(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送デバイスであって、
信号を生成する送信機、及び
前記送信機に結合され、前記信号に応じて電磁界を生成する少なくとも１つの受動電気回路素子であって、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを含む少なくとも１つの受動電気回路素子
を備え、
前記電磁界の一部が伝送媒体の外表面によって結合されて前記伝送媒体に沿って長手方向に誘導電磁波として伝搬するように、前記送信機及び前記少なくとも１つの受動電気回路素子が構成され、前記伝送媒体が配線を含み、前記第１のコンデンサが前記配線の付近に位置する第１のプレートによって形成され、前記第２のコンデンサが前記配線の付近に位置する第２のプレートによって形成された、伝送デバイス。
【請求項２】
前記配線が絶縁された、請求項１に記載の伝送デバイス。
【請求項３】
前記誘導電磁波が少なくとも１つの非基本誘導波モードを介して伝搬する、請求項１に記載の伝送デバイス。
【請求項４】
前記第１のコンデンサが前記第１のプレートと前記配線の間に第１の誘電体を含み、前記第２のコンデンサが前記第２のプレートと前記配線の間に第２の誘電体を含む、請求項１に記載の伝送デバイス。
【請求項５】
前記信号が波長を有し、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサが前記波長の実質的に４分の１に相当する距離で離隔された、請求項１に記載の伝送デバイス。
【請求項６】
前記配線が非絶縁である、請求項１に記載の伝送デバイス。
【請求項７】
送信機によって信号を生成するステップ、及び
前記送信機に結合された、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを含む少なくとも１つの受動電気回路素子によって前記信号に応じて電磁界を生成するステップを備え、
前記電磁界の一部が伝送媒体の外表面によって結合されて前記伝送媒体に沿って長手方向に誘導電磁波として伝搬するように、前記送信機及び前記少なくとも１つの受動電気回路素子が構成され、前記伝送媒体が配線を含み、前記第１のコンデンサが前記配線の付近に位置する第１のプレートによって形成され、前記第２のコンデンサが前記配線の付近に位置する第２のプレートによって形成された、方法。
【請求項８】
前記伝送媒体が絶縁配線を備えた、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記誘導電磁波が少なくとも１つの非基本誘導波モードを介して伝搬する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記配線が非絶縁である、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記信号が波長を有し、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサが前記波長の実質的に４分の１に対応する距離で離隔された、請求項７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、２０１５年４月２４日出願の米国特許出願第１４／６９５０９２号の優先権
を主張し、その内容がその全体においてここに参照として取り込まれる。
【０００２】
本開示は、通信ネットワークにおけるマイクロ波伝送を介した通信に関する。
【背景技術】
【０００３】
スマートフォン及び他の可搬デバイスがますます偏在的となるにつれて、データ使用量は増加し、同様に、マクロセル基地局デバイス及び既存の無線インフラは、増加した要求に対処するためにより高い帯域幅能力を必要とする。更なる移動体帯域幅を提供するために、マイクロセル及びピコセルが従来のマクロセルよりも一層小さな領域にカバレッジを与えつつ、スモールセルの配備が進んでいる。
【０００４】
さらに、多くの自宅及び仕事場が、音声、映像及びインターネット閲覧などのようなサービスへのブロードバンドデータアクセスに依存するようになってきた。ブロードバンドアクセスネットワークは、衛星、４Ｇ又は５Ｇ無線、電力線通信、ファイバ、ケーブル、及び電話ネットワークを含む。
【０００５】
ここで添付図面が参照され、図面は必ずしも寸法通りではない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、ここに記載される種々の態様による誘導波通信システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、ここに記載される種々の態様による伝送デバイスの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、ここに記載される種々の態様による電磁界分布の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。
【図４】図４は、ここに記載される種々の態様による電磁界分布の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ここに記載される種々の態様による周波数応答の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ここに記載される種々の態様による種々の動作周波数での誘導電磁波の電界を図示する、絶縁配線の長手方向断面の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。
【図６】図６は、ここに記載される種々の態様による電磁界分布の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。
【図７】図７は、ここに記載される種々の態様によるアークカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図８】図８は、ここに記載される種々の態様によるアークカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、ここに記載される種々の態様によるスタブカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、ここに記載される種々の態様による電磁分布の例示の非限定的な実施形態を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ここに記載される種々の態様によるカプラ及び送受信機の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ここに記載される種々の態様によるカプラ及び送受信機の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、ここに記載される種々の態様によるデュアルスタブカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、ここに記載される種々の態様による中継器システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、ここに記載される種々の態様による双方向中継器の例示の非限定的な実施形態を示すブロック図を示す。
【図１４】図１４は、ここに記載される種々の態様による導波路システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、ここに記載される種々の態様による誘導波通信システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、ここに記載される種々の態様による電力グリッド通信システムを管理するためのシステムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、ここに記載される種々の態様による電力グリッド通信システムを管理するためのシステムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、図１６のシステムの通信ネットワークで発生する外乱を検出及び軽減する方法の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１６のシステムの通信ネットワークで発生する外乱を検出及び軽減する方法の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。
【図１８Ａ】図１８Ａは、ここに記載される種々の態様による結合デバイスの例示の非限定的な実施形態の模式ブロック図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、ここに記載される種々の態様による結合デバイスの例示の非限定的な実施形態の模式ブロック図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、ここに記載される種々の態様による結合デバイスの例示の非限定的な実施形態の概略ブロック図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、ここに記載される種々の態様による結合デバイスの例示の非限定的な実施形態の概略ブロック図である。
【図２０】図２０は、方法の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。
【図２１】図２１は、ここに記載される種々の態様によるコンピューティング環境の例示の非限定的な実施形態のブロック図である。
【図２２】図２２は、ここに記載される種々の態様によるモバイルネットワークプラットフォームの例示の非限定的な実施形態のブロック図である。
【図２３】図２３は、ここに記載される種々の態様による通信デバイスの例示の非限定的な実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面を参照して１以上の実施形態がここに記載され、全体を通じて同様の要素に言及するのに同様の符号が使用される。以降の説明において、説明の便宜上、種々の実施形態の完全な理解を与えるために多数の詳細を説明する。しかし、種々の実施形態がこれらの詳細なしに（そして何らかの特定のネットワーク化された環境又は標準を適用することなしに）実施され得ることは明らかである。
【０００８】
実施形態では、誘導電磁波を介したデータ又は他のシグナリングなどの通信信号を送信及び受信するために誘導波通信システムが提示される。誘導電磁波は、例えば、伝送媒体に結合され、又はそれによって誘導される表面波又は他の電磁波を含む。例示の実施形態から逸脱することなく様々な伝送媒体が誘導波通信とともに利用され得ることが理解されるはずである。そのような伝送媒体の例は、単独又は１以上の組合せにおいて、以下の：絶縁されているか否かを問わず、及び単線撚りであるか複線撚りであるかを問わず配線；配線束、ケーブル、ロッド、レール、パイプを含む他の形状若しくは構成の導体；誘電体パイプ、ロッド、レール若しくは他の誘電体部材などの非導体；導体及び誘電体材料の組合せ；又は他の誘導波伝送媒体のうちの１以上を含み得る。
【０００９】
伝送媒体への誘導電磁波の誘起は、電気回路の一部としての伝送媒体を介して注入される電位、電荷又は電流あるいは伝送される電位、電荷又は電流とは無関係なものとなり得る。例えば、伝送媒体が配線である場合には、配線に沿う誘導波の伝搬に応じて配線における小さな電流が形成され得る一方で、これが配線表面に沿う電磁波の伝搬に起因し得るものであり、電気回路の一部として配線に注入される電位、電荷又は電流に応じては形成されないことが分かるはずである。したがって、配線上を進行する電磁波は、配線表面に沿って伝搬するのに回路を必要としない。したがって、配線は、回路の一部ではない単一配線伝送線である。また、ある実施形態では、配線は必要ではなく、電磁波は、配線ではない単一線伝送媒体に沿って伝搬し得る。
【００１０】
より一般的には、本開示で説明する「誘導電磁波」又は「誘導波」は、少なくとも部分的に物理的物体に結合され又はそれによって誘導されるように、そして物理的物体の伝送経路に沿って伝搬するように、伝送媒体（例えば、裸配線又は他の導体、誘電体、絶縁配線、コンジット又は他の中空要素、誘電体若しくは絶縁体によってコーティングされ、被覆され若しくは囲まれた絶縁配線の束又は他の配線束、又は固体、液体若しくは非気体伝送媒体の他の形態）の少なくとも一部である物理的物体の存在に影響を受ける。そのような物理的物体は、伝送媒体（例えば、外表面、内表面、外表面と内表面の間の内部、又は伝送媒体の要素間の他の境界部）の界面によって、誘導電磁波の伝搬を誘導する伝送媒体の少なくとも一部として動作することができ、それは同様に、エネルギー、データ及び／又は他の信号を送信デバイスから受信デバイスへの伝送経路に沿って搬送することができる。
【００１１】
無誘導電磁波が進行した距離の二乗に反比例して強度が減少する無誘導（又は非結合）電磁波のような無線信号の自由空間伝搬とは異なり、誘導電磁波は、無誘導電磁波が受けるよりも小さい、単位距離あたりの大きさの損失で伝送媒体に沿って伝搬し得る。
【００１２】
電気信号とは異なり、誘導電磁波は、送信デバイスと受信デバイスの間の独立した電気戻り経路を要することなく、送信デバイスから受信デバイスに伝搬することができる。結果として、誘導電磁波は、導電構成要素を有しない伝送媒体（例えば、誘電体ストリップ）に沿って、又は単一の導体以外を有さない伝送媒体（例えば、単一の裸配線又は絶縁配線）を介して送信デバイスから受信デバイスに伝搬することができる。伝送媒体が１以上の導電構成要素を含み、伝送媒体に沿って伝搬する誘導電磁波が１以上の導電構成要素を誘導電磁波の方向に流れる電流を生成する場合であっても、そのような誘導電磁波は送信デバイスと受信デバイスの間の電気戻り経路上の対向電流の流れを要することなく送信デバイスから受信デバイスに伝送媒体に沿って伝搬し得る。
【００１３】
非限定的説明において、導電媒体によって送信デバイスと受信デバイスの間で電気信号を送信及び受信する電気システムを検討する。そのようなシステムは、概略として電気的に独立した送り経路及び戻り経路で成り立つ。例えば、絶縁体で分離された中心導体及び接地シールドを有する同軸ケーブルを検討する。通常、電気システムでは、送信（又は受信）デバイスの第１の端子が中心導体に接続され、送信（又は受信）デバイスの第２の端子が接地シールドに接続され得る。送信デバイスが電気信号を中心導体に第１の端子を介して注入した場合、電気信号は中心導体に沿って伝搬して中心導体における順方向電流及び接地シールドにおける逆方向電流を生じさせる。同じ条件が２端子受信デバイスにも当てはまる。
【００１４】
これに対して、本開示に記載されるような、電気戻り経路なしに誘導電磁波を送信及び受信するための伝送媒体の様々な（とりわけ同軸ケーブルを含む）実施形態を利用し得る誘導波通信システムを検討する。一実施形態では、例えば、本開示の誘導波通信システムは、同軸ケーブルの外表面に沿って伝搬する誘導電磁波を誘起するように構成され得る。誘導電磁波が接地シールド上に順方向電流を生じさせることになるが、誘導電磁波は、誘導電磁波が同軸ケーブルの外表面に沿って伝搬することを可能とするのに逆方向電流を必要としない。同じことが、誘導電磁波の送信及び受信のために誘導波通信システムによって使用される他の伝送媒体についても言える。例えば、誘導波通信システムによって裸配線の外表面上又は絶縁配線上に誘起される誘導電磁波は、電気戻り経路なしに裸配線又は絶縁裸配線に沿って伝搬することができる。
【００１５】
結果的に、送信デバイスによって注入される電気信号の伝搬を可能とするのに順方向電流及び逆方向電流を独立した導体上で搬送するために２以上の導体を要する電気システムは、伝送媒体の界面に沿う誘導電磁波の伝搬を可能とするのに電気戻り経路を必要とせずに伝送媒体の界面に誘導電磁波を誘起する誘導波システムとは異なる。
【００１６】
なお、さらに本開示で説明する誘導電磁波は、伝送媒体に結合され又は伝送媒体によって誘導されるように、そして伝送媒体の外表面上又は外表面に沿って少なくない距離を伝搬するように、伝送媒体の主に又は実質的に外部にある電磁界構造を有し得る。他の実施形態では、誘導電磁波は、伝送媒体に結合され又は伝送媒体によって誘導されるように、そして伝送媒体内で少なくない距離を伝搬するように、伝送媒体の主に又は実質的に内部にある電磁界構造を有し得る。他の実施形態では、誘導電磁波は、伝送媒体に結合され又は伝送媒体によって誘導されるように、そして伝送媒体に沿って少なくない距離を伝搬するように、伝送媒体の部分的に内部及び部分的に外部にある電磁界構造を有し得る。実施形態における所望の電界構造は、所望の伝送距離、伝送媒体自体の特性及び伝送媒体の外部の環境条件／特性（例えば、降雨、霧、大気条件など）を含む様々な要因に基づいて変わり得る。
【００１７】
ここに説明する種々の実施形態は、「導波路結合デバイス」、「導波路カプラ」又は単に誘導電磁波を、配線の外周又は他の断面寸法などの結合デバイス及び／又は伝送媒体の１以上の寸法と比較して波長が小さいものとなり得るミリ波周波数（例えば、３０から３００ＧＨｚ）又は３００ＭＨｚから３０ＧＨｚなどのより低いマイクロ波周波数において伝送媒体に出射し及び／又は伝送媒体から抽出するための「カプラ」、「結合デバイス」若しくは「出射器」ともいう結合デバイスに関する。送波は、ストリップ；アーク又は他の長さの誘電体材料；ホーン、モノポール、ロッド、スロット又は他のアンテナ；アンテナのアレイ；磁気共振キャビティ又は他の共振カプラ；コイル、ストリップ線、導波路又は他の結合デバイスなどの結合デバイスによって誘導される波動として伝搬するように生成され得る。動作において、結合デバイスは、送信機又は伝送媒体から電磁波を受信する。電磁波の電磁界構造は、結合デバイス内部、結合デバイス外部又はその組合せにおいて搬送され得る。結合デバイスが伝送媒体の近傍にある場合、電磁波の少なくとも一部分が伝送媒体に結合し又は結合され、誘導電磁波として伝搬し続ける。相互的態様において、結合デバイスは、伝送媒体から誘導波を抽出し、それらの電磁波を受信機に伝達することができる。
【００１８】
例示の実施形態によると、表面波は、配線の外部若しくは外表面、又は異なる特性（例えば、誘電特性）を有する他のタイプの媒体に隣接若しくは露出した他の配線の表面などの伝送媒体の表面によって誘導されるタイプの誘導波である。実際に、例示の実施形態では、表面波を誘導する配線の表面は、２つの異なるタイプの媒体間の転移表面となり得る。例えば、裸配線又は非絶縁配線の場合、配線の表面は、空気又は自由空間に露出した裸配線又は非絶縁配線の外側又は外部導電表面となり得る。他の例として、配線の表面は、絶縁配線の場合、絶縁体、空気及び／又は導電体の特性（例えば、誘電特性）の相対差に応じて、さらに誘導波の周波数及び単数又は複数の伝搬モードに応じて、配線の絶縁体部分に対応する配線の導体部分であってもよいし、あるいは空気又は自由空間に露出した配線の絶縁体表面であってもよいし、あるいは配線の絶縁体表面と配線の絶縁体部分に対応する配線の導電部分との間の任意の材料領域であってもよい。
【００１９】
例示の実施形態によると、誘導波とともに使用される用語である配線又は他の伝送媒体に「対して」とは、配線又は他の伝送媒体の少なくとも部分的に周囲に円形若しくは略円形電界分布、対称電磁界分布（例えば、電界、磁界、電磁界など）又は他の基本モードパターンを有する誘導波などの基本誘導波伝搬モードを含み得る。さらに、誘導波が配線又は他の伝送媒体に「対して」伝搬する場合、それは、基本波伝搬モード（例えば、０次モード）だけでなく、追加的又は代替的に、高次誘導波モード（例えば、１次モード、２次モードなど）、配線若しくは他の伝送媒体周囲の非円形電界分布を有する非対称モード及び／又は他の誘導（例えば、表面）波などの非基本波伝搬モードを含む誘導波伝搬モードに従って伝搬することができる。ここで使用される用語「誘導波モード」とは、誘導波通信システムの伝送媒体、結合デバイス又は他のシステム構成要素の誘導波伝搬モードのことをいう。
【００２０】
例えば、そのような非円形電界分布は、比較的高い電界強度によって特徴付けられる１以上の軸ローブ及び／又は比較的低い電界強度、ゼロ電界強度若しくは実質的にゼロの電界強度によって特徴付けられる１以上のヌル若しくはヌル領域の片側又は両側となり得る。また、あるいは、例示の実施形態によると、配線の周囲の１以上の角度領域がアジマス配向の１以上の他の領域よりも高い電界又は磁界強度（又はその組合せ）を有するように、電界分布が、配線の周囲のアジマス配向軸の向きの関数として変化し得る。誘導波が配線に沿って進行するにつれて誘導波の高次モード又は非対称モードの相対配向又は位置が変化し得ることが分かるはずである。
【００２１】
ここで使用される用語「ミリ波」とは、３０ＧＨｚから３００ＧＨｚの「ミリ波周波数帯」内に入る電磁波／信号ということができる。用語「マイクロ波」とは、３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの「マイクロ波周波数帯」内に入る電磁波／信号ということができる。用語「無線周波数」すなわち「ＲＦ」とは、１０ｋＨｚから１ＴＨｚの「無線周波数帯」内に入る電磁波／信号ということができる。本開示で説明するような無線信号、電気信号及び誘導電磁波は、例えば、ミリ波及び／又はマイクロ波周波数帯内、その上又はその下の周波数におけるような任意の所望の周波数範囲で動作するように構成され得ることが分かる。特に、結合デバイス又は伝送媒体が導電要素を含む場合、結合デバイスによって搬送され及び／又は伝送媒体に沿って伝搬する誘導電磁波の周波数は、導電要素における電子の平均衝突周波数以下となり得る。また、結合デバイスによって搬送され及び／又は伝送媒体に沿って伝搬する誘導電磁波の周波数は、非光学周波数、例えば、１ＴＨｚで始まる光学周波数の範囲以下の無線周波数であってもよい。
【００２２】
ここで使用される用語「アンテナ」とは、無線信号を送信／放射又は受信する送信又は受信システムの一部であるデバイスということができる。
【００２３】
１以上の実施形態によると、結合デバイスは、送信デバイスからデータを搬送するＲＦ信号を受信する受信部分を含む。磁気カプラは、伝送媒体の外表面によって結合される誘導電磁波としてＲＦ信号を伝送媒体に磁気結合する。
【００２４】
１以上の実施形態によると、結合デバイスは、データを搬送するＲＦ信号を受信する受信部分を含む。キャビティ共振器は、配線によって結合される誘導電磁波としてＲＦ信号を配線に磁気結合する。
【００２５】
１以上の実施形態によると、方法は、データを搬送する信号を受信するステップを含む。方法は、キャビティ共振器を介して、配線の外表面によって結合される誘導電磁波として信号を配線上に出射するステップをさらに含む。
【００２６】
ここで図１を参照すると、誘導波通信システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図１００が示される。動作において、伝送デバイス１０１は、データを含む１以上の通信信号１１０を通信ネットワーク又は他の通信デバイスから受信し、誘導波１２０を生成して伝送媒体１２５を介して伝送デバイス１０２にデータを搬送する。伝送デバイス１０２は誘導波１２０を受信し、それらを通信ネットワーク又は他の通信デバイスへの伝送のためのデータを含む通信信号１１２に変換する。誘導波１２０は、位相シフトキーイング、周波数シフトキーイング、直交振幅変調、振幅変調、直交周波数分割多重化などのマルチキャリア変調などの変調技術を介して、及び周波数分割多重化、時分割多重化、符号分割多重化、波動伝搬モードを変えることによる多重化などの複数アクセス技術を介して、並びに他の変調及びアクセス戦略を介してデータを搬送するように変調され得る。
【００２７】
単数又は複数の通信ネットワークは、移動体データネットワーク、セルラ音声及びデータネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク（例えば、ＷｉＦｉ又は８０２．ｘｘネットワーク）、衛星通信ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク又は他の無線ネットワークなどの無線通信ネットワークを含み得る。単数又は複数の通信ネットワークは、電話網、イーサネットネットワーク、ローカルエリアネットワーク、インターネットなどのワイドエリアネットワーク、ブロードバンドアクセスネットワーク、ケーブルネットワーク、ファイバ光ネットワーク又は他の有線ネットワークなどの有線通信ネットワークを含も得る。通信デバイスは、ネットワークエッジデバイス、ブリッジデバイス若しくはホームゲートウェイ、セットトップボックス、ブロードバンドモデム、電話アダプタ、アクセスポイント、基地局、又は他の固定の通信デバイス、自動車ゲートウェイ若しくは自動車などの移動体通信デバイス、ラップトップコンピュータ、タブレット、スマートフォン、携帯電話、又は他の通信デバイスを含み得る。
