(57)【要約】  通信システムは、アナログ信号の送信からデジタル信号の送信にスイッチするときに送信機と受信機との間のクロック同期を可能にする。システムは、デジタル信号の送信中にクロック同期を使用するが、クロック同期は、アナログ信号の送信にスイッチするときに失われることがある。デジタルクロック同期は、デジタル信号の送信のいずれの遅延もなく、デジタル信号にスイッチすると同時に、送信機と受信機との間のクロック同期が再確立されることが可能になるように、アナログ信号に埋め込まれる。
2021500807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機クロックを含む送信機であって、デジタル信号の送信とアナログ信号の送信との間でスイッチするように構成される、送信機と、
受信機クロックを含む受信機であって、前記送信機から送信された前記信号を受信するように構成される、受信機と、
前記送信機と前記受信機との間で送信されたクロック同期信号であって、前記送信機クロックと前記受信機クロックを同期するように構成される、クロック同期信号と
を備え、
前記クロック同期信号が、前記アナログ信号で送信されるように、前記アナログ信号に埋め込まれ、
前記送信機クロックおよび前記受信機クロックが、前記アナログ信号の送信から前記デジタル信号の送信に前記送信機がスイッチするときに遅延なく前記クロック同期信号によって同期される、
システム。
【請求項２】
前記アナログ信号が、ＡＭ信号である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記クロック同期信号が、位相変調信号である、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記クロック同期信号が、前記アナログ信号の前記送信の前記全体(entirety)の中で送信される、請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
前記クロック同期信号が、前記アナログ信号から前記デジタル信号に前記送信機がスイッチする前に、同期を確立するのに必要な時間の間だけ前記アナログ信号で送信される、請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
前記アナログ信号が、局の局名告示(identification)のために使用される、請求項１から５のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記アナログ信号が、オーディオブロードキャストである、請求項１から６のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
前記デジタル信号が、金融取引データを送信する、請求項１から７のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
前記アナログ信号が、空間波伝搬によってワイヤレスで送信される、請求項１から８のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記送信機クロックおよび前記受信機クロックが、全地球測位システムから受信された時間データに基づいてセットされる、請求項１から９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
クロック同期信号をアナログ信号に埋め込むステップであって、前記クロック同期信号が、送信機クロックと受信機クロックを同期するように構成される、ステップと、
前記アナログ信号、および前記埋め込まれたクロック同期信号を送信機から受信機に送信するステップと、
前記アナログ信号からデジタル信号に前記送信機からの前記送信をスイッチするステップと
を含み、
前記送信機クロックおよび前記受信機クロックが、前記アナログ信号の送信から前記デジタル信号の送信に前記送信機がスイッチするときに遅延なく前記クロック同期信号によって同期される、
方法。
【請求項１２】
前記アナログ信号が、ＡＭ信号である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記クロック同期信号が、位相変調信号である、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記クロック同期信号が、前記アナログ信号の前記送信の前記全体の中で送信される、請求項１１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記クロック同期信号が、前記アナログ信号から前記デジタル信号に前記送信機がスイッチする前に、同期を確立するのに必要な時間の間だけ前記アナログ信号で送信される、請求項１１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記アナログ信号が、局の局名告示のために使用される、請求項１１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記アナログ信号が、オーディオブロードキャストである、請求項１１から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記デジタル信号が、金融取引データを送信する、請求項１１から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記アナログ信号が、空間波伝搬によってワイヤレスで送信される、請求項１１から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記送信機クロックおよび前記受信機クロックが、全地球測位システムから受信された時間データに基づいてセットされる、請求項１１から１９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１０月２４日に出願の米国仮出願第６２／５７６，２５３号の利益を主張し、この内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
