例に従って、電磁分布２３０４及び２３０６は、左（反時計）回りに螺旋状に伝搬する導波モードＭ２１に対応する。電磁分布２３００及び２３０２は、右（時計）回りに螺旋状に伝搬する導波モードＭ２１’に対応する。図示の例では、導波モードＭ２１及びＭ２１’は、初めは、方位０ラジアン及びπラジアンを中心としたローブを含む電磁場パターンを有するが、他の基本電磁場パターンも同様に可能である。初めの電磁場パターンは、初めは同じ方向に向けられるが、範囲（０〜２π）内の任意の角度オフセットが他の実施形態において同様に可能である。 
【０１７１】
各導波、例えば、図２０に関連して論述される電磁波２００８及び２００８’が伝送媒体に沿って長手方向に伝搬につれて、電磁場パターンは、螺旋パターンの長手方向変位に応じて均一に回転する。或る時間Δｔの後、Ｍ２１の電磁場パターンは、角度変位ΔΦ１にわたって時計回りに回転し、Ｍ２１の電磁場パターンは、角度変位ΔΦ２にわたって反時計回りに回転する。幾つかの実施形態において、各方向における螺旋回転は均一であるので、したがって、
【数６】
0006457089.tif 000007
である。しかしながら、他の場合において、
【数７】
0006457089.tif 000008
である。例えば、伝送媒体が１つの方向において螺旋状に撚り合わされている場合、螺旋モードは、螺旋ストランドの同じ方向において生成されるのか、又は螺旋ストランドの方向に反して生成されるのかに応じて、異なる回転速度を有することができる。一定の期間Δｔにおける、この回転速度の差異は、不均等な角度変位ΔΦ１及びΔΦ２をもたらす。
【０１７２】
ここで、図２４を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、導波通信システムの一例の非限定的な実施形態を示す図が示される。図１５に関連して説明されたシステム１５５０と同様に、送信デバイス１５００が、通信ネットワーク又は他の通信デバイスから、データを含む１つ又は複数の通信信号１５１０を受信し、伝送媒体１５２５を介して送信デバイス１５０２にデータを搬送する導波１５２０を生成する。送信デバイス１５０２は、導波１５２０を受信し、それらの導波を、通信ネットワーク又は他の通信デバイスに伝送するための、データを含む通信信号１５１２に変換する。１つ又は複数の通信ネットワークは、セルラー音声及びデータネットワーク、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、衛星通信ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク又は他のワイヤレスネットワークのような、ワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。１つ又は複数の通信ネットワークは、電話網、イーサネットネットワーク、ローカルエリアネットワーク、インターネットのようなワイドエリアネットワーク、ブロードバンドアクセスネットワーク、ケーブルネットワーク、光ファイバーネットワーク又は他の有線ネットワークのような、有線通信ネットワークを含むことができる。通信デバイスは、ネットワークエッジデバイス、ブリッジデバイス若しくはホームゲートウェイ、セットトップボックス、ブロードバンドモデム、電話アダプター、アクセスポイント、基地局、若しくは他の固定通信デバイス、車載ゲートウェイ、ラップトップコンピューター、タブレット、スマートフォン、セルラー電話のようなモバイル通信デバイス、又は他の通信デバイスを含むことができる。
【０１７３】
さらに、導波通信システム１５５０は、双方向動作することができ、送信デバイス１５００は、通信ネットワーク又はデバイスから、他のデータを含む１つ又は複数の通信信号１５１２を受信し、伝送媒体１５２５を介して他のデータを送信デバイス１５００に搬送する導波１５２２を生成する。この動作モードにおいて、送信デバイス１５０２は、導波１５２２を受信し、その導波を、通信ネットワーク又はデバイスに伝送するための、他のデータを含む通信信号１５１０に変換する。
【０１７４】
