(57)【要約】  通信システムは、複数の通信リンク、好ましくは異なる通信媒体を使用するリンクを使用する。複数の通信リンクは、大量データを搬送するように構成されるが高レイテンシを有する光ファイバケーブルを使用する高レイテンシ／高帯域幅リンクを含んでもよい。また、通信リンクは、電波の空間波伝搬を使用して実行され、地表のかなりの部分を横切って、より低いレイテンシで、より少ない量のトリガデータを搬送するように構成された、低レイテンシ／低帯域幅リンクを含んでもよい。トリガデータは、ヘッダ、セキュリティ情報、またはエラーチェック符号のないデータフレームとして、データストリームの中で送られてもよい。２つの通信リンクは、金融商品の売買などの様々な活動を協調させるために一緒に使用されてもよい。
2021503778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信リンクを介して送信局からコマンドデータを送信するステップであって、前記コマンドデータが、１つまたは複数のコマンドを定義する、ステップと、
前記第１の通信リンクより狭い帯域幅の第２の通信リンクを介して前記送信局からトリガデータを送信するステップと、
前記トリガデータを含むデータのストリームから前記トリガデータを解析する(parse)ように構成された少なくともデコーダを使用して前記トリガデータをデコードするステップであって、前記トリガデータが、前記１つまたは複数のコマンドのうちの少なくとも１つを識別する識別子を含む、ステップと
を含み、
前記第２の通信リンクが、空間波伝搬を介して送信された電磁波を使用して前記トリガデータを伝送し、
前記第１の通信リンクが、前記第２の通信リンクより大きいレイテンシ(latency)を有し、
データの前記ストリームが、前記トリガデータを含む第１のフレーム、および、前記トリガデータを含む少なくとも１つの他のフレームを含み、
前記第１のフレームおよび前記第２のフレームが、異なる長さである、
方法。
【請求項２】
前記第２のフレームが、前記第１のフレームより大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のフレームが、ヘッダおよびペイロードを含み、前記第１のフレームが、前記ヘッダのない前記ペイロードを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のフレームが、ＣＲＣ符号およびペイロードを含み、前記第１のフレームが、前記ＣＲＣ符号のない前記ペイロードを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第２のフレームが、セキュリティ情報およびペイロードを含み、前記第１のフレームが、前記セキュリティ情報のない前記ペイロードを含む、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
第１の通信リンクを介して送信局からコマンドデータを送信するステップであって、前記コマンドデータが、１つまたは複数のコマンドを定義する、ステップと、
複数の異なるデータフレームを生成するために、複数の異なる符号化方式を使用してトリガデータをエンコードするステップであって、各データフレームが、前記トリガデータを含み、異なるサイズを有する、ステップと、
前記第１の通信リンクより狭い帯域幅の第２の通信リンクを介して前記送信局から、前記複数の異なるデータフレームを含むデータストリームとして、トリガデータを送信するステップと、
前記データストリームからの前記トリガデータを伴う前記データフレームを解析するように構成された複数のデコーダを使用する前記複数の異なる符号化方式に対応する複数の異なるデコード方式を使用して前記データストリームをデコードするステップであって、前記トリガデータが、前記１つまたは複数のコマンドのうちの少なくとも１つを識別する識別子を含む、ステップと
を含み、
前記第２の通信リンクが、空間波伝搬を介して送信された電磁波を使用してトリガデータを送信し、
前記第１の通信リンクが、前記第２の通信リンクより大きいレイテンシを有する、
方法。
【請求項７】
前記複数のデータフレームのうちの少なくとも１つが、前記複数のデータフレームのうちの少なくとももう１つより大きい、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のデータフレームのうちの少なくとも１つが、ヘッダおよびペイロードを含み、前記複数のデータフレームの少なくとももう１つに、前記ヘッダがない、請求項６または７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のデータフレームのうちの少なくとも１つが、ＣＲＣ符号を含み、前記複数のデータフレームの少なくとももう１つに、前記ＣＲＣ符号がない、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のデータフレームのうちの少なくとも１つが、セキュリティ情報を含み、前記複数のデータフレームの少なくとももう１つに、前記セキュリティ情報がない、請求項６から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記データストリームに、各フレームを処理する方法を示すいずれかのメタデータがない、請求項６から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ストリームをデコードする前記ステップが、前記複数の異なるデコード方式の第１の部分を使用して第１の時間に行われ、前記複数の異なるデコード方式の異なる第２の部分を使用して第２の時間に後で行われる、請求項６から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の異なるデコード方式の前記第１の部分が、最大使用可能周波数が所定の閾値より高いときに使用され、前記複数の異なるデコード方式の前記第２の部分が、前記最大使用可能周波数が所定の前記閾値より低いときに使用される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記トリガデータを送信する前記ステップが、臨界角(critical angle)を下回る前記電磁波を送信するステップを含む、請求項６から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記送信局から遠く離れた受信局で前記コマンドデータを受信するステップと、
前記受信局で前記トリガデータを受信するステップと
をさらに含む、請求項６から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の通信リンクと前記第２の通信リンクの両方で前記コマンドデータを送信するステップ
をさらに含む、請求項６から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記コマンドデータを受信する前記ステップが、前記第２の通信リンクを介して前記コマンドデータを受信する前に前記第１の通信リンクを介して前記コマンドデータを受信するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記コマンドデータを受信する前記ステップが、前記第１の通信リンクを介して前記コマンドデータを受信する前に前記第２の通信リンクを介して前記コマンドデータを受信するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の通信リンクと前記第２の通信リンクの両方で前記トリガデータを送信するステップ
をさらに含む、請求項６から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記トリガデータを受信する前記ステップが、前記第２の通信リンクを介して前記トリガデータを受信する前に前記第１の通信リンクを介して前記トリガデータを受信するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記トリガデータを受信する前記ステップが、前記第１の通信リンクを介して前記トリガデータを受信する前に前記第２の通信リンクを介して前記トリガデータを受信するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記トリガデータを受信する前記ステップに応答して、前記トリガデータの中で識別された前記１つまたは複数のコマンドのうちの少なくとも１つを実行するステップであって、前記少なくとも１つのコマンドが、受信局においてプロセッサを使用して実行される、ステップ
をさらに含み、
前記コマンドが、少なくとも１つの金融商品を買うため、または売るための命令を含む、
請求項６から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
実行する前記ステップが、前記コマンドデータとトリガデータの両方が前記受信局で完全に受信されるのと同時に、またはその後に発生する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の通信リンクが、前記第２の通信リンクより大きい帯域幅を有する、請求項６から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の通信リンクが、光ファイバを含む、請求項６から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の通信リンクが、１秒あたり少なくとも５６，０００ビットを送信するように構成された高データ帯域幅を有する、請求項６から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の通信リンクが、１秒あたり５６，０００ビット未満を送信するように構成された低データ帯域幅を有する、請求項６から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の通信リンクが、少なくとも６０ｍｓの高レイテンシを有する、請求項６から２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記第２の通信リンクが、６０ｍｓ未満の低レイテンシを有する、請求項６から２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記第２の通信リンクが、複数の周波数を使用して前記トリガデータを送信する、請求項６から２９のいずれかに記載の方法。
【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、２０１７年１１月１７日に出願の米国仮出願第６２／５８７，７４４号の利益を主張し、本明細書によって参照により組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
最近の技術改良は、非常に長い距離を越えて通信する能力を劇的に改善してきた。大規模な光ファイバネットワークおよび衛星ネットワークは、今や、世界の遠く離れた地域が互いに通信することを可能にする。しかし、大西洋または太平洋を越えるなど、このような遠距離を越えて及ぶことによって、光ファイバケーブルは、約６０ｍｓｅｃ以上の往復のレイテンシまたはタイムラグを招く可能性がある。衛星通信は、さらに大きな遅延時間に遭遇する可能性がある。多くの場合、この高レイテンシは、通信媒体および機器に固有のものであるので、克服することができない。例えば、光は、電波が自由空間を通って同じ距離を進むのより、３０％〜４０％遅く光ファイバを渡ることがある。光ファイバネットワークは、典型的には、複数のリピータを必要とし、レイテンシをさらに増加させる。いくつかの状況において全体的に問題となるわけではないが、この高レイテンシは、時間に影響されやすい活動、特に、複雑なロジックを必要とし、および／または急速に変化する条件に依存する時間に影響されやすい活動、の実行時に受け入れられない遅延を生じる可能性がある。さらに、多くの通信リンクは、ヘッダ、デリミタ、セキュリティ情報、およびエラーチェック符号などの追加データの複数のレイヤでデータをエンコードする。これらは、配信を保証するが、送信時の全体的なレイテンシが増大することも助長する。これらのレイテンシ問題は、例えば、ほんの数例を挙げれば、分散型コンピュータシステムの動作および／または同期、地理的に大きいセンサアレイによる科学実験、ならびに、遠隔医療／診断活動の際など、膨大な活動に関する問題を引き起こす可能性がある。１つの特定の例では、世界市場で有価証券または他の金融商品を売買するための指示は、典型的には、光ファイバ回線、同軸ケーブル、またはマイクロ波通信リンクを使用するシステムでデータおよび命令を搬送する通信リンクに依拠する。光ファイバ回線の全域にわたる高レイテンシによって引き起こされる遅延など、指示を実行する際のいずれかの遅延は、かなりの財政上の損失をもたらす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願発明の一実施例は、例えば、通信リンクを介して転送されたデータをエンコードおよびデコードする方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
独特の通信システムおよび方法が、上述のレイテンシ問題および他の問題に対処するために開発された。通信システムでは、コマンドデータは、トリガデータが受信される前（または同時に）受信局で受信されるように送信される。コマンドデータは、１つまたは複数のアクションを行うために、コンピュータおよび／または機械装置などの機械を制御するための１つまたは複数の指令、命令、アルゴリズム、および／またはルールを含む。例えば、１つの形式のコマンドデータは、一定の価格水準、範囲で、および／または、他の条件に基づいて、特定のオプションまたは株式を売買するためのプログラムを含む。コマンドデータは、典型的には（全ての状況で、というわけではないが）、コマンドデータがトリガデータより時間をかけて、同じデータ帯域幅の通信リンクで送信するように、トリガデータよりサイズが大きい。トリガデータは、実行することになるコマンドデータ内の１つまたは複数のコマンドを識別する情報を含む。例えば、トリガデータは、特定の価格（または複数の価格）で購入するために、特定の株式（または複数の株式）を識別するコマンドデータ内の１つまたは複数の特定のオプションを識別することができる。１つの例では、コマンドデータは、光ファイバケーブルなど、高帯域幅および高レイテンシの通信リンクで送信され、トリガデータは、電離圏から電波を屈折および／または散乱させることによる空間波伝搬を通じるなどして、低帯域幅および低レイテンシの通信リンクで送信される。したがって、比較的小さいサイズのトリガデータは、光ファイバケーブルによって提供された高帯域幅および高レイテンシの通信リンクでトリガデータが送信された場合よりも、受信局でさらに素早く受信されることが可能である。この通信システムおよび方法は、遠隔地で遠い距離を越えて、金融取引などの複雑な時間に影響されやすいアクションを実行する時間を劇的に減らす。１つの形式では、この技法は、大西洋横断通信のためなど、電波地平線を越えてアクションをリモートに行うために使用される。この技法は、１方向型の通信、または双方向型の通信にさえ、適合されることが可能である。
【０００５】
この独特の通信システムおよび方法は、１つの例では、複数の通信リンクを使用する。１つの形式では、通信リンクは、異なる通信媒体を使用する。このようなシステムは、例えば、市場イベント、報道、所定の日付および時間、ならびに同様のものであってもよいトリガイベントより前に、高レイテンシ／高帯域幅リンクで事前にプログラムされた、大量のコマンドまたはルールを送信するために使用されてもよい。ルールまたは事前にプログラムされたアクションのこのセットは、実行可能プログラムへのソフトウェアアップデートとして、または、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のためのファームウェアアップグレードとして、送られてもよい。トリガイベントが発生すると、低レイテンシ／低帯域幅のリンク単独で、または両方のリンクで、トリガデータが送られることが可能であり、事前にプログラムされたコマンドは、計画通りに実行される。
【０００６】
システムの１つの例では、低レイテンシ／低帯域幅の通信リンクは、光ファイバケーブルで動作するパケット交換型ネットワークであってもよい、より高いレイテンシ／より高い帯域幅の通信リンクで、データを一斉に送信するために電波を使用する。このような組合せは、高レイテンシリンクと低レイテンシリンクとの間の差を大きく変化させる様々な組合せを含んでもよい。低レイテンシリンクは、北アメリカとヨーロッパとの間の伝搬経路で送信するために、高周波（ＨＦ）電波を使用してもよい。電波は、例えば、片道２０ｍｓから２５ｍｓ以下のレイテンシ（往復４０ｍｓから５０ｍｓ）で送信してもよい。より高いレイテンシのリンクは、異なる伝搬経路で、または、場合により（ｐｅｒｈａｐｓ）、例えば、片道約３０ｍｓ以上、すなわち往復６０ｍｓ以上のレイテンシを有してもよい同じ２つの大陸間の異なる媒体を通じて、データを搬送してもよい。