【００２８】
例示の実施形態では、誘導波通信システム１００は、伝送デバイス１０２が、他のデータを含む１以上の通信信号１１２を通信ネットワーク又はデバイスから受信し、誘導波１２２を生成して伝送媒体１２５を介して伝送デバイス１０１に他のデータを搬送するという双方向的な態様で動作し得る。この動作モードでは、伝送デバイス１０１は、誘導波１２２を受信し、それを通信ネットワーク又はデバイスへの伝送のための他のデータを含む通信信号１１０に変換する。誘導波１２２は、位相シフトキーイング、周波数シフトキーイング、直交振幅変調、振幅変調、直交周波数分割多重化などのマルチキャリア変調などの変調技術を介して、及び周波数分割多重化、時分割多重化、符号分割多重化、波動伝搬モードを変えることによる多重化などの複数アクセス技術を介して、並びに他の変調及びアクセス戦略を介してデータを搬送するように変調され得る。
【００２９】
伝送媒体１２５は、絶縁体若しくは他の誘電体被覆、コーティング又は他の誘電体材料などの誘電体材料によって囲まれた少なくとも１つの内側部分を有するケーブルを含み得るものであり、誘電体材料は外表面及び対応の外周を有する。例示の実施形態では、伝送媒体１２５は、電磁波の伝送を誘導するように単一配線伝送線として動作する。伝送媒体１２５が単一配線伝送システムとして実装される場合、それは配線を含み得る。配線は、絶縁されていても絶縁されていなくてもよいし、単数撚りであっても複数撚り（例えば、編み込まれたもの）であってもよい。他の実施形態では、伝送媒体１２５は、配線束、ケーブル、ロッド、レール、パイプを含む他の形状又は構成の導体を含み得る。さらに、伝送媒体１２５は、誘電体パイプ、ロッド、レール若しくは他の誘電体部材などの非導体、導体と誘電体材料、誘電体材料のない導体又は他の誘導波伝送媒体との組合せを含み得る。なお、あるいは、伝送媒体１２５は、前述した伝送媒体のいずれかを含み得る。
【００３０】
また、前述したように、誘導波１２０及び１２２は、自由空間／空気を介した無線送波又は電気回路による配線の導体を介した電力又は信号の従来的な伝搬と対比され得る。誘導波１２０及び１２２の伝搬に加えて、伝送媒体１２５は、１以上の電気回路の一部として従来的な態様で電力又は他の通信信号を伝搬する１以上の配線を選択的に含んでいてもよい。
【００３１】
ここで図２に、伝送デバイスの例示の非限定的な実施形態を説明するブロック図２００を示す。伝送デバイス１０１又は１０２は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２０５、送受信機２１０及びカプラ２２０を含む。
【００３２】
動作の例において、通信インターフェース２０５は、データを含む通信信号１１０又は１１２を受信する。種々の実施形態において、通信インターフェース２０５は、ＬＴＥ又は他のセルラ音声及びデータプロトコル、ＷｉＦｉ若しくは８０２．１１プロトコル、ＷＩＭＡＸプロトコル、ＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄプロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅプロトコル、直接ブロードキャスト衛星（ＤＢＳ）若しくは他の衛星通信プロトコル又は他の無線プロトコルなどの無線標準プロトコルによる無線通信信号を受信するための無線インターフェースを含み得る。これに加えて又は代替として、通信インターフェース２０５は、イーサネットプロトコル、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコル、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インターフェース規格（ＤＯＣＳＩＳ）プロトコル、デジタル加入者線（ＤＳＬ）プロトコル、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（ＩＥＥＥ１３９４）プロトコル又は他の有線プロトコルによって動作する有線インターフェースを含む。標準に基づくプロトコルに加えて、通信インターフェース２０５は、他の有線又は無線プロトコルとの関連で動作し得る。さらに、通信インターフェース２０５は、ＭＡＣプロトコル、トランスポートプロトコル、アプリケーションプロトコルなどを含む多重プロトコルレイヤを含むプロトコルスタックとの関連で適宜動作し得る。
【００３３】
動作の例において、送受信機２１０は、通信信号１１０又は１１２に基づいて電磁波を生成してデータを搬送する。電磁波は、少なくとも１つのキャリア周波数及び少なくとも１つの対応する波長を有する。キャリア周波数は、６０ＧＨｚ若しくは３０〜４０ＧＨｚの範囲のキャリア周波数のような３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚのミリ波周波数帯域内、又は２６〜３０ＧＨｚ、１１ＧＨｚ、６ＧＨｚ又は３ＧＨｚのようなマイクロ波周波数範囲内における３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚのより低い周波数帯域内にあればよいが、他の実施形態では他のキャリア周波数が可能であることが分かるはずである。ある動作モードでは、送受信機２１０は、伝送媒体１２５によって誘導され又は伝送媒体１２５に結合される誘導電磁波として、マイクロ波又はミリ波帯域における電磁信号の伝送のための単数又は複数の通信信号１１０又は１１２を単にアップコンバートする。他の動作モードでは、通信インターフェース２０５が通信信号１１０若しくは１１２をベースバンド若しくは近ベースバンド信号に変換するか、又は通信信号１１０若しくは１１２からデータを抽出し、送受信機２１０がデータを有する高周波キャリア、ベースバンド又は近ベースバンド信号を変調して送信する。送受信機２１０は、通信信号１１０又は１１２を介して受信されるデータを変調して、異なるプロトコルのペイロードにおけるカプセル化又は単一の周波数シフトのいずれかによって通信信号１１０又は１１２の１以上のデータ通信プロトコルを維持することができることが分かる。代替例では、送受信機２１０は、通信信号１１０又は１１２を介して受信されるデータを、通信信号１１０又は１１２の単数若しくは複数のデータ通信プロトコルとは異なるプロトコルに変換することができる。
【００３４】
動作の例において、カプラ２２０は、単数又は複数の通信信号１１０又は１１２を搬送する誘導電磁波として電磁波を伝送媒体１２５に結合する。前述の説明では送信機としての送受信機２１０の動作に着目したが、送受信機２１０はまた、他のデータを単一配線伝送媒体からカプラ２２０を介して搬送する電磁波を受信し、他のデータを含む通信信号１１０又は１１２を通信インターフェース２０５を介して生成するように動作し得る。伝送媒体１２５に沿っても伝搬する他のデータを追加の誘導電磁波が搬送する実施形態を検討する。カプラ２２０はまた、伝送媒体１２５からのこの追加の電磁波を送受信機２１０に結合して受信することができる。
【００３５】
伝送デバイス１０１又は１０２は、選択的トレーニングコントローラ２３０を含む。例示の実施形態では、トレーニングコントローラ２３０は、スタンドアロンプロセッサ又は伝送デバイス１０１若しくは１０２の１以上の他の構成要素と共有されるプロセッサによって実装される。トレーニングコントローラ２３０は、誘導電磁波を受信するように結合された少なくとも１つの遠隔の伝送デバイスから送受信機２１０によって受信されたフィードバックデータに基づいて誘導電磁波に対するキャリア周波数、変調方式及び／又は誘導波モードを選択する。
【００３６】
例示の実施形態では、遠隔の伝送デバイス１０１又は１０２によって送信される誘導電磁波は、伝送媒体１２５に沿っても伝搬するデータを搬送する。遠隔の伝送デバイス１０１又は１０２からのデータは、フィードバックデータを含むように生成され得る。動作において、カプラ２２０はまた、伝送媒体１２５からの誘導電磁波を結合し、送受信機は電磁波を受信し、その電磁波を処理してフィードバックデータを抽出する。
【００３７】
例示の実施形態では、トレーニングコントローラ２３０は、フィードバックデータに基づいて複数の候補周波数、変調方式及び／又は伝送モードを評価して、スループット、信号強度などの性能を強化し、伝搬損失を低減するなどのキャリア周波数、変調方式及び／又は伝送モードを選択するように動作する。
【００３８】
以下の例：伝送デバイス１０１は、伝送媒体１２５に結合された遠隔の伝送デバイス１０２に向けられた対応の複数の候補周波数及び／又は候補モードでパイロット波などのテスト信号又は他のテスト信号として複数の誘導波を送信することによってトレーニングコントローラ２３０の制御下での動作を開始する例を検討する。誘導波は、さらに又は代替において、テストデータを含み得る。テストデータは、信号の特定の候補周波数及び／又は誘導波モードを示すことができる。実施形態では、遠隔の伝送デバイス１０２におけるトレーニングコントローラ２３０は、適切に受信された誘導波のいずれかからテスト信号及び／又はテストデータを受信し、最良の候補周波数及び／若しくは誘導波モード、許容可能な候補周波数及び／若しくは誘導波モードのセット又は候補周波数及び／若しくは誘導波モードのランク付けを特定する。この候補周波数及び／又は誘導モードの選択は、受信信号強度、ビットエラーレート、パケットエラーレート、信号対ノイズ比、伝搬損失などの１以上の最適化基準に基づいてトレーニングコントローラ２３０によって生成される。トレーニングコントローラ２３０は、候補周波数及び／又は誘導波モードの選択を示すフィードバックデータを生成し、フィードバックデータを伝送デバイス１０１への送信のために送受信機２１０に送信する。そして、伝送デバイス１０１及び１０２は、候補周波数及び／又は誘導波モードの選択に基づいて相互にデータを通信することができる。
【００３９】
他の実施形態では、テスト信号及び／又はテストデータを含む誘導電磁波が、これらの波動を開始した伝送デバイス１０１のトレーニングコントローラ２３０による受信及び解析のために、遠隔の伝送デバイス１０２によって伝送デバイス１０１に反射されて戻され、中継されて戻され、あるいはループバックされる。例えば、伝送デバイス１０１は信号を遠隔の伝送デバイス１０２に送信して、物理反射器が線上で切り換えられ、終端インピーダンスが変更されて反射をもたらし、ループバックモードが電磁波を送信元伝送デバイス１０２に結合して戻すように切り換えられ、及び／又は中継器モードは電磁波を増幅して送信元伝送デバイス１０２に再送信して戻すことが可能なテストモードを開始する。送信元伝送デバイス１０２におけるトレーニングコントローラ２３０は、適切に受信された誘導波のいずれかからのテスト信号及び／又はテストデータを受信し、候補周波数及び／又は誘導波モードの選択を特定する。
【００４０】
上記の手順を動作の起動又は初期化モードにおいて説明したが、各伝送デバイス１０１又は１０２は、同様に他の時点でも又は連続的にでもテスト信号を送信し、候補周波数又は誘導波モードを通常の送波などの非テストを介して評価し、あるいは候補周波数又は誘導波モードを評価することができる。例示の実施形態では、伝送デバイス１０１及び１０２間での通信プロトコルは、候補周波数及び誘導波モードのサブセットの完全な試験又はより限定的な試験がテスト及び評価される、要求毎の又は周期的なテストモードを含み得る。他の動作モードにおいて、そのようなテストモードへの再移行が、外乱、気象条件などに起因する性能の悪化によってトリガされ得る。例示の実施形態では、送受信機２１０の受信機帯域幅は、充分に広く、若しくはすべての候補周波数を受信するように掃引され、又はトレーニングコントローラ２３０によって、送受信機２１０の受信機帯域幅がすべての候補周波数を受信するように充分に広く又は掃引されるトレーニングモードに選択的に調整され得る。
【００４１】
ここで図３に、電磁界分布の例示の非限定的な実施形態を説明するグラフ図３００を示す。この実施形態では、断面に示すように、大気中の伝送媒体１２５は、内部導体３０１及び誘電体材料の絶縁ジャケット３０２を含む。図３００は、非対称及び非基本誘導波モードを有する誘導波の伝搬によって生成される電磁界強度を異ならせて表す異なるグレースケールを含む。
【００４２】
特に、電磁界分布は、絶縁伝送媒体に沿う誘導電磁波伝搬を強化するとともにエンドトゥエンドの伝送損失を低減するモードの「スウィートスポット」に対応する。この特定のモードでは、電磁波は伝送媒体１２５によって誘導されて伝送媒体の外表面−この場合、絶縁ジャケット３０２の外表面−に沿って伝搬する。電磁波は、絶縁体に部分的に埋め込まれ、絶縁体の外表面上を部分的に放射している。この態様において、電磁波は、長距離における低伝搬損失での電磁波伝搬を可能とするように絶縁体に「軽く」結合され得る。
【００４３】
図示するように、誘導波は、主に又は実質的に、電磁波を誘導するように作用する伝送媒体１２５の外部にある電界構造を有する。導体３０１の内部の領域は、電界をほとんど又はまったく有さない。同様に、絶縁ジャケット３０２の内部の領域は、低い電界強度を有する。電磁界強度の大部分は、絶縁ジャケット３０２の外表面におけるローブ３０４及びその近傍に分布する。非対称誘導波モードの存在は、（図面の配向において）絶縁ジャケット３０２の外表面の上部及び下部において、絶縁ジャケット３０２の両側の非常に小さい電界強度とは逆に、高い電磁界強度で示される。
【００４４】
図示する例は、直径１．１ｃｍ及び誘電絶縁体の厚さ０．３６ｃｍの配線によって誘導される３８ＧＨｚ電磁波に対応する。電磁波は伝送媒体１２５によって誘導され、電界強度の大部分は外表面の制限距離内で絶縁ジャケット３０２の外部の大気に集中するため、誘導波は非常に低損失で伝送媒体１２５を長手方向に伝搬することができる。図示する例では、この「制限距離」は、伝送媒体１２５の最大断面寸法の半分未満である外表面からの距離に対応する。この場合、配線の最大断面寸法は１．８２ｃｍの全体直径に対応するが、この値は伝送媒体１２５のサイズ及び形状によって変化し得る。例えば、伝送媒体１２５が高さ０．３ｃｍ及び幅０．４ｃｍの長方形であるとすると、最大断面寸法は対角線が０．５ｃｍとなり、対応する制限距離は０．２５ｃｍとなる。電界強度の大部分を含む面積の寸法も周波数とともに変動し、一般にキャリア周波数が低下すると増加する。
【００４５】
また、カプラ及び伝送媒体のような誘導波通信システムの構成要素は各誘導波モードについてそれ自体のカットオフ周波数を有し得る。カットオフ周波数は、一般的に、特定の誘導波モードがその特定の構成要素によってサポートされるように設計される最低周波数をいう。例示の実施形態では、図示する伝搬の特定の非対称モードは、この特定の非対称モードに対する低域側カットオフ周波数Ｆｃの制限範囲内（Ｆｃ〜２Ｆｃなど）に入る周波数を有する電磁波によって伝送媒体１５２５上で誘起される。低域側カットオフ周波数Ｆｃは、伝送媒体１２５の特性に対して特有なものとなる。絶縁ジャケット３０２によって囲まれた内部導体３０１を含む、図示する実施形態について、このカットオフ周波数は、絶縁ジャケット３０２の寸法及び特性並びに潜在的に内部導体３０１の寸法及び特性に基づいて変化し得るものであり、所望のモードパターンを有するように実験的に決定され得る。なお、一方で、同様の効果が、内部導体のない中空の誘電体又は絶縁体においても見られる。この場合、カットオフ周波数は、中空の誘電体又は絶縁体の寸法及び特性に基づいて変化し得る。
【００４６】
低域側カットオフ周波数よりも低い周波数においては、非対称モードが伝送媒体１２５において誘起するのは難しく、わずかな距離を除いて伝搬しない。周波数がカットオフ周波数程度の周波数の制限範囲を上回るにつれて、非対称モードは絶縁ジャケット３０２の内側に向かってより一層シフトする。カットオフ周波数よりも充分に高い周波数では、電界強度はもはや絶縁ジャケットの外部に集中せずに、主に絶縁ジャケット３０２の内部に集中する。伝送媒体１２５は電磁波に対する強い誘導を与えるのでそれでも伝搬が可能であるが、周囲の大気とは逆に、絶縁ジャケット３０２内の伝搬に起因して増加した損失によって範囲がより制限される。
【００４７】
ここで図４に、電磁界分布の例示の非限定的な実施形態を説明するグラフ図４００を示す。特に、同様の要素に言及するのに共通の符号を用いて図３と同様の断面図４００を示す。図示する例は、直径１．１ｃｍ及び誘電絶縁体の厚さ０．３６ｃｍの配線によって誘導される６０ＧＨｚ波に対応する。誘導波の周波数がこの特定の非対称モードのカットオフ周波数の制限範囲よりも高いため、電界強度の多くは絶縁ジャケット３０２の内側に向かってシフトしている。特に、電界強度は、主に絶縁ジャケット３０２の内部に集中する。伝送媒体１２５は電磁波に対する強い誘導を与えるのでそれでも伝搬が可能であるが、絶縁ジャケット３０２内の伝搬に起因して増加した損失によって、図３の実施形態と比較した場合に、範囲がより制限される。
【００４８】
ここで図５Ａに、周波数応答の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図を示す。特に、図５００は、２００ｃｍの絶縁媒体電圧配線についての３点における電磁界分布５１０、５２０及び５３０で重ね書きされた周波数の関数としての（ｄＢでの）エンドトゥエンド損失のグラフ図を示す。絶縁体と周囲の大気との間の境界は、各電磁界分布における符号５２５によって表される。
【００４９】
図３との関連で示したように、図示する伝搬の所望の非対称モードの例は、この特定の非対称モードに対する伝送媒体の低域側カットオフ周波数Ｆｃの制限範囲内（Ｆｃ〜２Ｆｃなど）に入る周波数を有する電磁波によって伝送媒体１２５上で誘起される。特に、６ＧＨｚにおける電磁界分布５２０は、絶縁伝送媒体に沿う電磁波伝搬を強化するとともにエンドトゥエンド伝送損失を低減するこのモードの「スウィートスポット」に入る。この特定のモードでは、誘導波は、絶縁体に部分的に埋め込まれ、絶縁体の外表面で部分的に放射している。この態様において、電磁波は、長距離における低伝搬損失での誘導電磁波伝搬を可能とするように絶縁体に「軽く」結合される。
【００５０】
３ＧＨｚにおける電磁界分布５１０によって表される低域側周波数では、非対称モードが放射してより高い伝搬損失をより重度に発生させる。９ＧＨｚにおける電磁界分布５３０によって表される高域側周波数では、非対称モードがより一層導体の内向きにシフトし、過剰に吸収を与え、ここでもより高い伝搬損失を発生させる。
【００５１】
ここで図５Ｂに、種々の動作周波数での誘導電磁波の電界を図示する、絶縁配線などの伝送媒体１２５の長手方向断面の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図５５０を示す。図５５６に示すように、誘導電磁波がモードの「スウィートスポット」に対応するカットオフ周波数（ｆｃ）付近にある場合、誘導電磁波は吸収が低減されるように絶縁配線に緩く結合され、誘導電磁波の電界は環境（例えば大気）に放射される量を減少させるように充分に結合される。誘導電磁波の電界の吸収及び放射が低いため、伝搬損失は結果として低くなり、誘導電磁波が長距離を伝搬することが可能となる。
【００５２】
図５５４に示すように、誘導電磁波の動作周波数がカットオフ周波数（ｆｃ）の約２倍以上に、又は「スウィートスポット」の範囲以上に増加すると、伝搬損失は増加する。電磁波の電界強度のより多くが絶縁層内部で動かされ、伝搬損失を増加させる。カットオフ周波数（ｆｃ）よりも大幅に高い周波数では、図５５２に示すように、誘導電磁波が配線の絶縁層に集中化されることによって放出される電界の結果として、誘導電磁波は絶縁配線に強く結合される。これにより、同様に、絶縁層による誘導電磁波の吸収にさらに起因して伝搬損失が上昇する。同様に、図５５８に示すように、誘導電磁波の動作周波数が実質的にカットオフ周波数（ｆｃ）以下であると、伝搬損失が増加する。カットオフ周波数（ｆｃ）よりも大幅に低い周波数では、誘導電磁波は絶縁配線に弱く（又はわずかに）結合され、それにより環境（例えば大気）に放射することになり、これによって同様に、誘導電磁波の放射に起因して伝搬損失が上昇する。
【００５３】
ここで図６に、電磁界分布の例示の非限定的な実施形態を示すグラフ図６００を示す。この実施形態では、断面を示すように、伝送媒体６０２は裸配線である。図３００は、単一のキャリア周波数における対称及び基本誘導波モードを有する誘導波の伝搬によって生成される相違する電磁界強度を表す異なるグレースケールを含む。
【００５４】
この特定のモードでは、電磁波は、伝送媒体６０２によって誘導されて伝送媒体の外表面−この場合は裸配線の外表面−に沿って伝搬する。電磁波は、低い伝搬損失での長距離の電磁波伝搬を可能とするように配線に「軽く」結合される。図示するように、誘導波は、電磁波を誘導するように作用する伝送媒体６０２の実質的に外部にある電界構造を有する。導体６２５内部の領域は、電界をほとんど又はまったく有さない。
【００５５】
ここで図７に、アークカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図７００を示す。特に、結合デバイスは、図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２のような伝送デバイスの使用について提示される。結合デバイスは、伝送回路７１２及び終端又はダンパー７１４に結合されたアークカプラ７０４を含む。アークカプラ７０４は、誘電体材料若しくは他の低損失絶縁体（例えば、テフロン、ポリエチレンなどの）からなっていてもよいし、導電（例えば、金属、非金属などの）材料からなっていてもよいし、又は上記材料の任意の組合せであってもよい。図示するように、アークカプラ７０４は導波路として動作し、アークカプラ７０４の導波路表面に関して誘導波として伝搬する波動７０６を有する。図示する実施形態では、アークカプラ７０４の少なくとも一部分は、アークカプラ７０４と配線７０２又は他の伝送媒体との間の結合を促進して、ここに記載するように誘導波７０８を配線上に出射するために、配線７０２又は他の伝送媒体（伝送媒体１２５など）の付近に配置され得る。アークカプラ７０４は、湾曲アークカプラ７０４の一部分が配線７０２に平行又は実質的に平行に接するように配置され得る。配線に平行なアークカプラ７０４の部分は、曲線の頂点、又は曲線の接線が配線７０２に平行となる任意の点であればよい。アークカプラ７０４がそのように位置決め又は配置される場合には、カプラ７０４に沿って進行する波動７０６は、配線７０２に少なくともある程度結合し、配線７０２の配線表面の周囲で又はそれに対して配線７０２に長手方向に沿う誘導波７０８として伝搬する。誘導波７０８は、配線７０２又は他の伝送媒体によって誘導され又はそれに結合される表面波又は他の電磁波として特徴付けられる。
【００５６】
配線７０２に結合しない波動７０６の一部分は、アークカプラ７０４に沿って波動７１０として伝搬する。アークカプラ７０４は、配線７０２に対する波動７０６の結合又は非結合の所望レベルを実現するように配線７０２に関して様々な位置において構成及び配置され得ることが分かるはずである。例えば、配線７０２に平行又は実質的に平行なアークカプラ７０４の曲率及び／又は長さ、そしてその離隔距離（例示の実施形態では離隔距離なしを含み得る）は、例示の実施形態から逸脱することなく変化し得る。同様に、配線７０２に対するアークカプラ７０４の配置は、配線７０２及びアークカプラ７０４のそれぞれの内在的特性（例えば、厚さ、組成、電磁特性など）、そして波動７０６及び７０８の特性（例えば、周波数、エネルギーレベルなど）を考慮して変わり得る。
【００５７】
誘導波７０８は、配線７０２が湾曲及び屈曲したとしても配線７０２に平行又は実質的に平行となる。配線７０２における曲げによって伝送損失が増加し、それは配線径、周波数及び材料にも依存する。アークカプラ７０４の寸法が有効な電力伝達のために選択される場合、電力は波動７１０にはほとんど残らずに、波動７０６の電力の大部分が配線７０２に伝達される。誘導波７０８は（ここに記載される）性質上それでも複数モードとなり、基本伝送モードを伴って又は伴わずに、配線７０２に平行又は実質的に平行な経路に沿って進行しつつ、非基本又は非対称となるモードを有することが分かるはずである。実施形態では、非基本又は非対称のモードは、伝送損失を最小化させ、及び／又は増加した伝搬距離を得るのに利用され得る。