送信デバイス１５００又は１５０２は、データを含む通信信号１５１０又は１５１２を受信する通信インターフェース（Ｃｏｍ  Ｉ／Ｆ）１６００を備える。送受信機（Ｘｃｖｒｓ）１６００はそれぞれ、データを搬送する通信信号１５１０又は１５１２に基づいて、電磁波を生成する。結合器１６２０は、伝送媒体１５２５の外面上での伝送のために、これらの電磁波を導波１５２０として伝送媒体１５２５に結合する。本明細書において説明されるように、送信デバイス１５００又は１５０２は、トレーニングコントローラー１９００を備え、このトレーニングコントローラーは、図１９に関連して上述された機能を任意選択で含み、追加の機能及び特徴を更に含む。トレーニングコントローラー１９００は、スタンドアローン型のプロセッサ若しくは処理回路、又は送信デバイス１５００若しくは１５０２の１つ若しくは複数の他のコンポーネントと共有されるプロセッサ若しくは処理回路によって実施することができる。
【０１７５】
動作の一例において、送信デバイス１５００の送受信機１６１０は、チャネル等化パラメーター及び／又は他のチャネル制御パラメーターに従って、通信信号１５１０からデータを変調して、複数の第１の電磁波を生成するように構成されている。送信デバイス１５００の結合器１６２０は、これらの複数の第１の電磁波のうちの少なくとも一部を伝送媒体に結合するように構成され、これらの複数の結合器は、複数の第２の電磁波を、伝送媒体の外面に沿って伝搬する導波１５２０として生成する。送信デバイス１５００のトレーニングコントローラー１９００は、少なくとも１つの遠隔送信デバイスから、例えば、導波１５２２を介して受信されたチャネル状態情報２４０４に基づいて、チャネル等化パラメーター及び／又は他のチャネル制御パラメーターを生成するように構成されている。しかしながら、代替の通信パスが送信デバイス１５００と１５０２との間に存在する場合、この代替の通信パスを任意選択で利用して、チャネル状態情報２４０４を送信デバイス１５００に搬送することができる。このようにして、送信デバイス１５００のトレーニングコントローラー１９００は、送受信機１６１０の動作を変更して、伝送媒体１５２５によって形成された、送信デバイス１５００及び１５０２間の通信チャネルを等化し、位相及び周波数変動、チャネル分散、散逸、フェージング並びに他の歪みを補償することができる。
【０１７６】
一実施形態において、導波１５２０は、トレーニング信号２４０２を備える。これらのトレーニング信号２４０２は、１つ又は複数のトレーニングフィールド若しくはシーケンス、又は双方の送信デバイス１５００及び１５０２に既知である特性を有する他のパイロット信号を含むことができる。これらのトレーニング信号２４０２を、導波１５２０を介して送信される一般的なパケット化された通信のプレアンブル内に含めるか、又は別様に独自の（sui generis）トレーニング通信において送信することができる。トレーニング信号２４０２が送信デバイス１５０２の送受信機１６１０によって受信された後、送信デバイス１５０２のトレーニングコントローラー１９００は、送信デバイスによって受信された際のトレーニング信号２４０２の振幅及び位相に関連する未加工の観測値か、又は、送信デバイス１５０２のトレーニングコントローラー１９００によって実行される、受信されたトレーニング信号２４０２の解析に基づく推定チャネル行列若しくはチャネル推定の他のインジケーションかのいずれかを含むチャネル状態情報をフィードバックするためのチャネル状態情報を生成することができる。他の例では、送信デバイス１５０２のトレーニングコントローラー１９００は、導波１５２０を生成する際に送信デバイス１５００によって用いるための、変調タイプ、ビットレート、ＭＩＭＯモード、周波数帯域、周波数チャネル、誤り符号深度、ＯＦＤＭチャネル若しくはパラメーター等の実際の又は推奨されるチャネル制御パラメーター、及び／又は、位相オフセット及び／又は振幅等の特定のチャネル等化パラメーターを示すチャネル状態情報２４０４を生成することに更に進むことができる。
【０１７７】