【０００７】
また、システムは、太陽および大気条件に応じて、遠隔地間での利用可能な最大信号強度を維持するために、種々のＨＦ帯を絶えず監視し、使用してもよい。この監視は、第三者データにアクセスすること、実験によって得られた結果を分析すること、および／または、ソフトウェアモデリングを使用することを含んでもよい。これらの条件は、長距離を越えるＨＦ送信を中継するために空間波伝搬を使用することがある低レイテンシリンクにおいて特に重要である可能性がある。この空間波伝搬は、地上の、または場合によっては空中の、中継局によって増強されてもよい。
【０００８】
別の態様において、悪意のある第三者を混乱させ、将来の送信を傍受し、解読しようとする試みを抑止するために、アクションの間断ないストリーム、および／またはトリガメッセージを、別個の通信リンクで送ることによって、システムの全体的なセキュリティが強化されてもよい。これらのメッセージは非常に短くてもよく、または、連続的に、もしくは、所定のスケジュール上のほんの短い期間続くことがある、他の様々な送信と混ざり合わされてもよい。関連態様において、１つまたは複数の周波数の空間波伝搬でショートメッセージを送ることによって、または、いくつかの周波数で同時にメッセージのごく一部を送ることによって、セキュリティが強化されてもよい。また、暗号化、双方向ハッシング、および同様のものなど、様々な追加の技法が、セキュリティを強化するために用いられてもよいが、これらは、両方のリンクにおいて追加のレイテンシを招くことがある。
【０００９】
送信オーバヘッドおよびレイテンシを低減しながら、複数のメッセージ処理方法、複数のメッセージ長符号化方式、ならびに、種々のレベルのエラー検出および／またはエラー訂正を容易にするデジタル通信をエンコードするためのシステムおよび方法がさらに開示される。
【００１０】
データメッセージは、複数の異なるエンコードアルゴリズムを使用して、異なるヘッダ、フレームサイズ、検証コードでエンコードされ、送信される。これらは、フレームが受信時にどのように処理されることになるかに応じて異なる巡回冗長検査（ＣＲＣ）多項式を含む。複数のデコードアルゴリズムが、並行に動作する各デコードアルゴリズムを使用して、受信機から入って来るビットストリームを解析する。デコードアルゴリズムのうちの１つによって、入って来るデータフレームが検証されると、フレームは、この対応するアルゴリズムに従って処理される。異なるエンコードアルゴリズムは、単一フレーム内で符号化されるようなメッセージを転送すること、複数のフレーム内で送信されたより長いメッセージをバッファし、再度組み立てること、フレーム化されたデータをメッセージにコンバートするために追加処理を適用すること、フレーム化されたデータを命令もしくは制御コードとして解釈すること、または、他のいくつかの方式でフレーム化されたデータを使用すること、をデコーダに行わせる。意図された方式で各フレームを処理する方法について信号を送るのに追加データビットは必要とされない。
【００１１】
また、システムは、２つ以上の所定のフレームサイズを使用してメッセージをエンコードすることができる。メッセージは、フレームサイズに適したＣＲＣフレーミングなど、メッセージのフレーム化および検証のための冗長データと共に送信されることが可能である。デコーダは、並行に動作する各許容可能なフレーム長のためのアルゴリズムを使用して、受信機から入って来るビットストリームを解析することができる。これらの並列処理のうちの１つによって、入って来るフレームが検証されると、フレームは、デコーダによって処理される。この処理は、より低いレイテンシおよびオーバヘッドで、ならびに、送信オーバヘッドを増加させるであろうメッセージ長ヘッダ、制御コード、または、他のヘッダを必要とすることなく、より短いメッセージがハンドリングされることを可能にする。
【００１２】
また、メッセージは、エラー訂正コーディングの有無に関わらず、ＣＲＣフレーミングなどのメッセージフレーミングおよび検証のための冗長データと共にエンコードされ、送信されてもよい。２つ以上の異なるエンコードアルゴリズムが、所望のエラー検出および訂正のレベルに応じて、使用されることが可能である。デコーダは、並行に動作する各所定のエラー検出および訂正方法に適したアルゴリズムを使用して、受信機から入って来るビットストリームを処理する。これらの並列処理のうちの１つによって、入って来るフレームが検証されると、フレームはデコーダによって処理され、デコードされたメッセージは転送される。この方法は、固定されたエラー検出および訂正アルゴリズムによるよりも低いレイテンシおよびオーバヘッドで、あまり重要でないメッセージが処理されることを可能にする。より重要なメッセージは、必要な場合のみメッセージに追加される追加のエラー検出および／またはエラー訂正オーバヘッドを含むことが可能である。エンコードアルゴリズムは、リアルタイムに変更されることが可能であり、デコーダに通知するためのヘッダまたは制御コードのエンコードを必要としない。
【００１３】
この通信システムおよび方法の独特の特徴を認識するのを補助するように、通信システムおよび方法は、株式、債券、先物、または他の金融商品の取引の実行を参照しながら説明されることになるが、このシステムおよび方法は、分散コンピューティング、科学分析、遠隔医療、軍事作戦、等のためなど、レイテンシが問題となる大多数の他の分野で使用されることが可能であるということが認識されよう。
【００１４】
本発明のさらなる形式、オブジェクト、特性、態様、利益、利点、および実施形態は、詳細な説明およびこれに添付して提供された図面から、明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】通信リンクのうちの１つが空間波伝搬を使用する、別々の通信リンクでデータを送信するためのシステムの概略図である。
【図２】図１の空間波伝搬をさらに示す概略図である。
【図３】図１の空間波伝搬において、地上をベースとした中継器の使用を示す概略図である。
【図４】図１の空間波伝搬において、飛行中の中継器の使用を示すステューデント概略図である。
【図５】図１に示された電離層を含む大気におけるさらなる層を示す概略図である。
【図６】図５に示された大気の様々な電離層を示す概略図である。
【図７】図１〜図６に全体的に示された空間波伝搬のさらなる詳細を示す概略図である。
【図８】図１の通信ノードに関するさらなる詳細を示す概略図である。
【図９】図８におけるＲＦ通信インターフェースに関するさらなる詳細を示す概略図である。
【図１０】図１〜図９で示されたもののような複数の通信リンクの協調使用を示すタイミング図である。
【図１１】図１〜図９で示されたもののような複数の通信リンクの協調使用を示すタイミング図である。
【図１２】図１〜図９で示されたもののような複数の通信リンクの協調使用を示すタイミング図である。
【図１３】図１〜図９で示されたもののような複数の通信リンクの協調使用を示すタイミング図である。
【図１４】トリガする情報を含むデータフレームをエンコードおよびデコードするために図８のモデムにおいて使用されてもよい構成要素の１つの例を示す概略図である。
【図１５】図１４のデコーダを使用して生成されてもよい種々のデータフレームのレイアウトの例を示す概略図である。
【図１６】図１４のデコーダを使用して生成されてもよいデータフレームのためのレイアウトの別の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の諸原理の理解を促すために、ここで参照が図面に示された実施形態に対して行われ、特有の言語が、同じものを説明するために使用される。しかしながら、本発明の範囲は、それによって制限されるものではないことが理解されよう。説明された実施形態の中のいかなる代替形態、およびさらなる変更形態、ならびに本明細書で説明されたような本発明の諸原理の任意のさらなる適用例は、本発明が関係する当業者に対して通常発生するであろうものとして意図される。本発明に関係のないいくつかの特性は、明快にするために示されないことがあるということが当業者には明らかであろうが、本発明の１つの実施形態は、極めて詳細に示される。
【００１７】
図１は、１００にて、低レイテンシ、低帯域幅の通信リンク１０４を介してデータを、および、高レイテンシ、高帯域幅の通信リンク１０８を介して別個のデータを、伝送するように構成されたシステムの１つの例を示す。通信リンク１０４および１０８は、第１の通信ノード１１２と第２の通信ノード１１６との間の別々の接続を提供する。低レイテンシ接続１０４は、空間波伝搬を介して自由空間を通過する電磁波１２４を使用してデータを送信するように構成されてもよい。電磁波１２４は、第１の通信ノード１１２内の送信機によって生成され、伝送回線１３６に沿ってアンテナ１２８まで通過してもよい。波１２４は、アンテナ１２８によって放射されてもよく、大気１２０の電離した部分に遭遇する。次に、この放射された電磁エネルギーは、大気１２０の電離した部分によって屈折されることがあり、波１２４の向きを地球の方へ変化させる。波１２４は、伝送回線１４０によって第２の通信ノード１１６に結合された受信アンテナ１３２によって受信されてもよい。図１に示されたように、送信通信ノードは、電磁エネルギーを搬送するための１つまたは複数の伝送回線を必要とせずに地球表面を渡って電磁エネルギーを長距離送信するために空間波伝搬を使用してもよい。
【００１８】
また、データは、高レイテンシの通信リンク１０８を使用して通信ノード１１２と１１６との間で送信されてもよい。図１に示されたように、高レイテンシの通信リンク１０８は、海洋または他の水域の下または中を通過すること含むこともある地球を通過する伝送回線１４４を使用して実装されてもよい。図１に示されたように、高レイテンシの通信リンクは、中継器１５２を含んでもよい。図１は、任意の適切な数の中継器１５２が使用されてもよいが、伝送回線１４４に沿う４つの中継器１５２を示す。また、伝送回線１４４は、中継器を全く有さなくてもよい。図１は、第１の通信ノード１１２から第２の通信ノード１１６へ情報を送信する通信リンク１０４を示すが、送信されたデータは、通信リンク１０４、１０８に沿って両方向に通過してもよい。
【００１９】
図１に示された構成は、さらに図２に示され、ここで、第１の通信ノード１１２および第２の通信ノード１１６は、地理的に互いから遠く離れており、地球（１５６）の表面のかなりの部分によって隔てられている。地球の表面のこの部分は、１つまたは複数の大陸、海洋、山脈、または他の地理的エリアを含んでもよい。例えば、図１〜図７における、跨った距離は、単一の大陸、複数の大陸、１つの海洋、等をカバーしてもよい。１つの例では、ノード１１２は、アメリカ合衆国のイリノイ州シカゴにあり、ノード１１６は、連合王国のイングランドのロンドンにある。別の例では、ノード１１２は、ニューヨーク州ニューヨーク市にあり、ノード１１６は、カリフォルニア州ロサンゼルスにあり、両市は、北アメリカにある。距離、通信ノード、および通信リンクの任意の適切な組合せによって、満足のいくレイテンシおよび帯域幅をもたらすことができるということが想像される。
【００２０】
図２は、空間波伝搬によって、電磁エネルギーが長距離を渡ることができるということを示す。空間波伝搬を使用すると、低レイテンシの通信リンク１０４は、地球に向けて電磁波１２４を屈折させるように十分に電離した大気１２０の一部に電磁波１２４を送信する。次に、この波は、地球の表面によって反射され、上層大気１２０の電離した部分に戻されることがあり、ここで、波は、再び地球に向けて屈折されることもある。このように、電磁エネルギーは、繰り返し「跳躍（ｓｋｉｐ）」することが可能であり、低レイテンシ、低帯域幅の信号１２４が、非空間波伝搬によってカバーされ得る距離よりもかなり遠い距離をカバーすることを可能にする。
【００２１】
図１に示されたシステムの別の例が、図３に出ており、ここで、図１および図２に対して論じられた空間波伝搬は、中継器３０２および３０６を使用して強化されてもよい。この例では、第１の中継器３０２は、アンテナ１２８から発する低レイテンシの通信信号を受信してもよい。信号は、電離した領域１２０によって屈折され、地球に戻されることがあり、ここで、信号は、中継器３０２によって受信され、空間波伝搬を介して再送信されてもよい。屈折された信号は、中継器３０６によって受信され、アンテナ１３２を介して第２の通信ノード１１６に空間波伝搬を使用して再送信されてもよい。２つの中継局が、図３に示されているが、地上の中継局３０２の任意の適切な数、構成、または位置決めが考えられる。中継器３０２、３０６の数を増加させると、大気ミッションの広範な配列の中を比較的遠い距離を渡って低レイテンシの信号を送信する機会をもたらすことがあるが、信号を受信し、再送信する中継器回路の物理的な制限が、低レイテンシの通信リンク１０４にさらなるレイテンシを追加することがある。
【００２２】
図４は、図１に示されたシステムの別の例を示し、ここで、第１の通信リンクに沿った１つまたは複数の中継器は、航空機、飛行船、気球、または大気中で空中に中継器を維持するように構成された他のデバイス４１０の中など、飛行中である。この例では、アンテナ１２８を介して第１の通信ノード１１２から送信された信号は、見通し内通信４０２として、または本明細書の他の場所で説明されたように、空間波伝搬によって飛行中の中継器４１４によって受信されてもよい。信号は、飛行中の中継器４１４によって受信され、見通し内通信４０６として、または低レイテンシのリンク１０４に沿って空間波伝搬によって第２の通信ノード１１６に再送信されてもよい
空間波伝搬に関するさらなる詳細が、図５〜図７に示される。開示されたシステムと上層大気の様々な層との関係が、図５に示される。無線伝送のために、上層大気の層は、対流圏５０４、成層圏５０８、および電離圏５１２などの連続的に高くなる層に、図示のように、分割されてもよい。
【００２３】
電離圏は、高濃度の電離した粒子を含むという理由からそのように命名されている。地球から最も遠い電離圏におけるこれらの粒子の密度は、非常に小さく、地球に比較的近い電離圏のエリアでは漸進的に高くなる。電離圏の上層の領域は、高エネルギーの紫外線放射を含む、太陽からの強力な電磁放射によって活発化される。この太陽放射は、空気を自由電子、陽イオン、および陰イオンに電離させる。上部電離圏における空気分子の密度が小さくても、宇宙からの放射粒子が非常に高エネルギーなので、存在する比較的少ない空気分子を大規模に電離させる。電離は、空気が濃くなるにつれて強度を弱めながら電離圏を通じて下方にまで及び、したがって、最高水準の電離は、電離圏の上端で発生する一方、最低水準の電離は、電離圏の比較的低い部分で生じる。
【００２４】
さらに、電離圏５１２の上端と下端との間のこのような電離における差が、図６に示される。電離圏は、図６に示され、３つの層は、最も低いレベルから最も高いレベルまで、個々に、Ｄ層６０８、Ｅ層６１２、およびＦ層６０４と呼ばれている。さらに、Ｆ層６０４は、６１６におけるＦ１（より高い層）、および、６２０におけるＦ２（より低い層）と呼ばれる２つの層に分割されることがある。電離圏における層６１６および６２０の存在の有無、および、それらの地球上の高さは、太陽の位置と共に変化する。正午に、電離圏を通過する太陽６２４からの放射は、最大であり、日没時に次第に弱まり、夜間に最低となる。放射がなくなると、多くのイオンが再結合し、Ｄ層６０８およびＥ層６１２を消失させ、さらに、夜間、Ｆ１層６１６およびＦ２層６２０を単一のＦ層６０４に再結合させる。太陽の位置は、地球上の所与の地点に対して変化するので、電離圏５１２の層６０８、６１２、６１６、および６２０の正確な特徴は、予測することが極めて困難になることもあるが、実験によって特定されてもよい。
【００２５】
電波が空間波伝搬を使用して遠く離れた場所に到達する能力は、（存在するときの）層６０８〜６２０におけるイオンの密度、送信された電磁エネルギーの周波数、および送信角度などの様々な因子に依存する。例えば、電波の周波数が徐々に増加された場合、電離圏５１２の最小の電離層であるＤ層６０８によって電波が屈折される可能性のない点に到達する。波は、Ｄ層６０８を通り、Ｅ層６１２まで存続することもあり、ここで波の周波数が依然として大きすぎるので、同様にこの層を通過する信号を屈折させることができないこともある。波１２４は、地球に向けて曲げられる前に、Ｆ２層６２０まで、および、場合によっては、同様にＦ１層６１６まで、存続することもある。場合によって、周波数は、あらゆる屈折が発生することを不可能にする臨界周波数を超えることもあり、電磁エネルギーが地球の大気圏外へ放射されることを引き起こす（７０８）。
【００２６】
このように、一定の周波数を超えて垂直に送信された電磁エネルギーは、宇宙まで続き、電離圏５１２によって屈折されない。しかし、一部の臨界周波数より低い波には、伝搬角度７０４が垂直よりも小さい場合、屈折されることがあるものもある。また、伝搬角度７０４を小さくすることによって、跳躍距離７２４を渡り、遠く離れたアンテナ１３２に到達することを可能にする跳躍帯７２０の範囲内で、アンテナ１２８によって送信された電磁波１２４は、地球の表面に向けて屈折されることが可能になる。このように、一定の跳躍距離７２４を越えて空間波伝搬が成功する機会は、さらに、送信角度および周波数に依存し、したがって、最大使用周波数は、電離圏の条件、所望の跳躍距離７２４、および伝搬角度７０４と共に変化する。また、図７は、地表波の信号および／または見通し線の信号７１６などの非空間波伝搬が、跳躍距離７２４を渡る可能性がないということを示す。