【００５８】
なお、平行という用語は、一般に現実のシステムにおいて厳密に実現可能ではないこともある幾何学的構成概念である。したがって、本開示で利用される平行という用語は、本開示で開示される実施形態を説明するのに使用される場合に、厳密な構成ではなく、近似を表す。実施形態では、実質的に平行とは、全ての寸法において真の平行の３０度以内である近似を含み得る。
【００５９】
実施形態では、波動７０６は、１以上の波動伝搬モードを示し得る。アークカプラモードは、カプラ７０４の形状及び／又は設計に依存し得る。波動７０６の１以上のアークカプラモードは、配線７０２に沿って伝搬する誘導波７０８の１以上の波動伝搬モードを生成し、それに影響を及ぼし、又はそれに影響を与え得る。なお、ただし、誘導波７０６に存在する誘導波モードは誘導波７０８の誘導波モードと同じであっても異なっていてもよいことが特記される。この態様で、誘導波７０６の１以上の誘導波モードは誘導波７０８に伝達されなくてもよく、誘導波７０８のさらに１以上の誘導波モードは誘導波７０６に存在していなくてもよい。なお、特定の誘導波モードについてのアークカプラ７０４のカットオフ周波数は、それと同じモードについて配線７０２又は他の伝送媒体のカットオフ周波数とは異なっていてもよい。例えば、配線７０２又は他の伝送媒体は特定の誘導波モードについてそのカットオフ周波数よりも若干高い周波数で動作される一方で、アークカプラ７０４は低損失化のためにその同じモードについてそのカットオフ周波数よりも高い周波数で、例えばより大きな結合及び電力伝達を誘起するようにその同じモードについてそのカットオフ周波数よりも若干低い周波数で、又はそのモードについてアークカプラのカットオフ周波数に関係する他の何らかの点で適宜動作され得る。
【００６０】
実施形態では、配線７０２上の波動伝搬モードは、波動７０６及び７０８の双方がそれぞれアークカプラ７０４及び配線７０２の外側に対して伝搬するので、アークカプラモードと同様となり得る。ある実施形態では、波動７０６が配線７０２に結合するので、アークカプラ７０４と配線７０２の間の結合に起因して、モードが形態を変化させ、又は新たなモードが形成若しくは生成され得る。例えば、アークカプラ７０４及び配線７０２のサイズ、材料及び／又はインピーダンスにおける相違が、アークカプラモードに存在しない追加のモードを形成し、及び／又はアークカプラモードの一部を抑制し得る。波動伝搬モードは、小さな電界及び／又は電磁界しか伝搬の方向に拡がらず、誘導波が配線に沿って伝搬しつつ電界及び磁界が放射状に外向きに拡がる基本横電磁モード（準ＴＥＭ００）を備え得る。この誘導波モードはドーナツ状となり、アークカプラ７０４又は配線７０２内には少しの電磁界しか存在しない。
【００６１】
波動７０６及び７０８は、電界が放射状に外向きに拡がる基本ＴＥＭモードを備え、他の非基本（例えば、非対称、高次レベルなどの）モードも備え得る。特定の波動伝搬モードを上述したが、採用される周波数、アークカプラ７０４の設計、配線７０２の寸法及び組成、そしてその表面特性、存在する場合にはその絶縁、周囲環境の電磁特性などに基づいて、横断電界（ＴＥ）及び横断磁界（ＴＭ）モードなどの他の波動伝搬モードも同様に可能である。なお、周波数、配線７０２の電気的及び物理的特性並びに生成される特定の波動伝搬モードに応じて、誘導波７０８は、酸化非絶縁配線、非酸化非絶縁配線、絶縁配線の導電表面に沿って、及び／又は絶縁配線の絶縁表面に沿って進行し得る。
【００６２】
実施形態では、誘電体導波路７０４の直径は、配線７０２の直径よりも小さい。使用されるミリ帯域波長について、アークカプラ７０４は、波動７０６を構成する単一の導波路モードに対応する。この単一の導波路モードは、それが配線７０２に誘導波７０８として結合するにつれて変化し得る。アークカプラ７０４がより大きいとした場合、２以上の導波路モードが支持され得るが、これら追加の導波路モードは配線２０２に効率的には結合することはなく、より高い結合損失が生じ得る。ただし、ある代替の実施形態では、例えば、より高い結合損失が望ましい場合、あるいは結合損失を低減する他の技術（例えば、テーパとのインピーダンス整合など）と併用される場合に、アークカプラ７０４の直径は配線７０２の直径以上であってもよい。
【００６３】
実施形態では、波動７０６及び７０８の波長は、アークカプラ７０４及び配線７０２の外周と同等かそれ未満である。一例において、配線７０２が０．５ｃｍの直径及び対応する約１．５ｃｍの外周を有する場合、送波の波長は約１．５ｃｍ以下であり、これは７０ＧＨｚ以上の周波数に対応する。他の実施形態では、送波及び搬送波信号の適切な周波数は、３０〜１００ＧＨｚの範囲、おそらくは約３０〜６０ＧＨｚ、一例では約３８ＧＨｚである。実施形態では、アークカプラ７０４及び配線７０２の外周が送波の波長と同等かそれより大きい場合、波動７０６及び７０８は、ここに記載する種々の通信システムに対応する充分な距離を介して伝搬する基本及び／又は非基本（対称及び／又は非対称）モードを含む複数の波動伝搬モードを示し得る。したがって、波動７０６及び７０８は、２以上のタイプの電界及び磁界構成を備え得る。実施形態では、誘導波７０８が配線７０２を伝搬しても、電界及び磁界構成は配線７０２の端部から端部まで同じとなる。他の実施形態では、誘導波７０８が干渉（歪又は遮蔽）に衝突し、又は伝送損失若しくは散乱に起因してエネルギーを失うので、誘導波７０８が配線７０２を伝搬するにつれて電界及び磁界構成が変化し得る。
【００６４】
実施形態では、アークカプラ７０４は、ナイロン、テフロン、ポリエチレン、ポリアミド又は他のプラスチックで構成され得る。他の実施形態では、他の誘電体材料が可能である。配線７０２の配線表面は、無被覆の金属表面による金属製であってもよいし、プラスチック、誘電体、絶縁体又は他のコーティング、ジャケット若しくはシースを用いて絶縁されていてもよい。実施形態では、誘電体あるいは非導電性／絶縁導波路は、無被覆／金属製配線又は絶縁配線のいずれかと対とされていてもよい。他の実施形態では、金属製及び／又は導電性の導波路が、無被覆／金属製配線又は絶縁配線と対とされていてもよい。実施形態では、配線７０２の無被覆金属表面上の（例えば、酸素／空気への無被覆金属表面の露出からもたらされる）酸化層はまた、絶縁体又はシースによって提供されるものと同様の絶縁又は誘電特性を与えることができる。
【００６５】
なお、波動７０６、７０８及び７１０の図示は、例えば単一配線伝送線として動作する配線７０２において波動７０６が誘導波７０８を誘起あるいは出射する原理を単に説明するために開示される。波動７１０は、誘導波７０８の生成後にアークカプラ７０４に残る波動７０６の部分を示す。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電界及び磁界は、採用される周波数、特定の単一又は複数の波動伝搬モード、アークカプラ７０４の設計、配線７０２の寸法及び組成、そしてその表面特性、その選択的絶縁、周囲環境の電磁特性などに応じて変化し得る。
【００６６】
なお、アークカプラ７０４は、アークカプラ７０４の終端に、波動７１０からの残りの放射又はエネルギーを吸収することができる終端回路又はダンパー７１４を含み得る。終端回路又はダンパー７１４は、送信機回路７１２に反射して戻る波動７１０からの残存の放射又はエネルギーを防止及び／又は最小化することができる。実施形態では、終端回路又はダンパー７１４は、インピーダンス整合を行って反射を減衰させる終端抵抗及び／又は他の構成要素を含み得る。ある実施形態では、結合効率が充分に高く及び／又は波動７１０が充分に小さい場合、終端回路又はダンパー７１４を使用しなくてもよい。簡略化のために、これらの送信機及び終端回路又はダンパー７１４は他の図面には図示されていないこともあるが、それらの実施形態において、送信機及び終端回路又はダンパーがおそらくは使用され得る。
【００６７】
また、単一の誘導波７０８を生成する単一のアークカプラ７０４が提示されるが、配線７０２に沿う異なる点に及び／又は配線に対して異なるアジマス配向で配置された複数のアークカプラ７０４が同一若しくは異なる周波数で、同一若しくは異なる位相で、同一若しくは異なる波動伝搬モードで複数の誘導波７０８を生成及び受信するのに採用され得る。
【００６８】
ここで図８に、アークカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図８００を示す。図示する実施形態では、アークカプラ７０４と配線７０２又は他の伝送媒体との間の結合を促進してここに記載されるような誘導波８０８として誘導波８０６の一部分を抽出するために、カプラ７０４の少なくとも一部分が配線７０２又は他の伝送媒体（伝送媒体１２５など）の付近に配置され得る。アークカプラ７０４は、湾曲アークカプラ７０４の一部分が配線７０２に平行又は実質的に平行に接するように配置され得る。配線に平行なアークカプラ７０４の部分は、曲線の頂点、又は曲線の接線が配線７０２に平行となる任意の点であればよい。アークカプラ７０４がそのように位置決め又は配置される場合には、配線７０２に沿って進行する波動８０６は、アークカプラ７０４に少なくともある程度結合し、アークカプラ７０４に沿って受信デバイス（明示せず）への誘導波８０８として伝搬する。アークカプラに結合しない波動８０６の一部分は、配線７０２又は他の伝送媒体に沿って波動８１０として伝搬する。
【００６９】
実施形態では、波動８０６は、１以上の波動伝搬モードを示し得る。アークカプラモードは、カプラ７０４の形状及び／又は設計に依存し得る。誘導波８０６の１以上のモードは、アークカプラ７０４に沿って伝搬する誘導波８０８の１以上の誘導波モードを生成し、それに影響し、又はそれに影響を与え得る。ただし、誘導波８０６に存在する誘導波モードが誘導波８０８の誘導波モードと同じであっても異なっていてもよいことを特に注記しておく。この態様において、誘導波８０６の１以上の誘導波モードは誘導波８０８に伝達されなくてもよく、さらに誘導波８０８の１以上の誘導波モードは誘導波８０６に存在していなくてもよい。
【００７０】
ここで図９Ａに、スタブカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図９００を示す。特に、スタブカプラ９０４を含む結合デバイスが、図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２のような伝送デバイスにおける使用について提示される。スタブカプラ９０４は、誘電体材料若しくは他の低損失絶縁体（例えば、テフロン、ポリエチレンなどの）からなっていてもよいし、導電（例えば、金属、非金属などの）材料からなっていてもよいし、又は上記材料の任意の組合せであってもよい。図示するように、スタブカプラ９０４は導波路として動作し、スタブカプラ９０４の導波路表面に関して誘導波として伝搬する波動９０６を有する。図示する実施形態では、スタブカプラ９０４の少なくとも一部分は、ここに記載するようにスタブカプラ９０４と配線７０２又は他の伝送媒体との間の結合を促進して、誘導波９０８を配線上に出射するために、配線７０２又は他の伝送媒体（伝送媒体１２５など）の付近に配置され得る。
【００７１】
実施形態では、スタブカプラ９０４は湾曲し、スタブカプラ９０４の端部は配線７０２に結ばれ、緊結され、あるいは機械的に結合され得る。スタブカプラ９０４の端部が配線７０２に緊結される場合、スタブカプラ９０４の端部は配線７０２に平行又は実質的に平行となる。代替的に、端部を超える誘電体導波路の他の部分が、緊結又は結合された部分が配線７０２に平行又は実質的に平行となるように、配線７０２に緊結又は結合され得る。ファスナー９１０は、スタブカプラ９０４から分離しているか、又はスタブカプラ９０４の一体化部品として構成されたナイロンケーブル・タイ又は他のタイプの非導体／誘電体材料であればよい。スタブカプラ９０４は、配線７０２を囲むことなく配線７０２に隣接していてもよい。
【００７２】
図７との関連で説明したアークカプラ７０４と同様に、スタブカプラ９０４が端部を配線７０２に平行にして配置される場合、スタブカプラ９０４に沿って進行する誘導波９０６は配線７０２に結合し、配線７０２の配線表面に関して誘導波９０８として伝搬する。例示の実施形態では、誘導波９０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けられる。
【００７３】
なお、波動９０６及び９０８のグラフ上の関係は、例えば単一配線の伝送線として動作する配線７０２上に波動９０６が誘導波９０８を誘起あるいは出射する原理を説明するのに提示されるにすぎない。そのような波動伝搬の結果として生成された実際の電界及び磁界は、カプラの形状及び／又は設計、配線に対する誘電体導波路の相対位置、採用される周波数、スタブカプラ９０４の設計、配線７０２の寸法及び組成、その他その表面特性、その選択的絶縁、周囲環境の電磁特性などの１つ以上に応じて変動し得る。
【００７４】
実施形態では、スタブカプラ９０４の端部は、結合効率を増加させるために配線７０２に向かってテーパ化される。もちろん、スタブカプラ９０４の端部のテーパ化は、本開示の例示の実施形態によって、配線７０２にインピーダンス整合を与え、反射を低減することができる。例えば、スタブカプラ９０４の端部は、図９Ａに示す波動９０６と波動９０８の間で所望レベルの結合を得るために、徐々にテーパ化されてもよい。
【００７５】
実施形態では、ファスナー９１０は、ファスナー９１０とスタブカプラ９０４の端部との間にスタブカプラ９０４の短手長さがあるように配置され得る。最大結合効率は、どのような周波数が伝送されていても、ファスナー９１０を超えるスタブカプラ９０４の端部の長さが少なくとも数波長分の長さとなる場合にこの実施形態で実現される。
【００７６】
ここで図９Ｂに、ここに記載される種々の態様による電磁分布の例示の非限定的な実施形態を示す図９５０を示す。特に、電磁分布は、カプラ９５２を含む伝送デバイスについて二次元で示され、誘電体材料で構成される例示のスタブカプラで示される。カプラ９５２は、配線７０２又は他の伝送媒体の外表面に沿う誘導波としての伝搬のために電磁波を結合する。
【００７７】
カプラ９５２は、電磁波をｘ０における接合部に対称誘導波モードを介して誘導する。カプラ９５２に沿って伝搬する電磁波のエネルギーの一部はカプラ９５２の外部にあるが、この電磁波のエネルギーの大部分はカプラ９５２内に含まれる。ｘ０における接合部は、伝送媒体の底部に対応するアジマス角で電磁波を配線７０２又は他の伝送媒体に結合する。この結合は、方向９５６の少なくとも１つの誘導波モードを介して配線７０２又は他の伝送媒体の外表面に沿って伝搬するように誘導される電磁波を誘起する。誘導電磁波のエネルギーの大部分は外部にあるが、配線７０２又は他の伝送媒体の外表面に近接している。図示する例では、ｘ０における接合部は、対称モード及び配線７０２又は他の伝送媒体の表面をスキミングする、図３との関連で示した１次モードなどの少なくとも１つの非対称表面モードの双方を介して伝搬する電磁波を形成する。
【００７８】
なお、誘導波のグラフ表示は、単に誘導波結合及び伝搬の例を示すのに提示される。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電界及び磁界は、採用される周波数、カプラ９５２の設計及び／又は構成、配線７０２又は他の伝送媒体の寸法及び組成、その他その表面特性、存在する場合にはその絶縁、周囲環境の電磁特性などに応じて変動し得る。
【００７９】
ここで図１０Ａに、ここに記載される種々の態様によるカプラ及び送受信機システムの例示の非限定的な実施形態のブロック図１０００を示す。システムは、伝送デバイス１０１又は１０２の例である。特に、通信インターフェース１００８は通信インターフェース２０５の一例であり、スタブカプラ１００２はカプラ２２０の一例であり、送信機／受信機デバイス１００６、ダイプレクサ１０１６、電力増幅器１０１４、低ノイズ増幅器１０１８、周波数ミキサ１０１０及び１０２０並びに局部発振器１０１２が、全体として送受信機２１０の一例を形成する。
【００８０】
動作において、送信機／受信機デバイス１００６は、波動（例えば、スタブカプラ１００２への誘導波１００４）を出射及び受信する。誘導波１００４は、通信インターフェース１００８によってホストデバイス、基地局、移動体デバイス、建造物又は他のデバイスに対して送受信される信号を搬送するのに使用され得る。通信インターフェース１００８は、システム１０００の一体化部分となり得る。代替的に、通信インターフェース１００８は、システム１０００にデザーされてもよい。通信インターフェース１００８は、ＩｒＤＡ（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｄａｔａ  ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）プロトコルなどの赤外線プロトコル又は他のラインオブサイト光プロトコルを含む種々の無線シグナリングプロトコル（例えば、ＬＴＥ，ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ８０２．ｘｘなど）のいずれかを利用してホストデバイス、基地局、移動体デバイス、建造物又は他のデバイスとインターフェースするための無線インターフェースを備え得る。通信インターフェース１００８はまた、イーサネットプロトコル、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコル、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インターフェース規格（ＤＯＣＳＩＳ）プロトコル、デジタル加入者線（ＤＳＬ）プロトコル、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（ＩＥＥＥ１３９４）プロトコル、又は他の有線若しくは光プロトコルなどのプロトコルを介して、ホストデバイス、基地局、移動体デバイス、建造物又は他のデバイスと通信するためのファイバ光学線、同軸ケーブル、撚線対、カテゴリ５（ＣＡＴ−５）ケーブル又は他の適切な有線若しくは光学媒体などの有線インターフェースを備え得る。システム１０００が中継器として機能する実施形態については、通信インターフェース１００８はなくてもよい。
【００８１】
通信インターフェース１００８の出力信号（例えば、Ｔｘ）は、周波数ミキサ１０１０において局部発振器１０１２によって生成された搬送波（ミリ波搬送波）に合成され得る。周波数ミキサ１０１０は、ヘテロダイン技術又は通信インターフェース１００８からの出力信号を周波数シフトする他の周波数シフト技術を用いることができる。例えば、通信インターフェース１００８へ及びそこから送信される信号は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線プロトコル又は他の無線３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ若しくはより高いレベルの音声及びデータプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅ、ＷＩＭＡＸ、ＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄ若しくはＩＥＥＥ８０２．１１無線プロトコル、イーサネットプロトコル、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコル、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インターフェース規格（ＤＯＣＳＩＳ）プロトコル、デジタル加入者線（ＤＳＬ）プロトコル、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（ＩＥＥＥ１３９４）プロトコル、又は他の有線若しくは無線プロトコルなどの有線プロトコルに従ってフォーマットされた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号などの変調信号であればよい。例示の実施形態では、この周波数変換はアナログ領域で実行可能であり、結果として周波数シフトは、基地局、移動体デバイス又は建造物内デバイスによって使用される通信プロトコルのタイプにかかわらず実行可能である。新たな通信技術が開発されるにつれて、通信インターフェース１００８はアップグレードされ（例えば、ソフトウェア、ファームウェア及び／又はハードウェアで更新され）又は交換され、周波数シフト及び送信装置が残り、アップグレードを簡略化することができる。そして、搬送波は、電力増幅器（「ＰＡ」）１０１４に送信され、ダイプレクサ１０１６を介して送信機／受信機デバイス１００６を介して送出され得る。
【００８２】
通信インターフェース１００８に向けられた送信機／受信機デバイス１００６からの受信信号は、ダイプレクサ１０１６を介して他の信号から分離され得る。そして、受信信号は、増幅のための低ノイズ増幅器（「ＬＮＡ」）１０１８に送出され得る。周波数ミキサ１０２０は、局部発振器１０１２からの補助とともに、（ある実施形態ではミリ波帯域又は約３８ＧＨｚである）受信信号を本来の周波数にダウンシフトすることができる。そして、通信インターフェース１００８は入力ポート（Ｒｘ）において送波を受信することができる。
【００８３】
実施形態では、送信機／受信機デバイス１００６は円筒形若しくは非円筒形金属（例えば、一実施形態では空洞であるが、必ずしも寸法通りに描かれていない）又は他の導電性若しくは非導電性導波路を含み、スタブカプラ１００２の端部は、送信機／受信機デバイス１００６が送波を生成する場合に誘導波がスタブカプラ１００２に結合してスタブカプラ１００２の導波路表面に対して誘導波１００４として伝搬するように、導波路又は送信機／受信機デバイス１００６内又はその付近に配置されていればよい。ある実施形態では、誘導波１００４は、ある程度はスタブカプラ１００２の外表面上を、ある程度はスタブカプラ１００２の内部を伝搬し得る。他の実施形態では、誘導波１００４は、実質的又は完全にスタブカプラ１００２の外表面を伝搬し得る。さらに他の実施形態では、誘導波１００４は、実質的又は完全にスタブカプラ１００２の内部を伝搬し得る。この後者の実施形態では、誘導波１００４は、図７の配線７０２などの伝送媒体に結合するためのスタブカプラ１００２の端部（図４に示すテーパ状端部など）で放射し得る。同様に、誘導波１００４が（配線７０２からスタブカプラ１００２に結合されて）入来する場合には、誘導波１００４は送信機／受信機デバイス１００６に入射して円筒形導波路又は導電性導波路に結合する。送信機／受信機デバイス１００６は独立した導波路を含むものとして示されるが、独立した導波路とともに又はそれなしに、カプラ１００２上の誘導波を誘起するのに、アンテナ、キャビティ共振器、クライストロン、マグネトロン、進行波管又は他の照射要素が採用され得る。
【００８４】
一実施形態では、スタブカプラ１００２は、そこに金属あるいは導電性材料を有することなく、全体として誘電体材料（又は他の適切な絶縁材料）で構成され得る。スタブカプラ１００２は、ナイロン、テフロン、ポリエチレン、ポリアミド、他のプラスチック、又は非導電性であってそのような材料の外表面上に少なくともある程度電磁波の伝送を促進するのに適した他の材料で構成され得る。他の実施形態では、スタブカプラ１００２は、導電性／金属のコアを含み、外部誘電体表面を有し得る。同様に、スタブカプラ１００２によって誘起される電磁波を伝搬するために、又はスタブカプラ１００２に電磁波を供給するためにスタブカプラ１００２に結合する伝送媒体は、裸配線又は絶縁配線であることに加えて、全体としてそこに金属あるいは導電性材料を有しない誘電体材料（又は他の適切な絶縁材料）から構成され得る。
【００８５】
なお、図１０Ａは送信機／受信機デバイス１００６の開口がスタブカプラ１００２よりも非常に広いことを示すが、これは寸法通りではなく、他の実施形態では、スタブカプラ１００２の幅は空洞の導波路の開口と同等であるか又は若干小さい。また、図示していないが、一実施形態では、送信機／受信機デバイス１００６に挿入されるカプラ１００２の端部は、反射を減少させて結合効率を増加させるためにテーパ化される。
【００８６】