上記では、送信デバイス１５０２から受信されたチャネル状態情報２４０４に基づいた送信デバイス１５００のチャネル等化に焦点を合わせてきたが、送信デバイス１５００及び１５０２は、相互的な方法で動作して、送信デバイス１５０２において導波１５２２にチャネル等化を与えることができることも留意されたい。このようにして、同様のトレーニング信号を導波１５２２内に含めることができ、送信デバイス１５００のトレーニングコントローラー１９００によって生成されるチャネル状態情報を、送信デバイス１５０２のトレーニングコントローラー１９００によって用いることで、その送受信機１６１０の制御及び／又は等化を与えることができる。他の実施形態において、送信デバイス１５００又は送信デバイス１５０２のいずれかは、逆チャネル推定（reverse channel estimation）を実行することができる。
【０１７８】
ここで図２５を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、チャネルパラメーターの一例の非限定的な実施形態を示す図が示されている。特に、送信デバイス１５００がｍ個の結合器１６２０を備え、送信デバイス１５０２がｎ個の結合器１６２０を備える一例が示されている。一実施形態では、
【数８】
0006457089.tif 000009
であるが、送信デバイス１５００及び１５０２が異なる数の結合器１６２０を備える他の構成が可能である。
【０１７９】
送信デバイス１５００のｍ個の結合器が送信結合器として動作し、送信デバイス１５０２のｎ個の結合器が受信結合器として動作する、送信デバイス１５００から送信デバイス１５０２へのチャネルの等化及び制御を検討する。チャネルの特性は以下の等式によって表すことができる。
【数９】
0006457089.tif 000010
ここで、ｙは送信デバイス１５０２のｎ個の結合器を介して受信されるｎ個の出力信号のベクトルであり、ｘは送信デバイス１５００のｍ個の結合器を介して送信されるｍ個の入力信号のベクトルであり、ｒは雑音ベクトルであり、Ｈは複素チャネルパラメーター（complex channel parameters）ｈｉｊのｍ×ｎ行列であり、
【数１０】
0006457089.tif 000011
である。現在のチャネル状態をトレーニング信号の解析に基づいて推定することができる。トレーニング信号を、ａ個の既知の入力信号ｐ１．．．ｐａのシーケンスとすることを検討する。第ｉのトレーニング信号ｐｉを検討すると、
【数１１】
0006457089.tif 000012
である。全ての受信されたトレーニング信号の出力ｙｉ、（ｉ＝１．．．ａ）を検討すると、総トレーニング結果は以下のように表すことができ、
【数１２】
0006457089.tif 000013
ここで、Ｙ＝［ｙ１．．．ｙａ］、Ｐ＝［ｐ１．．．ｐａ］及びＲ＝［ｒ１．．．ｒａ］である。Ｙ及びＰは既知であるので、チャネル行列Ｈは、雑音Ｒの存在下においても、最小二乗推定、ベイズ推定又は他の推定技術に基づいて推定することができる。チャネル行列Ｈが推定されると、送信デバイス１５００は、送受信機１６１０においてプリコーディング又はフィルタリングを適用して入力信号ｘの位相及び／又は振幅を変更し、実際のチャネル条件を補償することができる。さらに、現在のチャネル条件を補償するために、推定チャネル行列Ｈの解析を用いて、変調タイプ、ビットレート、ＭＩＭＯモード、誤り訂正符号深度、周波数チャネル、ＯＦＤＭパラメーター、又は送受信機１６１０の他の符号化若しくは制御パラメーターを変更することができる。
【０１８０】
ここで図２６を参照すると、方法２６００の一例の非限定的な実施形態を示すフロー図が示されている。この方法は、図１〜図３０に関連して説明される１つ又は複数の機能及び特徴に関連して用いることができる。ステップ２６０２は、少なくとも１つの送受信機によって、データを変調して複数の第１の電磁波を生成することを含む。ステップ２６０４は、複数の結合器によって、複数の電磁波のそれぞれの少なくとも一部を伝送媒体の外面上に結合又は送出し、伝送媒体の外面に沿って伝搬する複数の第２の電磁波を生成又は誘導することを含み、複数の第２の電磁波は、複数の導波モードのうちの異なる導波モードを介して伝搬する。
【０１８１】