連邦通信委員会（ＦＣＣ：Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）は、運用の各期間の開始および終了時に、ならびに、できるだけ時刻の始まりに近くなるように１時間ごとに、放送局が局名告示（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を行うことを要求している。典型的には、局識別子は、ＡＭまたはＦＭ方式でブロードキャストされるので、デジタルブロードキャストシステムは、局名告示を行うために振幅変調（ＡＭ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号または周波数変調（ＦＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号にスイッチし、その後、デジタル送信を再開するためにデジタルにスイッチして戻らなければならない。デジタル送信とＡＭ送信またはＦＭ送信との間でスイッチするとき、送信機と受信機との間のクロック同期は、割り込まれる場合がある。クロック同期は、デジタル送信にスイッチして戻した後、再確立されることが可能であるが、この処理は時間がかかり、同期中に遅延を生じることがある。
【０００３】
したがって、この分野における改善の必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通信システムの利用は、北アメリカおよびヨーロッパに設置されるなど、遠く離れて設置された送信機局と受信機局との間のデータに低レイテンシ通信経路を提供するために使用されることがある。一般的に言えば、全体的なシステムは、データ送信モードおよびブロードキャストモードという２つのモードで動作する。データ送信モードでは、データは、送信機と受信機との間をデジタル形式で送信される。証券取引所が閉まっているときなど、データ送信が必要とされないオフ時間において、送信機は、ＡＭ信号もしくはＦＭ信号、または位相変調（ＰＭ：ｐｈａｓｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号さえも介するなどして、音楽、ニュース、エンターテイメント、および／または他のオーディオ情報を一般大衆にブロードキャストする。１つの形式では、デジタルデータ信号およびＡＭ信号は異なる周波数で送信されるが、他の変形形態では、同じ一般的な周波数帯域を共有することができる。
【０００５】
データ送信モードにあるとき、システムは、物理的に可能な限り素早く、すなわち、実用的な最低レイテンシでデータを通信しようとする。通常、常にというわけではないが、データは、送信機と受信機との間のクロック同期を必要とするデジタル信号を使用して送信される。送信機および受信機におけるクロックは、典型的には、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）から受信された時間データに少なくとも部分的に基づいて、これらのクロックをセットする。送信中、無線データ信号は電離圏ではね返る。電離圏の状態の変化および他の環境変化のために、送信機と受信機との間のデジタル信号の経路長は変化し、ドップラー偏移などの信号歪みをもたらす。受信機が、これらの歪みを除去または調節できるように、送信されたデジタル信号は、送信機と受信機を同期するのに役立つクロック信号を含む。
【０００６】
放送免許の一部として、ＦＣＣは、１時間ごとに（または他の間隔で）局識別子（ＩＤ：ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を提供するために、放送会社が、これらの普通にスケジュールされた番組に割り込むことを要求する。局ＩＤは、ＡＭブロードキャスト信号を使用して送信されてもよい。これは、レイテンシが重要ではないようなブロードキャストモード中、通常、問題ではないが、データ送信モード中、受信機は、デジタル信号からＡＭ信号にスイッチしなければならない。ＡＭ信号へのこのスイッチにおいて、クロック同期信号が失われる。デジタルデータ送信信号にスイッチして戻ると、送信機と受信機との間のクロック同期を再確立することによって遅延が生じる。この遅延は、デジタルデータ信号を介して送信された情報が、極めて時間に影響されやすいものなので、問題となる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この問題点に対処するために、デジタル低ビットレートクロック同期信号が、送信機と受信機との間のクロック同期が維持されるように、ＡＭ局ＩＤ信号に埋め込まれる。これは、次に、ＡＭ局ＩＤ信号をスイッチしてデジタルデータ送信信号に戻すときにクロック同期の再確立によって生じる遅延を除去する。１つの形式では、デジタル低ビットレートクロック同期信号は、位相変調を使用して変調されるが、他の方式で変調されることも可能である。通常、デジタル低ビットレートクロック同期信号は、局ＩＤのための小休止全体の間に（すなわち、ＡＭ局ＩＤ信号がブロードキャストされるとき）、送信されるが、他の変形形態では、デジタル低ビットレートクロック同期信号は、クロック同期が確立される限りデジタルデータ送信信号の再確立の直前に、または、データ送信がいずれの遅延もなく発生する前に、送信されることが可能である。
【０００８】
また、この技法は、ブロードキャストモードからデータ送信モードに変更するときに、クロック同期を維持するために使用されることも可能である。特定の例では、デジタル低ビットレートクロック同期信号は、データ送信モードにスイッチされたときに、送信機と受信機がすぐに同期されるように、証券取引所の取引が始まる前の音楽のブロードキャスト中に送信されることが可能である。１つの変形形態では、デジタル低ビットレートクロック同期信号は、ブロードキャスト全体の中で送信され、別の変形形態では、前の例でのように、データ送信モードにスイッチする直前に送信される。