スタブカプラ１００２への結合の前に、送信機／受信機デバイス１００６によって生成される誘導波の１以上の導波路モードは、誘導波１００４の１以上の波動伝搬モードを誘起するスタブカプラ１００２に結合し得る。誘導波１００４の波動伝搬モードは、中空金属導波路と誘電体導波路との特性の相違に起因して中空金属導波路モードとは異なり得る。例えば、誘導波１００４の波動伝搬モードは基本横電磁モード（準ＴＥＭ００）を備え、小さな電界及び／又は磁界しか伝搬方向に拡がらず、誘導波はスタブカプラ１００２に沿って伝搬しながら電界及び磁界はスタブカプラ１００２から放射状に外向きに拡がる。基本横方向電磁モード波動伝搬モードは、中空の導波路内部には存在してもしていなくてもよい。したがって、送信機／受信機デバイス１００６によって用いられる中空金属導波路モードは、スタブカプラ１００２の波動伝搬モードに効果的かつ効率的に結合し得る導波路モードである。
【００８７】
送信機／受信機デバイス１００６及びスタブカプラ１００２の他の構成又は組合せが可能であることが分かるはずである。例えば、スタブカプラ１００２’が、図１０Ｂの符号１０００’によって図示される送信機／受信機デバイス１００６’（不図示の対応する回路）の中空金属導波路の外表面に関して接して、又は（ギャップを有して、又はギャップなく）平行に配置され得る。符号１０００’によって示されない他の実施形態では、スタブカプラ１００２’が、スタブカプラ１００２’の軸が送信機／受信機デバイス１００６’の中空金属導波路の軸に同軸配列されずに、送信機／受信機デバイス１００６’の中空金属導波路の内部に配置され得る。これらの実施形態のいずれかにおいて、送信機／受信機デバイス１００６’によって生成された誘導波は、スタブカプラ１００２’の表面に結合して、基本モード（例えば、対称モード）及び／又は非基本モード（例えば、非対称モード）を含むスタブカプラ１００２’上で誘導波１００４’の１以上の波動伝搬モードを誘起することができる。
【００８８】
一実施形態では、誘導波１００４’は、スタブカプラ１００２’の外表面の一部及びスタブカプラ１００２’の内部の一部を伝搬することができる。他の実施形態では、誘導波１００４’は、実質的又は完全にスタブカプラ１００２’の外表面上を伝搬することができる。さらに他の実施形態では、誘導波１００４’は、実質的又は完全にスタブカプラ１００２’の内部を伝搬することができる。この後者の実施形態では、誘導波１００４’は、図９の配線７０２などの伝送媒体に結合するために（図９に示すテーパ端などの）スタブカプラ１００２’の端部で放射し得る。
【００８９】
他の構成の送信機／受信機デバイス１００６が可能であることがさらに分かるはずである。例えば、符号１０００’’として図１０Ｂに示す送信機／受信機デバイス１００６’’（不図示の対応する回路）の中空金属導波路は、スタブカプラ１００２を用いることなく図４の配線７０２などの伝送媒体の外表面に対して接して、又は（ギャップを有して、又はギャップなく）平行に配置され得る。この実施形態では、送信機／受信機デバイス１００６’’によって生成された誘導波は、配線７０２の表面に結合して、基本モード（例えば、対称モード）及び／又は非基本モード（例えば、非対称モード）を含む配線７０２上の誘導波９０８の１以上の波動伝搬モードを誘起することができる。他の実施形態では、配線７０２は、スタブカプラ１００２を用いることなく配線７０２の軸が中空金属導波路の軸に対して同軸に（又は同軸でなく）配列されるように、送信機／受信機デバイス１００６’’’（不図示の対応する回路）の中空金属導波路の内部に位置決めされ得る−図１０Ｂの符号１０００’ ’ ’を参照。この実施形態では、送信機／受信機デバイス１００６’’’によって生成される誘導波が配線７０２の表面に結合して、基本モード（例えば、対称モード）及び／又は非基本モード（例えば、非対称モード）を含む配線上の誘導波９０８の１以上の波動伝搬モードを誘起することができる。
【００９０】
１０００’’及び１０００’’’の実施形態では、絶縁外表面を有する配線７０２について、誘導波９０８は、絶縁体の外表面上の一部及び絶縁体の内部の一部を伝搬することができる。他の実施形態では、誘導波９０８は、実質的に若しくは完全に絶縁体の外表面上又は実質的に若しくは完全に絶縁体の内部を伝搬し得る。１０００’’及び１０００’’’の実施形態では、裸導体である配線７０２について、誘導波９０８は、導体の外表面上をある程度、又は導体の内部をある程度伝搬し得る。他の実施形態では、誘導波９０８は、実質的に又は完全に導体の外表面上を伝搬し得る。
【００９１】
ここで図１１に、デュアルスタブカプラの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図１１００を示す。特に、デュアルカプラ設計が、図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２などの伝送デバイスにおける使用について提示される。実施形態では、誘導波１１０８を受信するために、２以上のカプラ（スタブカプラ１１０４及び１１０６など）が、配線１１０２の周辺に位置決めされ得る。一実施形態では、誘導波１１０８を受信するのに１つのカプラで充分である。その場合、誘導波１１０８はカプラ１１０４に結合し、誘導波１１１０として伝搬する。誘導波１１０８の電界構造が特定の誘導波モード又は種々の外部ファクタに起因して配線１１０２の周辺で振動し、又はうねる場合には、カプラ１１０６は、誘導波１１０８がカプラ１１０６に結合するように配置され得る。ある実施形態では、配線１１０２の周囲で振動又は回転し、異なるアジマス配向で誘起され、又は例えばローブ及び／若しくはヌル又は配向依存の他の非対称性を有する非基本モード若しくはより高次のモードを有する誘導波を受信するために、４個以上のカプラが配線１１０２の一部分の周りに例えば９０度で又は相互に他の間隔で配置され得る。ただし、例示の実施形態から逸脱することなく配線１１０２の一部分の周囲に配置される４個未満の又は４個より多いカプラがあってもよいことが分かるはずである。
【００９２】
なお、カプラ１１０６及び１１０４をスタブカプラとして示すが、アークカプラ、アンテナ又はホーンカプラ、磁気カプラなどを含む、ここに記載されるカプラ設計の他の任意のものを同様に用いてもよい。また、ある例示の実施形態は配線１１０２の少なくとも一部分の周囲にある複数のカプラを提示したが、この複数のカプラは、複数のカプラの部分的構成要素を有する単一のカプラシステムの一部としてみることもできることも分かるはずである。例えば、２以上のカプラが、カプラが単一のシステムによって（モータ又は他のアクチュエータなどの制御可能な機構を用いて手動的又は自動的に）相互に事前に位置決めされ、又は調整可能となるように、単一の設備において配線の周囲に設置され得る単一のシステムとして製造されてもよい。
【００９３】
カプラ１１０６及び１１０４に結合された受信機は、信号品質を最大化するためにカプラ１１０６及び１１０４の双方から受信される信号を合成するダイバシティ合成を用いることができる。他の実施形態では、カプラ１１０４及び１１０６の一方又は他方が所定の閾値以上の送波を受信する場合、受信機は使用する信号を決定する際に選択ダイバシティを用いることができる。また、複数のカプラ１１０６及び１１０４による受信を示すが、同じ構成におけるカプラ１１０６及び１１０４による送信も同様に起こり得る。特に、図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２などの伝送デバイスが複数の送受信機及び複数のカプラを含む場合に、広範な多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信及び受信技術が送波に対して採用されてもよい。
【００９４】
なお、波動１１０８及び１１１０の図示は、単に誘導波１１０８がカプラ１１０４上で波動１１１０を誘起あるいは出射する原理を示すのに提示される。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電界及び磁界は、採用される周波数、カプラ１１０４の設計、配線１１０２の寸法及び組成、その他、表面特性、ある場合にはその絶縁、周囲環境の電磁特性などに応じて変化し得る。
【００９５】
ここで図１２に、中継器システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図１２００を示す。特に、中継器デバイス１２１０は、図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２などの伝送デバイスにおける使用について提示される。このシステムでは、配線１２０２に沿って伝搬する誘導波１２０５が波動１２０６として（例えば誘導波として）カプラ１２０４によって抽出されてから、中継器デバイス１２１０によって昇圧又は中継され、波動１２１６として（例えば誘導波として）カプラ１２１４上に出射されるように、２個のカプラ１２０４及び１２１４が配線１２０２又は他の伝送媒体の付近に配置され得る。そして、波動１２１６は、配線１２０２上に出射され、誘導波１２１７として配線１２０２に沿って伝搬し続けることができる。実施形態では、中継器デバイス１２１０は、例えば、配線１２０２が電力線であり、あるいは電力搬送導体を含む場合に、配線１２０２との磁気結合を介した昇圧又は中継のために利用される電力の少なくとも一部分を受信し得る。なお、カプラ１２０４及び１２１４をスタブカプラとして示すが、アークカプラ、アンテナ又はホーンカプラ、磁気カプラなどを含む、ここに記載されるカプラ設計の他の任意のものを同様に用いてもよい。
【００９６】
ある実施形態では、中継器デバイス１２１０は波動１２０６に対応付けられた送波を中継することができ、他の実施形態では、中継器デバイス１２１０は、データ又は他の信号を、そのようなデータ又は信号を他のネットワーク及び／若しくは１以上の他のデバイスに通信信号１１０若しくは１１２として供給するために並びに／又は他のネットワーク及び／若しくは１以上の他のデバイスから通信信号１１０若しくは１１２を受信するために、波動１２０６から抽出する通信インターフェース２０５を含み、受信通信信号１１０又は１１２をそこに埋め込んだ誘導波１２１６を出射することができる。中継器構成において、受信器導波路１２０８は波動１２０６をカプラ１２０４から受信することができ、送信機導波路１２１２が誘導波１２１６を誘導波１２１７としてカプラ１２１４に出射することができる。受信機導波路１２０８と送信機導波路１２１２の間において、誘導波通信に関連する信号損失及び他の非効率性を補正するように、誘導波１２０６に埋め込まれた信号及び／又は誘導波１２１６自体が増幅され、又はそこに含まれて送信用に再生成されるデータを抽出するように信号が受信及び処理され得る。実施形態では、受信機導波路１２０８は、信号からデータを抽出し、例えばエラー訂正符号を利用してデータエラーを補正するようにデータを処理し、補正データを用いて更新信号を再生成するように構成され得る。そして、送信機導波路１２１２は、そこに埋め込まれた更新信号を用いて誘導波１２１６を送信することができる。実施形態では、誘導波１２０６に埋め込まれた信号は、送波から抽出され、通信インターフェース２０５を介した他のネットワーク及び／又は１以上の他のデバイスとの通信のために通信信号１１０又は１１２として処理され得る。同様に、通信インターフェース２０５によって受信された通信信号１１０又は１１２は、送信機導波路１２１２によって生成されてカプラ１２１４に出射される誘導波１２１６の送波に挿入され得る。
【００９７】
なお、図１２は、それぞれ左側から入射して右側から出射する誘導波の送波１２０６及び１２１６を示すが、これは単なる簡略化であって限定することを意図するものではない。他の実施形態では、受信機導波路１２０８及び送信機導波路１２１２はまた、それぞれ送信機及び受信機として機能することができ、これにより、中継器デバイス１２１０が双方向のものとなる。
【００９８】
実施形態では、中継器デバイス１２１０は、配線１２０２又は他の伝送媒体に不連続部又は障害物が存在する位置に配置され得る。配線１２０２が電力線である場合、これらの障害物は、変圧器、接続、電柱及び他のそのような電力線デバイスを含み得る。中継器デバイス１２１０は、誘導（例えば、表面）波が線上のこれらの障害物を飛び越えて同時に送信電力を上昇させることを補助することができる。他の実施形態では、カプラは、中継器デバイスを使用することなく障害物を飛び越えるのに使用され得る。その実施形態では、カプラの両端が配線に緊結又は固定され、これにより誘導波が障害物に遮断されることなく進行するための経路が与えられる。
【００９９】
ここで図１３に、ここに記載される種々の態様による双方向中継器の例示の非限定的な実施形態のブロック図１３００を示す。特に、双方向中継器デバイス１３０６が、図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２などの伝送デバイスにおける使用について提示される。なお、カプラをスタブカプラとして示すが、アークカプラ、アンテナ又はホーンカプラ、磁気カプラなどを含む、ここに記載されるカプラ設計の他の任意のものを同様に用いてもよい。双方向中継器１３０６は、２以上の配線又は他の伝送媒体が存在する場合においてダイバシティ経路を採用することができる。誘導波送波は絶縁配線、非絶縁配線又は他のタイプの伝送媒体などの異なるタイプの伝送媒体に対して異なる伝送効率及び結合効率を有し、そして、要素に露出される場合に天候及び他の大気条件に影響され得るので、場合に応じて異なる伝送媒体上で選択的に伝送するのが有利となり得る。種々の実施形態において、種々の伝送媒体が、例えば、ある伝送媒体が他よりも好ましいことをそのような指定が示すか否かについて、一次、二次、三次などとして指定され得る。
【０１００】
図示する実施形態では、伝送媒体は、絶縁又は非絶縁配線１３０２及び絶縁又は非絶縁配線１３０４（ここではそれぞれ配線１３０２及び１３０４という）を含む。中継器デバイス１３０６は、配線１３０２に沿って進行する誘導波を受信するのに受信機カプラ１３０８を使用し、送信機導波路１３１０を用いて送波を配線１３０４に沿う誘導波として中継する。他の実施形態では、中継器デバイス１３０６は、配線１３０４から配線１３０２に切り換えることができ、又は同じ経路に沿って送波を中継することができる。中継器デバイス１３０６は、センサを含み、又は伝送に影響し得る条件を示すセンサ（すなわち図１６Ａに図示するネットワーク管理システム１６０１）と通信状態となることができる。センサから受信されたフィードバックに基づいて、中継器デバイス１３０６は、同じ配線に沿う送波を維持するのか、又は他の配線に送波を伝達するのかについての決定を下すことができる。
【０１０１】
ここで図１４に、双方向中継器システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図１４００を示す。特に、双方向中継器システムは、図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２などの伝送デバイスにおける使用について提示される。双方向中継器システムは、分散アンテナシステム又はバックホールシステムに位置する他の結合デバイスから送波を受信及び送信する導波路結合デバイス１４０２及び１４０４を含む。
【０１０２】
種々の実施形態では、導波路結合デバイス１４０２は、複数の副搬送波を有する送波を他の導波路結合デバイスから受信することができる。ダイプレクサ１４０６は、送波を他の送波から分離し、送波を低ノイズ増幅器（「ＬＮＡ」）１４０８に方向付けることができる。局部発振器１４１２に補助され、周波数ミキサ１４２８は（ミリ波帯域又はある実施形態では約３８ＧＨｚの）送波を、分散アンテナシステムのためのセルラ帯域（１．９ＧＨｚ以下）、本来の周波数又はバックホールシステムのための他の周波数などの低い周波数にダウンシフトすることができる。抽出器（又はデマルチプレクサ）１４３２は、副搬送波上の信号を抽出し、通信インターフェース２０５への結合のための電力増幅器１４２４によって選択的増幅、バッファリング又は隔離のための出力構成要素１４２２にその信号を方向付けることができる。通信インターフェース２０５は、電力増幅器１４２４から受信された信号をさらに処理し、あるいはそのような信号を基地局、移動体デバイス、建造物などの他のデバイスに無線又は有線インターフェースを介して送信することができる。この位置で抽出されていない信号については、抽出器１４３２は、それらを他の周波数ミキサ１４３６に再方向付けすることができ、その信号は局部発振器１４１４によって生成される搬送波を変調するのに使用される。搬送波は、その副搬送波とともに、電力増幅器（「ＰＡ」）１４１６に方向付けられ、導波路結合デバイス１４０４によって他のシステムにダイプレクサ１４２０を介して再送信される。
【０１０３】
ＬＮＡ１４２６は、通信インターフェース２０５によって受信される信号を増幅、バッファリング又は隔離してから、その信号を、その信号と導波路結合デバイス１４０４から受信された信号とを合流させるマルチプレクサ１４３４に送信するのに使用され得る。結合デバイス１４０４から受信された信号は、ダイプレクサ１４２０によって分離されてから、ＬＮＡ１４１８を通過し、周波数ミキサ１４３８によって周波数ダウンシフトされる。信号がマルチプレクサ１４３４によって合成される場合、それらは周波数ミキサ１４３０によって周波数アップシフトされて、ＰＡ１４１０によって昇圧され、導波路結合デバイス１４０２によって他のシステムに送信される。実施形態では、双方向中継器システムは、出力デバイス１４２２なしに単に中継器であってもよい。この実施形態では、マルチプレクサ１４３４は利用されず、前述したようにＬＮＡ１４１８からの信号がミキサ１４３０に向けられることになる。ある実施形態では双方向中継器システムは、２つの別個かつ独立した一方向中継器を用いて実施されてもよいことが分かるはずである。代替の実施形態では、双方向中継器システムは、ブースターであってもよいし、あるいはダウンシフト及びアップシフトなしに再送信を実行してもよい。実際に、例示の実施形態では、再送信は、信号若しくは誘導波の再送信前に、信号若しくは誘導波を受信すること、信号若しくは誘導波の処理若しくは再形成を実行すること、フィルタリング及び／又は増幅に基づくものとなり得る。
【０１０４】
ここで図１５に、誘導波通信システムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図１５００を示す。この図は、図１との関連で示した誘導波通信システムなどの誘導波通信システムが使用される例示の環境を示す。
【０１０５】
ネットワーク接続性を追加の基地局デバイスに与えるために、コアネットワークのネットワークデバイスに通信セル（例えば、マイクロセル及びマクロセル）をリンクさせるバックホールネットワークが対応して拡張する。同様に、ネットワーク接続性を分散アンテナシステムに与えるためには、基地局デバイスとそれらの分散アンテナをリンクさせる拡張通信システムが望ましい。代替の、増加の、又は追加のネットワーク接続性を可能とするのに図１５に示すような誘導波通信システム１５００が提供可能であり、単一配線伝送線（例えば電線）として動作し、導波路として使用可能であり、あるいは電磁波の伝送を誘導するように動作する配線などの伝送媒体上で誘導波（例えば表面波）通信を送信及び／又は受信するのに導波路結合システムが提供され得る。
【０１０６】
誘導波通信システム１５００は、中央局１５０１及び／又はマクロセルサイト１５０２に通信可能に結合された１以上の基地局デバイス（例えば、基地局デバイス１５０４）を含む分散システム１５５０の第１のインスタンスを備え得る。基地局デバイス１５０４は、有線（例えば、ファイバ及び／又はケーブル）によって、又は無線（例えば、マイクロ波無線）接続によってマクロセルサイト１５０２及び中央局１５０１に接続されることができる。分散システム１５６０の第２のインスタンスは、移動体デバイス１５２２及び住宅及び／又は商業施設１５４２（ここでは施設１５４２という）に無線音声及びデータサービスを提供するのに使用され得る。システム１５００は、図１５に示すような移動体デバイス１５２２〜１５２４及び施設１５４２に音声及び／又はデータサービスを提供するための分散システム１５５０及び１５６０の追加のインスタンスを有し得る。
【０１０７】
マクロセルサイト１５０２などのマクロセルはモバイルネットワークへの専用接続を有していてもよく、基地局デバイス１５０４は他の接続を共有及び／あるいは使用することができる。中央局１５０１は、メディアコンテンツを配信し、並びに／又はインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）サービスを移動体デバイス１５２２〜１５２４及び施設１５４２に提供するのに使用され得る。中央局１５０１は、衛星１５３０（そのうちの１つを図１５に示す）のコンステレーション又は他のコンテンツのソースからメディアコンテンツを受信し、そのようなコンテンツを分散システム１５５０及び１５６０の第１及び第２のインスタンスを介して移動体デバイス１５２２〜１５２４及び施設１５４２に配信することができる。中央局１５０１はまた、インターネットデータサービスを移動体デバイス１５２２〜１５２４及び施設１５４２に提供するためにインターネット１５０３に通信可能に結合され得る。
【０１０８】
基地局デバイス１５０４は、電柱１５１６に搭載され、又は取り付けられることができる。他の実施形態では、基地局デバイス１５０４は、変圧器の付近及び／又は電力線付近の他の適した場所にあればよい。基地局デバイス１５０４は、移動体デバイス１５２２及び１５２４に対するモバイルネットワークへの接続を促進することができる。電柱１５１８及び１５２０上又はその付近にそれぞれ搭載されたアンテナ１５１２及び１５１４は、基地局デバイス１５０４からの信号を受信し、それらの信号を移動体デバイス１５２２及び１５２４に対して、アンテナ１５１２及び１５１４が基地局デバイス１５０４又はその付近に位置していたとした場合よりも一層広い領域にわたって伝送することができる。
【０１０９】
なお、図１５は簡略化のために、分散システム１５５０及び１５６０の各インスタンスにおいて、１つの基地局デバイスを有する３本の電柱を示す。他の実施形態では、電柱１５１６がより多くの基地局デバイス、分散アンテナとともに１以上の電柱及び／又は施設１５４２にテザー接続を有していてもよい。
【０１１０】
図１との関連で示した伝送デバイス１０１又は１０２などの伝送デバイス１５０６は、信号を基地局デバイス１５０４からアンテナ１５１２及び１５１４に、電柱１５１６、１５１８及び１５２０を接続する電線又は電力線を介して伝送することができる。信号を伝送するために、無線源及び／又は伝送デバイス１５０６は、基地局デバイス１５０４からの（周波数混合を介した）信号をアップコンバートし、あるいは基地局デバイス１５０４からの信号をマイクロ波帯域信号に変換し、伝送デバイス１５０６は、前実施形態で説明したような電線又は他の配線に沿って進行する誘導波として伝搬するマイクロ波帯域波を出射する。電柱１５１８において、他の伝送デバイス１５０８は誘導波を受信し（選択的に、それを必要に応じて若しくは所望により増幅して、又はそれを受信してそれを再生成する中継器として動作することができ）、それを誘導波として電線又は他の配線に転送することができる。伝送デバイス１５０８はまた、マイクロ波帯域誘導波からの信号を抽出し、それを元のセルラ帯域周波数（例えば、１．９ＧＨｚ又は他の規定セルラ周波数）又は他のセルラ（又は非セルラ）帯域周波数まで周波数低減あるいは変換することができる。アンテナ１５１２は、ダウンシフトされた信号を移動体デバイス１５２２に無線送信することができる。処理は、必要に応じて又は所望により、伝送デバイス１５１０、アンテナ１５１４及び移動体デバイス１５２４によって反復可能である。
【０１１１】
移動体デバイス１５２２及び１５２４からの送波はまた、それぞれアンテナ１５１２及び１５１４によって受信され得る。伝送デバイス１５０８及び１５１０上の中継器はセルラ帯域信号をマイクロ波帯域にアップシフトし、あるいは変換し、その信号を誘導波（例えば、表面波又は他の電磁波）の送波として電力線を介して基地局デバイス１５０４に伝送することができる。
【０１１２】