種々の実施形態において、複数の導波モードは、第１の非基本モードと第２の非基本モードとを含む。例えば、第１の非基本モードは、伝送媒体の長手方向軸に対して方位が変動する第１の電磁場強度を有することができ、第２の非基本モードは、伝送媒体の長手方向に対して方位が変動する第２の電磁場強度を有することができる。第１の非基本モードは、伝送媒体の長手方向軸に対する第１の方位において第１のローブを含む第１の電磁場パターンを有することができ、第２の非基本モードは、伝送媒体の長手方向軸に対する第２の方位において第２のローブを含む第２の電磁場パターンを有することができ、第１の方位は、第２の方位と異なる。第１の方位は、第２の電磁場パターンの極小値に対応することができ、第２の方位は、第１の電磁場パターンの極小値に対応することができる。
【０１８２】
種々の実施形態において、第１の非基本モードは、伝送媒体の長手方向軸に沿って螺旋状に変動する第１の電磁場強度を有し、第２の非基本モードは、伝送媒体の長手方向軸に沿って螺旋状に変動する第２の電磁場強度を有する。第１の電磁場強度は、第１の回転方向を介して伝送媒体の長手方向軸に沿って螺旋状に変動することができ、第２の電磁場強度は、第２の回転方向を介して伝送媒体の長手方向軸に沿って螺旋状に変動することができる。
【０１８３】
ここで図２７を参照すると、方法２７００の一例の非限定的な実施形態を示すフロー図が示されている。この方法は、図１〜図２６に関連して説明される１つ又は複数の機能及び特徴に関連して用いることができる。ステップ２７０２は、少なくとも１つの遠隔送信デバイスから受信されるチャネル状態情報に基づいて、チャネル等化パラメーター又は他のチャネル制御パラメーターを生成することを含む。ステップ２７０４は、チャネル等化又は制御パラメーターに従って、少なくとも１つの送受信機によって、データを変調して複数の第１の電磁波を生成することを含む。ステップ２７０６は、複数の結合器によって、複数の電磁波のそれぞれの少なくとも一部を伝送媒体の外面上に結合し、伝送媒体の外面に沿って伝搬する複数の第２の電磁波を生成することを含む。
【０１８４】
種々の実施形態において、第２の電磁波は少なくとも１つのトレーニングフィールドを含み、少なくとも１つの遠隔送信デバイスは、少なくとも１つのトレーニングフィールドの解析に基づいてチャネル状態情報を生成する。チャネル状態情報は、チャネル推定と、変調タイプ及びビットレートのうちの少なくとも一方の選択とを含むことができる。チャネル等化又は他の制御パラメーターは複数の位相オフセットを含むことができ、少なくとも１つの送受信機は、複数の位相オフセットに基づいて複数の第１の電磁波を生成する。少なくとも１つの送受信機は、チャネル状態情報に基づいて、複数の多入力多出力（ＭＩＭＯ）モードのうちの選択されたモードにおいて動作することができる。少なくとも１つの送受信機は、チャネル状態情報に基づいて適用される直交周波数分割多重に従って、データを変調して複数の第１の電磁波を生成する。
【０１８５】
本開示に記載される電磁波は、物理的物体（例えば、裸電線若しくは他の導体、誘電体、絶縁電線、導管若しくは他の中空の要素、誘電体若しくは絶縁体によってコーティング、被覆若しくは取り囲まれた絶縁電線の束若しくは他の電線束、又は固体、液体若しくは別様に非ガスの形態の別の伝送媒体）に少なくとも部分的に結合されるか又は物理的物体によって導波されるために、また、物理的物体の伝送パスに沿って伝搬するために、この物理的物体の存在の影響を受ける可能性がある。そのような物理的物体は、伝送媒体のインターフェース（例えば、伝送媒体の外面、内面、この外面と内面との間の内部の部分又は要素間の他の境界）によって、電磁波（「導波される電磁波」）の伝搬を導波する伝送媒体として動作することができ、これにより、エネルギー及び／又はデータを、送信側デバイスから受信側デバイスに、伝送媒体に沿って搬送することができる。
【０１８６】
進行する距離の二乗に反比例して強度が減少する、導波されない（又は結合されない）電磁波等のワイヤレス信号の自遊空間伝搬とは異なり、導波される電磁波は、導波されない電磁波が受ける単位距離当たりの損失の大きさより少ない損失で、伝送媒体に沿って伝搬することができる。
【０１８７】