【０００９】
より一般的な意味では、この技法は、オーディオおよび／またはより古いアナログテレビ（ＮＴＳＣまたはＰＡＬ）ブロードキャスト信号などのアナログ信号から、低レイテンシを必要とするデータ送信または他の形式の通信のためなど、デジタル信号にスイッチするときに遅延なく、クロック同期を維持または再確立するために使用されることが可能である。
【００１０】
システムは、金融取引戦略の実行について説明されることになるが、本システムおよび技法は、時間および帯域幅が重要な他の状況または業界において使用されることが可能である。例えば、本システムは、遠く離れた手術もしくは医療診断、（例えば、天文学もしくは物理学のための）科学的器具もしくは研究、分散グローバルコンピュータネットワークの制御、および／または、軍事応用を行うために使用されることが可能である。本システムおよび技法は、例えば、地震／津波の早期警告システムへの組込みに適用されることが可能である。
【００１１】
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】
【００１２】
【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】送信機と受信機との間のデジタル信号の送信の概略図である。
【図１１】図１０の送信機と受信機との間のアナログ信号およびクロック同期信号の送信の概略図である。
【図１２】図１０の送信機と受信機との間でのアナログ信号の送信からデジタル信号へのスイッチの概略図である。
【図１３】クロック同期のためのレイテンシを低減するための方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
図１は、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通信システム１００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。電磁波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。
【００１５】
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１０８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。
【００１６】
クライアント１６０は、第１の通信ノード１１２への接続１６４を有してもよい。クライアント１６０は、第１の通信ノード１１２に接続１６４上で指示を送ることができる。第１の通信ノード１１２では、指示は、低レイテンシリンク１０４または高レイテンシリンク１０８のどちらかまたは両方で、第２の通信ノード１１６に送られるように準備される。第２の通信ノード１１６は、接続１７２によって指示プロセッサ１６８に接続されてもよい。クライアント１６０は、距離を越えて指令を送ることを望む任意のビジネス、グループ、個人、またはエンティティであってもよい。指示プロセッサ１６８は、これらの指示を受信すること、またはこれらの指示に従って作用することを意図する任意のビジネス、グループ、個人、またはエンティティであってもよい。いくつかの実施形態では、通信ノード１１２から直接的に送信されることになるデータをクライアントが送ってもよく、または通信ノード１１６が、指示プロセッサ１６８に直接的に接続されてもよいので、接続１６４および１７２は不要であってもよい。システム１００は、望まれる任意の種類の低レイテンシデータ送信のために使用されてもよい。１つの例として、クライアント１６０は、遠く離れて作業する医者または外科医であってもよく、一方で、指示プロセッサ１６８は、患者に対して使用するためのロボットの器具であってもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、クライアント１６０は、金融商品トレーダであってもよく、指示プロセッサ１６８は、証券取引所であってもよい。トレーダは、指定の時間に一定の有価証券または債券を買うまたは売るために、証券取引所に指示を出すことを望んでもよい。トレーダは、アンテナ１２８、１３２を使用して、または伝送回線１４４によって、第２の通信ノードに指示を送る第１の通信ノード１１２に指示を送信してもよい。証券取引所は、次に、指示を受信すると、トレーダによって望まれるアクションを処理することができる。
【００１８】
システム１００は、高頻度取引に役立つことがあり、ここで、ほんの一瞬に取引を実行するために取引戦略がコンピュータ上で実行される。高頻度取引では、わずかミリ秒の遅延が、何百万ドルものコストをトレーダに払わせることがあり、したがって、取引指示の送信の速さは、送信されたデータの精度と同じくらい重要である。いくつかの実施形態では、トレーダは、トレーダが取引を実行することを望む前の時間に、高レイテンシ、高帯域幅の通信リンク１０８を使用して、予め設定した取引指示、または取引を実行するための条件を、証券取引所のすぐ近くに設置された通信ノード１１６に送信してもよい。これらの指示または条件は、多量のデータの送信を必要とすることがあり、高い方の帯域幅の通信リンク１０８を使用して、より正確に配信されてもよい。また、取引が実行されることを望まれるときより前の時間に指示または条件が送られる場合、通信リンク１０８の高い方のレイテンシが許容される可能性がある。
【００１９】