中央局１５０１によって受信されたメディアコンテンツは、移動体デバイス１５２２及び施設１５４２への配信のために基地局デバイス１５０４を介して分散システム１５６０の第２のインスタンスに提供され得る。伝送デバイス１５１０は、１以上の有線接続又は無線インターフェースによって施設１５４２に繋がれ得る。１以上の有線接続は、限定することなく、電力線、同軸ケーブル、ファイバケーブル、撚線対ケーブル、誘導波伝送媒体、又はメディアコンテンツの配信及び／若しくはインターネットサービスの提供に適する他の有線媒体を含み得る。例示の実施形態では、伝送デバイス１５１０からの有線接続は、各ＳＡＩ又は支柱がサービスを施設１５４２の一部に提供する１以上の対応するサービスエリアインターフェース（ＳＡＩ−不図示）又は支柱に位置する１以上の非常に高いビットレートのデジタル加入者線（ＶＤＳＬ）モデムに通信可能に結合され得る。ＶＤＳＬモデムは、施設１５４２に位置するゲートウェイ（不図示）に、メディアコンテンツを選択的に配信し、及び／又はインターネットサービスを提供するのに使用され得る。ＳＡＩ又は支柱はまた、電力線、同軸ケーブル、ファイバケーブル、撚線対ケーブル、誘導波伝送媒体又は他の適切な有線媒体などの有線媒体を介して施設１５４２に通信可能に結合され得る。他の例示の実施形態では、伝送デバイス１５１０は、ＳＡＩ又は支柱のような中間インターフェースなしに施設１５４２に通信可能に直接結合され得る。
【０１１３】
他の例示の実施形態では、システム１５００はダイバシティ経路を採用することができ、電柱１５１６、１５１８及び１５２０の間に２以上の電線又は他の配線（例えば、電柱１５１６と電柱１５２０の間の２以上の配線）が架橋され、基地局／マクロセルサイト１５０２からの冗長送波が誘導波として電線又は他の配線の表面を伝送される。電線又は他の配線は絶縁されていても絶縁されていなくてもよく、結合デバイスは、伝送損失をもたらす環境条件に応じて絶縁若しくは非絶縁の電線又は他の配線から選択的に信号を受信することができる。選択は、配線の信号対ノイズ比の測定値に基づき、又は特定される気象／環境条件（例えば、湿度計、天気予報など）に基づいていればよい。システム１５００でのダイバシティ経路の使用によって、代替の経路付け能力、負荷バランス、増加した負荷の取扱い、同時双方向又は対称通信、拡散スペクトル通信などが可能となる。
【０１１４】
なお、図１５における伝送デバイス１５０６、１５０８及び１５１０の使用は例示のみのものであり、他の実施形態では他の使用が可能である。例えば、伝送デバイスは、バックホール通信システムにおいて使用され、基地局デバイスにネットワーク接続を与えることができる。伝送デバイス１５０６、１５０８及び１５１０は、誘導波通信を絶縁又は非絶縁の配線上で伝送することが望ましい多くの環境で使用されることができる。伝送デバイス１５０６、１５０８及び１５１０は、高電圧を搬送し得る配線との接触がなく、又は物理的及び／若しくは電気的接触が限られているため、他の結合デバイスよりも改善されたものとなる。伝送デバイスは、それが配線に電気的に接触しない限り、配線から離して配置され（例えば、配線から離隔され）及び／又は配線上に配置されることができ、誘電体が絶縁体として作用し、安価、容易及び／又は簡素な設置が可能となる。一方、前述のように、例えば、配線が電話網、ケーブルテレビネットワーク、ブロードバンドデータサービス、ファイバ光通信システム、又は低電圧を採用し若しくは絶縁された伝送線を有する他のネットワークに対応する構成では、導電性又は非誘電カプラが採用され得る。
【０１１５】
また、一実施形態では基地局デバイス１５０４及びマクロセルサイト１５０２を示すが、他のネットワーク構成が同様に可能である。例えば、アクセスポイント又は他の無線ゲートウェイなどのデバイスが同様の態様で採用されて、無線ローカルエリアネットワーク、無線パーソナルエリアネットワーク、又は８０２．１１プロトコル、ＷＩＭＡＸプロトコル、ＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄプロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅプロトコル若しくは他の無線プロトコルなどの通信プロトコルによって動作する他の無線ネットワークなどの他のネットワークの範囲を拡張することができる。
【０１１６】
ここで図１６Ａ及び１６Ｂに、電力グリッド通信システムを管理するためのシステムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図を示す。図１６Ａを検討すると、導波路システム１６０２が、図１５との関連で示したシステムなどの誘導波通信システムにおける使用について提示される。導波路システム１６０２は、センサ１６０４、電力管理システム１６０５、並びに少なくとも１つの通信インターフェース２０５、送受信機２１０及びカプラ２２０を含む伝送デバイス１０１又は１０２を備え得る。
【０１１７】
導波路システム１６０２は、本開示において記載される実施形態による誘導波通信を促進するための電力線１６１０に結合され得る。例示の実施形態では、伝送デバイス１０１又は１０２は、本開示において説明するように、電力線１６１０の表面に沿って長手方向に伝搬する電磁波を電力線１６１０の表面上に誘起するためのカプラ２２０を含む。伝送デバイス１０１又は１０２はまた、図１２〜１３に示すように、電磁波を同じ電力線１６１０上に再送信するための、又は電力線１６１０間の電磁波をルーティングするための中継器として作用することもできる。
【０１１８】
伝送デバイス１０１又は１０２は、例えば、電力線１６１０の表面に沿って伝搬する対応の誘導電磁波を誘起するカプラに沿って伝搬するキャリア周波数で動作し、それを示し、又はそれに対応付けられる電磁波に、元の周波数範囲で動作する信号をアップコンバートするように構成された送受信機２１０を含む。キャリア周波数は、電磁波の帯域幅を規定する高域側及び低域側カットオフ周波数を有する中央周波数によって表され得る。電力線１６１０は、導電表面又は絶縁表面を有する配線（例えば、単線撚り又は複線撚り）であればよい。送受信機２１０はまた、カプラ２２０からの信号を受信し、キャリア周波数で動作する電磁波をそれらの元の周波数における信号にダウンコンバートすることもできる。
【０１１９】
アップコンバート用に伝送デバイス１０１又は１０２の通信インターフェース２０５によって受信される信号は、限定することなく、通信インターフェース２０５の有線又は無線インターフェースを介して中央局１６１１によって供給される信号、通信インターフェース２０５の有線又は無線インターフェースを介して基地局１６１４によって供給される信号、通信インターフェース２０５有線又は無線インターフェースを介した配信のために移動体デバイス１６２０によって基地局１６１４に送信される無線信号、通信インターフェース２０５の有線又は無線インターフェースを介して建造物内の通信デバイス１６１８によって供給される信号、及び／又は通信インターフェース２０５の無線通信域でローミングする移動体デバイス１６１２によって通信インターフェース２０５に供給される無線信号を含み得る。図１２〜１３に示すように導波路システム１６０２が中継器として機能する実施形態では、通信インターフェース２０５は、導波路システム１６０２に含まれていてもいなくてもよい。
【０１２０】
電力線１６１０の表面に沿って伝搬する電磁波は、データペイロードを含み、さらにネットワーク化情報（例えば、１以上の送信先導波路システム１６０２を識別するためのヘッダ情報など）を含むデータのパケット又はフレームを含むように変調及びフォーマットされ得る。ネットワーク化情報は、導波路システム１６０２、又は中央局１６１１、基地局１６１４、移動体デバイス１６２０若しくは建造物内デバイス１６１８又はその組合せなどの発信デバイスによって提供され得る。さらに、変調された電磁波は、信号の外乱を軽減するためのエラー訂正データを含み得る。ネットワーク化情報及びエラー訂正データは、それに向けられた送波を検出するために、並びに送信先導波路システム１６０２に通信可能に結合された受信者通信デバイスに向けられた音声及び／又はデータ信号を含む送波をエラー訂正データ送波とともにダウンコンバート及び処理するために、送信先導波路システム１４０２によって使用され得る。
【０１２１】
ここで導波路システム１６０２のセンサ１６０４を参照すると、センサ１６０４は、温度センサ１６０４ａ、外乱検出センサ１６０４ｂ、エネルギー損失センサ１６０４ｃ、ノイズセンサ１６０４ｄ、振動センサ１６０４ｅ、環境（例えば、気象）センサ１６０４ｆ及び／又は画像センサ１６０４ｇの１以上を備え得る。温度センサ１６０４ａは、周囲温度、デバイス１０１又は１０２の温度、電力線１６１０の温度、温度差（例えば、デバイス１０１又は１０２と１６１０の間において設定点又は基準線と比較してなど）又はこの任意の組合せを測定するのに使用され得る。一実施形態では、温度メトリックが、基地局１６１４によって収集されてネットワーク管理システム１６０１に周期的に報告され得る。
【０１２２】
外乱検出センサ１６０４ｂは、電力線１６１０上で電磁波の伝搬を阻害し得るダウンストリームの外乱の存在を示し得る信号反射などの外乱を検出する測定を電力線１６１０上で実行することができる。信号の反射は、例えば、デバイス１０１又は１０２からダウンストリームに位置する電力線１６１０における外乱からデバイス１０１又は１０２に全体的に又はある程度反射して戻すデバイス１０１又は１０２によって電力線１６１０から送信される電磁波から生じる歪となり得る。
【０１２３】
信号の反射は、電力線１６１０上の障害物によってもたらされ得る。例えば、木の枝が電力線１６１０にかかると、又はコロナ放電をもたらし得る電力線１６１０に近接すると、木の枝によって電磁波の反射が生じ得る。電磁波の反射をもたらし得る他の障害物は、限定することなく、電力線１６１０上に延びた物体（例えば、布、靴紐とともに電力線１６１０の周囲に巻かれた靴など）、電力線１６１０上の腐食堆積物、又は氷の堆積物を含み得る。電力グリッドの構成要素も、電力線１６１０の表面の電磁波の伝送を阻害又は妨害し得る。信号の反射をもたらし得る電力グリッドの構成要素の例示は、限定することなく、変圧器及びスプライス電力線を接続するための接合部を含む。電力線１６１０上の鋭角部によっても電磁波の反射が生じ得る。
【０１２４】
外乱検出センサ１６０４ｂは、電磁波反射の大きさを、伝送デバイス１０１又は１０２によって送信された元の電磁波の大きさと比較して電力線１６１０におけるダウンストリーム外乱がどれだけ送波を減衰させるかを特定する回路を備え得る。外乱検出センサ１６０４ｂは、反射波についてのスペクトル解析を実行するためのスペクトルアナライザ回路をさらに備えてもよい。スペクトルアナライザ回路によって生成されるスペクトルデータは、パターン認識、エキスパートシステム、カーブフィッティング、整合フィルタリング又は例えばスペクトルデータに最も近似して一致するスペクトルプロファイルに基づいて外乱のタイプを識別する他の人工知能、分類若しくは比較技術と比較され得る。スペクトルプロファイルは、外乱検出センサ１６０４ｂのメモリに記憶されてもよいし、外乱検出センサ１６０４ｂによって遠隔でアクセス可能であってもよい。プロファイルは、電力線１６１０において直面し得る異なる外乱をモデル化して外乱検出センサ１６０４ｂに外乱をローカルに識別可能とするスペクトルデータを備え得る。外乱の識別が、分かっている場合には、基地局１６１４によってネットワーク管理システム１６０１に報告され得る。外乱検出センサ１６０４ｂはまた、電磁波の反射についての往復時間を特定するテスト信号として電磁波を送信するのにデバイス１０１又は１０２を利用することもできる。外乱検出センサ１６０４ｂによって測定される往復時間は、反射が起こる地点まで電磁波が進行した距離を計算するのに使用されてもよく、これにより、外乱検出センサ１６０４ｂはデバイス１０１又は１０２から電力線１６１０におけるダウンストリームの外乱までの距離を計算することができる。
【０１２５】
計算された距離は、基地局１６１４によってネットワーク管理システム１６０１に報告され得る。一実施形態では、電力線１６１０上の導波路システム１６０２の位置がネットワーク管理システム１６０１に知られていてもよく、ネットワーク管理システム１６０１がそれを用いて、既知トポロジーの電力グリッドに基づいて電力線１６１０上の外乱の位置を特定することができる。他の実施形態では、導波路システム１６０２はその位置をネットワーク管理システム１６０１に提供して電力線１６１０上の外乱の位置の特定を補助することができる。導波路システム１６０２の位置は、導波路システム１６０２のメモリに記憶された導波路システム１６０２の事前にプログラムされた位置から導波路システム１６０２によって取得され、又は導波路システム１６０２は導波路システム１６０２に含まれるＧＰＳ受信機（不図示）を用いてその位置を特定することができる。
【０１２６】
電力管理システム１６０５は、導波路システム１６０２の上述の構成要素にエネルギーを供給する。電力管理システム１６０５は、太陽電池から若しくは電力線１６１０に結合された変圧器（不図示）から、又は電力線１６１０若しくは他の付近の電力線に誘導的に結合することによってエネルギーを受けることができる。電力管理システム１６０５はまた、導波路システム１６０２に瞬時電力を供給するためのバックアップバッテリ及び／又はスーパーコンデンサ若しくは他のコンデンサ回路を備えていてもよい。エネルギーセンサ１６０４ｃの損失は、導波路システム１６０２が電力条件の損失及び／又は他の何らかの不調の発生を有する場合を検出するのに使用され得る。例えば、エネルギー損失センサ１６０４ｃは、欠陥のある太陽電池に起因する電力の損失がある場合、太陽電池を誤作動させる太陽電池における障害物、電力線１６１０上の電力損失、及び／又はバックアップバッテリ切れ若しくはスーパーコンデンサの検出可能な欠陥に起因してバックアップ電力システムが誤作動する場合を検出することができる。電力の不調及び／又は損失が起こると、エネルギー損失センサ１６０４ｃは基地局１６１４によってネットワーク管理システム１６０１に通知することができる。
【０１２７】
ノイズセンサ１６０４ｄは、電力線１６１０上の電磁波の伝送に悪影響を及ぼし得る電力線１６１０におけるノイズを測定するのに使用され得る。ノイズセンサ１６０４ｄは、予期しない電磁干渉、ノイズバースト、又は電力線１６１０の表面の変調電磁波の送信を中断し得る他の外乱源を検知することができる。ノイズバーストは、例えば、コロナ放電又は他のノイズ源によってもたらされ得る。ノイズセンサ１６０４ｄは、測定ノイズを、ノイズプロファイルの内部データベースから、又はパターン認識、エキスパートシステム、カーブフィッティング、整合フィルタリング又は他の人工知能、分類若しくは比較技術を介してノイズプロファイルを記憶する遠隔配置されたデータベースから導波路システム１６０２によって取得されたノイズプロファイルと比較することができる。その比較から、ノイズセンサ１６０４ｄは、例えば、測定ノイズに最も近似する一致を与えるノイズプロファイルに基づいてノイズ源（例えば、コロナ放電又はその他）を特定し得る。ノイズセンサ１６０４ｄはまた、ビットエラーレート、パケット損失レート、ジッタ、パケット再送信要求などの伝送メトリックを測定することによってノイズがどれだけ伝送に影響を与えるかを検出することもできる。ノイズセンサ１６０４ｄは、とりわけノイズ源、それらの発生時間及び伝送メトリックのアイデンティティを基地局１６１４によってネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。
【０１２８】
振動センサ１６０４ｅは、電力線１６１０における２Ｄ又は３Ｄ振動を検出する加速度計及び／又はジャイロスコープを含み得る。振動は、導波路システム１６０２においてローカルに記憶され、又はパターン認識、エキスパートシステム、カーブフィッティング、整合フィルタリング又は他の人工知能、分類若しくは比較技術を介して遠隔データベースから導波路システム１６０２によって取得され得る振動プロファイルと比較され得る。振動プロファイルは、例えば、測定された振動に最も近似する一致を与える振動プロファイルに基づいて、例えば、倒木を突風から区別するのに使用され得る。この解析の結果は、基地局１６１４によってネットワーク管理システム１６０１に対して振動センサ１６０４ｅによって報告され得る。
【０１２９】
環境センサ１６０４ｆは、とりわけ、気圧、周囲温度（温度センサ１６０４ａによって提供され得る）、風速、湿度、風向き及び降雨を測定するためのバロメータを含み得る。環境センサ１６０４ｆは、元の情報を収集し、それを導波路システム１６０２のメモリ又は遠隔データベースから取得され得る環境プロファイルと比較することによってこの情報を処理して、それらがパターン認識、エキスパートシステム、知識に基づくシステム又は他の人工知能、分類若しくは他の気象モデル化及び予測技術を介して生じる前に気象条件を予測することができる。環境センサ１６０４ｆは、元のデータ、そしてその解析をネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。
【０１３０】
画像センサ１６０４ｇは、導波路システム１６０２付近の画像を撮影するためのデジタルカメラ（例えば、電荷結合デバイスすなわちＣＣＤイメージャ、赤外線カメラなど）であればよい。画像センサ１６０４ｇは、複数の全体像（例えば、上面、底面、左面、右面など）から電力線１６１０を検査するためのカメラの動き（例えば、実際の位置又は焦点／ズーム）を制御する電気機械的な機構を含み得る。代替的に、画像センサ１６０４ｇは、複数の全体像を取得するために電気機械的な機構を必要としないように設計されてもよい。画像センサ１６０４ｇによって生成される画像データの収集及び取得はネットワーク管理システム１６０１によって制御されてもよいし、又は画像センサ１６０４ｇによって自動的に収集されてネットワーク管理システム１６０１に報告されるようにしてもよい。
【０１３１】
電力線１６１０（又は他の任意の形態の電磁波の伝送媒体）の電磁波の送波の伝搬を阻害し得る外乱を検出、予測及び／又は軽減するための導波路システム１６０２及び／又は電力線１６１０に関連する遠隔測定情報を収集するのに適した他のセンサが、導波路システム１６０２によって利用され得る。
【０１３２】
ここで図１６Ｂに、ここに記載される種々の態様による、電力グリッド１６５３及びそこに組み込まれ又はそれと対応付けられる通信システム１６５５を管理するためのシステムの例示の非限定的な実施形態を示すブロック図である。通信システム１６５５は、電力グリッド１６５３の電力線１６１０に結合された複数の導波路システム１６０２を備える。通信システム１６５５において使用される導波路システム１６０２の少なくとも一部分は、基地局１６１４及び／又はネットワーク管理システム１６０１との直接通信状態にある。基地局１６１４又はネットワーク管理システム１６０１に直接接続されていない導波路システム１６０２は、基地局１６１４又はネットワーク管理システム１６０１に接続された他のダウンストリーム導波路システム１６０２によって基地局１６１４又はネットワーク管理システム１６０１のいずれかとの通信セッションに加わることができる。
【０１３３】
ネットワーク管理システム１６０１は、電力グリッド１６５３及び通信システム１６５５に関連する状態情報を各エンティティに提供するために、それぞれ電力会社１６５２の機器及び通信サービスプロバイダ１６５４の機器に通信可能に結合され得る。ネットワーク管理システム１６０１、電力会社１６５２の機器及び通信サービスプロバイダ１６５４は、電力会社の職員１６５６によって利用される通信デバイス及び／又は通信サービスプロバイダの職員１６５８によって利用される通信デバイスに対して、状態情報を提供するため並びに／又はそのような職員を電力グリッド１６５３及び／若しくは通信システム１６５５の管理に向けるために、アクセスすることができる。
【０１３４】
図１７Ａは、図１６Ａ及び１６Ｂのシステムの通信ネットワークにおいて発生する外乱を検出及び軽減するための方法１７００の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。方法１７００は、導波路システム１６０２が、電力線１６１０の表面に沿って進行する変調された電磁波又は他のタイプの電磁波に埋め込まれ、若しくはその部分を形成するメッセージを送信及び受信するステップ１７０２で開始する。メッセージは、ボイスメッセージ、ストリーミングビデオ、及び／又は通信システム１６５５に通信可能に結合された通信デバイス間で交換される他のデータ／情報であればよい。ステップ１７０４において、導波路システム１６０２のセンサ１６０４は、検知データを収集することができる。一実施形態では、ステップ１７０２におけるメッセージの送信及び／若しくは受信の前、その最中又はその後にステップ１７０４において、検知データが収集されてもよい。ステップ１７０６において、導波路システム１６０２（又はセンサ１６０４自体）が、導波路システム１６０２で発生し（例えば、それによって送信され）又はそれによって受信される通信に影響し得る通信システム１６５５における実際の又は予測された外乱の発生を検知データから特定することができる。導波路システム１６０２（又はセンサ１６０４）は、温度データ、信号反射データ、エネルギー損失データ、ノイズデータ、振動データ、環境データ又はその組合せを処理してこの決定を下すことができる。導波路システム１６０２（又はセンサ１６０４）はまた、外乱源及び／又は通信システム１６５５におけるその位置を検出、特定、推定又は予測し得る。外乱がステップ１７０８において検出／特定も予測／推定もされない場合、導波路システム１６０２は、電力線１６１０の表面に沿って進行する変調された電磁波に埋め込まれ、又はその部分を形成するメッセージを送信及び受信し続けるステップ１７０２に進む。
【０１３５】
ステップ１７０８において外乱が発生したと検出／特定又は予測／推定された場合、導波路システム１６０２は、外乱が通信システム１６５５におけるメッセージの送信又は受信に悪影響を与えるか（あるいは、悪影響を与える可能性があるか、又は悪影響を及ぼし得る程度）を判定するステップ１７１０に進む。一実施形態では、継続時間閾値及び発生頻度閾値がステップ１７１０において用いられて、外乱が通信システム１６５５における通信に悪影響を与える場合を特定することができる。説明の目的のみで、継続時間閾値が５００ｍｓに設定され、発生頻度閾値が１０秒の観測期間に５回の外乱の発生に設定されるものとする。したがって、５００ｍｓよりも長い継続時間を有する外乱が、継続時間閾値をトリガすることになる。さらに、１０秒の時間間隔において５回よりも多い何らかの外乱の発生が発生頻度閾値をトリガすることになる。
【０１３６】
一実施形態では、外乱は、継続時間閾値のみを超える場合に通信システム１６５５における信号の完全性に悪影響を与えるものとしてもよい。他の実施形態では、外乱は、継続時間閾値及び発生頻度閾値の双方を超える場合に通信システム１６５５における信号の完全性に悪影響を与えるものとしてもよい。したがって、通信システム１６５５における信号の完全性に悪影響を与える外乱を分類することについて、後者の実施形態は、前者の実施形態よりも保守的である。多数の他のアルゴリズム並びに関連のパラメータ及び閾値が、例示の実施形態によってステップ１７１０について利用され得ることが分かるはずである。
【０１３７】
方法１７００に戻り、ステップ１７１０において、ステップ１７０８で検出された外乱が、悪影響を受ける通信の条件を満たさない（例えば、継続時間閾値も発生頻度閾値も超えない）場合、導波路システム１６０２はステップ１７０２に進み、メッセージの処理を継続し得る。例えば、ステップ１７０８において検出される外乱が１０秒の期間に１回の発生で１ｍｓの継続時間を有する場合は、いずれの閾値も超えない。結果として、そのような外乱は通信システム１６５５における信号完全性にわずかな影響しか有さないとみなすことができ、したがって軽減を要する外乱としてフラグが立てられることはない。フラグは立てられないが、外乱の発生、その発生時間、その発生頻度、スペクトルデータ及び／又は他の有用な情報が、監視の目的で遠隔測定データとしてネットワーク管理システム１６０１に報告されてもよい。
【０１３８】
ステップ１７１０に戻り、一方で、悪影響を受ける通信の条件を外乱が満たす（例えば、閾値の一方又は両方を超える）場合、導波路システム１６０２はステップ１７１２に進み、その事象をネットワーク管理システム１６０１に報告し得る。報告は、センサ１６０４によって収集された元の検知データ、導波路システム１６０２によって既知の場合には外乱の説明、外乱の発生時間、外乱の発生頻度、外乱に対応付けられる位置、ビットエラーレート、パケット損失レート、再送信要求、ジッタ、待ち時間などのパラメータ読取り値などを含み得る。外乱が導波路システム１６０２の１以上のセンサによる予測に基づく場合、報告は、想定される外乱のタイプ、並びに予測可能な場合には、予測が導波路システム１６０２のセンサ１６０４によって収集された履歴上の検知データに基づく場合、外乱の予想発生時間、及び予測される外乱の予想発生頻度を含み得る。