電気信号とは異なり、導波される電磁波は、送信側デバイスから受信側デバイスへ、送信側デバイスと受信側デバイスとの間に別個の電気的なリターンパスを要することなく伝搬することができる。結果として、導波される電磁波は、導電性コンポーネント（例えば、誘電体ストリップ）を有しない伝送媒体に沿って、又は単一の導体（例えば、単一の裸電線又は絶縁電線）のみを有する伝送媒体を介して、送信側デバイスから受信側デバイスに伝搬することができる。伝送媒体が１つ又は複数の導電性コンポーネントを含み、伝送媒体に沿って伝搬する導波される電磁波が、この導波される電磁波の方向において１つ又は複数の導電性コンポーネント内に電流を生成する場合であっても、そのような導波される電磁波は、送信側デバイスから受信側デバイスへ伝送媒体に沿って、送信側デバイスと受信側デバイスとの間の電気的なリターンパス上の対向する電流を要することなく伝搬することができる。
【０１８８】
非限定的な一例示において、導電媒体を介して送信側デバイスと受信側デバイスとの間で電気信号を送受信する電気システムを検討する。そのようなシステムは、一般的に、電気的に隔てられているフォワードパス及びリターンパスに依拠する。例えば、中心導体と、絶縁体によって隔てられた接地シールドとを有する同軸ケーブルを検討する。通常、電気システムにおいて、送信側（又は受信側）デバイスの第１の端子は中心導体に接続することができ、送信側（又は受信側）デバイスの第２の端子は接地シールドに接続することができる。送信側デバイスが第１の端子を介して中心導体内に電気信号を注入する場合、電気信号は中心導体に沿って伝搬して、中心導体内に順方向の電流を、また、接地シールド内に戻り方向の電流をもたらす。２端子受信側デバイスに対して、同じ条件が適用される。
【０１８９】
対照的に、本開示において記載されるような導波システムを検討する。この導波システムは、電気的なリターンパスを用いることなく、導波される電磁波を送信するのに伝送媒体（とりわけ同軸ケーブルを含む）の異なる実施形態を利用することができる。１つの実施形態において、例えば、本開示の導波システムは、同軸ケーブルの外面に沿って伝搬する、導波される電磁波を誘導するように構成することができる。導波される電磁波は接地シールド上に順方向の電流をもたらすが、導波される電磁波は、この導波される電磁波が同軸ケーブルの外面に沿って伝搬するのを可能にするために戻り方向の電流を必要としない。導波される電磁波の伝送に、導波路システムによって用いられる他の伝送媒体に対しても同じことを述べることができる。例えば、裸電線又は絶縁電線の外面上で導波路システムによって誘導される、導波される電磁波は、電気的なリターンパスを用いることなく、裸電線又は絶縁電線に沿って伝搬することができる。
【０１９０】
このように、送信側デバイスによって注入される電気信号の伝搬を可能にするために別個の導体上に順方向の電流及び戻り方向の電流を搬送する２つ以上の導体を必要とする電気システムは、伝送媒体のインターフェースに沿って、導波される電磁波の伝搬を可能にするために電気的なリターンパスを必要とすることなく、伝送媒体のインターフェース上に導波される電磁波を誘導する導波路システムとは区別される。
【０１９１】
本開示に記載される導波される電磁波は、伝送媒体に結合されるか又は伝送媒体によって導波されるために、また、伝送媒体の外面上を又は外面に沿って微小な距離より長い距離（non-trivial distances）を伝搬するために、伝送媒体の主に又は実質的に外側に存在する電磁場構造を有することができることに更に留意されたい。他の実施形態では、導波される電磁波は、伝送媒体に結合されるか又は伝送媒体によって導波されるために、また、伝送媒体内の微小な距離より長い距離を伝搬するために、伝送媒体の主に又は実質的に内側に存在する電磁場構造を有することができる。他の実施形態では、導波される電磁波は、伝送媒体に結合されるか又は伝送媒体によって導波されるために、また、伝送媒体に沿って微小な距離より長い距離を伝搬するために、伝送媒体の部分的には内側かつ部分的には外側に存在する電磁場構造を有することができる。
【０１９２】