【００２７】
図８は、通信ノード１１２および１１６のような通信ノード８００のさらなる態様の１つの例を示す。通信ノード８００は、通信ノード８００の様々な態様を制御するためにプロセッサ８０４を含むことができる。プロセッサは、ルールまたはコマンドデータ８２０を格納するのに役立つメモリ８１６に連結されてもよい。また、ユーザ入力を受け入れ、ユーザに出力をもたらす（Ｉ／Ｏ）ためのデバイス８２４が含まれてもよい。これらのデバイスは、キーボードもしくはキーパッド、マウス、フラットパネルモニタ等などの表示装置、プリンタ、プロッタ、もしくは３Ｄプリンタ、カメラ、またはマイクロフォンを含んでもよい。ユーザＩ／Ｏのための任意の適切なデバイスが、含まれてもよい。また、ノード８００は、プロセッサ８０４に応答し、通信ネットワーク８３６に結合されたネットワークインターフェース８３２を含んでもよい。セキュリティモジュール８２８が、同様に含まれてもよく、通信ノード８００の間を通過する際に、第三者がデータを傍受、閉塞、または変更する機会を低減または除去するために使用されてもよい。１つの例では、通信ノード８００は、ノード８００の様々な態様の相互作用を制御するためのソフトウェアを実行するコンピュータとして実装される。
【００２８】
ネットワークインターフェース８３６は、コマンドデータ８２０、または、トリガシステム８４０から受け渡され得るトリガデータなどのデータを送り、受信するように構成されてもよい。通信ネットワーク８３６は、インターネットなどのネットワークに結合され、空間波伝搬を使用せずにデータを送り、受信するように構成されてもよい。例えば、通信ネットワーク８３６は、光ファイバ、または、前図に示された伝送回線１４４と同様の、地球に沿って走る他の伝送回線でデータを送信し、受信してもよい。
【００２９】
ノード８００は、プロセッサ８０４に応答し、無線周波数通信インターフェース８１２に結合された第２のネットワークインターフェース８０８を含んでもよい。この第２のネットワークインターフェース８０８は、コマンドデータ８２０、または、トリガシステム８４０から受け渡されるトリガデータなどのデータを伝送するために使用されてもよい。ネットワークインターフェース８０８は、複数のアンテナまたはアンテナ素子を含み得るアンテナ１２８のようなアンテナに結合されてもよい。無線周波数通信インターフェース８０８は、アンテナ１２８を介して送信され、および／または受信された電磁波を使用してトリガデータなどのデータを送り、受信するように構成されてもよい。上記で論じられたように、アンテナ１２８は、空間波伝搬を介して電磁波を送り、受信するように構成されてもよい。
【００３０】
ノード８００は、図９に示されたさらなる態様を含むことができる。無線周波数通信インターフェース８１２は、アンテナ１２８を使用して電磁エネルギーを送信するように構成された送信機９０４を含んでもよい。受信機９０８は、同様にオプションとして含まれ、アンテナ１２８から電磁波を受信するように構成されてもよい。また、送信機９０４および受信機９０８は、送信機９０４によって送信するために、デジタルストリームからの情報またはデータを符号化するためにインターフェース８１２によって受信された信号を変調するように構成されたモデム９１２に結合されてもよい。また、モデム９１２は、プロセッサ８０４によって使用でき、または、メモリ８１６に格納され得るデジタルデータのストリームに、送信された信号を復号するためにアンテナ１２８から受信機９０８によって受信された信号を復調するように構成されてもよい。
【００３１】
図１０から図１３は、様々なイベントと対応してコマンドおよびトリガデータを送信するために、様々なネットワークが、単独で、または一斉に、どのように使用されることが可能であるかを示す動作時の開示のシステムの例を示す。図１０〜図１３は、「Ａ」および「Ｂ」とラベルを付けられた２つの別個の通信リンクの使用を示す。これらのリンクは、図示のように、任意の適切な通信リンクを別々に、または同時に使用してもよい。例えば、通信リンクＡは、通信リンク１０４のような低レイテンシリンクであってもよく、通信リンクＢは、通信リンク１０８のような高レイテンシリンクであってもよい。別の例では、リンクＡとリンクＢの両方は、低レイテンシの通信リンクであってもよい。さらに別の例では、両方の通信リンクは、高レイテンシの通信リンクであってもよい。別の態様において、データ帯域幅の任意の組合せが、リンクＡおよびリンクＢのために使用されてもよい。例えば、リンクＡは、高データ帯域幅または低データ帯域幅の低レイテンシリンクであってもよく、リンクＢは、高データ帯域幅または低データ帯域幅の高レイテンシリンクであってもよい。
【００３２】
より具体的には、１つの例では、リンクＡは、トリガ信号を搬送する低レイテンシ／低帯域幅の通信リンクであり、空間波伝搬を介して伝搬されるＨＦ電波を使用して、本明細書において論じられるように実現される。この例では、リンクＢは、コマンドデータを搬送する高レイテンシ／高帯域幅の通信リンクであり、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、または他の伝送回線を使用して、本明細書において論じられるように実現される。
【００３３】
図１０は、時間の経過と共に、イベント１０２０、１０２４、および１０２８に対応してデータを送るリンクＡおよびリンクＢを示す動作時のこのようなシステムを示す。図１０では、リンクＢは、低レイテンシリンクＡよりも高いデータ帯域幅および高いレイテンシであるものとして示される。高レイテンシリンクＢは、対応する連続イベントより前の期間にコマンドデータを伝送するために利用される。イベント１０２０の前に、コマンドデータ１０１６は、リンクＢのより高いデータ帯域幅により、大量データを伝送するのに比較的短い時間しかかからない、高レイテンシリンクＢで伝送されてもよい。時間イベント１０２０が発生する頃、トリガ信号１０１２は、低レイテンシリンクＡで送信されてもよい。トリガ信号１０１２は、プロセッサ８０４などのプロセッサによって実行されることになる１つまたは複数のコマンドを識別する識別子を含んでもよい。
【００３４】
この処理は、その後のイベント１０２４と一致するデータ１０１７が、イベント１０２４より先に高レイテンシリンクＢで伝送されてもよい場合、何度も繰り返されてもよい。トリガ信号１０１３は、次に、受信通信ノードのプロセッサにおいて様々な命令またはルールを実行するイベント１０２４に応答して、空間波伝搬を使用して低レイテンシリンクＡで送られてもよい。イベント１０２８は、予めデータ１０１８と共に送られたコマンドを選択してもよいトリガ１０２４をシステムに送らせてよい。このように、図１０は、１つの通信ノードからリモート通信ノードへの高レイテンシリンクＢでのデータ１０１６、１０１７、および１０１８の連続伝送を示す。やがてイベント１０２０、１０２４、および１０２８が発生すると、トリガ信号１０１２、１０１３、１０１４は、対応イベントが発生する前に送られたデータ１０１６、１０１７、および１０１８のコマンドまたは他の態様に作用するように、リモート受信通信ノードをトリガするように構成された情報を素早く伝送するために、低レイテンシリンクＡを使用してトリガされてもよい。
【００３５】
リンクＡおよびリンクＢの他の構成および用途が、同様に想像される。別の例では、リンクＡは、コマンドデータとトリガ信号の両方を搬送する低レイテンシ／低帯域幅の通信リンクであり、空間波伝搬を介して伝搬されるＨＦ電波を使用して、本明細書において論じられるように実現される。この例では、リンクＢは、コマンドデータおよびトリガデータを搬送する高レイテンシ／高帯域幅の通信リンクであり、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、または他の伝送回線を使用して、本明細書において論じられるように実現される。
【００３６】
開示のシステムのこの例の動作が、図１１に示される。図１１では、データ１１１６、１１１７、１１１８は、低レイテンシリンクＡと高レイテンシリンクＢの両方を使用して送信される。また、トリガ信号１１１２、１１１３、および１１１４は、イベント１１２０、１１２４、および１１２８に応答して、図示のようにリンクＡとリンクＢの両方で送信されてもよい。この構成では、高および低レイテンシのリンクＡおよびＢは、それぞれ、（リンクＡ上の信号１１１２、または、リンクＢ上のデータ１１１８およびトリガ信号１１１４などの）トリガデータまたはコマンドデータが、送信または受信されることに失敗した場合、依然としてデータが、別の通信リンクを通ってリモート通信ノードに送られてもよいように、冗長性をもたらす。信号１１１２または１１１４は、機器故障、大気条件の変化、光ファイバケーブルの切断またはダメージ、アンテナまたはアンテナアレイへのダメージ、および同様のものなど、いくつもの理由のために受信されないこと、または送られないことがある。
【００３７】
図１１に示されるように、リンクＡは、低レイテンシリンクＡが、高レイテンシリンクＢより低いデータ帯域幅を有する場合、データ１１１６、１１１７、１１１８を伝送するために追加時間を必要とすることがある。他の例では、これらの状況は、高レイテンシリンクＢが、低レイテンシリンクＡよりデータを伝送するのに長く時間がかかる場合、反転されることもあり、または、リンクＡおよびリンクＢの両方が、ほぼ同じ時間がかかることもある。例えば、データ１１１６は、高レイテンシ／高帯域幅リンクＢより、低レイテンシ／低帯域幅リンクＡの方が、送信するのに時間がかかることがあることということを、図１１は示す。
【００３８】
図１２は、高レイテンシ／高帯域幅リンクＢで送られるコマンドおよびトリガデータに対応するコマンドおよびトリガデータを伝送する低レイテンシ／低帯域幅リンクＡの別の例を示す。この例では、データ１２１６は、イベント１２２０より先にリンクＢで伝送される。トリガ信号１２１２は、データ１２１６と一致するコマンド、ルール比較、または他の命令をアクティブにする、または実行するためのイベント１２２０に応答して、リンクＡで送られる。この例では、高レイテンシリンクＢは、エンコードされたデータ送信１２４０の安定したストリームの一部としてデータ１２１６を伝送する。エンコードされたデータ１２４０は、不正アクセスの機会を低減または除去する、データ１２１６をマスクするためにハッシュされた、暗号化された、またはそうでなければ、難読化されたデータ送信を含んでもよい。このデータエンコーディングは、公開鍵または秘密鍵暗号化、１方向または双方向ハッシング、および同様のものなど、任意の適切な技法を使用してもよい。この例では、エンコードされたデータストリーム１２４０は、高レイテンシリンクＢで連続的に伝送され、トリガ信号１２１２、１２１３、および１２１４と共にデータ１２１６、１２１７、および１２１８を含む。また、図１２は、システムが、エンコードされたデータ１２４０（１２１２、１２１３）にトリガ信号を含まずにトリガ信号を送信するように構成されてもよく、任意選択として、トリガデータ１２１４の後のセットと共に低レイテンシリンクＡで、エンコードされたストリーム１２４０を送り始めてもよい、ということを示す。コマンドまたはトリガデータを含んでも、含まなくてもよいデータの連続ストリームを送ることによって、送信１２４０においてエンコードされたコマンドへの不正アクセスは、イベント１２２０、１２２４、および１２２８の前に低減されても、完全に除去されてもよい。
【００３９】
また、低レイテンシリンクＡで送られた送信は、不正アクセスの機会を低減または除去するためにエンコードされてもよく、エンコードされたデータ１２４０と同時に送られても、送られなくてもよい。図１２に示されるように、トリガ信号１２１２は、エンコードされたデータの連続ストリームの一部でない状態で送られてもよいが、別の例では、類似のトリガ信号１２１４は、エンコードされたデータ１２４０の一部として送られてもよい。低レイテンシリンクＡと共に、公開鍵もしくは秘密鍵暗号化、１方向もしくは双方向ハッシング、または、トリガデータ１２１４をあいまいにする他の適切な手段など、類似の符号化技法がデータに対して使用されてもよい。連続的なエンコードされたデータストリームの一部としてトリガデータを送ることによって、不正アクセスは低減または除去されることが可能であり、というのも、トリガ信号は時間に影響されやすく、それにより、トリガ信号が使用される前、またはトリガ信号の有用性が期限切れになる前に、トリガ信号の中身を判定することが十分に高くつく可能性があるからである。
【００４０】
動作時の開示のシステムの別の例が図１３に示され、ここで、トリガ信号１３１２、１３１３、１３１４は、低レイテンシリンクＡが搬送波信号またはデータストリーム１３５０を送るのをやめるのと一致してもよい。通信ノードは、搬送波１３５０を受信するように構成されてもよく、トリガ信号を送るより先に搬送波１３５０が送られるのをやめるとき、トリガ信号１３１２、１３１３、または１３１４を受け入れるためにトリガされてもよい。搬送波信号１３５０は、空間波伝搬によって、または他の任意の適切な手段によって、送られた連続的なデジタル信号またはアナログ信号を含んでもよい。信号は、単一の周波数の連続的なアナログ信号、時間と共に連続的に変化する信号、または他の適切な信号を含んでもよい。また、搬送波信号１３５０は、同じままの、または、時間と共に予測可能な様式で変化する、情報を含む、例えば、繰り返される一連のデータグラム、を含むデジタルデータ送信を含んでもよい。
【００４１】
例えば１３１５における搬送波信号の欠落または変化は、受信通信ノードへのトリガ信号を、または、トリガ信号が送られようとしていることを、示してもよい。この例は、トリガ信号１３１２、１３１３、または１３１４の送信の一歩手前の１３１５において搬送波１３５０が送信するのを停止するときなど、データ１３１６、１３１７、１３１８に基づくレスポンスを「低信号」状態でトリガするように構成された通信ノードとみなされてもよい。高レイテンシリンクＢは、同様に構成されてもよい。搬送波１３５０の使用は、上記で論じられたいずれかのイベントに応答するために、図１０〜図１３に示されたいずれかの他の方法、またはこれらの任意の組合せと共に使用されてもよい。
【００４２】
（図１０〜図１３におけるなど）本明細書において開示された例のいずれかにおいて、悪意のある第三者を混乱させ、将来の送信を傍受し、解読しようとする試みを抑止するために、アクションの間断ないストリーム、および／またはトリガメッセージを、別個の通信リンクで送ることによって、システムの全体的なセキュリティが強化されてもよい。複数のリンクで同時に、伝搬経路が異なる別個の送信機および受信機で、または、これらの任意の組合せで、同じメッセージが送られてもよい。これらのメッセージは非常に短くても、他の送信と混ざり合わされてもよく、連続的に、または、所定のスケジュール上のほんの短い期間に送られてもよい。関連態様において、１つまたは複数の周波数の空間波伝搬でショートメッセージを送ることによって、または、いくつかの周波数で同時にメッセージのごく一部を送ることによって、セキュリティが強化されてもよい。また、暗号化、双方向ハッシング、および同様のものなど、様々な追加の技法が、セキュリティを強化するために用いられてもよいが、これらは、両方のリンクにおいて追加のレイテンシを招くことがある。
【００４３】
両方のリンクにわたって同じまたは類似のサイズのデータを送るのに必要な時間における関連は、図１０〜図１３から解釈されるべきではない。図１０〜図１３は、高レイテンシ／高帯域幅リンクＢがデータを伝送するのに必要な時間の長さと、低レイテンシ／低帯域幅リンクＡがデータを伝送するのに必要な時間の長さとの間の関係を示すことがあるが、図１０〜図１３は例証的なものであり、限定的なものではない。リンクＡは、リンクＢと同じサイズのデータを送るのに同じくらいの時間をかけ、逆もまた同様である。
【００４４】
図１０〜図１３に示された通信リンクのいずれかにおいて、データを送信するために空間波伝搬が使用されてもよい。例えば、リンクＡとリンクＢの両方は、本明細書において論じられるように空間波伝搬を使用する低レイテンシリンクであってもよい。この例では、低レイテンシリンクＡおよびリンクＢは両方、高データ帯域幅または低データ帯域幅になるように構成されてもよい。別の例では、リンクＡとリンクＢの両方は、非限定的な数例を挙げると、光ファイバケーブル、銅線、および同様のものを通過する電磁波など、空間波伝搬以外の伝搬技法を使用する高レイテンシリンクであってもよい。高レイテンシリンクＡおよび高レイテンシリンクＢは、高データ帯域幅または低データ帯域幅になるように構成されてもよい。
【００４５】