指示の最終的な実行は、指示が格納されるシステムにトレーダがトリガデータを送信することによって達成されることが可能である。トリガデータを受信すると、取引指示が証券取引所に送られ、取引が実行される。送信されるトリガデータは、一般に、指示よりずっと小さい量のデータであり、したがって、トリガデータは、低レイテンシ、低帯域幅の通信リンク１０４で送られることが可能である。通信ノード１１６でトリガデータが受信されると、指定の取引のための指示が、証券取引所に送られる。高レイテンシの通信リンク１０８ではなく低レイテンシの通信リンク１０４でトリガデータを送ることは、所望の取引ができるだけ素早く実行されることを可能にし、同じ金融商品を取引する他の当事者に対する時間的強みをトレーダに与える。
【００２０】
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、第１の通信ノード１１２は、アメリカ合衆国のイリノイ州シカゴにあり、第２の通信ノード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。
【００２１】
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。
【００２２】
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(atmospheric missions)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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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）。
【００２７】
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。
【００２８】
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、コマンドデータ８２０、または履歴送信データ８２２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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
通信ノード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。
【００３２】
いくつかの実施形態では、金融取引などのためのデータ送信は、限定的な期間しか必要とされないことがある。通信システム１００は、金融データ送信が必要であるかどうかに応じて、２つの異なるモードで動作してもよい。データ送信が必要な場合、送信機は、データ送信モードで動作してもよい。データ送信モードでは、通信システム１００は、第１の通信ノード１１２から第２の通信ノード１１６にデジタルデータ送信信号を送信する。データ送信が必要ではないとき、システムは、ブロードキャストモードで動作してもよい。ブロードキャストモード中、送信機は、ＡＭ、ＦＭ、および／またはＰＭ信号を介するなどして、音楽、スポーツ、ニュース、または他のオーディオ情報を一般大衆にブロードキャストするために使用されてもよい。通信システム１００が、ブロードキャストモードで運用される間、デジタル形式でブロードキャストしてもよい。説明のために、通信システムのためのブロードキャストモードがＡＭ信号について説明されることになるが、ＡＭ、ＦＭ、および／またはＰＭ（または同様のもの）が、ブロードキャストモード中に使用されることが可能であるということが理解されよう。
【００３３】
具体例として、通信システム１００は、株式または債券の売買などの金融取引のための指示を送信するために使用されてもよい。この情報は、所望の証券取引所が開いている時間中に必要なだけであろう。時間外中、証券取引所が閉じているとき、通信システム１００は、例えばＡＭ信号を介して典型的な無線局として運用されてもよく、一般大衆によって聴かれてもよい内容を提供する。
【００３４】
典型的には、デジタル信号を使用してデータが送信されるとき、クロック同期が送信機と受信機との間で必要とされる。送信されるデータ信号の経路長は、電離圏の状態および他の環境条件によって変化することがあるので、ドップラー偏移などの信号歪みを生じる。これらの歪みを調節または除去するために、送信されたデータ信号は、データ信号の送信時間、および考えられる歪みに関する情報を受信機に提供するクロック信号を含んでもよい。いくつかの実施形態では、送信機のためのクロック、および受信機のためのクロックは、全地球測位システム（ＧＰＳ）から受信された時間データに少なくとも部分的に基づいて設定されてもよい。しかし、ＧＰＳ以外の時間データの他の発生源が、送信されるデータ信号に含まれてもよい。
【００３５】
送信機と受信機との間のクロック同期に割り込むことがある１つの原因は、局の局名告示（ＩＤ）の必要性である。ＦＣＣは、放送開始、放送終了、および毎正時近くに、放送局が局の局名告示を行うことを要求する。局は、そのコールサイン、免許の都市を提供することを要求され、送信周波数および所有権などの追加の情報を含んでもよい。典型的には、局の局名告示は、ＡＭブロードキャスト信号などのアナログ信号を使用して送信される。したがって、局名告示を行うために、受信機は、デジタル信号からＡＭ信号にスイッチする。ＡＭ信号へのスイッチ中、デジタル信号で提供されたクロック同期信号は失われる。受信機がスイッチされてデジタル信号に戻ると、送信機と受信機との間でクロック同期が再確立されるときに遅延がある場合がある。これは、送信機および／または受信機内の処理遅延を生じる可能性がある。
【００３６】
通信システム１００がブロードキャストモードである間、信号はＡＭ信号として既にブロードキャストされているので、局の局名告示の必要性は問題を引き起こさず、いかなる遅延も重要ではない。しかし、通信システム１００がデジタルデータ送信モードで運用されるとき、局の局名告示を行うためにデジタル送信からＡＭ送信にスイッチすると、送信機と受信機はクロック同期を失うことがあり、同期が再確立されるときに遅延がある場合がある。同期によって生じる遅延は、データ送信モードにある間に通信システム１００によって送信されたデジタルデータの性質によっては問題となることがある。例えば、金融取引データの送信のために通信システム１００が使用されるとき、データは、極めて時間に影響されやすくなることがあり、なんらかの遅延が、何百万ドルものコストをクライアントに払わせることがある。