本明細書において使用されるときに、「ミリメートル波」という用語は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの「ミリメートル波周波数帯」内に入る電磁波を指すことができる。「マイクロ波」という用語は、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの「マイクロ波周波数帯」に入る電磁波を指すことができる。
【０１９３】
本明細書において使用されるときに、「アンテナ」という用語は、ワイヤレス信号を放射又は受信する、送信又は受信システムの一部であるデバイスを指すことができる。
【０１９４】
本明細書において用いられるときに、「データ記憶装置」、「データベース」、並びにコンポーネントの動作及び機能に関連する実質的に任意の他の情報記憶コンポーネントのような用語は、「メモリコンポーネント」、又は「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を指している。本明細書において説明される、メモリコンポーネント又はコンピューター可読記憶媒体は、揮発性メモリ若しくは不揮発性メモリのいずれかとすることができるか、又は揮発性及び不揮発性両方のメモリを含むことができることは理解されよう。
【０１９５】
さらに、流れ図が、「開始」及び／又は「継続」表示を含む場合がある。「開始」及び「継続」表示は、提示されたステップを、任意選択で、他のルーチンに組み込むことができるか、又は他の方法で、他のルーチンとともに使用できることを表す。この関連において、「開始」は、提示される最初のステップの先頭を示し、具体的に図示されない他の活動が先行する場合がある。さらに、「継続」表示は、提示されたステップが、複数回実行される場合があり、及び／又は具体的に図示されない活動によって引き継がれる場合があることを表す。さらに、流れ図が、ステップの特定の順序を示すが、因果関係の原則が維持される場合には、他の順序も同様に可能である。
【０１９６】
また、本明細書において使用される場合があるとき、「〜に動作可能に結合される」、「〜に結合される」、及び／又は「結合する」という用語は、アイテム間の直接の結合、及び／又は１つ又は複数の介在するアイテムを介してのアイテム間の間接的な結合を含む。そのようなアイテム及び介在するアイテムは、限定はしないが、接合部、通信パス、構成要素、回路要素、回路、機能ブロック及び／又はデバイスを含む。間接的な結合の一例として、第１のアイテムから第２のアイテムに搬送されるデータは、１つ又は複数の介在するアイテムによって、信号内の情報の形態、性質又はフォーマットを変更することによって変更される場合があるが、それにもかかわらず、信号内の１つ又は複数の情報要素は、第２のアイテムが認識することができるように搬送される。間接的な結合の更なる例において、１つ又は複数の介在するアイテム内の作用及び／又は反応の結果として、第１のアイテムにおける作用が第２のアイテムにおける反応を引き起こす可能性がある。
【０１９７】
これまでに説明されてきたことは、種々の実施形態の単なる例を含む。当然、これらの例を説明するために、コンポーネント又は方法の考えられるありとあらゆる組み合わせを説明することはできないが、当業者は、本実施形態の数多くの更なる組み合わせ及び置換が可能であることを認識することができる。したがって、本明細書において開示され、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に入る全てのそのような改変、変更及び変形を含むことを意図している。さらに、「備える、含む（includes）」という用語が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される限りにおいて、そのような用語は、「備える、含む（comprising）」という用語が特許請求の範囲において移行語（transitional word）として利用されるときに解釈されるのと同様に、包括的であることを意図している。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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