データ（例えばトリガデータ）がどのように用意され、低レイテンシ／低帯域幅リンクなどの通信リンクを介して伝送されるかについての１つの例が、図１４において１４００に示される。低レイテンシ／低帯域幅リンクについて論じられる以下の原理は、開示の高レイテンシ／高帯域幅リンクなどの任意の通信リンクに適用されてもよい。図１４では、送信モデムとして動作するモデム１４０２は送信機９０４に連結されてもよく、モデム１４２４は、受信モデムとして動作してもよく、受信機９０８に連結されてもよい。モデム１４０２および１４２４は、ＲＦ通信インターフェース８１２の一部として動作され、図９のモデム９１２と同様に配列されてもよい。モデム９１２のように、モデム１４０２および１４２４は、アナログ信号もしくはデジタル信号、または両方としてデータのストリームを送信または受信するための任意の適切なハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素を含んでもよい。ここでは、モデム１４０２および１４２４は、送ることおよび受信することを行うように別々に構成されて示される。この構成は、本明細書において論じられたモデムのいずれかのように、例証的なものであって、限定的なものではなく、モデム１４０２とモデム１４２４の両方の構成要素および機能の全てを含んでもよい。
【００４６】
図示のように、モデム１４０２は、送信されることになるデータのデータ構造、キャラクタ、文字列、または他の論理ユニットを保持するためのメモリを含む入力バッファ１４０８を含む。データストリームビルダ１４１０は、入力バッファ１４０８からこのデータを取り出し、それぞれが１つまたは複数の異なるエンコードアルゴリズムを使用してデータをエンコードする１つまたは複数のエンコーダ１４０４を用いる。これらのエンコーダ１４０４は、複数のエンコードアルゴリズムを有する単一のエンコーダ回路として、または、それぞれが異なるアルゴリズムを実行する複数の単体のデコーダ回路として、実装されてもよい。
【００４７】
各エンコーダは、送信されることになるデータを表すデジタルビットのストリームに情報をエンコードする。エンコーダ１４０４は、複数のルールを実行すること、論理的な比較または判定を行うこと、およびその他に、送信されることになるデータを表すビットのシーケンスを作り出すように動作すること、を行うように構成される。シーケンスは、ヘッダ情報、デリミタ、セキュリティ情報、ＣＲＣ符号、または送信されることになる入力バッファ１４０８内のデータと関連付けられた他のメタデータを含んでも、含まなくてもよい。異なるエンコーダ１４０４は異なるルールを使用してもよく、したがって、下記でさらに詳細に論じられることになるように、同じ情報を表す複数のビットストリームを場合により（ｐｅｒｈａｐｓ）生成する。データストリームビルダは、これらのエンコードされたビットストリームのうちのどれを、また、どの順序で、送信するべきかについて、組み立てること、優先させること、および選ぶことができる。結果として生じるデータストリームは、データのストリームを送信することに備えて、デジタルからアナログへのコンバージョン、および同様のものなどの様々な機能を行うデジタル信号プロセッサ１４１２に配信される。また、結果として生じるデジタル信号またはアナログ信号を変調するために、モジュレータ１４１４が含まれてもよい。このような変調は、モジュレータ１４１４の搬送波生成器によって生成された１つまたは複数の搬送波を使用して信号を変調することを含んでもよい。次に、変調された信号は送信機９０４に送られてもよく、ここで、信号は、電磁気信号１２４を使用してアンテナ１２８から自由空間を通じて送信されてもよい。これは、無線送信で、本明細書の他の場所で開示されたような空間波伝搬を使用して、または、光ファイバなどの任意の媒体を通じて信号を送る任意の適切な送信機および受信機を使用して、高周波電波として発生してもよい。
【００４８】
信号１２４は、受信アンテナ１３２によって受信され、受信機９０８に、次に受信モデム１４２４に送られてもよい。モデム１４２４は、受信機からの信号を受け入れ、変調されていないデータ信号を得るために１つまたは複数の復調機能を行うように構成された復調器１４１６を含んでもよい。信号は、デジタル信号プロセッサ１４１２と同じプロセッサであってもよいデジタル信号プロセッサ１４１８によって処理されてもよい。デジタル信号プロセッサ１４１８は、アナログ信号をデジタル信号にコンバートすること、干渉を低減させるか除去するため、または信号を強化するために、１つまたは複数のフィルタを適用することなど、任意の適切な処理機能を行ってもよい。結果として生じたデジタル信号は、１つまたは複数のデコーダ１４２６を使用して信号をデコードするデータストリームハンドラ１４１２によって受け入れられる。
【００４９】
エンコーダ１４０４のうちの１つによってエンコードされた信号が、少なくとも１つのデコーダ１４２６によってデコードされてもよいように、デコーダ１４２６は、エンコーダ１４０４に対応する。例えば、デコーダ１４２６は、ビットのストリームを解析および分析して、デジタルデータのストリームを意味のある情報に変換するためのルールを含んでもよい。このような情報は、キャラクタの文字列、プログラムデータ、もしくは、ソフトウェアオブジェクト、構造、値の配列、および同様のもの、または他の任意の適切な機械もしくは人間が認識できるデータなどのデータ構造を含んでもよい。
【００５０】
９１２、１４０２、および１４２４などのモデムによって送受信されてもよいデータフレームの例が、図１５の１５００に示される。エンコーダ１４０４によってエンコードされた１と０のパターンを含むデータストリーム１５０２は、１つまたは複数のデコーダ１４２６に従ってデータストリームハンドラ１４２０によってハンドリングされる。１つの例では、デコーダ１５０４は、トリガデータを含むデータストリームからのフレーム１５１８をデコードする。この例では、トリガデータは、単純な２バイトデータ構造であり、他の任意のデリミタ、ヘッダ、フラグ、および同様のものがない。例えば、デコーダ１５０４は、データストリーム１５０２を２バイトフレームに解析し、所定のトリガデータ構造のコレクションとこれらのフレームを比較するように構成されてもよい。２バイトフレームが既知のデータ構造にマッチする場合、トリガデータ１５１８は意味のあるデータとして認識され、したがって、トリガシステム８４０など、本明細書において開示されたシステムの他の部分によって取り出すために出力バッファ１４２２に格納されてもよい。デコーダ１５０４がそのデコードルールを適用したが、これが、有効なデータではない場合、デコーダは、エラー符号を生成し、データフレーム１５１８を無効データとして廃棄してもよい。また、デコーダは、将来の分析のためにこの否定的な結果をログ記録またはレポートしてもよい。トリガデータ１５１８は、ヘッダ、フレーム間ギャップ、または他のデリミタフレームもしくは特徴を必要としない、データストリームから取り出されたフレームの例である。
【００５１】
別の例では、デコーダ１５０６は、データストリーム１５０２を分析し、フレーム１５２０内のトリガデータにマッチするビットのパターンを探す。この例では、デコーダ１５０６は、データストリーム１５０２を６バイトの塊に解析し、１つもしくは複数の受入れ可能な２バイトのヘッダ、および、または、１つもしくは複数の受入れ可能な４バイトのトリガデータ構造と、このビットを比較してもよい。ヘッダおよびトリガデータが有効であるとデコーダ１５０６が判定すると、トリガデータ１５２０は、出力バッファ１４２２に保持されても、そうでなければ無効として廃棄されてもよい。類似のアクションがデコーダ１５０８、１５１０、１５１２、および１５１４によって行われてもよく、それぞれが、ルールを適用し、図示のように、ヘッダ、フラグ、トリガデータ、セキュリティもしくは暗号化情報、イベント識別、または巡回冗長性チェックフレンド（ＣＲＣ）情報という種々の構成と、ビットストリーム１５０２を比較する。各ケースでは、トリガデータは、データのより大きい配列で長さおよび複雑性が変化し、場合によっては、追加のデコード時間および処理時間を必要とする。追加時間は、デリミタ、ヘッダ、セキュリティおよび／もしくは暗号化情報、またはＣＲＣ符号を解析および比較して、フレーム１５１８、１５２０、１５２２、１５２４、１５２６、および／または１５２８内のデータが有効であることを確認する必要がある可能性がある。この解析とルール比較のステージは、プロセッサ８０４などのプロセッサによって、または、ビットの所与のセットが有効なフレームを表すかどうかを素早く判定するために、ビットの所与のセットに対して複数の比較を場合により（ｐｅｒｈａｐｓ）並行に行うように構成または適合された、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの特殊化した論理回路によって、行われてもよい。
【００５２】
このようにして、データストリームハンドラ１５０４は、複数のデコーダまたはデコードアルゴリズムを使用して、同じデータストリーム１５０２の中に含まれる可能性がある複数のデータの符号化方式を同時にハンドリングするように最適化される。システムは、異なる方式でエンコードされた同じデータを送ってもよく、または、異なる符号化方式を使用して異なるデータまたは異なるタイプのデータを送ってもよい。これは、追加のセキュリティ、および完全性チェックが、システムに統合され、必要に応じて使用されるのをさらに可能にしながら、より大きく、より複雑なフレームより、（あまり信頼できない可能性もある）短いフレームが、小さい処理オーバヘッドでより速くハンドリングされることを可能にする。例えば、エンコーダ１４０４は、全ての利用可能なエンコーダ、利用可能なエンコーダのうちのいくつか、または、ただ１つの利用可能なエンコーダを使用して、ビットストリームを連続的に生成するように構成されてもよい。
【００５３】
どのタイプのエンコーディングを使用するべきかを決定するための判定は、プロセッサ８０４を使用して、図１および他の場所に示されたシステムの現在の動作パラメータを、ロジックまたはルールと比較することを含んでもよい。このようなパラメータは、現在の送信周波数、最大使用可能周波数、電離圏状態、デコーダによってレポートされるような最近のエラー率、時刻、送信することになるデータの量、および同様のものを含んでもよいがこれらに限定されない。例えば、空間波伝搬のための条件が、最低の信号対雑音比での明瞭な通信を可能にするとき、デコーダ１５０４に対応するエンコーダが、デリミタがなくてもデータの送信を可能にする可能性があるので、データをデコードするために使用されてもよく、したがって、通信が誤って伝えられるリスクが低くなると同時に、トリガデータの送信に伴うレイテンシを低減する。別の例では、大気条件が最適ではないとき、デコーダ１５０８に対応するエンコーダが、データをより良く検証し、自動再送信を容易にするために使用されてもよい追加のデリミタおよびエラーチェック情報を含むことがあるので、使用されてもよい。別の例では、一定の時刻に、または、最近わかったセキュリティ脅威により、トリガデータ１５２６および１５２８に含まれるもののようなセキュリティヘッダなどのセキュリティ情報を送り始めることが重要になることがある。また、これは、各フレーム内で送信されるデータを暗号化すること、またはそうでなければ、難読化することを含んでもよい。
【００５４】
このようにして、１５１２および１５１４などのいくつかのデコーダは、条件が変化し、デコーダ１５１４に対応するエンコーダが選択されるまで、フレーム１５２０または１５２４のような、他のデコーダのために構成されたビットストリーム１５０２からの全てのデータを単純に拒絶してもよい。逆に、新しいフォーマットのデータが、データストリーム１５０２の中で現れ始めると、デコーダ１５１２および１５１４はトリガデータを生成し始め、次に、残りのデコーダ１４２２は、他のフォーマットに従って有効なデータを生成できなくなり始めてもよい。別の例では、エンコーダ１４０４は、同じトリガデータを連続的に全てエンコードしてもよく、したがって、デコーダ１５０４〜１５１４が、ほぼ同時にそれぞれにフォーマットされた同じトリガデータを全て受信し処理するのを可能にし、どのデコーダが最初にトリガデータを配信したかには関係なく、出力バッファ１４２２内に現れることになる第１のトリガデータをシステムが使用することを可能にする。このようにして、複数のエンコードアルゴリズムは、レイテンシ、エラー訂正および検出、またはセキュリティの所望のレベルに応じて使用されてもよい。このようにして、エンコードアルゴリズムは、受信エンティティに変更を通知するためのヘッダまたは制御コードがなくても、リアルタイムに変更されることが可能である。
【００５５】
トリガデータ１６０８を含むフレームの別の例が図１６に見える。この例では、トリガデータ１６２０は、図１５に示されたフォーマットのいずれかに従って、または、他の任意の適切なフォーマットで、フォーマットされてもよい。トリガデータ１６２０は、トランスポートパケット１６０６の一部としてトランスポートヘッダ１６１８と共にパッケージ化されてもよい。パケット１６０６は、それ自体が、ネットワークヘッダ１６１４と共に、パケットまたはセグメント１６０４内のデータ１６１６として含まれてもよい。セグメント１６０４は、それ自体が、通信リンク１０４および／または１０８などのデータリンクで送るために用意されたフレーム１６０２の共に一部であるヘッダ１６１０を伴うペイロード１６１２の一部であってもよい。この例では、トリガデータ１６２０は、ＴＣＰ／ＩＰ、イーサネット、および同様のものなどの物理および／または論理プロトコルを実行する複数の複雑なヘッダと共に、通信リンクでトリガデータまたは他のデータを送信するのを容易にするように構成され、適合された、より入念に層になったエンコーディングアプローチの一部として含まれる。複数の追加のヘッダ情報のこのより入念な配列で、トリガデータ１６２０は受信される可能性が高いが、処理レイテンシを増加させると同時に、配信を保証するために最適化するエンコード、送信、およびデコード処理の全体を通して著しくより大きな処理時間を必要とする。いずれにせよ、データストリーム１５０２は、各フレームを処理する方法、メッセージ長、および／または、任意の特化された制御コードを示す情報を含んでも、含まなくてもよい。トリガデータのフレームサイズは、標準的な長さであってもよく、可変長であってもよく、または、２つ以上の所定のサイズであってもよい。これらの変形形態は、エンコーダ１４０４によってエンコードされてもよく、対応するデコーダ１４２６によってデータストリームからデコードされてもよい。
【００５６】
開示のシステムが動作しているとき、コマンドまたはコマンドデータは、コマンドデータを送信するように構成されたノード１１２またはノード１５００などの送信通信ノードを使用して、開示のシステムによって送られてもよい。システムはトリガイベントを待ち、トリガイベントが発生したときにトリガデータを送ってもよい。次に、（例えば、ノード１１６または８００のような）受信通信ノードは、コマンドデータに含まれるコマンドを適宜実行してもよい。
【００５７】
コマンドデータは受信されても、作り出されてもよい。例えば、データは、送信する第三者から受信されてもよく、または、データは、１つもしくは複数のコマンドを生成するためにシステム自体によって処理されてもよい。コマンドデータの１つの例は、金融取引所によって実行されることになる１つまたは複数の取引のコレクションである。コマンドは、様々なルールまたは前提条件に基づいて金融商品を自動的に売買するという指示を含んでもよい。これらのルールまたは前提条件は、市場が一定の価格にある場合、１つもしくは複数の技術的な指標が購入もしくは売却を信号で示す場合、または、民間または政府のエンティティから受信された一定の市場データが、所定のレベル（例えば「新設住宅着工件数」、「国内総生産」、国債の金利、および同様のもの）に対応する特定の値を含む場合、買うことまたは売ることを含んでもよい。
【００５８】
任意選択として、セキュリティプロトコルが、コマンドデータに適用されてもよい。このようなセキュリティプロトコルは、公開鍵もしくは秘密鍵暗号化技法を使用してコマンドデータを暗号化すること、データにスクランブルをかけること、および／または、双方向ハッシングなどのエンコードアルゴリズムを適用すること、ならびに同様のものを含んでもよい。第三者によるデータの判読または使用を不可能にするために、コマンドデータをセキュアにするための任意の適切な技法が使用されてもよい。
【００５９】
コマンドデータは、送信通信ノードから受信通信ノードに送信されることが可能である。任意の適切なサイズの一連の信号、パケット、および、データグラムとしてコマンドデータを送ることなど、コマンドデータを通信するための任意の適切な技法が使用されてもよい。コマンドデータまたはトリガデータ（または両方）の送信は、通信リンク１０４などの低レイテンシ、低帯域幅の通信リンクで、または、通信リンク１０８などの高レイテンシ、高帯域幅の通信リンクで、発生してもよい。また、コマンドデータは、通信リンク１０４および１０８などの複数の通信リンクによって、順次またはほぼ同時に、送信されてもよい。送信されたコマンドデータは、本明細書において論じられた通信リンクのいずれかを使用して、受信通信ノードによって受信されてもよい。システムは、任意選択として、受信されたデータの完全性をチェックしてもよく、任意選択として、データの一部が受信されなかった、または、送信時に壊れていた場合、データを自動的に再送するために送信通信ノードと協調してもよい。