【００３７】
クロック同期によるレイテンシを低減するためのシステム１０００が、図１０〜図１２に示される。図１０では、送信機１００４は、アナログ送信機１００８、デジタル送信機１０１２、および送信機クロック１０１６を含む。受信機１０２４は、アナログ受信機１０２８、デジタル受信機１０３２、および受信機クロック１０３６を含む。送信機１００４が、デジタルデータを受信機１０２４に送っているとき、デジタル送信機１０１２は、デジタル信号１０４２をデジタル受信機１０３２に送信する。これは、デジタルデータで送信された信号を使用することによって、または、ＧＰＳから受信された時間データなどの他の信号を使用することによって、送信機クロック１０１６と受信機クロック１０３６との間のクロック同期を要求するためにデジタル信号を使用して送信されたデータに共通である。
【００３８】
時々、局の局名告示が要求されるときなど、デジタル送信からアナログ送信にスイッチすることが必要になることがある。図１１に示されるように、アナログ送信が望まれるとき、デジタル送信は停止され、アナログ信号１１０４が、アナログ送信機１００８からアナログ受信機１０２８に送られる。いくつかの典型的な通信システムでは、送信機クロック１０１６と受信機クロック１０３６との間のクロック同期は、アナログ送信中に失われることがある。しかし、システム１０００では、クロック同期信号１１０８は、送信機クロック１０１６と受信機クロック１０３６との間の同期を維持するために、アナログ信号１１０４で送信されてもよい。１つの例では、クロック同期信号１１０８はデジタル低ビットレート信号であるが、他の例でのクロック同期信号１１０８は、代替または追加として、高ビットレート信号および／またはアナログ信号を含むことができる。
【００３９】
アナログ信号１１０４の送信が完了すると、システムは、図１２に示されるように、デジタル信号１０４２の送信にスイッチして戻る。クロック同期信号１１０８は、アナログ信号１１０４とデジタル信号１０４２との間のスイッチ中に、送信機クロック１０１６と受信機１０３６との間の同期を維持する。したがって、アナログ信号とデジタル信号との間のスイッチ中にクロック同期を再確立するための遅延はない。
【００４０】
図１３の流れ図１３００は、クロック同期の喪失による遅延を低減するための方法を説明する。通信システム１００は、第１の通信ノード１１２から第２の通信ノード１１６になど、送信機から受信機に、デジタルデータ送信としてデータを送信する１３０５。日中の指定の時間に、第１の通信ノード１１２からの送信は、法律によって要求されるように局の局名告示を行うために、デジタルデータ送信からＡＭ局ＩＤ信号にスイッチされる１３１０。デジタルクロック同期信号は、ＡＭ局ＩＤ信号に埋め込まれ１３１５、局の局名告示がブロードキャストされるときにブロードキャストされる。局の局名告示が完了した後、通信システム１００は、デジタルデータ送信の送信を再開するために、ＡＭ局ＩＤ信号の送信からスイッチする１３２０。ＡＭ局ＩＤ信号からデジタルデータストリームに送信がスイッチされると、クロック同期は、ＡＭ局ＩＤ信号に埋め込まれたデジタルクロック同期信号により維持される１０２５。
【００４１】
いくつかの実施形態では、ＡＭ局ＩＤ信号に埋め込まれたクロック同期信号は、ＰＭを使用して変調されてもよい。しかし、クロック同期信号は、ＦＭおよび／またはＡＭを介するなどして、他の方式で変調されてもよい。また、いくつかの実施形態では、クロック同期信号は、局の局名告示のための小休止全体の間にクロック同期信号がブロードキャストされるように、局ＩＤ信号に埋め込まれてもよい。しかし、他の実施形態では、クロック同期信号は、デジタルデータ送信信号の再確立の直前に局の局名告示の部分の中だけで送信されてもよく、その結果、ＡＭブロードキャストからデジタル送信に送信がスイッチされる前に、クロック同期が達成される。
【００４２】
また、クロック同期は、ブロードキャストモードからデータ送信モードに通信システム１００がスイッチするときに使用されてもよい。通信システム１００が一般大衆にブロードキャストするとき、デジタルクロック同期信号は、音楽、ニュース、スポーツ、またはオーディオ情報の他の形式が、大衆にブロードキャストされるのに合わせて送信されてもよい。同期信号は、データ送信モードへのスイッチへと続く時間にのみ送信されてもよく、または、クロック同期信号は、通信システム１００がブロードキャストモードで運用している全時間、送信されてもよい。ブロードキャストモードからデータ送信モードに通信システム１００がスイッチされると、クロック同期信号は、同期による遅延がないか、最小になるように、第１の通信ノード１１２と第２の通信ノード１１６がすぐに同期されるのを可能にする。
【００４３】
遅延を回避するためにクロック同期を維持するため、または、クロック同期を再確立するための上述の埋込式同期技法は、また、低レイテンシを要求する他のタイプのブロードキャストに使用されてもよい。例えば、埋込式クロック同期は、オーディオまたはアナログテレビ信号などのアナログ信号からデジタル信号にスイッチするときに使用されてもよい。
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。
【００４４】
「アナログ信号」は、一般に、時間と共に変化する可変の連続信号のことを言う。アナログ信号は、振幅変調（ＡＭ）、周波数変調（ＦＭ）、または位相変調などの変調の他の形式を使用して変調されてもよい。
【００４５】
「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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