【０１３９】
ステップ１７１４において、ネットワーク管理システム１６０１は、軽減、迂回又は補正技術を決定することができ、これは、外乱の位置が特定され得る場合に外乱を迂回するように導波路システム１６０２にトラフィックを経路変更させることを含み得る。一実施形態では、外乱を検出する結合デバイス１４０２は、図１３〜１４に示すような中継器に、外乱の影響を受ける主電力線から副電力線に導波路システム１６０２を接続させて、導波路システム１６０２がトラフィックを異なる伝送媒体に経路変更し、外乱を回避することを可能とする。導波路システム１６０２が中継器として構成される実施形態では、導波路システム１６０２はそれ自体で、主電力線から副電力線へのトラフィックの経路変更を実行することができる。また、双方向通信（例えば、全二重又は半二重通信）について、中継器は、導波路システム１６０２による処理のために、副電力線から主電力線にトラフィックを経路変更して戻すように構成され得る。
【０１４０】
他の実施形態では、導波路システム１６０２は、外乱のアップストリームに配置された第１の中継器及び外乱のダウンストリームに配置された第２の中継器に指示することによってトラフィックを再方向付けして、外乱を回避する態様で主電力線から一時的に副電力線にトラフィックを再方向付けしてから主電力線に戻す。また、双方向通信（例えば、全二重又は半二重通信）について、中継器が、副電力線から主電力線にトラフィックを経路変更して戻すように構成され得る。
【０１４１】
副電力線で発生している既存の通信セッションを中断することを回避するために、ネットワーク管理システム１６０１は、データ及び／又は音声トラフィックを主電力線から離れるように再方向付けて外乱を迂回するために、導波路システム１６０２に、副電力線の未使用のタイムスロット及び／又は周波数帯を利用するように中継器に指示させる。
【０１４２】
ステップ１７１６において、トラフィックが経路変更されて外乱を回避する間に、ネットワーク管理システム１６０１は電力会社１６５２の機器及び／又は通信サービスプロバイダ１６５４の機器に通知することができ、それは同様に、検出された外乱及び分かる場合にはその位置を電力会社１６５６の職員及び／又は通信サービスプロバイダ１６５８の職員に通知することができる。いずれかの団体からの現場要員が出向いて、特定された外乱位置において外乱を解消させることができる。電力会社の職員及び／又は通信サービスプロバイダの職員によって外乱が除去され、あるいは軽減されると、その職員は、ネットワーク管理システム１６０１に通信可能に結合された現場機器（例えば、ラップトップコンピュータ、スマートフォンなど）並びに／又は電力会社の及び／若しくは通信サービスプロバイダの機器を利用して、彼らのそれぞれの会社及び／又はネットワーク管理システム１６０１に通知することができる。通知は、外乱がどのように軽減されたかの説明、及び通信システム１６５５のトポロジーを変化させ得る電力線１６１０への何らかの変化を含み得る。
【０１４３】
外乱が解消されると（決定１７１８において決定されると）、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７２０において導波路システム１６０２に、導波路システム１６０２に使用された以前の経路構成を回復させ、又は外乱を軽減するのに使用された回復戦略が通信システム１６５５の新たなネットワークトポロジーをもたらす場合に新たな経路構成に従ってトラフィックを経路付けさせることができる。他の実施形態では、導波路システム１６０２は、いつ外乱が除去されたかを特定するように電力線１６１０にテスト信号を送信することによって外乱の軽減を監視するように構成され得る。外乱がないことを導波路システム１６０２が検出すると、それは、通信システム１６５５のネットワークトポロジーが変化していないと判定した場合に、ネットワーク管理システム１６０１の補助なしにその経路構成を自律的に回復することができ、又は検出された新たなネットワークトポロジーに適合する新たな経路構成を利用することができる。
【０１４４】
図１７Ｂは、図１６Ａ及び１６Ｂのシステムの通信ネットワークにおいて発生している外乱を検出及び軽減するための方法１７５０の例示の非限定的な実施形態のフロー図を示す。一実施形態では、方法１７５０は、ネットワーク管理システム１６０１が電力会社１６５２の機器又は通信サービスプロバイダ１６５４の機器から保守計画に関連する保守情報を受信するステップ１７５２で始まる。ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７５４において、保守情報から保守計画中に実行される保守活動を特定することができる。これらの活動から、ネットワーク管理システム１６０１は、保守（例えば、電力線１６１０の計画された交換、電力線１６１０上の導波路システム１６０２の計画された交換、電力グリッド１６５３における電力線１６１０の計画された再構成など）から生じる外乱を検出することができる。
【０１４５】
他の実施形態では、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７５５において、１以上の導波路システム１６０２からの遠隔測定情報を受信することができる。遠隔測定情報は、とりわけ、遠隔測定情報を提出する各導波路システム１６０２のアイデンティティ、各導波路システム１６０２のセンサ１６０４によって取得される測定値、予測され、推定され、又は各導波路システム１６０２のセンサ１６０４によって検出された実際の外乱、各導波路システム１６０２に関連する位置情報、検出された外乱の推定位置、外乱の特定などを含み得る。ネットワーク管理システム１６０１が、導波路の動作、配線表面に沿う電磁波の送信又はその両方に不利となり得る外乱のタイプを遠隔測定情報から特定することができる。ネットワーク管理システム１６０１はまた、複数の導波路システム１６０２からの遠隔測定情報を用いて外乱を遮断及び特定することができる。さらに、ネットワーク管理システム１６０１は、影響される導波路システム１６０２付近の導波路システム１６０２に遠隔測定情報を要求して、他の導波路システム１６０２から同様の遠隔測定情報を受信することによって外乱の位置を三角測量し、及び／又は外乱の特定を認証することができる。
【０１４６】
さらに他の実施形態では、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７５６において、保守現場要員から計画外の活動報告を受信することができる。計画外の保守は、計画されていない現場の要求の結果として、又は現場の要求若しくは計画された保守活動中に発見された予想外の現場での問題の結果として発生し得る。活動報告は、通信システム１６５５及び／又は電力グリッド１６５３において発見された問題に対処する現場要員によってもたらされる電力グリッド１６５３のトポロジー構成に対する変化、１以上の導波路システム１６０２（その交換又は修理など）への変化、もしあれば実行された外乱の軽減などを特定することができる。
【０１４７】
ステップ１７５８において、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７５２から１７５６に従って受信された報告から、保守計画に基づいて外乱が発生するのか、遠隔測定データに基づいて外乱が発生したのか若しくは発生することが予測されるのか、又は現場活動報告において特定された計画外保守に起因して外乱が発生したのかを判定することができる。これらの報告のいずれからも、ネットワーク管理システム１６０１は、検出又は予測された外乱が、影響された導波路システム１６０２又は通信システム１６５５の他の導波路システム１６０２によるトラフィックの経路付けを要するかを判定することができる。
【０１４８】
ステップ１７５８において外乱が検出又は予測された場合に、ネットワーク管理システム１６０１は、１以上の導波路システム１６０２に、トラフィックを経路変更させて外乱を迂回するステップ１７６０に進む。電力グリッド１６５３の恒久的なトポロジー変化に起因して外乱が恒久的である場合、ネットワーク管理システム１６０１はステップ１７７０に進み、ステップ１７６２、１７６４、１７６６及び１７７２を飛ばす。ステップ１７７０において、ネットワーク管理システム１６０１は、１以上の導波路システム１６０２に、新たなトポロジーに適合する新たな経路構成を使用させることができる。一方、１以上の導波路システム１６０２によって供給される遠隔測定情報から外乱が検出された場合、ネットワーク管理システム１６０１は電力会社１６５６又は通信サービスプロバイダ１６５８の保守要員に外乱の位置、分かる場合には外乱のタイプ、及びその職員が外乱を軽減するのに役立ち得る関連の情報を通知することができる。外乱が保守活動に起因すると予想される場合、ネットワーク管理システム１６０１は、１以上の導波路システム１６０２に（保守計画に従う）所与の計画でトラフィック経路を再構成させて、保守期間中の保守活動によって生じる外乱を回避することができる。
【０１４９】
ステップ１７６０に戻り、それが完了すると、処理はステップ１７６２を継続し得る。ステップ１７６２において、ネットワーク管理システム１６０１は、外乱が現場要員によって軽減された時を監視することができる。外乱の軽減は、現場機器（例えば、ラップトップコンピュータ又はハンドヘルドコンピュータ／デバイス）を利用して通信ネットワーク（例えば、セルラ通信システム）を介して現場要員によってネットワーク管理システム１６０１に提出された現場報告を解析することによってステップ１７６２において検出され得る。外乱が軽減されたことを現場要員が報告した場合、ネットワーク管理システム１６０１はステップＳ１７６４に進んで外乱を軽減するのにトポロジーの変化を要したかを現場報告から判定することができる。トポロジーの変化は、電力線１６１０を経路付けすること、導波路システム１６０２を再構成して異なる電力線１６１０を利用すること、あるいは代替のリンクを利用して外乱を迂回することなどを含み得る。トポロジーの変化が起こった場合、ステップ１７７０において、ネットワーク管理システム１６０１は、１以上の導波路システム１６０２に、新たなトポロジーに適合する新たな経路構成を使用させることができる。
【０１５０】
一方、トポロジーの変化が現場要員によって報告されなかった場合、ネットワーク管理システム１６０１は、１以上の導波路システム１６０２にテスト信号を送信させて、検出された外乱以前に使用されていた経路構成をテストするステップ１７６６に進む。テスト信号は、外乱の付近において影響を受けた導波路システム１６０２に送信され得る。テスト信号は、信号の外乱（例えば、電磁波の反射）が導波路システム１６０２のいずれかによって検出されたのかを判定するのに使用され得る。以前の経路構成が以前に検出された外乱を受けなくなったことがテスト信号によって確認される場合には、ステップ１７７２において、ネットワーク管理システム１６０１は、影響を受けた導波路システム１６０２に以前の経路構成を回復させる。一方、１以上の導波路結合デバイス１４０２によって解析されてネットワーク管理システム１６０１に報告されたテスト信号が外乱又は新たな外乱が存在することを示す場合には、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７６８に進み、現場要員にこの情報を報告して現場での問題にさらに対処することになる。ネットワーク管理システム１６０１は、この状況において、ステップ１７６２において外乱の軽減を監視し続ける。
【０１５１】
前述の実施形態では、導波路システム１６０２は、電力グリッド１６５３における変化及び／又は外乱の軽減に自己適合するように構成され得る。すなわち、１以上の影響を受けた導波路システム１６０２は、外乱の軽減を自己監視し、ネットワーク管理システム１６０１によって命令がそれらに送信されることを要さずにトラフィック経路を再構成するように構成され得る。この実施形態では、自己構成可能な１以上の導波路システム１６０２が、ネットワーク管理システム１６０１が通信システム１６５５の通信トポロジーのマクロレベルの視点を維持することができるように、その経路選択をネットワーク管理システム１６０１に通知することができる。
【０１５２】
図１７Ａ及び１７Ｂにおいては説明の簡略化のためにそれぞれの処理を一連のブロックとしてそれぞれ図示及び記載したが、あるブロックはここに図示及び記載されるものとは異なる順序で及び／又は他のブロックと同時に行われ得るため、請求項に記載される事項はブロックの順序によっては限定されないことが理解及び把握される。さらに、ここに記載される方法を実施するのに、記載されるすべてのブロックが必要となるわけではない。
【０１５３】
ここで図１８Ａ及び１８Ｂに、ここに記載される種々の態様による結合デバイスの例示の非限定的な実施形態の概略ブロック図１８００及び１８２５を示す。特に、さらなる実施形態を、図２との関連で示す結合デバイス２２０について説明する。図１８を検討すると、図１−２との関連で示す伝送デバイス１０１又は１０２などの伝送デバイスは、信号を生成する送受信機１８１０を含む。結合回路は、信号を受信してコンデンサ１８０４及び１８０６に結合する。コンデンサ１８０４及び１８０６は、各コンデンサのプレート間の信号に応じて電磁界を発生する受動電気回路素子である。ここで使用されるように、受動電気回路素子は、電力を生成しないが、その代わりに、電気回路の一部としてそれを放電、保存及び／又は放出する電気部品である。受動素子は、抵抗器／抵抗、コンデンサ及びインダクタを含む。ここで使用されるように、受動電気回路素子は、導波路もアンテナも含まない。
【０１５４】
伝送媒体１８０２の一区画を有する回路の一部としてのコンデンサ１８０４及び１８０６の動作に加えて、各コンデンサによって生成された電磁界の一部は、伝送媒体１８０２の外表面と結合され又はそれによって誘導されて、方向１８２２及び／又は１８２４で伝送媒体１８０２に沿って長手方向に誘導電磁波１８２０として伝搬する。この場合には、配線が回路の一部としていくらかの電流を搬送し得るが、例えば、単一配線伝送媒体として配線の表面に沿って誘導電磁波１８２０を誘導する物体としても動作する。図示する実施形態では、コンデンサ１８０４及び１８０６は、信号の波長の実質的に４分の１に相当する距離ｄで離隔されて、誘導電磁波１８２０として伝送媒体１８０２への信号の結合を促進する。
【０１５５】
ここで使用されるように、実質的に４分の１の波長とは、４分の１波長から２５％以下まで変動する有効長を意味する。なお、誘導波のグラフィカル表示は、誘導波の結合及び伝搬の例を説明するのに示すに過ぎない。そのような波動伝搬の結果として生成された実際の電界及び磁界は、用いられる周波数、結合デバイスの設計及び／又は構成、伝送媒体１８０２の寸法及び組成、さらにはその表面の特徴並びに周辺環境の電磁特性などに依存して変動し得る。特に、誘導電磁波は、基本誘導波モード及び／又は少なくとも１つの非基本誘導波モードを介して伝搬可能である。種々の実施形態では、電磁波は３００ＭＨｚ−３ＧＨｚ帯域のキャリア周波数を有し得るが、他のマイクロ波周波数を含むがそれに限定されることなく、より高い又はより低い周波数が同様に用いられてもよい。
【０１５６】
上記では伝送媒体１８０２上で誘導波１８２０を出射するための伝送における結合デバイスの動作に注目したが、同じカプラの設計は、例えば、遠隔の伝送デバイスによって送信された伝送媒体１８０２から誘導波を抽出するための受信において使用され得る。この動作モードでは、結合デバイスは誘導電磁波の一部を切り離して送信デバイスからのデータを伝達し、それは伝送媒体１８０２の外表面に結合され又はそれに誘導され、１８２２の反対方向に伝送媒体１８０２に沿って長手方向に伝搬する。送信とは反対の態様では、コンデンサ１８０４及び１８０６は、誘導電磁波の少なくとも一部を受信し、それを送受信機１８１０又は他の受信機に供給するように動作し得る。
【０１５７】
図１８Ｂを検討すると、共通の参照符号で言及される、図１８Ａとの関連で説明される多数の類似構成を含む結合デバイスを示す。この実施形態では、（図１８Ａによるコンデンサ１８０４のような）一方のコンデンサが伝送媒体／配線１８０２の付近に位置するプレート１８５４によって形成され、（図１８Ａによるコンデンサ１８０６のような）他方のコンデンサが伝送媒体／配線１８０２の付近に位置するプレート１８５６によって形成される。これらのコンデンサは、ポリスチレン、ポリエチレン、テフロン、又は他の誘電体若しくは電解材料などの誘電体１８６４及び１８６６を選択的に含み、例えば、配線が裸配線であるイベントにおいてプレート１８５４及び１８５６と、伝送媒体／配線１８０２との間の電気絶縁を促進させ、選択的に所望の周波数帯域のコンデンサの電気容量を増加させる。一実施形態では、伝送媒体／配線１８０２における絶縁は、誘電体１８６４及び１８６６として作用し得る。
【０１５８】
図１８Ａ及び１８Ｂは２つのコンデンサを備えた回路を示すが、同様に、より多数のコンデンサが用いられて誘導電磁波を出射及び／又は抽出し得ることにも留意すべきである。
【０１５９】
ここで図１９Ａ及び１９Ｂに、ここに記載される種々の態様による結合デバイスの例示の非限定的な実施形態のグラフィカルな図１９００及び１９５０を示す。特に、図１８Ａ及び１８Ｂによる共通の要素を、共通の参照符号によって言及する。この実施形態では、伝送媒体１８０２の付近のインダクタ１９０４は、回路の一部としての受動電気回路素子として使用されて、送受信機１９１０からの信号に応じて電磁界を生成する。インダクタによって生成された電磁界の一部は、伝送媒体１８０２の外表面によって結合されて、方向１８２２及び／又は１８２４で伝送媒体１８０２に沿って長手方向に誘導電磁波１８２０として伝搬する。
【０１６０】
なお、誘導波のグラフィカル表示は、誘導波の結合及び伝搬の例を説明するのに示すに過ぎない。そのような波動伝搬の結果として生成された実際の電界及び磁界は、用いられる周波数、結合デバイスの設計及び／又は構成、伝送媒体１８０２の寸法及び組成、さらにはその表面の特徴並びに周辺環境の電磁特性などに依存して変動し得る。特に、誘導電磁波は、基本誘導波モード及び／又は少なくとも１つの非基本誘導波モードを介して伝搬可能である。種々の実施形態では、電磁波は３００ＭＨｚ−３ＧＨｚ帯域のキャリア周波数を有し得るが、他のマイクロ波周波数を含むがそれに限定されることなく、より高い又はより低い周波数が同様に用いられてもよい。
【０１６１】
上記では伝送媒体１８０２上で誘導波１８２０を出射するための伝送における結合デバイスの動作に注目したが、同じカプラの設計は、例えば、遠隔の伝送デバイスによって送信された伝送媒体１８０２からの誘導波を抽出するための受信において使用されることもできる。この動作モードでは、結合デバイスは誘導電磁波の一部を切り離して送信デバイスからのデータを伝達し、それは伝送媒体１８０２の外表面によって結合され、１８２２の反対方向で伝送媒体１８０２に沿って長手方向に伝搬する。送信とは反対の態様では、インダクタ１９０４は、誘導電磁波の少なくとも一部を受信し、それを送受信機１９１０又は他の受信機に供給するように動作し得る。
【０１６２】
図１９Ｂを検討すると、図１９Ａの記載に続いて他の例を示す。この例では、図１９Ａのインダクタ１９０４は、断面で示す配線などの伝送媒体１８０２を囲むトロイダルインダクタ１９５２として実装される。トロイダルインダクタ１９５２は、粉末状の鉄又は他のフェライトの環状トロイドの周囲に巻き付けられた多数巻きの配線で構成され得る。伝送媒体１８０２が裸配線である場合には、誘電体ワッシャ又は他の絶縁体１９５４が、トロイダルインダクタ１９５２内の配線を支持しつつ電気絶縁をもたらし得る。そのような誘電体ワッシャは、テフロン、ポリスチレン、ポリエチレン又は他の誘電体若しくは絶縁材料で構成され得る。伝送媒体１８０２が非伝導性であり又は絶縁シース若しくはジャケットを含む場合には、誘電体ワッシャはなくてもよい。
【０１６３】
伝送媒体１８０２が絶縁配線若しくはケーブル又は非絶縁配線などの配線を含むものとして主に記載したが、伝送媒体１８０２は上記の任意の伝送媒体１２５を含んでいてもよい。図１９Ａ及び１９Ｂは１つのインダクタのみを備えた回路を示すが、同様に、より多数のインダクタが伝送媒体１８０２に沿って離隔され、誘導電磁波を出射及び／又は抽出することができることに留意すべきである。
【０１６４】
ここで図２０に、方法の例示の非限定的な実施形態のフロー図２０００を示す。特に、方法を、図１−１９との関連で示す１以上の機能及び構成とともに使用するために示す。ステップ２００２は、信号に応じて少なくとも１つのインダクタ又は少なくとも１つのコンデンサを介して電磁界を生成することを含む。ステップ２００４は、電磁界の一部を伝送媒体の外表面に結合して、長手方向に伝送媒体に沿う誘導電磁波として伝搬することを含む。伝送媒体は、配線を含み得る。
【０１６５】
それぞれの処理は図２０においては説明の簡略化のために一連のブロックとして図示及び記載されるが、あるブロックはここに図示及び記載されるものとは異なる順序で及び／又は他のブロックと同時に行われ得るため、請求項に記載される事項はブロックの順序によっては限定されないことが理解及び把握される。さらに、ここに記載される方法を実施するのに、記載されるすべてのブロックが必要となるわけではない。
【０１６６】
ここで図２１に、ここに記載される種々の態様によるコンピューティング環境のブロック図を示す。ここに記載される実施形態の種々の実施形態に追加的な関連事項を与えるために、図２１及び以降の説明は、本開示の種々の実施形態が実施され得る適切なコンピューティング環境２１００の簡単な概略説明を与えることを意図するものである。１以上のコンピュータで稼働することができるコンピュータ実行可能な命令の一般的文脈で実施形態が上述されてきたが、当業者であれば、実施形態は他のプログラムモジュールとの組合せにおいて、及び／又はハードウェアとソフトウェアの組合せとしても実施され得ることを認識するはずである。
【０１６７】
概略として、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造体などを備える。さらに、当業者であれば、発明の方法が、各々が１以上の関連のデバイスに動作可能に結合され得る単一プロセッサ又は複数プロセッサコンピュータシステム、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、その他パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、マイクロプロセッサに基づく又はプログラム可能な民生電子機器などを備える他のコンピュータシステム構成で実施され得ることが分かるはずである。
【０１６８】
ここで使用される処理回路は、プロセッサ、その他の特定用途向け集積回路などの特定用途向け回路、デジタルロジック回路、状態機械、プログラマブルゲートアレイ、又は入力信号若しくはデータを処理し、それに応じて出力信号若しくはデータを生成する他の回路を含む。なお、プロセッサの動作に応じてここに記載する機能及び構成も同様に処理回路によって実行され得る。
【０１６９】
特許請求の範囲で使用される用語「第１」、「第２」、「第３」などは、文脈からそうでないことが明らかでない限り、明瞭化のみを目的とするものであり、そうでない場合に時間的に何らかの順序を指示又は示唆するものではない。例えば、「第１の判定」、「第２の判定」及び「第３の判定」は、第１の判定が第２の判定よりも前に行われるべきこと、又はその逆などを指示又は示唆するものではない。
【０１７０】
ここでの実施形態のうちの説明した実施形態はまた、通信ネットワークを介してリンクされた遠隔処理デバイスによって特定のタスクが実行される分散コンピューティング環境において実施され得る。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカルメモリ記憶デバイス及びリモートメモリ記憶デバイスの双方に位置し得る。
【０１７１】