【００６０】
コマンドデータが受信通信ノードで受信されたとき、コマンドが、実行のために用意されてもよい。このような用意は、トリガイベントが発生したときにプロセッサまたは他の回路機器によって実行されることになるコンピュータのメモリに格納されたソフトウェアをアップグレードすること、または置き替えることを含んでもよい。別の例では、実行のためのコマンドを用意することは、コマンドを自動的に行うように、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）をプログラムすることを含んでもよい。この処理は、ＦＰＧＡまたは類似の再プログラム可能な回路機器を使用するコンピュータに対してファームウェアアップグレードを行うことによるなど、任意の適切な手段によって発生してもよい。コマンドが実行のために用意されると、システムは、トリガイベントが発生するのを待ってもよい。
【００６１】
システムは、トリガイベントが発生するのを待ちながら、他の様々な活動を実行してもよい。トリガイベントが発生しなかった場合、通信リンクのいずれかのエンド、または両方のエンドにおける通信ノードによって様々なアクションが行われてもよい。これらのアクションは、同時に（並行に）、もしくは逐次的に、またはこれらの任意の適切な組合せで、トリガイベントが発生するのを待ちながら、連続的に行われてもよい。
【００６２】
例えば、システムは、最大使用可能周波数を決定してもよい。このアクションは、空間波伝搬を介して通信するリンク１０４などの通信リンクを維持するために行われてもよい。最大使用可能周波数は、電磁スペクトル内の広範囲の周波数で信号を送るために、プロセッサ１５０４のようなプロセッサを使用して送信機１６０４を制御することによって実験的に、自動的に決定されてもよい。また、プロセッサは、他の送信通信ノードからのレスポンスがないかリッスンするために、受信機１６０８を制御してもよい。次に、プロセッサは、送られた信号、および受信されたレスポンスを分析して、様々なリモート通信ノードとの通信を実現するために使用されてもよい最大使用可能周波数を決定してもよい。
【００６３】
別の例では、最大使用可能周波数は、政府のエンティティなどの第三者によって提供された伝搬データによって予測されても、決定されてもよい。このような第三者は、広範囲の周波数および距離の全域にわたる空間波伝搬を継続的に監視し、電磁スペクトル内の周波数の範囲の全域にわたる跳躍距離の計算時の補助としてこの伝搬データを提供してもよい。また、距離、大気条件、および、伝搬に影響を及ぼす他の任意の要因についてのソフトウェアモデリングが、最大使用可能周波数を決定するために使用されてもよい。
【００６４】
システムは、最小使用可能周波数を決定してもよい。最小使用可能周波数は、上述のように、または、更新された第三者の伝搬データを受信し、処理することによって、実験的に決定されてもよい。次に、最大および最小使用可能周波数は、プロセッサによってアクセス可能なメモリに格納されてもよい。
【００６５】
システムがイベントを待っているとき、通信ノードは、任意の有用なデータを含んでも、含まなくてもよい信号の安定したストリームを送信してもよい。信号またはデータは送信のために用意され、上述のように、送信は、意味のあるコマンドデータまたはトリガデータを含んでも、含まなくてもよい。例えば、通信ノードは、一定の間隔で、または、データの特定の順序で、送信を送ってもよい。このようにして、通信ノードは、通信リンクを維持してもよく、このことにより、通信リンクが危険にさらされたとき、素早く認識するようになる。
【００６６】
（通信リンク１０４などの）通信リンクが空間波伝搬を使用する場合、システムは、プロセッサまたは他の論理回路を使用して送信周波数を選んでもよい。送信周波数を選ぶことは、以前に決定された最小使用可能周波数と最大使用可能周波数との間で周波数を選択することを含んでもよい。これは、送信および受信のために、時間と共に異なる周波数を繰り返し選ぶように構成された「周波数ホッピング」システムに従って行われてもよい。また、送信周波数を選ぶことは、スペクトラム拡散「信号ホッピング」構成におけるなど、周波数の所定のセットまたは範囲から周波数を選択することを含んでもよい。周波数は、複数の送信機または受信機を異なる周波数で使用するマルチ入力／マルチ出力（ＭＩＭＯ）によるなど、任意の適切な技法に従って決定されてもよい。次に、送信周波数が決定されると、データは送信されてもよい。
【００６７】
トリガイベントが発生すると、トリガデータが送られることが可能である。第三者のデータソースからトリガデータを抽出または受信すること、および、通信リンク１０４または１０８などの通信リンクで送信するようにトリガデータを構成すること、を含んでもよいトリガデータが用意されてもよい。セキュリティプロトコルは、第三者の個人がトリガデータを無許可で取得する機会を低減または除去するために、トリガデータに適用されてもよい。本明細書の他の場所で論じられるような任意の適切なセキュリティプロトコルが適用されてもよい。
【００６８】
次に、送信周波数が選ばれてもよい。例は、以前に決定されたような最大使用可能周波数と最小使用可能周波数との間で周波数を選択すること、または、「信号ホッピング」構成におけるなど、周波数の所定のセットから周波数を選択すること、を含む。別の例では、システムは、複数の周波数で同時に送信してもよい。次に、システムは、本明細書の他の場所で論じられるような１つまたは複数の通信リンクに沿ってトリガデータを送信してもよい。
【００６９】
受信通信ノードは、トリガデータを受信してもよい。スクランブルを解除するため、解読するため、デコードするため、またはそうでなければ、トリガデータが送られたときに適用された可能性のある任意のセキュリティ対策を削除するために、セキュリティプロトコルが適用されてもよい。次に、プロセッサは、トリガデータの中で送られた識別子に基づいてコマンドを識別して、実行するために、トリガデータを処理してもよい。また、トリガデータは、実行するべき複数のコマンドを識別する複数の識別子を含んでもよい。次に、システムは、トリガデータの中で識別されたコマンドを実行してもよい。
定義および代替の用語解説
特許請求の範囲および明細書で使用される言葉は、以下に明示的に定義されたようなものを除き、その言葉の平易かつ通常の意味だけを有することになる。この定義における単語は、その単語の平易かつ通常の意味だけを有することになる。このような平易かつ通常の意味は、最近に発行されたＷｅｂｓｔｅｒ’ｓ  ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙおよび、Ｒａｎｄｏｍ  Ｈｏｕｓｅ  ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙからの全ての一貫した辞書の定義を含む。明細書および特許請求の範囲で使用されたように、以下の定義は、以下の用語、または、その共通の変化（例えば、単数形／複数形、過去時制／現在時制、他）に適用する。
【００７０】
「アンテナ」または「アンテナシステム」は、一般に、任意の適切な構成における、電力を電磁放射に変換する電気デバイス、または一連のデバイスのことを言う。このような放射は、電磁スペクトルに沿って任意の周波数で垂直に、水平に、または円形に偏波されてもよい。円偏波で送信するアンテナは、右偏波または左偏波を有してよい。
【００７１】
電波の場合、アンテナは、極低周波（ＥＬＦ：ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  ｌｏｗ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）からミリ波（ＥＨＦ：ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）まで電磁スペクトルに沿って分布する周波数で送信してもよい。電波を送信するように設計されたアンテナまたはアンテナシステムは、金属導体（素子）の配列を備えることがあり、受信機または送信機に（多くの場合、伝送回線を通じて）電気的に接続される。送信機によってアンテナを通じて押し進められた振動する電子の流れは、アンテナ素子の周囲に振動する磁場を作り出すことができ、一方、電子の電荷も、素子に沿って振動する電場を作り出す。これらの時間変動する場は、移動するＴＥＭ波としてアンテナから離れて宇宙に放射する。逆に、受信中、入射する電磁波の振動する電場および磁場が、アンテナ素子内の電子に力を及ぼし、電子を前後に移動させ、アンテナ内に振動する電流を作り出す。次に、これらの電流は、受信機によって検出され、デジタルまたはアナログの信号またはデータを取り出すために処理されてもよい。
【００７２】
アンテナは、実質的に均等に全ての水平方向に（無指向性アンテナ）、または優先的に特定の方向に電波を送信および受信するように設計されてもよい（指向性または高利得アンテナ）。後者の場合、アンテナは、送信機または受信機に対する任意の物理的、電気的な接続を有しているか、または有していなくてよい、さらなる素子または面も含んでよい。例えば、寄生素子、放物面反射器またはホーン、および他のこのような非通電の素子は、ビームまたは他の所望の放射パターンに電波を向ける役割を果たす。このようにアンテナは、これらの様々な面または素子の配置による増加または減少された指向性または「利得」を発揮するように構成されてもよい。高利得アンテナは、垂直、水平、または、その任意の組合せであってもよい所与の方向に放射された電磁エネルギーの実質的に大部分を向けるように構成されてもよい。
【００７３】
また、アンテナは、電離圏などの大気の上層に向けて電磁エネルギーを集束させるために、地球に対する鉛直角の特有の範囲内（すなわち「取出し角度」）で電磁エネルギーを放射するように構成されてもよい。特有の角度で上層大気に電磁エネルギーを向けることによって、特有の跳躍距離が、特定の周波数で電磁エネルギーを送信することによって、日中の特定の時間に達成されることがある。
【００７４】
アンテナの他の例は、電磁スペクトルの可視または不可視光線部分において、電磁エネルギーのパルスに電気エネルギーを変換するエミッタおよびセンサを含む。例は、遠赤外線から極紫外線までの電磁スペクトルに沿って分布する周波数で電磁エネルギーを生成するように構成された発光ダイオード、レーザ等を含む。
【００７５】
「指向性アンテナ」または「ビームアンテナ」は、一般に、より大きな電力で特定の方向に放射または受信するアンテナのことを言い、性能が向上されること、および／または不要な発生源からの干渉が低減されることを可能にする。指向性アンテナは、典型的には、常にというわけではないが、所望の方向の、または所望の方向への放射線を集める。
【００７６】
「可動アンテナ」は、一般に、主要なローブが、方向の偏移が容易に行われることが可能な指向性アンテナのことを言う。
「電子可動アンテナ」は、一般に、電波または他の電磁放射のビームが、アンテナを物理的に移動させなくても種々の方向に電子的に向けられることが可能な一種の可動アンテナのことを言う。電子可動アンテナは、例えば、アクティブ電子走査アレイ（ＡＥＳＡ）またはパッシブ電子走査アレイ（ＰＥＳＡ）を含むことができる。１つの例では、電子可動アンテナは、フェーズドアレイを含むことができる。
【００７７】
「機械可動アンテナ」は、一般に、電波または他の電磁放射のビームが、アンテナを物理的に移動させることによって種々の方向に向けられることが可能な一種の可動アンテナのことを言う。
【００７８】
「コマンド」または「コマンドデータ」は、一般に、単独で、または組合せで、１つまたは複数のアクションを行うために、機械を制御する１つまたは複数の指令、指示、アルゴリズム、またはルールのことを言う。コマンドは、格納され、伝送され、送信され、または他の形で、任意の適切な方法で処理されてもよい。例えば、コマンドは、メモリ内に格納され、または、任意の適切な媒体を通過する任意の適切な周波数で電磁放射として通信ネットワークで送信されてもよい。
【００７９】
「コンピュータ」は、一般に、任意の数の入力値または変数から結果を計算するように構成された任意のコンピューティングデバイスのことを言う。コンピュータは、入力または出力を処理するために計算を実施するためにプロセッサを含んでもよい。コンピュータは、プロセッサによって処理される値を格納するため、または、従前の処理の結果を格納するためにメモリを含んでもよい。
【００８０】
また、コンピュータは、値を受信するまたは送るための多彩な入力および出力デバイスからの入力および出力を受け入れるように構成されてもよい。このようなデバイスは、他のコンピュータ、キーボード、マウス、表示装置、プリンタ、産業機器、および、全てのタイプおよびサイズのシステムまたは機械類を含む。例えば、コンピュータは、要請に応じて様々なネットワーク通信を実施するためにネットワークインターフェースを制御することができる。ネットワークインターフェースは、コンピュータの一部であってもよく、または、コンピュータとは別個かつ遠く離れたものとして特徴付けられてもよい。
【００８１】
コンピュータは、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータなどの単一で物理的なコンピューティングデバイスであってよく、または、ネットワーク化されたクラスタ内で１つのデバイスとして動作する一群のサーバ、または、１つのコンピュータとして動作し、通信ネットワークによって一緒にリンクされた異なるコンピューティングデバイスの異種混合の組合せなど、同じタイプの多数のデバイスから成り立っていてもよい。また、コンピュータに接続された通信ネットワークは、インターネットなどのより広範なネットワークに接続されてもよい。このようにコンピュータは、１つまたは複数の物理的なプロセッサまたは他のコンピューティングデバイスもしくは回路を含んでもよく、任意の適切なタイプのメモリも含んでもよい。
【００８２】
また、コンピュータは、未知数のまたは変動する数の物理的なプロセッサおよびメモリまたはメモリデバイスを有する仮想コンピューティングプラットフォームであってもよい。このように、コンピュータは、１つの地理的な場所に物理的に設置されるか、または、いくつかの広範に散らばった場所にわたって物理的に広がってもよく、複数のプロセッサは、単一のコンピュータとして動作するように通信ネットワークによって一緒にリンクされる。
【００８３】
また、コンピュータまたはコンピューティングデバイス内の「コンピュータ」および「プロセッサ」の概念は、開示のシステムの一部として計算または比較を行う役割を果たす任意のこのようなプロセッサまたはコンピューティングデバイスを包含する。コンピュータにおいて発生する閾値の比較、ルールの比較、計算、等に関連した動作を処理することは、例えば、別個のサーバ、別個のプロセッサを有する同じサーバで、または上記で説明されたような、未知数の物理的なプロセッサを有する仮想コンピューティング環境で発生してもよい。
【００８４】
コンピュータは、１つまたは複数の視覚表示装置にオプションとして結合されてもよく、および／または統合された表示装置を含んでもよい。同様に、表示装置は、同じタイプ、または、異なる視覚デバイスの異種混合の組合せのものであってよい。また、コンピュータは、代表的なほんの数例を挙げれば、キーボード、マウス、タッチスクリーン、レーザもしくは赤外線ポインティングデバイス、または、ジャイロスコープのポインティングデバイスなどの１つまたは複数のオペレータの入力デバイスを含んでもよい。また、表示装置に加えて、プリンタ、プロッタ、工業生産機械、３Ｄプリンタ、等などの、１つまたは複数の他の出力デバイスが含まれてもよい。したがって、様々な表示装置、入力および出力デバイスの配列が可能である。
【００８５】
複数のコンピュータまたはコンピューティングデバイスは、通信ネットワークを形成するために、有線または無線通信リンクで、互いにまたは他のデバイスと通信するように構成されてもよい。ネットワーク通信は、インターネットなどの他のより大きなコンピュータネットワーク上を通過する前に、スイッチ、ルータ、ファイアウォール、または、他のネットワークデバイスもしくはインターフェースなどのネットワーク機器として動作する様々なコンピュータを通過してもよい。また、通信は、伝送回線または自由空間を通じて電磁波で搬送される無線データ送信として通信ネットワーク上を通過されてもよい。このような通信は、ＷｉＦｉもしくは他の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、または、データを伝送するためのセルラー送信機／受信機を使用することを含む。このような信号は、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ、３Ｇ、４Ｇ、等などの多くの無線または移動体通信の技術標準のいずれかに準拠する。
【００８６】