「クロック同期」は、一般に、クロック、コンピュータ、プロセッサ、送受信機、および／または他のタイプのデバイス間の、それがなければ別々である、時間の一致のことを言う。例えば、クロック同期は、異なるクロック間のクロック変動を補償するために使用される。
【００５１】
「クロック同期信号」は、一般に、送信機と受信機を同期するために時間データを提供する信号のことを言う。クロック同期信号は、全地球測位システムから受信されてもよく、および／または、他のいくつかの公的および／または私的な発生源に由来してもよい。
【００５２】
「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。
【００５３】
「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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
「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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
「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。
【００６５】
「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。
【００６６】
「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。
【００６７】
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。
【００６８】
「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。
【００６９】
「復調器」は、一般に、変調された波形、または、送信された任意の別のタイプの搬送波、を復号する任意のデバイスのことを言う。復調器は、アナログ信号またはデジタル信号の復号を可能にするために使用されてもよい。
【００７０】
「デジタル信号」は、一般に、一連の離散値を使用して送信されるデータを含む信号のことを言う。
「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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
「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。
【００７４】
「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。
【００７５】
「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。
【００７６】
「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。
【００７７】
「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。
【００７８】
「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。
【００７９】
「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。
【００８０】
「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。
【００８１】
「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。
【００８２】
「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。
【００８３】
「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。
【００８４】
「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。
【００８５】
「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。
【００８６】
「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。
【００８７】
「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。
【００８８】
「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。
【００８９】
「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。
【００９０】
「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。
【００９１】
「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。
【００９２】
「イコライザ」は、一般に、送信された信号の歪みを低減するために使用されるデバイスのことを言う。イコライザは、群遅延などの時間に基づいて歪みを低減してもよく、または、位相遅延などの信号周波数の歪みを低減してもよい。また、イコライザは、エコー、周波数選択性、または周波数偏移などの他のタイプの歪みを低減するために使用されてもよい。
【００９３】
「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。
【００９４】
「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。