コンピューティングデバイスは、通常は様々な媒体を備え、それはコンピュータ可読記憶媒体及び／又は通信媒体を備え、これらの２つの用語は、以下に示すように相互に異なるものとして用いられる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な記憶媒体であればよく、揮発性及び不揮発性媒体、取り外し可能及び非取り外し可能媒体を備える。例示として、限定ではなく、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読命令、プログラムモジュール、構造化データ又は非構造化データなどの情報を記憶するための任意の方法又は技術との関係で実施され得る。
【０１７２】
コンピュータ可読記憶媒体は、以下に限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電子的に消去可能なプログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光学ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ若しくは他の磁気ストレージデバイス、又は所望の情報を記憶するのに使用され得る他の有体及び／若しくは非一時的媒体を備え得る。これに関して、ストレージ、メモリ又はコンピュータ可読媒体に対してここで適用される用語「有体」又は「非一時的」は、修飾子として、伝搬している一時的な信号自体のみを除外するものとして理解されるべきであり、伝搬している一時的な信号自体のみではない全ての標準的なストレージ、メモリ又はコンピュータ可読媒体に対する権利を放棄するものではない。
【０１７３】
コンピュータ可読記憶媒体は、１以上のローカル又はリモートコンピューティングデバイスによって、媒体に記憶された情報に関する様々な動作について、例えば、アクセス要求、照会、又は他のデータ取得プロトコルを介してアクセス可能である。
【０１７４】
通信媒体は、通常はコンピュータ可読命令、データ構造体、プログラムモジュール、又は変調データ信号、例えば、搬送波若しくは他の搬送機構などのデータ信号における他の構造化若しくは非構造化データを具現し、任意の情報配信又は搬送媒体を備える。用語「変調データ信号」又は信号とは、情報を１以上の信号に符号化するような態様で設定又は変更されたその特性の１以上を有する信号のことをいう。例示として、限定ではなく、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接有線接続などの有線媒体、並びに音響、ＲＦ、赤外線及び他の無線媒体などの無線媒体を備える。
【０１７５】
図２１を再度参照すると、基地局（例えば、基地局デバイス１５０４、マクロセルサイト１５０２又は基地局１６１４）又は中央局（例えば、中央局１５０１又は１６１１）を介して信号を送信及び受信し、又は基地局の少なくとも一部を構成するための例示の環境２１００を示す。例示の環境２１００の少なくとも一部分はまた、伝送デバイス１０１又は１０２に使用され得る。例示の環境はコンピュータ２１０２を備えることができ、コンピュータ２１０２は処理装置２１０４、システムメモリ２１０６及びシステムバス２１０８を含む。システムバス２１０８は、以下に限定されないが、システムメモリ２１０６を含むシステムコンポーネントを処理装置２１０４に結合する。処理装置２１０４は、種々の市販のプロセッサのいずれかであればよい。デュアルマイクロプロセッサ及び他のマルチプロセッサアーキテクチャが処理装置２１０４として利用されてもよい。
【０１７６】
システムバス２１０８は、様々な市販のバスアーキテクチャのいずれかを用いて（メモリコントローラ付きの、又はメモリコントローラなしの）メモリバス、周辺バス及びローカルバスにさらに相互接続可能な幾つかの種類のバス構造のいずれかであればよい。システムメモリ２１０６は、ＲＯＭ２１１０及びＲＡＭ２１１２を備える。基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）は、ＲＯＭ、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリに記憶可能であり、起動中などにコンピュータ２１０２内の要素間で情報を転送することを補助する基本ルーチンを含む。ＲＡＭ２１１２は、データをキャッシュするためのスタティックＲＡＭなどの高速ＲＡＭを備えることもできる。
【０１７７】
コンピュータ２１０２は内部ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２１１４（例えば、ＥＩＤＥ、ＳＡＴＡ）をさらに備え、内部ハードディスクドライブ２１１４はまた、適切なシャーシ（不図示）、（例えば、取り外し可能ディスケット２１１８から読み出し、又はそこに書き込む）磁気フロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）２１１６及び（例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク２１２２を読み、又はＤＶＤのような他の高容量光学媒体から読み出し、若しくはそこに書き込む）光学ディスクドライブ２１２０における外部的使用のために構成されることもできる。ハードディスクドライブ２１１４、磁気ディスクドライブ２１１６及び光学ディスクドライブ２１２０は、それぞれハードディスクドライブインターフェース２１２４、磁気ディスクドライブインターフェース２１２６及び光学ドライブインターフェース２１２８によってシステムバス２１０８に接続されることができる。外部ドライブ実装のためのインターフェース２１２４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）及び電気電子技術協会（ＩＥＥＥ）２１９４インターフェース技術の少なくとも一方又は両方を備える。他の外部ドライブ接続技術が、ここに記載される実施形態の検討事項内にある。
【０１７８】
ドライブ及びそれらの関連のコンピュータ可読記憶媒体は、データ、データ構造体、コンピュータ実行可能な命令などの不揮発性の記憶を与える。コンピュータ２１０２について、ドライブ及び記憶媒体は、適切なデジタル形式で任意のデータのストレージを格納する。上記のコンピュータ可読記憶媒体の説明はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、取り外し可能磁気ディスケット及びＣＤ又はＤＶＤなどの取り外し可能光学媒体について言及するが、当業者であれば、ジップドライバ、磁気カセット、フラッシュメモリカード、カートリッジなど、コンピュータによって読取り可能な他の種類の記憶媒体も例示の動作環境において使用され得ること、また、そのような記憶媒体のいずれもここに記載される方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含み得ることが分かるはずである。
【０１７９】
オペレーティングシステム２１３０、１以上のアプリケーションプログラム２１３２、他のプログラムモジュール２１３４及びプログラムデータ２１３６を備える多数のプログラムモジュールが、ドライブ及びＲＡＭ２１１２に記憶され得る。オペレーティングシステム、アプリケーション、モジュール及び／又はデータの全部又は一部は、ＲＡＭ２１１２においてキャッシュされてもよい。ここに記載されるシステム及び方法は、種々の市販のオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組合せを利用して実施可能である。処理装置２１０４によって実施及びあるいは実行され得るアプリケーションプログラム２１３２の例は、伝送デバイス１０１又は１０２によって実行されるダイバシティ選択決定を含む。
【０１８０】
ユーザは、例えばキーボード２１３８などの１以上の有線／無線入力デバイス及びマウス２１４０などのポインティングデバイスを介してコマンド及び情報をコンピュータ２１０２に入力することができる。他の入力デバイス（不図示）として、マイクロフォン、赤外線（ＩＲ）リモートコントロール、ジョイスティック、ゲームパッド、スタイラスペン、タッチパネルなどを備えることができる。これら及び他の入力デバイスは、システムバス２１０８に結合され得るが、パラレルポート、ＩＥＥＥ１３９４シリアルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ＩＲインターフェースなどの他のインターフェースによって接続され得る入力デバイスインターフェース２１４２を介して処理装置２１０４に接続されることが多い。
【０１８１】
モニタ２１４４又は他の種類の表示デバイスも、ビデオアダプタ２１４６などのインターフェースを介してシステムバス２１０８に接続され得る。代替の実施形態では、モニタ２１４４は、インターネット及びクラウドベースのネットワークを介することを含む任意の通信手段を介してコンピュータ２１０２に関連する表示情報を受信するための任意のディスプレイデバイス（例えば、ディスプレイを有する他のコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータなど）であってもよいことも分かるはずである。モニタ２１４４に加えて、コンピュータは、通常はスピーカ、プリンタなどの他の周辺出力デバイス（不図示）を備える。
【０１８２】
コンピュータ２１０２は、リモートコンピュータ２１４８などの１以上のリモートコンピュータへの有線通信及び／又は無線通信を介した論理接続を用いてネットワーク化環境で動作することができる。リモートコンピュータ２１４８は、ワークステーション、サーバコンピュータ、ルータ、パーソナルコンピュータ、可搬コンピュータ、マイクロプロセッサに基づくエンターテイメント機器、ピアデバイス又は他の一般的なネットワークノードであればよく、標準的には、コンピュータ２１０２に関して記載した要素の多く又は全てを備えるが、簡略化のために、メモリ／記憶デバイス２１５０のみを図示する。図示される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）２１５２及び／又はより大きなネットワーク、例えば、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）２１５４への有線／無線接続を備える。そのようなＬＡＮ及びＷＡＮネットワーキング環境は、オフィス及び会社では一般的であり、その全てがインターネットなどのグローバル通信ネットワークに接続することができるイントラネットなどの企業全体のコンピュータネットワークを促進する。
【０１８３】
ＬＡＮネットワーキング環境で使用される場合、コンピュータ２１０２は、有線及び／又は無線通信ネットワークインターフェースアダプタ２１５６を介してローカルネットワーク２１５２に接続されることができる。アダプタ２１５６は、ＬＡＮ２１５２に対する有線又は無線通信を促進することができ、それは、無線アダプタ２１５６と通信するためにそこに配置される無線ＡＰを備えることもできる。
【０１８４】
ＷＡＮネットワーキング環境で使用される場合、コンピュータ２１０２は、モデム２１５８を備えることができ、ＷＡＮ２１５４上の通信サーバに接続されることができ、又はインターネットなどによってＷＡＮ２１５４上で通信を確立するための他の手段を有する。モデム２１５８は、内部又は外部及び有線又は無線のデバイスであればよく、入力デバイスインターフェース２１４２を介したシステムバス２１０８に接続され得る。ネットワーク化された環境では、コンピュータ２１０２又はその部分に関して図示されるプログラムモジュールは、リモートメモリ／記憶デバイス２１５０に記憶され得る。図示されるネットワーク接続は例示であり、コンピュータ間の通信リンクを確立する他の手段が使用され得ることが分かるはずである。
【０１８５】
コンピュータ２１０２は、無線通信において動作可能に配置される任意の無線デバイス又はエンティティ、例えば、プリンタ、スキャナ、デスクトップ及び／又は可搬コンピュータ、可搬データアシスタント、通信衛星、無線検出可能なタグに関連する任意の機器若しくは場所（例えば、キオスク、売店、休憩室）並びに電話機と通信するように動作可能である。これは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ（Ｗｉ−Ｆｉ）及びＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）無線技術を備え得る。したがって、通信は、従来のネットワークにあるような所定構造のものであってもよいし、単に少なくとも２つのデバイス間のアドホック通信であってもよい。
【０１８６】
Ｗｉ−Ｆｉによって、自宅におけるソファー、ホテルの部屋のベッド又は職場の会議室から配線なしにインターネットへの接続が可能となる。Ｗｉ−Ｆｉは、そのようなデバイス、例えばコンピュータがデータを屋内及び屋外、基地局の範囲内のいずれかの場所と送受信することを可能とする、携帯電話で使用されるものと同様の無線技術である。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ、ａｇなど）といわれる無線技術を用いて安全で信頼性のある速い無線接続を提供する。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、コンピュータを相互に、インターネットに、及び（ＩＥＥＥ８０２．３又はイーサネットを用いることができる）有線ネットワークに接続するのに使用可能である。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、例えば、無認可の２．４及び５ＧＨｚ無線帯域において、又は両帯域（デュアルバンド）を含む製品とともに動作するので、ネットワークは多くのオフィスで使用される基本１０ＢａｓｅＴ有線イーサネットネットワークと同様の実世界性能を提供することができる。
【０１８７】
図２２は、ここに記載される開示事項の１以上の態様を実施及び利用することができるモバイルネットワークプラットフォーム２２１０の例示の実施形態２２００を表す。１以上の実施形態において、モバイルネットワークプラットフォーム２２１０は、本開示事項に関連する基地局（例えば、基地局デバイス１５０４、マクロセルサイト１５０２又は基地局１６１４）、中央局（例えば、中央局１５０１又は１６１１）又は伝送デバイス１０１若しくは１０２によって送信及び受信される信号を生成及び受信することができる。概略として、無線ネットワークプラットフォーム２２１０は、パケット交換（ＰＳ）トラフィック（例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）、フレームリレー、非対称転送モード（ＡＴＭ））及び回路交換（ＣＳ）トラフィック（例えば、音声及びデータ）の双方を促進し、ネットワーク化された無線電気通信の生成を制御するコンポーネント、例えば、ノード、ゲートウェイ、インターフェース、サーバ又は異種のプラットフォームを備え得る。非限定的な例として、無線ネットワークプラットフォーム２２１０は、電気通信搬送ネットワークに含まれることができ、他の箇所で述べたような搬送側コンポーネントとみなされ得る。モバイルネットワークプラットフォーム２２１０は、電話網２２４０（例えば、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）又は公衆携帯電話網（ＰＬＭＮ））又はシグナリングシステム＃７（ＳＳ７）ネットワーク２２７０のような旧来のネットワークから受信されたＣＳトラフィックをインターフェースすることができるＣＳゲートウェイノード２２２２を備える。回路交換ゲートウェイノード２２２２は、そのようなネットワークからの起こるトラフィック（例えば、音声）を許可及び認証することができる。さらに、ＣＳゲートウェイノード２２２２は、ＳＳ７ネットワーク２２７０を介して生成された移動性データ又はローミングデータ、例えば、メモリ２２３０に常駐できる訪問ロケーションレジスタ（ＶＬＲ）に記憶された移動性データにアクセスできる。さらに、ＣＳゲートウェイノード２２２２は、ＣＳに基づくトラフィック及びシグナリングとＰＳゲートウェイノード２２１８とをインターフェースする。一例として、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワークでは、ＣＳゲートウェイノード２２２２は、少なくともある程度ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）において実現され得る。ＣＳゲートウェイノード２２２２、ＰＳゲートウェイノード２２１８及びサービングノード２２１６の機能及び具体的動作は、電気通信のためにモバイルネットワークプラットフォーム２２１０によって利用される無線技術によって提供及び支配されることが分かるはずである。
【０１８８】
ＣＳ交換トラフィック及びシグナリングを受信及び処理することに加えて、ＰＳゲートウェイノード２２１８は、サービスされる移動体デバイスとのＰＳに基づくデータセッションを許可及び認証することができる。データセッションは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）で具現されるとともにＰＳゲートウェイノード２２１８を介してモバイルネットワークプラットフォーム２２１０とインターフェースされることができるワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）２２５０、企業ネットワーク２２７０及びサービスネットワーク２２８０のような、無線ネットワークプラットフォーム２２１０の外部のネットワークと交換されるトラフィック又はコンテンツを備えることができる。なお、ＷＡＮ２２５０及び企業ネットワーク２２６０は、少なくともある程度ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）のようなサービスネットワークを具現することができる。技術リソース２２１７で利用可能な無線技術レイヤに基づいて、パケット交換ゲートウェイノード２２１８は、データセッションが確立される場合にパケットデータプロトコルのコンテキストを生成することができ、パケット化されたデータのルーティングを促進する他のデータ構造体も生成され得る。その目的のため、一形態では、ＰＳゲートウェイノード２２１８は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークなどの異種無線ネットワークとのパケット化通信を促進することができるトンネルインターフェース（３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワーク（不図示）において、例えばトンネル終端ゲートウェイ（ＴＴＧ））を備えることができる。
【０１８９】
実施形態２２００では、無線ネットワークプラットフォーム２２１０はまた、技術リソース２２１７内の利用可能な無線技術レイヤに基づいて、ＰＳゲートウェイノード２２１８を介して受信されるデータストリームの種々のパケット化フローを伝達するサービングノード２２１６を備える。なお、ＣＳ通信に主に依存する技術リソース２２１７に対して、サーバノードはＰＳゲートウェイノード２２１８に依存することなくトラフィックを配信することができ、例えば、サーバノードは、少なくともある程度モバイル交換センタを具現することができる。一例として、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳネットワークにおいて、サービングノード２２１６は、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）で具現され得る。
【０１９０】
パケット化通信を利用する無線技術について、無線ネットワークプラットフォーム２２１０におけるサーバ２２１４は、複数の異種のパケット化データストリーム又はフローを生成する多数のアプリケーションを実行し、そのようなフローを管理（例えば、スケジューリング、待ち行列処理、フォーマット・・・）することができる。そのようなアプリケーションは、無線ネットワークプラットフォーム２２１０によって提供される標準サービス（例えば、プロビジョニング、課金、カスタマーサポート・・・）に対するアドオン構成を備えることができる。データストリーム（例えば、音声呼又はデータセッションの部分であるコンテンツ）は、データセッションの許可／認証及び開始のためのＰＳゲートウェイノード２２１８へ、及びその後の通信のためのサービングノード２２１６に伝達されることができる。アプリケーションサーバに加えて、サーバ２２１４はユーティリティサーバを含み、ユーティリティサーバはプロビジョニングサーバ、運用及び保守サーバ、少なくともある程度、認証局及びファイアーフォールその他のセキュリティ機構を実装することができるセキュリティサーバなどを備えることができる。一形態では、セキュリティサーバは、無線ネットワークプラットフォーム２２１０を介してサービングされる通信を安全化して、ＣＳゲートウェイノード２２１２及びＰＳゲートウェイノード２２１８が規定することができる許可及び認証手順に加えてネットワークの動作及びデータ完全性を確実にする。さらに、プロビジョニングサーバは、ＷＡＮ２２５０又は全地球測位システム（ＧＰＳ）ネットワーク（不図示）など、異種のサービスプロバイダによって運用されるネットワークのような外部ネットワークからのサービスをプロビジョンすることができる。プロビジョニングサーバはまた、より多くのネットワークカバレッジを提供することによって無線サービスカバレッジを強化する図１に示す分散アンテナネットワークのような（例えば、同じサービスプロバイダによって配備及び運用される）無線ネットワークプラットフォーム２２１０に関連するネットワークを介してカバレッジをプロビジョンすることができる。図７、８及び９に示すような中継器デバイスはまた、ＵＥ２２７５によって加入者サービス体験を向上するためにネットワークカバレッジを改善する。
【０１９１】
なお、サーバ２２１４は、マクロネットワークプラットフォーム２２１０の機能を少なくともある程度与えるように構成された１以上のプロセッサを備えることができる。この目的のため、１以上のプロセッサは、例えば、メモリ２２３０に記憶されたコード命令を実行することができる。サーバ２２１４は、前述したのと実質的に同様の態様で動作するコンテンツマネージャ２２１５を備え得ることが分かるはずである。
【０１９２】
例示の実施形態２２００では、メモリ２２３０は、無線ネットワークプラットフォーム２２１０の動作に関連した情報を記憶することができる。他の動作情報が、無線プラットフォームネットワーク２２１０を介してサービスされる移動体デバイスのプロビジョニング情報、加入者データベース、アプリケーションインテリジェンス、例えば、販促料金、定額プログラム、クーポンキャンペーンなどの価格付け手法、異種無線の動作のための電気通信プロトコルに準拠する技術仕様、又は無線技術レイヤなどを備え得る。メモリ２２３０はまた、電話網２２４０の少なくとも１つ、ＷＡＮ２２５０、企業ネットワーク２２６０又はＳＳ７ネットワーク２２７０からの情報を記憶することができる。一形態では、メモリ２２３０は、例えば、データストアコンポーネントの部分として、又は遠隔的に接続されたメモリストアとしてアクセスされ得る。
【０１９３】
開示事項の種々の態様に対する関連を与えるために、図２２及び以降の説明は、開示事項の種々の態様が実施され得る適切な環境の簡単な概略説明を与えることを意図するものである。１つのコンピュータ及び／又は複数のコンピュータで稼働するコンピュータプログラムのコンピュータ実行可能命令の一般的文脈で主題が上述されてきたが、当業者であれば、開示事項は他のプログラムモジュールとの組合せにおいても実施され得ることを認識するはずである。概略として、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、及び／又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造体などを備える。
【０１９４】
図２３は、通信デバイス２３００の例示の実施形態を示す。通信デバイス２３００は、本開示によって（図１５、１６Ａ及び１６Ｂにおいて）言及される移動体デバイス及び建造物内デバイスなどのデバイスの例示的実施形態となり得る。
【０１９５】