「通信リンク」は、一般に、２つ以上の通信エンティティ間の接続のことを言い、通信エンティティ間の通信チャネルを含んでも含まなくてもよい。通信エンティティ間の通信は、任意の適切な手段によって発生してもよい。例えば、接続は、実際の物理的なリンク、電気的なリンク、電磁気的なリンク、論理的なリンク、または、通信を容易にする任意の他の適切なリンク機構として実装されてもよい。
【００８７】
実際の物理的なリンクの場合、通信は、別の要素に対する一方の要素の物理的な動きによって互いに応答すると考えられる通信リンク内の複数の構成要素によって発生してもよい。電気的なリンクの場合、通信リンクは、通信リンクを形成するように電気的に接続された複数の導電体から成り立ってもよい。
【００８８】
電磁気的なリンクの場合、接続の要素は、任意の適切な周波数で電磁エネルギーを送ること、または受信することによって実装されてもよく、このように、通信は、電磁波として受け渡すことができる。これらの電磁波は、光ファイバなどの物理的な媒体もしくは自由空間、または、その任意の組合せを通過することも、しないこともある。電磁波は、電磁スペクトル内の任意の周波数を含む任意の適切な周波数で受け渡されてもよい。
【００８９】
論理的なリンクの場合、通信リンクは、受信局内にある送信局などの送信者と受信者との間の概念的なリンク機構であってよい。論理的なリンクは、物理的な、電気的な、電磁気的な、または他のタイプの通信リンクの任意の組合せを含んでもよい。
【００９０】
「通信ノード」は、一般に、通信リンクに沿った、物理的もしくは論理的な接続ポイント、再配布ポイント、またはエンドポイントのことを言う。物理的なネットワークノードは、一般に、物理的に、論理的に、または、電磁的に通信リンクに取り付けられた、または結合された能動電子デバイスと呼ばれる。物理的なノードは、通信リンクで情報を送ること、受信すること、または転送することができる。通信ノードは、コンピュータ、プロセッサ、送信機、受信機、中継器、および／もしくは伝送回線、またはそれらの任意の組合せを含んでも含まなくてもよい。
【００９１】
「臨界角」は、一般に、地球の中心に伸びる垂直線に対する最大角度のことを言い、その角度で、特有の周波数における電磁波は、空間波伝搬を使用して地球に戻されることが可能である。
【００９２】
「臨界周波数」は、一般に、空間波伝搬を使用して所与の電離圏の条件の下で垂直に送信されたとき、地球に戻される最大周波数のことを言う。
「データ帯域幅」は、一般に、通信システム内の論理的または物理的な通信経路の最大スループットのことを言う。データ帯域幅は、１秒あたりの伝送されるデータの単位で表現されることが可能である伝送レートである。デジタル通信ネットワークでは、伝送されるデータの単位は、ビットであり、したがって、デジタル通信ネットワークの最大スループットは、一般に、「１秒あたりのビット」すなわち「ｂｉｔ／ｓ」で表現される。さらに言うと、用語「ｋｉｌｏｂｉｔ／ｓ」または「Ｋｂｉｔ／ｓ」、「Ｍｅｇａｂｉｔ／ｓ」または「Ｍｂｉｔ／ｓ」、および、「Ｇｉｇａｂｉｔ／ｓ」または「Ｇｂｉｔ／ｓ」も、所与のデジタル通信ネットワークのデータ帯域幅を表現するために使用されることが可能である。データネットワークは、「最大ビットレート」、「平均ビットレート」、「最大持続ビットレート」、「情報レート」、または「物理層の有効ビットレート」などの特有の測定基準によって、データネットワークのデータ帯域幅の性能特徴に従って格付けされてもよい。例えば、帯域幅の試験は、コンピュータネットワークの最大スループットで計測される。この使用方法の理由は、Ｈａｒｔｌｅｙの法則（Ｈａｒｔｌｅｙ’ｓ  Ｌａｗ）に従うというものであり、物理的な通信リンクの最大データレートは、ヘルツを単位とした、通信リンクの周波数の帯域幅に比例するというものである。
【００９３】
また、データ帯域幅は、特定の通信ネットワークに対する最大伝送レートに従って特徴付けられてもよい。例えば、
「低データ帯域幅」は、一般に、１秒あたり約１，０００，０００単位以下のデータである最大データ伝送レートを有する通信ネットワークのことを言う。例えば、デジタル通信ネットワークでは、データの単位は、ビットである。したがって、低データ帯域幅のデジタル通信ネットワークは、１秒あたり約１，０００，０００ビット（１Ｍｂｉｔｓ／ｓ）以下の最大伝送レートを有するネットワークである。
【００９４】
「高データ帯域幅」は、一般に、１秒あたり約１，０００，０００より大きい単位のデータである最大データ伝送レートを有する通信ネットワークのことを言う。例えば、高データ帯域幅を有するデジタル通信ネットワークは、１秒あたり約１，０００，０００ビット（１Ｍｂｉｔｓ／ｓ）より大きい最大伝送レートを有するデジタル通信ネットワークである。
【００９５】
「電磁放射」は、一般に、電磁波によって放射されるエネルギーのことを言う。電磁放射は、他のタイプのエネルギーから生み出され、エネルギーが消失するときに他のタイプに変換される。電磁放射は、（真空において）光速で発生源から離れて伝わるとき、このエネルギーを搬送する。また、電磁放射は、運動量および角運動量の両方も搬送する。これらの属性は、発生源から外側に離れるときに電磁放射が相互作用する物質に全て伝わることがある。
【００９６】
電磁放射は、一方の媒質から別の媒質に入る際に速度を変える。一方の媒質から次の媒質へ遷移すると、新しい媒質の物理的な属性によって、放射されたエネルギーのうちの一部または全部が反射して、残りのエネルギーが新しい媒質に入ることがある。これは、電磁放射が伝わる際に遭遇する媒質間の全ての接点で発生する。
【００９７】
光子は、電磁相互作用の量子であり、電磁放射の全ての形式の基本成分である。光の量子性は、電磁放射の周波数が増加するにつれて、電磁放射が、より粒子のように振舞い、波のように振舞わなくなるので、高い周波数でより明らかになる。
【００９８】
「復調器」は、一般に、変調の逆の復調を行うように適合され、構成されるデバイスのことを言う。このようなデバイスの１つの例は、変調と復調を行うことができる「モデム」である。
【００９９】
「データグラム」は、一般に、パケット交換型ネットワークと関連付けられた基本伝送ユニットのことを言う。データグラムは、ヘッダおよびペイロードセクションを含んでもよい。データグラムは、パケット交換型ネットワークの全域にわたる非接続通信サービスを提供する。データグラムの配信、到着時間、および到着順は、ネットワークによって保証される必要がない。
【０１００】
「電磁スペクトル」は、一般に、電磁放射の全ての可能な周波数の範囲のことを言う。電磁スペクトルは、一般に、増加する周波数およびエネルギーならびに減少する波長の順に以下のように分類される。
【０１０１】
「極低周波」（ＥＬＦ）は、一般に、波長が長さ約１００，０００ｋｍから１０，０００ｋｍまでの、約３Ｈｚから約３０Ｈｚの周波数帯を示す。
「超低周波」（ＳＬＦ：Ｓｕｐｅｒ  ｌｏｗ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、波長が長さ約１０，０００ｋｍから約１０００ｋｍまでの、約３０Ｈｚと約３００Ｈｚとの間に一般に分布する周波数帯を示す。
【０１０２】
「音声周波数」または「音声帯域」は、一般に、人間の耳に聞こえる電磁エネルギーを示す。成人男性は、一般に、約８５Ｈｚと約１８０Ｈｚとの間の範囲で話し、一方、成人女性は、一般に、約１６５Ｈｚから約２５５Ｈｚまでの範囲で会話する。
【０１０３】
「超長波」（ＶＬＦ：Ｖｅｒｙ  ｌｏｗ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、長さ約１０ｋｍから約１００ｋｍまでの対応する波長を有する、約３ｋＨｚから約３０ｋＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１０４】
「長波」（ＬＦ：Ｌｏｗ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、波長が約１ｋｍから約１０ｋｍまで分布する、約３０ｋＨｚから約３００ｋＨｚまでの範囲の周波数帯を示す。
「中波」（ＭＦ：Ｍｅｄｉｕｍ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、波長が長さ約１０００ｍから約１００ｍまでの、約３００ｋＨｚから約３ＭＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１０５】
「短波」（ＨＦ：Ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、波長が長さ約１００ｍから約１０ｍまでの、約３ＭＨｚから約３０ＭＨｚまでの周波数帯を示す。
「超短波」（ＶＨＦ：Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、波長が長さ約１０ｍから約１ｍまでの、約３０Ｈｚから約３００ＭＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１０６】
「極超短波」（ＵＨＦ：Ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、重さの波長が長さ約１ｍから約１０ｃｍまで分布する、約３００ＭＨｚから約３ＧＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１０７】
「センチメートル波」（ＳＨＦ：Ｓｕｐｅｒ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、波長が長さ約１０ｃｍから約１ｃｍまで分布する、約３ＧＨｚから約３０ＧＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１０８】
「ミリ波」（ＥＨＦ：Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、一般に、波長が長さ約１ｃｍから約１ｍｍまで分布する、約３０ＧＨｚから約３００ＧＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１０９】
「遠赤外線」（ＦＩＲ：Ｆａｒ  ｉｎｆｒａｒｅｄ）は、一般に、波長が長さ約１ｍｍから約１５μｍまで分布する、約３００ＧＨｚから約２０ＴＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１０】
「長波長赤外線」（ＬＷＩＲ：Ｌｏｎｇ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｉｎｆｒａｒｅｄ）は、一般に、波長が長さ約１５μｍから約８μｍまで分布する、約２０ＴＨｚから約３７ＴＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１１】
「中赤外線」（ＭＩＲ：Ｍｉｄ  ｉｎｆｒａｒｅｄ）、一般に、波長が長さ約８μｍから約３μｍまでの、約３７ＴＨｚから約１００ＴＨｚまでの周波数帯を示す。
「短波長赤外線」（ＳＷＩＲ：Ｓｈｏｒｔ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｉｎｆｒａｒｅｄ）は、一般に、波長が長さ約３μｍから約１．４μｍまでの、約１００ＴＨｚから約２１４ＴＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１２】
「近赤外線」（ＮＩＲ：Ｎｅａｒ−ｉｎｆｒａｒｅｄ）は、一般に、波長が長さ約１．４μｍから約７５０ｎｍまでの、約２１４ＴＨｚから約４００ＴＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１３】
「可視光線」は、一般に、波長が長さ約７５０ｎｍから約４００ｎｍまでの、約４００ＴＨｚから約７５０ＴＨｚまでの周波数帯を示す。
「近紫外線」（ＮＵＶ：Ｎｅａｒ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）は、一般に、波長が長さ約４００ｎｍから約３００ｎｍまでの、約７５０ＴＨｚから約１ＰＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１４】
「中紫外線」（ＭＵＶ：Ｍｉｄｄｌｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）は、一般に、波長が長さ約３００ｎｍから約２００ｎｍまでの、約１ＰＨｚから約１．５ＰＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１５】
「遠紫外線」（ＦＵＶ：Ｆａｒ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）は、一般に、波長が長さ約２００ｎｍから約１２２ｎｍまでの、約１．５ＰＨｚから約２．４８ＰＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１６】
「極紫外線」（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）は、一般に、波長が長さ約１２１ｎｍから約１０ｎｍまでの、約２．４８ＰＨｚから約３０ＰＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１７】
「軟Ｘ線」（ＳＸ：Ｓｏｆｔ  ｘ−ｒａｙｓ）は、一般に、波長が長さ約１０ｎｍから約１００ｐｍまでの、約３０ＰＨｚから約３ＥＨｚまでの周波数帯を示す。
「硬Ｘ線」（ＨＸ：Ｈａｒｄ  ｘ−ｒａｙｓ）は、一般に、波長が長さ約１００ｐｍから約１０ｐｍまでの、約３ＥＨｚから約３０ＥＨｚまでの周波数帯を示す。
【０１１８】
「ガンマ線」は、一般に、波長が長さ約１０ｐｍ未満の、約３０ＥＨｚより上の周波数帯を示す。
「電磁波」は、一般に、別個の電気的かつ磁気的な構成要素を有する波のことを言う。電磁波の電気的かつ磁気的な構成要素は、位相で振動し、角度９０度で常に分離している。電磁波は、媒質中または真空中を通過することができる電磁放射を作り出す発生源から放射することができる。電磁波は、電磁スペクトル内の任意の周波数で振動する波を含み、電波、可視および不可視光線、Ｘ線、ならびにガンマ線を含むが、これらに限定されない。
【０１１９】
「フレーム」または「データフレーム」は、一般に、デジタルデータ送信ユニットのことを言う。フレームは、フレームを表すシンボルまたはビットのストリーム内のペイロードデータの始まりおよび終わりを受信機に示す一連のビットまたはシンボルを含んでもよい。
【０１２０】
「周波数帯域幅」または「帯域」は、一般に、高い方の周波数と低い方の周波数によって範囲を定められた周波数の連続した範囲のことを言う。このように、周波数帯域幅は、典型的には、帯域の高い方の周波数と低い方の周波数との間の差を表すヘルツ数（１秒あたりの周期）として表現され、高い方の周波数および低い方の周波数のそれら自体を含んでも含まなくてもよい。したがって、「帯域」は、所与の領域に対する所与の周波数帯域幅によって定義される場合があり、一般に、用語に一致して示される。例えば、合衆国において「２０メートルバンド」は、１４ＭＨｚから１４．３５ＭＨｚまでの周波数範囲を割り当てられ、したがって、０．３５ＭＨｚまたは３５０ＫＨｚの周波数帯域幅を定義する。別の例では、国際電気通信連合（ＩＴＵ）は、「ＵＨＦ帯」として３００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの周波数範囲を示してきた。
【０１２１】
「光ファイバ通信」は、一般に、光ファイバを通じて電磁エネルギーのパルスを送ることによって一方の場所から別の場所へデータを送信する方法のことを言う。送信したエネルギーは、データを搬送するために変調される場合がある電磁気的な搬送波を形成してもよい。光ファイバケーブルを使用してデータを送信する光ファイバの通信回線は、高データ帯域幅を有するように構成されることが可能である。例えば、光ファイバの通信回線は、約１５Ｔｂｉｔ／ｓ、約２５Ｔｂｉｔ／ｓ、約１００Ｔｂｉｔ／ｓ、約１Ｐｂｉｔ／ｓ、またはそれ以上に達する高データ帯域幅を有することができる。光電子中継器は、光ファイバケーブルの１つのセグメントから電磁エネルギーを電気信号に変換するために光ファイバの通信回線に沿って使用されてもよい。中継器は、受信された信号強度よりも高い信号強度で光ファイバケーブル別のセグメントに沿って電磁エネルギーとして電気信号を再送信することができる。
【０１２２】
「金融商品」は、一般に、任意の種類の取引可能な資産のことを言う。一般的な例は、現金、法主体における所有持分の証拠、または、現金もしくは別の金融商品を受け取るもしくは届けるための契約上の権利を含むが、これらに限定されるものではない。具体例は、債券、証券（例えば、コマーシャルペーパおよび短期国債）、株式、ローン、預金、預金証書、債券先物もしくは債券先物オプション、短期金利先物、ストックオプション、エクイティ先物、通貨先物、金利スワップ、金利キャップおよびフロア、金利オプション、金利先渡取引、ストックオプション、外国為替オプション、外国為替スワップ、通貨スワップ、または任意の種類の金融派生商品を含む。
【０１２３】
「測地線」は、一般に、球体または他の湾曲した表面上の２点間の可能な限り短い線のことを言う。