【００９５】
「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。
【００９６】
「融合データストリーム（ｆｕｓｅｄ  ｄａｔａ  ｓｔｒｅａｍ）」は、一般に、少なくとも２つ以上の別々のデータ送信の結合のことを言う。データ送信は、任意の所望の発生源から生じてもよい。例えば、データ送信は、帯域内データ、帯域外データ、パブリックデータ、またはプライベートデータであってもよい。融合データストリームは、これらの種々のデータ送信の任意の所望の結合であってもよい。
【００９７】
「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。
「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。
【００９８】
「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。
【００９９】
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。
【０１００】
「帯域内データ」は、一般に、２つの通信ノード間のメインデータ送信ストリームから収集されたデータのことを言う。典型的には、帯域内データは、送信する当事者によって送られたメインデータ送信である。このデータは、送信時間中の電離圏の状態で、一定の周波数でデータを送信する実行可能性を判定するために収集され、分析されてもよい。
【０１０１】
「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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
「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。
【０１０６】
「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。
【０１０７】
【数１】
2021500807.tif 000003
【０１０８】
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。
【０１０９】
「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。
【０１１０】
【数２】
2021500807.tif 000004
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
「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。
【０１１４】
「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。
【０１１５】
「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。
【０１１６】
「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。
【０１１７】
「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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
「帯域外データ」は、一般に、メインデータストリームが送信されるチャネルとは関係ないチャネルから収集されたデータのことを言う。帯域外データは、第三者による空間波伝搬によって送られたデータストリームであってもよく、または、メインデータ送信ストリームとは異なるチャネルに沿って送信する当事者によって送られたデータストリームであってもよい。収集されたデータは、例えばイオノゾンデからの電離圏データを含んでもよく、または、現在の電離圏の状態で、一定の周波数でデータを送信する実行可能性を判定するために収集され、分析される一般的なデータであってもよい。
【０１２０】
「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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
「プライベートデータ」は、一般に、一般大衆には利用できない発生源から収集された電離圏データのことを言う。プライベートデータは、データ送信を行っている当事者によって収集された履歴上のもしくは現在の電離圏データであってもよく、または、データ送信を行っている当事者によって第三者から購入された電離圏データであってもよい。また、プライベートデータは、一定の送信周波数の実行可能性を示すことができる歪みなどの送信プロパティについて収集され、分析されてもよい空間波伝搬によって送られた高周波データ送信であってもよい。
【０１２５】
「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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
「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。
【０１３０】
「パブリックデータ」は、一般に、公衆、または任意の関心のある当事者が自由に利用できる電離圏データのことを言う。パブリックデータは、電離圏データを収集し、配布する、ＮＡＳＡ、海洋大気局（ＮＯＡＡ）、または他の任意の公共団体などの政府機関によって収集され、利用できるようにされたイオノゾンデデータであってもよい。パブリックデータは、履歴データまたはリアルタイムデータであってもよい。パブリックデータは、一定の送信周波数の実行可能性を示すことができる歪みなどの送信プロパティについて収集され、分析されてもよい空間波伝搬によって送られた高周波データ送信であってもよい。