通信デバイス２３００は、有線及び／又は無線送受信機２３０２（ここでは、送受信機２３０２）、ユーザインターフェース（ＵＩ）２３０４、電源２３１４、位置決定受信機２３１６、移動センサ２３１８、方角センサ２３２０、及びこれらの動作を管理するためのコントローラ２３０６を備え得る。送受信機２３０２は、数例を挙げると、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＷｉＦｉ、ＤＥＣＴ又はセルラ通信技術などの短距離又は長距離無線アクセス技術に対応することができる（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＺｉｇｂｅｅ（登録商標）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ  Ｇｒｏｕｐ及びＺｉｇｂｅｅ（登録商標）Ａｌｌｉａｎｃｅによってそれぞれ商標登録されている）。セルラ技術は、例えば、ＣＤＭＡ−ＩＸ、ＵＭＴＳ／ＨＳＤＰＡ、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ、ＴＤＭＡ／ＥＤＧＥ、ＥＶ／ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、ＳＤＲ、ＬＴＥ、そして出現する場合の他の次世代無線通信技術を含み得る。送受信機２３０２はまた、回路交換有線アクセス技術（ＰＳＴＮなど）、パケット交換有線アクセス技術（ＴＣＰ／ＩＰ、ＶｏＩＰなど）及びその組合せに対応するように適合され得る。
【０１９６】
ＵＩ２３０４は、通信デバイス２３００の動作を操作するローラボール、ジョイスティック、マウス又はナビゲーションディスクなどのナビゲーションメカニズム付きの押下げ式又はタッチ感応式キーパッド２３０８を含み得る。キーパッド２３０８は、通信デバイス２３００のハウジングアセンブリの一体化部分であってもよいし、繋がれた有線インターフェース（ＵＳＢケーブルなど）又は例示のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に対応した無線インターフェースによってそれに動作可能に結合された独立したデバイスであってもよい。キーパッド２３０８は、電話機で一般的に使用される数字キーパッド及び／又はアルファベットキーのＱＷＥＲＴＹキーパッドであってもよい。ＵＩ２３０４は、白黒若しくはカラーＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）又は通信デバイス２３００のエンドユーザに画像を伝達するための他の適切な表示技術などのディスプレイ２３１０をさらに含み得る。ディスプレイ２３１０がタッチ感応式である一実施形態では、キーパッド２３０８の一部又は全部がナビゲーション構成とともにディスプレイ２３１０によって提示されてもよい。
【０１９７】
ディスプレイ２３１０は、ユーザ入力を検出するためのユーザインターフェースとしても作用するタッチスクリーン技術を用いてもよい。タッチスクリーンディスプレイとして、通信デバイス２３００は、指の接触でユーザによって選択され得るグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）要素を有するユーザインターフェースを提示するように構成されてもよい。タッチスクリーンディスプレイ２３１０では、ユーザの指のどれだけの表面積がタッチスクリーンディスプレイの一部分に置かれたかを検出する容量性、抵抗性又は他の形態の検知技術が装備され得る。この検知情報は、ＧＵＩ要素の操作又はユーザインターフェースの他の機能を制御するのに使用され得る。ディスプレイ２３１０は、通信デバイス２３００のハウジングアセンブリの一体化部分であってもよいし、繋がれた有線インターフェース（ケーブルなど）又は無線インターフェースによってそれに通信可能に結合された独立したデバイスであってもよい。
【０１９８】
ＵＩ２３０４はまた、低音量オーディオ（人間の耳の付近で聞き取られるオーディオ）及び高音量オーディオ（ハンズフリー操作に対するスピーカフォンなど）を伝達するためのオーディオ技術を利用するオーディオシステム２３１２を含み得る。オーディオシステム２３１２は、エンドユーザの可聴信号を受信するためのマイクロフォンをさらに含み得る。オーディオシステム２３１２はまた、音声認識アプリケーションに使用されてもよい。ＵＩ２３０４は、静止画又は動画を撮影するための電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラなどの画像センサ２３１３をさらに含み得る。
【０１９９】
電源２３１４は、通信デバイス２３００のコンポーネントにエネルギーを供給して長距離又は短距離の可搬通信を促進するために、交換可能及び再充電可能なバッテリのような一般的な電力管理技術、給電調整技術及び／又は充電システム技術を利用することができる。代替的に又は組合せにおいて、充電システムは、ＵＳＢポート又は他の適切なテザリング技術のような物理インターフェースを介して供給されるＤＣ電力などの外部電源を利用してもよい。
【０２００】
位置決定受信機２３１６は、ＧＰＳ衛星コンステレーションによって生成された信号に基づいて通信デバイス２３００の位置を特定するためのアシスト型ＧＰＳの能力がある全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機などの位置決定技術を利用することができ、これはナビゲーションなどの位置決定サービスを促進するために使用され得る。移動センサ２３１８は、加速度計、ジャイロスコープ、又は三次元空間における通信デバイス２３００の動きを検出する他の適切な移動検知技術を利用することができる。方角センサ２３２０は、通信デバイス２３００の方角（北、南、西及び東、そして度、分又は他の適切な方角メトリックにおける合成方角）を検出する磁気計などの方角検知技術を利用することができる。
【０２０１】
通信デバイス２３００は、送受信機２３０２を用いて、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）及び／又は信号到来時間（ＴＯＡ）若しくは飛行時間（ＴＯＦ）測定値を利用することなどの検知技術によってセルラ、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又は他の無線アクセスポイントの近接を判定することもできる。コントローラ２３０６は、コンピュータ命令を実行し、通信デバイス２３００の前述のコンポーネントによって供給されるデータを制御及び処理するためのＦｌａｓｈ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ又は他のストレージ技術などの関連するストレージメモリとともに、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路及び／又はビデオプロセッサなどのコンピューティング技術を利用することができる。
【０２０２】
図２３に示さない他のコンポーネントが、本開示の１以上の実施形態において使用され得る。例えば、通信デバイス２３００は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード又はユニバーサル集積回路カード（ＵＩＣＣ）などの識別モジュールを追加又は除去するためのスロットを含み得る。ＳＩＭ又はＵＩＣＣカードは、加入者サービスを識別し、プログラムを実行し、加入者データを記憶するなどのために使用され得る。
【０２０３】
本明細書において、「記憶する」、「ストレージ」、「データストア」、「データストレージ」、「データベース」並びに実質的にコンポーネントの動作及び機能に関する他の何らかの情報記憶コンポーネントなどの用語は、「メモリコンポーネント」、「メモリ」において具現されるエンティティ、又はメモリを備えるコンポーネントについて言及するものである。ここに記載されるメモリコンポーネントは、揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであればよく、又は揮発及び不揮発性メモリ、例示として、限定ではなく、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ディスクストレージ及びメモリストレージを備え得ることが分かるはずである。また、不揮発性メモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）又はフラッシュメモリに含まれ得る。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして作用するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備え得る。例示として、限定ではなく、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、ｅｎｈａｎｃｅｄＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、ＳｙｎｃｈｌｉｎｋＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）及び直接ＲａｍｂｕｓＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）など多数の形態で入手可能である。さらに、ここでのシステム又は方法の開示のメモリコンポーネントは、これら及び他の適切な種類のメモリを、それを備えることに限定されずに、備えるものである。
【０２０４】
さらに、開示事項は、単一のプロセッサ又は複数のプロセッサのコンピュータシステム、ミニコンピューティングデバイス、メインフレームコンピュータ、その他パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス（例えば、ＰＤＡ、電話機、スマートフォン、時計、タブレットコンピュータ、ネットブックコンピュータなど）、マイクロプロセッサに基づく又はプログラマブル民生用若しくは業務用電子機器などを備える他のコンピュータシステム構成で実施され得る。説明した形態はまた、通信ネットワークを介してリンクされた遠隔処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施可能であるが、開示事項の全部でない場合には一部の態様がスタンドアロンコンピュータで実施され得る。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカル及びリモートメモリ記憶デバイスの双方に配置され得る。
【０２０５】
ここに記載される実施形態の一部は、人工知能（ＡＩ）を採用してここに記載される１以上の構成の自動化を促進することもできる。例えば、伝達効率を最大化するために、候補周波数、変調方式、ＭＩＭＯモード及び／又は誘導波モードを評価及び選択するように選択的なトレーニングコントローラ２３０において人工知能が用いられてもよい。実施形態は（例えば、既存の通信ネットワークへの付加の後に最大値／利益を与える取得セルサイトを自動的に識別することとの関係において）、その種々の実施形態を実施するための種々のＡＩに基づく手法を採用することができる。さらに、分類子が、取得ネットワークの各セルサイトの順位又は優先度を特定するのに採用され得る。分類子は、入力属性ベクトルｘ＝（ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、・・・、ｘｎ）を、入力がクラスに属する信頼度、すなわちｆ（ｘ）＝信頼度（クラス）にマッピングする。そのような分類は、自動的に実行されることをユーザが望むアクションを予測又は推測するのに、確率的及び／又は統計に基づく解析（例えば、解析ユーティリティ及びコストを考慮に入れる）を利用することができる。サポートベクトル機械（ＳＶＭ）は、利用され得る分類子の一例である。ＳＶＭは、可能な入力の空間における超曲面を見出すことによって動作し、超曲面は非トリガイベントからトリガ基準を分離することを試行する。直感的に、これは、トレーニングデータに近いが同一ではないテストデータに対して分類を正す。他の有向及び無向モデル分類アプローチは、例えば、様々なパターンの独立性を提供するｎａｉｖｅ  Ｂａｙｅｓ、Ｂａｙｅｓｉａｎネットワーク、決定ツリー、ニューラルネットワーク、ファジー論理モデル及び確率的分類モデルを備える。ここで使用される分類はまた、優先度のモデルを展開するのに利用される統計的逆行を含む。
【０２０６】
容易に分かるように、実施形態の１以上は、明示的に（例えば、包括的なトレーニングデータを介して）トレーニングされ、また、暗示的に（例えば、ＵＥの挙動を観察すること、操作者の選好、履歴情報、外部からの情報を受信することを介して）トレーニングされる分類子を採用することができる。例えば、ＳＶＭは、分類子コンストラクタ及び構成選択モジュール内の学習又はトレーニング段階を介して構成され得る。したがって、分類子は、以下に限定されないが、取得セルサイトのどれが最大数の加入者に利益をもたらすか、及び／又は取得セルサイトのどれが既存の通信ネットワークカバレッジに最小値を付加するのかなどの所定の基準に従う決定を含む多数の機能を自動的に学習及び実行するように使用され得る。
【０２０７】
本願におけるいくつかの文脈で使用するように、ある実施形態では、用語「コンポーネント」、「システム」などは、コンピュータ関連エンティティ、又は１以上の具体的機能を有する操作可能なデバイスに関連するエンティティのことをいい、又はそれを備え、エンティティは、ハードウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、又は実行中ソフトウェアのいずれかであればよい。一例として、コンポーネントは、以下に限られないが、プロセッサ上で稼働している処理、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なもの、実行のスレッド、コンピュータ実行可能命令、プログラム及び／又はコンピュータであればよい。例示であって限定ではなく、サーバ上で稼働しているアプリケーション及びサーバの双方はコンポーネントとなり得る。１以上のコンポーネントは、処理及び／又は実行のスレッド内に存在し、コンポーネントは１つのコンピュータに局所化され、及び／又は２以上のコンピュータ間で分散され得る。さらに、これらのコンポーネントは、そこに記憶された種々のデータ構造体を有する種々のコンピュータ可読媒体から実行可能である。コンポーネントは、１以上のデータパケットを有する信号によるなどして（例えば、ローカルシステムにおいて、分散システムにおいて、及び／又は信号を介して他のシステムとインターネットなどのネットワークを介して他のコンポーネントと相互作用する１つのコンポーネントからのデータ）、ローカル及び／又はリモートな処理を介して通信し得る。他の例として、コンポーネントは、プロセッサによって実行されるソフトウェア又はファームウェアアプリケーションによって作動される電気又は電子回路によって作動される機械部品によって提供される特定の機能を有するデバイスであればよく、プロセッサはデバイスの内部又は外部にあればよく、ソフトウェア又はファームウェアアプリケーションの少なくとも一部を実行する。さらに他の例として、コンポーネントは、機械的部品なしに電子コンポーネントを介して特定の機能を提供するデバイスであればよく、電子コンポーネントは、電子コンポーネントの機能を少なくともある程度与えるソフトウェア又はファームウェアを実行するプロセッサをそこに備えことができる。種々のコンポーネントを別個のコンポーネントとして示したが、例示の実施形態から逸脱することなく、複数のコンポーネントが単一のコンポーネントとして実装され得ること、又は単一のコンポーネントが複数のコンポーネントとして実装され得ることが分かるはずである。
【０２０８】
また、種々の実施形態が、方法、標準プログラミング及び／又はエンジニアリング技術を用いるデバイス又は製造物品として実施されて、開示事項を実施するようにコンピュータを制御するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はこれらの任意の組合せを生成することができる。ここで使用される用語「製造物品」は、コンピュータ可読デバイス又はコンピュータ可読記憶／通信媒体にアクセス可能な任意のコンピュータプログラムを包含するものである。例えば、コンピュータ可読記憶媒体は、以下に限定されないが、磁気記憶デバイス（例えば、ハードディスク、フロッピディスク、磁気ストリップ）、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、及びフラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）を含み得る。もちろん、当業者であれば、種々の実施形態の範囲又は趣旨を逸脱することなく、この構成に対して多数の変形がなされ得ることを認識するはずである。
【０２０９】
さらに、単語「例」及び「例示」は、例又は例示として作用することを意味するようにここで用いられる。「例」又は「例示」としてここに記載されるいずれの実施形態又は設計も、必ずしも他の実施形態又は設計に対して好適又は有利なものとして解釈されるわけではない。逆に、例又は例示という用語の使用は、具体的態様でコンセプトを提示することが意図されている。本願で使用されるように、用語「又は／若しくは」は、排他的な「又は／若しくは」ではなく、包含的な「又は／若しくは」を意味するものである。すなわち、特に断りがない限り、又は文脈から明らかでない限り、「ＸがＡ又はＢを採用する」は、自然な包含的順列のいずれかを意味するものである。すなわち、ＸがＡを採用する場合、ＸがＢを採用する場合、又はＸがＡ及びＢの双方を採用する場合、「ＸがＡ又はＢを採用する」は、前述の例のいずれかの下で満足される。さらに、本願及び付属の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、特に断りがない限り、又は文脈から単数形が指示されていることが明らかでない限り、「１以上の」を意味するものと一般に解釈されるべきである。
【０２１０】
さらに、「ユーザ機器」、「移動局」、「移動体」、「加入者局」、「アクセス端末」、「端末」、「ハンドセット」、「移動体デバイス」（及び／又は同様の語を表す用語）などの用語は、データ、制御、音声、映像、音、ゲーム又は実質的にあらゆるデータストリーム若しくはシグナリングストリームを受信又は伝達する無線通信サービスの加入者又はユーザによって利用される無線デバイスをいうものである。上述の用語は、ここで及び関係する図面を参照して互換可能に利用される。
【０２１１】
またさらに、用語「ユーザ」、「加入者」、「顧客／カスタマー」、「消費者」などは、文脈が用語間の特定の区別を保証しない限り、全体を通して相互に互換可能に採用される。そのような用語は、人間のエンティティ、又は模擬された視界、音認識などを提供できる人工知能（例えば、少なくとも複雑な数学的な式に基づいて推測を行う能力）によって援助される自動化されたコンポーネントのことをいうことが理解されるべきである。
【０２１２】
ここに採用されるように、用語「プロセッサ」とは、単一コアプロセッサ、ソフトウェアでマルチスレッド化された実行能力を有する単一プロセッサ、マルチコアプロセッサ、ソフトウェアでマルチスレッド化された実行能力を有するマルチコアプロセッサ、ハードウェアでマルチスレッド化された技術を有するマルチコアプロセッサ、並列プラットフォーム、及び分散共有メモリを有する並列プラットフォームを、備えることに限定されないが、備える実質的にあらゆるコンピューティング処理装置又はコンピューティング装置のことをいう。さらに、プロセッサは、ここに記載される機能を実行するように設計された集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、コンプレックス・プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＣＰＬＤ）、個々のゲート又はトランジスタロジック、個々のハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組合せのことをいう。プロセッサは、スペース使用率を最適化し、又はユーザ機器の性能を高めるために、以下に限定されないが、分子及び量子ドットに基づくトランジスタ、スイッチ及びゲートなどのナノスケールアーキテクチャを利用することができる。プロセッサはまた、コンピューティング処理装置の組合せとして実施され得る。
【０２１３】
ここで使用される「データストレージ」、「データストレージ」、「データベース」及びコンポーネントの動作及び機能に関係する実質的にあらゆる他の情報記憶コンポーネントなどの用語は、「メモリコンポーネント」、「メモリ」において具現されるエンティティ、又はメモリを備えるコンポーネントについて言及するものである。ここに記載されるメモリコンポーネント又はコンピュータ可読記憶媒体は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであればよく、又は揮発性及び不揮発性メモリを含み得ることが分かるはずである。
【０２１４】
上述したものは、種々の実施形態の単なる例を含む。もちろん、これらの例を記載する目的のため、構成要素又は方法の全ての可能な組合せを記載することは可能ではないが、当業者であれば、本実施形態の多数の更なる組合せ及び順列が可能であることを認識することができる。したがって、ここに開示及び／又は特許請求される実施形態は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内のものとなる全てのそのような変更例、変形例及びバリエーションを包含するものである。またさらに、用語「含む」が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかで使用されるという点で、そのような用語は、特許請求の範囲において転換語として利用される場合に「備える」が解釈されるように、用語「備える」と同様に包含的であるものとする。
【０２１５】
さらに、フロー図は、「開始」及び／又は「続く」の表示を含むことがある。「開始」及び「続く」は、表されたステップが他のルーチンとの関連で適宜含まれ、あるいは使用され得ることを反映する。この文脈において、「開始」は、表される最初のステップの開始を示し、具体的に図示されない他のアクティビティが先行し得る。また、「続く」は、表されるステップが複数回実行され得ること及び／又は具体的に図示されない他のアクティビティが継続し得ることを反映する。また、フロー図は、ステップの特定の順序を示すが、偶発性の原理が維持されることを条件として他の順序が同様に可能である。
【０２１６】
ここで使用され得る用語「〜に動作可能に結合され」、「〜に結合され」及び／又は「結合する」は、アイテム間を直接結合すること及び／又は１以上の介在アイテムを介してアイテム間を間接的に結合することを含む。そのようなアイテム及び介在アイテムは、これらに限定されないが、接合部、通信経路、構成部材、回路素子、回路、機能ブロック及び／又はデバイスを含む。間接的な結合の例として、信号における情報の形態、性質又は形式を修正することによって第１のアイテムから第２のアイテムに搬送される信号が１以上の介在アイテムによって修正され得るが、それでも信号における情報の１以上の要素が、第２のアイテムによって認識され得る態様で搬送される。間接的な結合の更なる例において、１以上の介在アイテムにおける行為及び／又は反応の結果として、第１のアイテムにおける行為は第２のアイテムに反応をもたらし得る。
【０２１７】
具体的な実施形態をここに説明及び記載したが、同一又は類似の目的を達成する任意の構成が本開示によって記載又は図示される実施形態に代替され得ることが理解されるべきである。本開示は、種々の実施形態のいずれか及び全部の適合例又は変形例をカバーすることを意図している。上記実施形態の組合せ及びここに具体的に記載されない他の実施形態が、本開示において使用され得る。例えば、１以上の実施形態からの１以上の構成が、１以上の他の実施形態の１以上の構成に組み合わせられてもよい。１以上の実施形態において、肯定的に記載される構成は、他の構造的及び／又は機能的構成によって置換されて、又は置換されずに、否定的に記載されて実施形態から除外されることもある。本開示の実施形態に関して説明したステップ又は機能は、任意の順序で実行され得る。本開示の実施形態に関して説明したステップ又は機能は、単独で、又は本開示の他のステップ若しくは機能との組合せにおいて、そして他の実施例から若しくは本開示において説明されていない他のステップから実行され得る。また、ある実施形態に関して説明した構成のすべてよりも多い又は少ない構成が利用されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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