「地表」は、電気的な／電磁気的な意味で多く使用され、一般に、海洋、湖沼、および河川などの陸地および水域を含む地球の表面のことを言う。
【０１２４】
「地表波伝搬」は、一般に、１つまたは複数の電磁波が、地表と大気の境界を介して伝導され、地表に沿って伝わる送信方法のことを言う。電磁波は、地球の半導性の表面と相互作用することによって伝搬する。本質的に、電磁波は、地球の曲率を辿るようにその表面に付いて離れない。典型的には、常にというわけではないが、電磁波は、長波の電波によって形成される地表波または表面波の形状をしている。
【０１２５】
「識別子」は、一般に、一意のもの、または、複数のものの一意のクラスを識別する（すなわち識別情報を標識付ける）名前のことを言い、ここで、「オブジェクト」またはクラスは、概念、物理的なオブジェクト（もしくはそのクラス）、または、物理的な実体（もしくはそのクラス）であってよい。省略形「ＩＤ」は、多くの場合、識別情報、識別証明（識別するプロセス）、または、識別子（すなわち、識別証明の具体例）のことを言う。識別子は、単語、数字、文字、記号、形、色、音、またはそれらの任意の組合せを含んでも含まなくてもよい。
【０１２６】
単語、数字、文字、または記号は、符号化システムを採用してもよく、（文字、桁、単語、もしくは記号が、概念または比較的長い識別子を表し）、または、単純に自由に決めてもよい。識別子が、符号化システムを採用すると、識別子は、多くの場合、コードまたはＩＤコードと呼ばれる。いずれの符号化方式も採用しない識別子は、識別子が、何かを識別することを越えていずれの他の文脈でも意味を持たずに任意に割り当てられるので、多くの場合、任意のＩＤと言われる。
【０１２７】
「電離圏」は、一般に、高濃度イオンおよび自由電子を含み、電波を反射することができる地球の大気の層のことを言う。電離圏は、熱圏ならびに中間圏と外気圏の一部を含む。電離圏は、地表の上、約４０ｋｍから１，０００ｋｍ（約２５マイルから約６００マイル）までに及ぶ。電離圏は、太陽黒点などの太陽の活動含む多くの因子によって、高度、密度、および厚さがかなり変化する多くの層を含む。電離圏の様々な層は、以下に識別される。
【０１２８】
電離圏の「Ｄ層」は、地表の上、約４０ｋｍ（２５マイル）から約９０ｋｍ（５５マイル）までに分布する最も内側の層である。この層は、長波の信号を屈折させる能力を有するが、短波の無線信号は、いくらか減衰しながら通過することができる。Ｄ層は、通常、全ての例においてではないが、イオンの急速な再結合によって、日没後、急速に消滅する。
【０１２９】
電離圏の「Ｅ層」は、地表の上、約９０ｋｍ（５５マイル）から約１４５ｋｍ（９０マイル）まで及ぶ中間層である。Ｅ層は、典型的には、周波数がＤ層よりも高い信号を屈折させる能力を有する。条件によって、Ｅ層は、通常、２０ＭＨｚまでの周波数を屈折させることができる。Ｅ層におけるイオンの再結合の速度は、いくぶん速く、その結果、日没後、Ｅ層は、夜半までにほぼ完全に消滅する。さらに、Ｅ層は、強力な電離の小さく薄い雲によって形成される「Ｅｓ層」または「スポラディックＥ層」と呼ばれる層をさらに含む場合がある。スポラディックＥ層は、まれにではあるが、２２５ＭＨｚまでの周波数でさえ、電波を反射することができる。スポラディックＥ層は、ほとんどの場合、夏季に形成し、約１，６４０ｋｍ（１，０２０マイル）の跳躍距離を有する。スポラディックＥ層によって、１回のホップ伝搬は、約９００ｋｍ（５６０マイル）から２，５００ｋｍ（１，６００マイル）になる場合があり、２回のホップ伝搬は、３，５００ｋｍ（２，２００マイル）を超える場合がある。
【０１３０】
電離圏の「Ｆ層」は、地球の表面の上、約１４５ｋｍ（９０マイル）から５００ｋｍ（３１０マイル）以上に及ぶ頂部の層である。Ｆ層における電離は、典型的には、かなり高く、日中に広範に変化し、最大の電離は、正午頃に普段発生する。日中、Ｆ層は、Ｆ１層およびＦ２層の２つの層に分離する。Ｆ２層は、最も外側の層であり、したがって、Ｆ１層よりも高いところにある。これらの高度で大気が希薄になることを考慮すると、イオンの再結合は、ゆっくりと発生するので、Ｆ層は、日中または夜間、絶えず電離されたままであり、その結果、ほとんどの（全てではないが）電波の空間波伝搬は、Ｆ層内で発生し、それによって長距離にわたる短波（ＨＦ）すなわち短波通信を容易にする。例えば、Ｆ層は、３０ＭＨｚまでの周波数に対する短波の長距離送信を屈折させることができる。
【０１３１】
「レイテンシ」は、一般に、システムにおける原因と結果との間の時間間隔のことを言う。レイテンシは、物理的には、制限された速度が原因となって生じた結果であり、これによって、任意の物理的な相互作用がシステム全体にわたって伝搬する可能性がある。レイテンシは、物理的には、制限された速度が原因となって生じた結果であり、これによって、任意の物理的な相互作用が伝搬する可能性がある。システム全体にわたって結果が伝搬することができる速度は、常に光速以下である。したがって、原因と結果との間にいくらかの距離を含むあらゆる物理的なシステムは、ある種のレイテンシに遭遇する。例えば、通信リンクまたは通信ネットワークでは、レイテンシは、一般に、データが一方の点から別の点に進むのにかかる最低時間のことを言う。また、通信ネットワークに関するレイテンシは、エネルギーを一方の点からネットワークに沿って別の点へ移動させるのにかかる時間として特徴付けられてもよい。特定の伝搬経路を辿る電磁エネルギーの伝搬によって引き起こされる遅延に関して、レイテンシは、以下のように分類される場合がある。
【０１３２】
「低レイテンシ」は、一般に、光が真空中の所与の伝搬経路を伝わるのに要求される時間よりも１０％長い伝搬時間よりも短い、またはほぼ同じ時間のことを言う。公式として表現されると、低レイテンシは、以下のように定義される。
【０１３３】
【数１】
2021503778.tif 000003
【０１３４】
ただし、
ｄ＝距離（ｋｍ（マイル））
ｃ＝真空中の光速（２９９，３００ｋｍ／秒（１８６，０００マイル／秒））
ｋ＝スカラ定数の１．１
例えば、光は、約０．１３４４秒で真空を通って４０，０００ｋｍ（２５，０００マイル）を伝わることができる。したがって、この４０，０００ｋｍ（２５，０００マイル）の伝搬経路でデータを搬送する「低レイテンシ」の通信リンクは、約０．１４７８４秒以下のうちに、このリンクでデータの少なくともいくらかの部分を通すことができる。
【０１３５】
「高レイテンシ」は、一般に、光が真空中の所与の伝搬経路を伝わるのに要求される時間よりも１０％長い時間を超える時間のことを言う。公式として表現されると、高レイテンシは、以下のように定義される。
【０１３６】
【数２】
2021503778.tif 000004
【０１３７】
ただし、
ｄ＝距離（ｋｍ（マイル））
ｃ＝真空中の光速（２９９，３００ｋｍ／秒（１８６，０００マイル／秒））
ｋ＝スカラ定数の１．１
例えば、光は、約０．０４３０１秒で真空を通って１２，８００ｋｍ（８，０００マイル）を伝わることができる。したがって、この送信経路でデータを搬送する「高レイテンシ」の通信リンクは、約０．０４７３１秒以上のうちに、このリンクでデータの少なくともいくらかの部分を通すことができる。
【０１３８】
ネットワークの「高」および「低」レイテンシは、データ帯域幅に依存していなくてもよい。いくつかの「高」レイテンシのネットワークは、「低」レイテンシのネットワークより高い、高伝送レートを有することがあるが、これは、常に当てはまらなくてもよい。いくつかの「低」レイテンシのネットワークは、「高」レイテンシのネットワークの帯域幅を超えるデータ帯域幅を有することもある。
【０１３９】
「最大使用周波数（ＭＵＦ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｕｓａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）」は、一般に、空間波伝搬を使用して地球に戻される最大周波数のことを言う。
「メモリ」は、一般に、データまたは情報を保持するように構成された任意のストレージシステムまたはデバイスのことを言う。それぞれのメモリは、ほんの数例を挙げると、１つまたは複数のタイプのソリッドステートの電子メモリ、磁気メモリ、または、光メモリを含んでもよい。非限定的な例として、それぞれのメモリは、ソリッドステートの電子的なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、（先入れ先出し（ＦＩＦＯ：Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ，Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）の種類、もしくは、後入れ先出し（ＬＩＦＯ：Ｌａｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）の種類などの）シーケンシャルアクセスメモリ（ＳＡＭ：Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ  Ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ  Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラマブルリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、電子的プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、もしくは電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、（ＤＶＤもしくはＣＤ
ＲＯＭなどの）光ディスクメモリ、磁気的に符号化されたハードディスク、フロッピディスク、テープ、もしくはカートリッジ媒体、または、これらのメモリタイプのいずれかの組合せを含んでもよい。また、それぞれのメモリは、揮発性、不揮発性、または、揮発性と不揮発性の複合的組合せの種類であってもよい。
【０１４０】
「変調」は、一般に、搬送波信号と呼ばれる周期波形の１つまたは複数のプロパティを変化させる処理のことを言い、変調信号は、送信されることになる情報を表す。変調技法の共通の例は、周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）、位相変位符号化（ＰＳＫ）、周波数偏移符号化（ＦＳＫ）、振幅偏移符号化（Ａｓｋ）、オフキーイング（Ｏｈ  Ｏｋａｙ）直角位相振幅変調（ＱＡＭ）、連続位相変調（ＣＰＭ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、ウェーブレット変調、トレリス符号化変調（ＴＣＭ）、直接シーケンススペクトラム拡散（ＤＳＳＳ）、トループスペクトラム拡散（ＣＳＳ）、および周波数ホッピングスペクトラム拡散（ＦＨＳＳ）を含むがこれらに限定されない。
【０１４１】
「モジュレータ」は、一般に、変調を行うように構成される、または適用されるデバイスのことを言う。このようなデバイスの１つの例は、変調と復調の両方を行うことができる「モデム」である。
【０１４２】
「非空間波伝搬」は、一般に、電離圏から電磁波を反射することによって情報が送信されない、有線および／または無線の全ての形式の送信のことを言う。
「最適使用周波数」は、一般に、空間波伝搬を介して最も安定した通信経路をもたらす周波数のことを言う。この周波数は、電離圏の条件および時刻などの多くの因子に依存して時間と共に変化する可能性がある。電離圏のＦ２層を使用する送信に関して、使用周波数は、一般に、ＭＵＦのおよそ８５％であり、Ｅ層に関して、最適使用周波数は、一般に、ＭＵＦの近くになる。
【０１４３】
「光ファイバ」は、一般に、電磁エネルギーが管の長い軸を渡るように伝わる実質的に透明な媒体を含む細長い管を有する電磁導波路のことを言う。電磁放射は、電磁放射が管を渡るとき電磁放射の全内部反射によって管の内部に維持されてもよい。全内部反射は、一般に、コアよりも低い屈折率を有する第２の実質的に透明な被覆材によって取り囲まれた実質的に透明なコア含む光ファイバを使用して達成される。
【０１４４】
光ファイバは、一般に、導電性ではないが実質的に透明な誘電体を材料として作られる。このような材料は、シリカ、ふっ化物ガラス、りん酸塩ガラス、カルコゲナイドガラスなどの押出成型されたガラス、または、様々なタイプのプラスチック、もしくは他の適切な材料などの高分子材料の任意の組合せを含んでも含まなくてもよく、任意の適切な断面の形、長さまたは寸法で構成されてもよい。光ファイバを通じてうまく受け渡されることが可能である電磁エネルギーの例は、任意の適切な周波数の電磁エネルギーが使用されてもよいが、電磁スペクトルのうち、近赤外線、中赤外線、および可視光線の部分における電磁波を含む。
【０１４５】
「偏波」は、一般に、地球の表面に対する、放射された電磁エネルギー波の電場の向き（「Ｅ面」）のことを言い、放射するアンテナの物理的な構造および向きによって特定される。偏波は、アンテナの指向性とは別個に考えられる場合がある。したがって、単純な直線のワイヤアンテナは、実質的に垂直に取り付けられた場合、１つの偏波を、および、実質的に水平に取り付けられた場合、異なる偏波を有することがある。横波のように、電波の磁場は、電波の電場に対して直角であるが、慣習により、アンテナの「偏波」に関する話は、電場の方向について言うものと理解される。
【０１４６】
反射は、一般に、偏波に影響を及ぼす。電波に関して、１つの重要な反射体は、波の偏波を変えることが可能である電離圏である。したがって、電離圏による反射を介して受信された信号（空間波）に関して、安定した偏波は期待できない。見通し内通信または地表波伝搬に関して、水平または垂直に偏波された送信は、一般に、受信する場所においてほぼ同じ偏波の状態のままである。送信機のアンテナの偏波に、受信アンテナの偏波を一致させることは、地表波または見通し線の伝搬において特に重要になることがあるが、空間波伝搬においては、それほど重要にはならないであろう。
【０１４７】
アンテナの直線偏波は、一般に、このような方向が定義され得る場合、アンテナの電流の（受信する場所から見えるような）方向に沿う。例えば、垂直のホイップアンテナ、または垂直に向けられたＷｉＦｉアンテナは、垂直偏波で送信し、受信する。ほとんどのルーフトップＴＶアンテナなどの水平素子を有するアンテナは、（ＴＶ放送が、水平偏波を普段使用するので）一般に、水平に偏波される。水平なダイポールアンテナの配列など、アンテナシステムが垂直に向いている場合でさえ、偏波は、電流の流れに対応して水平方向になる。
【０１４８】
偏波は、電波が動く方向に対して垂直の想像上の面に投影された、時間に伴うＥ面の向きの和である。最も一般的な場合、偏波は、長円形であり、電波の偏波が時間と共に変化することを意味する。２つの特別な場合は、上記で論じてきたような、（長円が１つの線につぶれる）直線偏波、および（長円の２つの軸が等しい）円偏波である。直線偏波では、電波の電場は、１つの方向に沿って前後に振動し、これは、アンテナの取付け方によって影響を受ける可能性があるが、普段、所望の方向は、水平または垂直の偏波である。円偏波では、電波の電場（および磁場）は、伝搬の軸のまわりを円形に無線周波数で回転する。
【０１４９】
「プロセッサ」は、一般に、出力を生成するために入力を処理するように構成またはプログラムされた単一のユニットとして動作するように構成された１つまたは複数の電子的な構成要素のことを言う。あるいは、複数の構成要素の形式の場合、プロセッサは、他の構成要素に対して遠く離れて設置された１つまたは複数の構成要素を有することがある。それぞれのプロセッサの１つまたは複数の構成要素は、デジタル回路、アナログ回路、または両方を定義する電子的な多様性のものであってもよい。１つの例では、それぞれのプロセッサは、２２００  Ｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｌｌｅｇｅ  Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆ．  ９５０５２、ＵＳＡの  ＩＮＴＥＬ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって供給された、１つまたは複数のＰＥＮＴＩＵＭ、ｉ３、ｉ５、またはｉ７プロセッサなどの、従来型の集積回路のマイクロプロセッサ装置のものである。
【０１５０】
プロセッサの別の例は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。ＡＳＩＣは、特有のタスクまたは機能を実施するためにコンピュータを制御する特有の一連の論理演算を実施するようにカスタマイズされた集積回路（ＩＣ）である。ＡＳＩＣは、汎用的な使用のために構成されたプロセッサではなく専用コンピュータのためのプロセッサの例である。特定用途向け集積回路は、一般に、他の機能を実施するために再プログラム可能ではないが、製造されたときに１度プログラムされてもよい。
【０１５１】