【０１３１】
「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。
【０１３２】
【数３】
2021500807.tif 000005
【０１３３】
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。
【０１３４】
「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。
【０１３５】
「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。
【０１３６】
「反射点」は、一般に、電波が、さらに大気中を進むのではなく、地表に戻り始めるように、電離圏によって電波が屈折させられる電離圏内の位置のことを言う。
「センサ」は、一般に、物理プロパティを検出または測定する任意のデバイスのことを言う。測定される物理プロパティは、大気条件であってもよいが、これが必要とされるわけではない。例えば、センサは、電離圏の高さなどの大気条件を測定することができる。また、センサは、温度、風速、稲妻、または、いくつかの他の気象関連パラメータのいずれかに関するデータを収集してもよい。センサは、単一の物理プロパティの測定に限定されてもよく、または、いくつかの異なる物理プロパティを測定することができてもよい。
【０１３７】
「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。
【０１３８】
「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。
【０１３９】
「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。
【０１４０】
「信号」は、一般に、情報および／または指示が送信されることが可能な検出可能な物理量および／またはインパルスのことを言う。信号を判定するために測定される物理プロパティは、例えば、ほんの数例を挙げれば、音、光、および／または電磁放射を含むことができる。例えば、電圧および／または電流は、ワイヤによって送信された電気信号を判定するために測定されることが可能であり、電磁場の振幅、周波数、位相、強さ、および／または強度の変化は、また、ワイヤレスで信号を送るため、および検出するために使用されることが可能である。
【０１４１】
「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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
「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。
【０１４４】
「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。
【０１４５】
「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。
【０１４６】
「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。
【０１４７】
「送信周波数モデル」は、一般に、空間波伝搬を介した一貫した通信経路に沿ったデータ送信に適切な周波数を判定する方法のことを言う。送信周波数モデルは、リアルタイムでの送信に適切な周波数を判定するために使用されてもよく、ならびに／または、将来の適切な周波数、および、データ送信の周波数をスイッチするべきとき、を予測するために使用されてもよい。送信周波数モデルは、例えば、送信されたデータストリーム、環境データ、履歴データ、および、送信周波数を決定するための他の任意の所望のタイプのデータといった、様々なタイプのデータを入力として受け入れてもよい。いくつかの事例において、送信周波数モデルは、コンピュータプログラムであり、コンピュータメモリに格納され、コンピュータプロセッサを使用して動作可能であってもよい。
【０１４８】
「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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
「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。
【０１５１】
「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。
【０１５２】
「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。
【０１５３】
「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。
【０１５４】
「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。
【０１５５】
「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。
【０１５６】
「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。
【０１５７】
「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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
「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。
【０１６０】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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