別の例では、プロセッサは、「フィールドプログラマブル」タイプのものであってよい。このようなプロセッサは、製造後に様々な特化されたまたは一般的な機能を実施するために「現場で」何度もプログラムされてよい。フィールドプログラマブルプロセッサは、プロセッサ内の集積回路の中のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）含んでもよい。ＦＰＧＡは、ＦＰＧＡ内の不揮発性メモリセルに保持され得る特有の一連の指示を実施するためにプログラムされてもよい。ＦＰＧＡは、ハードウェア記述言語（ＨＤＬ：ｈａｒｄｗａｒｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｌａｎｇｕａｇｅ）を使用して顧客または設計者によって構成されてもよい。ＦＰＧＡは、コマンドまたは動作指示の新しいセットを実装するようにＦＰＧＡを再構成するために、別のコンピュータを使用して再プログラムされてもよい。このような動作は、プロセッサ回路に対するファームウェアアップグレードなどの任意の適切な手段で実行されてもよい。
【０１５２】
コンピュータの概念が、単一の場所における単一の物理的デバイスに限定されないのと同じように、「プロセッサ」の概念もまた、単一の物理的なロジック回路または回路のパッケージに限定されないが、非常に多くの物理的な場所における複数のコンピュータの内部または全域にわたって含まれる可能性がある１つまたは複数のこのような回路または回路のパッケージを含む。仮想コンピューティング環境において、未知数の物理的なプロセッサは、能動的にデータを処理していてもよく、未知数は、同様に時間と共に自動的に変化してもよい。
【０１５３】
「プロセッサ」の概念は、閾値の比較、ルールの比較、計算を行うように、または論理的な結果（例えば、「真」または「偽」）を生じるデータにルールを適用する論理演算を実施するように構成またはプログラムされたデバイスを含む。アクティビティを処理することは、別個のサーバ上の、別個のプロセッサを有する単一のサーバ内の複数のプロセッサ上の、または、別個のコンピューティングデバイス内の互いに物理的に遠く離れた複数のプロセッサ上の複数の単一のプロセッサにおいて発生してもよい。
【０１５４】
「電波」は、一般に、３ｋＨｚから３００ＧＨｚまでの範囲を占める周波数における電磁放射のことを言う。
「電波地平線」は、一般に、アンテナからの直射の放射線が、地表に接線する地点の位置のことを言う。電波地平線は、以下の方程式によって見積もられる場合がある。
【０１５５】
【数３】
2021503778.tif 000005
【０１５６】
ただし、
ｄ＝電波地平線（ｋｍ（マイル））
ｈｔ＝送信アンテナ高（ｍ（フィート））
ｈｒ＝受信アンテナ高（ｍ（フィート））
「遠く離れた」は、一般に、任意の物理的な、論理的な、または、２つのものの間の他の分離のことを言う。分離は、何千または何百万マイルもしくはキロメートルなど、比較的大きくても、または、ナノメートルまたは数百万分の１インチなど、小さくてもよい。また、互いから「遠く離れた」２つのものは、論理的または物理的に、一緒に結合または接続されてもよい。
【０１５７】
「受信する」は、一般に、伝送された、通信された、伝えられた、中継された、発信された、または、転送された何かを受け入れることを言う。または、この概念は、リッスンする、または、何かが送信エンティティから到着するのを待つ行為を含んでも含まなくてもよい。例えば、送信は、誰が、または、何が送信したかについて知らずに受信されてもよい。同様に、送信は、誰が、または、何が受信しているかについて知った状態で、または知らない状態で送られてもよい。「受信する」ことは、電磁スペクトル内の任意の適切な周波数で電磁エネルギーを捕える、または、取得する行為を含んでもよいが、これらに限定されない。受信することは、電磁放射を検知することによって発生してもよい。電磁放射を検知することは、ワイヤまたは光ファイバなどの媒体を通じて、または、そこから移動するエネルギー波を検出することを内包してもよい。受信することは、信号、データグラム、パケット、等などの様々なタイプのアナログまたはバイナリデータを定義し得るデジタル信号を受信すること含む。
【０１５８】
「受信局」は、一般に、受信デバイス、または、電磁エネルギーを受信するように構成された複数のデバイスを有する場所または設備のことを言う。受信局は、特定の送信エンティティから、または、送信エンティティが、送信を受信するのに先立って識別できるかどうかに関わらず、任意の送信エンティティから、受信するように構成されてもよい。
【０１５９】
「跳躍距離」は、一般に、送信機から、空間波伝搬からの波が地球に戻されることが可能である場所までの最短距離のことを言う。別の言い方をすれば、跳躍距離は、空間波伝搬に対する臨界角において発生する最短距離である。
【０１６０】
「跳躍帯」または「静穏帯」は、一般に、地表波伝搬からの地表波が完全に散逸される場所と、空間波伝搬を使用して最初の空間波が戻る場所との間のエリアのことを言う。跳躍帯では、所与の送信に対する信号が受信されることは可能ではない。
【０１６１】
「衛星通信」または「衛星伝搬」は、一般に、１つまたは複数の電磁気的な信号を衛星に送信することを言い、衛星は、また、別の衛星または基地局に信号を反射および／または再送信する。
【０１６２】
「サイズ」は、一般に、何かの広がり、ものの全体的な寸法または規模、何かがどれほど大きいか、のことを言う。物理的なオブジェクトに関して、サイズは、大きいまたはより大きい、高いまたはより高い、低いまたはより低い、小さいまたはより小さい、等などの相対語を説明するために使用されてもよい。また、物理的なオブジェクトのサイズは、任意の適切な単位で表現された特有の幅、長さ、高さ、距離、容量、等などの固定された単位で与えられてもよい。
【０１６３】
データ転送に関して、サイズは、論理的または物理的な単位として、操作され、アドレス指定され、送信され、受信され、または、処理されたデータの相対的なまたは固定された量を示唆するために使用されてもよい。サイズは、データコレクション、データセット、データファイル、または、他のこのような論理的な単位においてデータの量と併用して使用されてもよい。例えば、データコレクションまたはデータファイルは、３５メガバイトの「サイズ」を有するものとして特徴付けられてもよく、または、通信リンクは、１秒あたり１０００ビットの「サイズ」を持つデータ帯域幅を有するものとして特徴付けられてもよい。
【０１６４】
「空間波伝搬（Ｓｋｙ−ｗａｖｅ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）」は、一般に、アンテナから放射された１つまたは複数の電磁波が、電離圏から屈折されて地表に戻る送信方法のことを言う。さらに、空間波伝搬は、対流圏散乱送信を含む。１つの形式では、跳躍方法が使用されてもよく、この中で、電離圏から屈折された波は、地表によって反射されて電離圏まで戻る。この跳躍は、１回以上発生することが可能である。
【０１６５】
「空間波伝搬（Ｓｐａｃｅ−ｗａｖｅ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）」、または時として、「直接波伝搬」もしくは「見通し線伝搬」と呼ばれる伝搬は、一般に、送信方法のことを言い、その中で、１つまたは複数の電磁波は、一般に、互いに見えるアンテナ間で送信される。送信は、直接、および／または、地表が反射した空間波を介して発生することが可能である。一般に言えば、アンテナ高および地球の曲率は、空間波伝搬の送信距離に対する制限因子である。直接の見通し線に対する実際の電波地平線は、回折効果のために可視のまたは幾何学的な見通し線よりも大きくなり、すなわち、電波地平線は、幾何学的な見通し線より約４／５大きくなる。
【０１６６】
「スペクトル拡散」は、一般に、複数の周波数で送信された信号の一部を送ることを含む送信方法のことを言う。複数の周波数で送信することは、様々な周波数で信号の一部を送ることによって同時に発生してもよい。この例では、受信機は、送信された信号を再び集めるために同時に全ての周波数に対してリッスンしなければならない。また、送信は、「ホッピング信号」によって複数の周波数で拡散されてもよい。信号ホッピングの状況は、第１の周波数で、ある期間信号を送信すること、第３の期間第３の周波数にスイッチする前に、第２の期間第２の周波数で信号を送信するためにスイッチすること、などを含む。受信機および送信機は、一緒に周波数をスイッチするために、同期されなければならない。「ホッピング」周波数のこの処理は、時間と共に（例えば、毎時に、２４時間毎に、等）変わることがある周波数ホッピングパターンの中に実装されてもよい。
【０１６７】
「成層圏」は、一般に、対流圏から、地球表面の上、約４０ｋｍ（２５マイル）から約５６ｋｍ（３５マイル）まで及ぶ地球の大気の層のことを言う。
「伝送レート」は、一般に、何かが、１つの物理的なまたは論理的な場所から別の場所へ動かされるレートのことを言う。通信リンクまたは通信ネットワークの場合、伝送レートは、リンクまたはネットワークでデータ伝送のレートとして特徴付けられてもよい。このような伝送レートは、「１秒あたりのビット」で表現されてもよく、データの伝送を行うために使用される所与のネットワークまたは通信リンクに対する最大データ帯域幅によって制限されることがある。
【０１６８】
「伝送回線」は、一般に、一方の場所から別の場所に電磁エネルギーを搬送するように設計された、特化された物理的な構造または一連の構造のことを言い、普段、自由空間を通じて電磁エネルギーを放射しない。伝送回線は、電磁エネルギーが伝送回線内の構造を通過するときに被るレイテンシおよび電力損失を最小限に抑えながら、一方の場所から別の場所に電磁エネルギーを保持し、伝送するように動作する。
【０１６９】
電波を通信する際に使用されることがある伝送回線の例は、ツインリード、同軸ケーブル、マイクロストリップ、ストリップライン、ツイストペア、星形カッド、レッヘル線、様々なタイプの導波路、または、単純な単線式回線を含む。光ファイバなどの他のタイプの伝送回線は、可視または不可視光線などの比較的高い周波数の電磁放射を搬送するために使用されることがある。
【０１７０】
「送信経路」または「伝搬経路」は、一般に、宇宙を通過または媒質を通過する電磁エネルギーによって取られる経路のことを言う。これは、伝送回線を通る送信を含むことができる。この場合、送信経路は、伝送回線によって定義され、伝送回線を辿り、伝送回線内に収容され、伝送回線を通過し、または、一般に伝送回線を含む。送信または伝搬経路は、伝送回線によって定義される必要はない。伝搬または送信経路は、空間波、地表波、見通し線、または、他の形式の伝搬などにおける自由空間を通じて、または、大気を通じて移動する電磁エネルギーによって定義され得る。その場合、送信経路は、任意の経路として特徴付けられてもよく、その経路に沿って、電磁エネルギーは、送信機から受信機に移動するときに、通過し、あらゆる跳躍、はね返り、散乱、または、送信されたエネルギーの他の方向の変化を含む。
【０１７１】
「送信局」は、一般に、送信するデバイス、または、電磁エネルギーを送信するように構成された複数のデバイスを有する場所または設備のことを言う。送信局は、特定の受信エンティティに、送信を受信するように構成された任意のエンティティに、または、その任意の組合せに送信するように構成されてもよい。
【０１７２】
「送信する」は、一般に、何かが、伝送され、通信され、伝えられ、中継され、発信され、または、転送されることを引き起こすことを言う。この概念は、送信エンティティから受信エンティティに何かを伝える行為を含んでも含まなくてもよい。例えば、送信は、誰がまたは何が送信したかについて知らずに受信されてもよい。同様に、送信は、誰がまたは何が受信するかについて知っている状態で、または、知らずに送られてもよい。「送信する」ことは、電磁スペクトル内の任意の適切な周波数で電磁エネルギーを送ること、または、ブロードキャストする行為を含んでもよいが、これらに限定されない。送信は、データグラム、パケット、等などの様々なタイプのバイナリデータを定義し得るデジタル信号を含んでもよい。また、送信は、アナログ信号も含んでもよい。
【０１７３】
「トリガデータ」は、一般に、実行する１つまたは複数のコマンドを識別するトリガ情報を含むデータのことを言う。トリガデータおよびコマンドデータは、単一の送信の中で一緒に発生してもよく、または、単一または複数の通信リンクに沿って別個に送信されてもよい。
【０１７４】
「対流圏」は、一般に、地球の大気の最も低い部分のことを言う。対流圏は、中緯度地方では地球の表面の上、約１７．７ｋｍ（１１マイル）に、熱帯地方では、１９．３ｋｍ（１２マイル）まで、および、両極では、冬期に約６．９ｋｍ（４．３マイル）に及ぶ。
【０１７５】
「対流圏散乱送信」は、一般に、電波などの１つまたは複数の電磁波が対流圏に向けられる空間波伝搬の形式のことを言う。その原因について確かではないが、少量の波のエネルギーは、受信アンテナの方に進んで散乱される。極度の減衰問題のために、ダイバーシティ受信技法（例えば、宇宙、周波数、および／または、角度ダイバーシティ）が、典型的には、使用される。
【０１７６】
「無人航空機（ＵＡＶ）」または「無人機」は、一般に、人間のパイロットが乗らない航空機のことを言う。ＵＡＶは、地上にあるコントローラを介して人間によって運用されてもよく、および／または、オンボードコンピュータを使用して自律的に運用されることが可能である。ＵＡＶは、人間またはコンピュータが支援する制御がなくても運用することができ、風速および風向などの環境因子によって導かれてもよい。無人機は、動力を備えても、備えなくてもよい。ＵＡＶは、燃料による動力を備える燃焼型エンジン（例えばタービン）を含んでもよく、ならびに／または、太陽電池および／もしくはバッテリによる動力を備える電気モータなどの代替動力源を使用してもよい。非限定的な例として、ＵＡＶは、気球、飛行船、小型飛行船、飛行機、ヘリコプタ、クワッドコプタ、グライダ、および／または他のタイプの航空機を含むことができる。
【０１７７】
「導波路」は、一般に、電磁スペクトルに沿って任意の周波数で発生する電磁波などの波を導くように構成された伝送回線のことを言う。例は、極低周波からミリ波まで電磁スペクトルに沿って分布する比較的低い周波数の電磁放射を伝送するように構成された導電性または絶縁性の材料の任意の装置を含む。他の具体例は、高い周波数の光を導く光ファイバ、または、高い周波数の電波、特にマイクロ波を搬送するために使用される中空の導電性金属パイプを含む。
【０１７８】
説明、および／または、特許請求の範囲に使用されるような、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「前記（ｔｈｅ）」、等は、別の方法で明確に論じられない限り複数形を含むことに留意されたい。例えば、明細書、および／または、請求項が、「１つのデバイス」または「前記デバイス」に言及する場合、１つまたは複数のこのようなデバイスを含む。
【０１７９】
「上」、「下」、「頂部」、「底部」、「前方」、「後方」、「水平」、「縦方向」、「放射状」、「円周方向」、他などの方向を示す用語は、例示の実施形態を読者が理解するのに役立つように、単に読者の利便性のために本明細書で使用され、何らかの方法におけるこれらの方向を示す用語の使用は、説明され、図示され、および／または、特許請求された、特有の方向および／または向きに対する特性を制限するものではないということに留意されたい。
【０１８０】
本発明は、図面および前述の説明において詳細に示され、説明されてきたが、同様のことが、例示的であり、特徴を制限するものではないとみなされるべきであり、好ましい実施形態のみが示され、説明されてきたこと、および、以下の請求項によって定義された、本発明の精神の範囲内になる、全ての変更、均等物、および変更形態は、保護されることが望まれるということが理解される。それぞれの個別の公報、特許、または特許出願が、具体的および個別に、参照によって援用され、本明細書に全体として記載されたことを、あたかも示唆されたかのように、本明細書に引用された全ての公報、特許、および、特許出願は、参照によって本明細書に援用される。
【図１】
2021503778.tif 000006
【図２】
2021503778.tif 000007
【図３】
2021503778.tif 000008
【図４】
2021503778.tif 000009
【図５】
2021503778.tif 000010
【図６】
2021503778.tif 000011
【図７】
2021503778.tif 000012
【図８】
2021503778.tif 000013
【図９】
2021503778.tif 000014
【図１０】
2021503778.tif 000015
【図１１】
2021503778.tif 000016
【図１２】
2021503778.tif 000017
【図１３】
2021503778.tif 000018
【図１４】
2021503778.tif 000019
【図１５】
2021503778.tif 000020
【図１６】
2021503778.tif 000021
【国際調査報告】
2021503778.tif 000022
2021503778.tif 000023