(57)【要約】  通信システムは、複数の通信リンク、好ましくは、異なる通信媒体を使用するリンクを使用する。複数の通信リンクは、大量のデータを搬送するように構成された光ファイバケーブルを使用するが、高レイテンシを有する、高レイテンシ／高帯域幅のリンクを含んでもよい。また、通信リンクは、電波の空間波伝搬を使用して実施され、地球の表面のかなりの部分にわたって、比較的低いレイテンシで比較的少量のデータを搬送するように構成された低レイテンシ／低帯域幅のリンクを含んでもよい。低レイテンシ／低帯域幅リンクは、送信アンテナシステムを使用し、ここで、送信サイトでのアンテナ高さ、地面のタイプ、周囲の区域の地形などの態様は、伝搬の方向および角度を最適化するように調整される。これらおよび他の態様の制御は、送信アンテナと受信アンテナとの間のホップ数および各ホップの跳躍距離を管理することによって、無線リンクの予測可能性および信頼性を高める。２つの通信リンクは、金融商品の売買などの様々な活動を調整するために一緒に使用されてもよい。
2020536469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局と受信局との間を通る光ファイバを有する通信リンクであって、前記通信リンクは、前記送信局と前記受信局との間で前記光ファイバを使用してコマンドデータを送るように構成され、前記コマンドデータは、１つまたは複数のコマンドを含む、通信リンクと、
前記送信局に結合され、送信サイトに配置された送信アンテナと、
前記受信局に結合された受信アンテナであって、前記受信アンテナは、前記送信アンテナからリモートに配置される、受信アンテナと
を含み、前記送信アンテナは、地面が前記送信アンテナから離れて前記受信アンテナの方向に下向きに傾斜するところに位置決めされ、
前記送信サイトおよび受信器サイトは、空間波伝搬を介して通信し、
前記送信アンテナおよび受信アンテナは、少なくとも１つの跳躍帯（skip zone）によって分離され、
前記送信局は、前記送信局から前記受信局にトリガデータを無線で送信するように構成され、
前記トリガデータは、前記１つまたは複数のコマンドのうちの少なくとも１つを識別する識別子を含み、
前記コマンドデータは、データの第１のコレクション（collection）によって定義され、データの前記第１のコレクションは、第１の総サイズ（overall size）を有し、前記トリガデータは、データの第２のコレクションによって定義され、データの前記第２のコレクションは、第２の総サイズを有し、前記第１の総サイズは、前記第２の総サイズ以上である、システム。
【請求項２】
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナは、所定の周波数および伝搬角度での少なくとも１つの跳躍帯だけ離れている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記下向きの傾斜は、水平から約３度下の角度に進む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記下向きの傾斜は、約３０／１０００と約４０／１０００との間の塩分濃度を有する水域内で終わる、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記送信アンテナは、塔に取り付けられ、前記塔は、前記地面の上の前記送信アンテナの高さを調整するために上がりまたは下がるように動作可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記送信アンテナは、水によって囲まれた塔に取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記塔は、約３０／１０００と約４０／１０００との間の塩分濃度を有する水域内に位置決めされた浮遊デバイスに取り付けられる、請求項６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明の一実施例は、例えば、高レイテンシ／高帯域幅リンクに関連して使用される低レイテンシ／低データ帯域幅リンク内のアンテナシステムの位置の最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の技術的改善は、膨大な距離にまたがって通信する能力を劇的に改善した。広範囲の光ファイバネットワークおよび衛星ネットワークが、今や、世界の離れた部分が互いと通信することを可能にする。しかし、大西洋または太平洋にまたがるなど、これらの長い距離にまたがることによって、光ファイバケーブルが、約６０ミリ秒以上のラウンドトリップレイテンシまたはタイムラグをこうむる可能性がある。衛星通信は、さらに長いラグタイムを経験する可能性がある。多くの場合に、この高レイテンシは、通信媒体および通信機器に固有なので、これを克服することはできない。たとえば、光は、自由空間を介して同一距離を移動する電波より３０〜４０％低速で光ファイバを移動する可能性がある。光ファイバネットワークは、通常、レイテンシをさらに増加させる複数のリピータを必要とする。一般に、複数の状況では問題ではないが、この高レイテンシは、時間に敏感なアクティビティ、特に複雑なロジックを必要とし、かつ／または素早く変化する条件に依存する、時間に敏感なアクティビティの実行において許容できない遅延を引き起こす可能性がある。これらのレイテンシ問題は、たとえば、少数の例を挙げると、分散コンピュータシステムの動作および／または同期化、地理的に大きいセンサアレイを用いる科学実験、遠隔医療／診断アクティビティなどにおいて、多数のアクティビティに関する問題を生じる可能性がある。１つの特定の例では、世界市場で有価証券または他の金融商品を売買する注文は、通常、光ファイバ線、同軸ケーブル、またはマイクロ波通信リンクを使用するシステムを介してデータおよび命令を搬送する通信リンクに頼る。光ファイバ線を介する高レイテンシによって引き起こされるものなどの注文を実行する際の全ての遅延が、重大な金融的損失につながる可能性がある。
【０００３】
ラジオ通信によって長距離にまたがって情報を送るために、無線信号は、地球にまたがって長距離を移動するために、信号が地球と上層大気との間で「バウンド」する空間波伝搬を利用することができる。これは、通信が見通し線を超えて素早く移動することを有利にもたらすことができる。しかし、これは、送信された信号が所期の受信局に絶対に達しない可能性があることをも意味する可能性がある。その信号がその特定の位置では絶対に地球に戻らない可能性があるからである。送信された信号が空間波伝搬を介して地球上の特定の位置に達する可能性の予測は、空間波伝搬が、気象条件、黒点周期、太陽放射、時刻、所望の送信周波数、アンテナのタイプ、地上のアンテナの高さ、および送信サイトの周囲の地面の地形などの複数の関連しない変数によって影響されることを考慮すると、難題になる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明の一実施例は、例えば、高レイテンシ／高帯域幅リンクに関連して使用される低レイテンシ／低データ帯域幅リンク内のアンテナシステムの位置の最適化に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
独自の通信のシステムおよび方法が、上で述べたレイテンシ問題ならびに他の問題に対処するために開発された。この通信システムでは、コマンドデータは、トリガデータが受信される前（またはこれと同時）に、受信局で受信されるように送信される。コマンドデータは、１つまたは複数のアクションを行うためにコンピュータおよび／または機械デバイスなどの機械を制御する１つまたは複数のディレクティブ、命令、アルゴリズム、および／またはルールを含む。たとえば、１つの形のコマンドデータは、ある価格レベルで、範囲で、および／または他の条件に基づいて、特定のオプションまたは株を売りかつ／または買うプログラムを含む。コマンドデータは、通常（全ての状況においてではない）、トリガデータよりサイズが大きく、コマンドデータは、同一のデータ帯域幅を有する通信リンクを介する送信に、トリガデータより長時間を要するようになっている。トリガデータは、実行すべきコマンドデータ内の１つまたは複数のコマンドを識別する情報を含む。たとえば、トリガデータは、特定の価格（１つまたは複数）で購入すべき特定の株（１つまたは複数）を識別する、コマンドデータ内の１つまたは複数の特定のオプションを識別することができる。
【０００６】
１つの例では、コマンドデータは、光ファイバケーブルを介するなど、高帯域幅および高レイテンシを有する通信リンクを介して送信され、トリガデータは、電離圏から電波を屈折させかつ／または散乱させることによる空間波伝搬を介するなど、低帯域幅および低レイテンシを有する通信リンクを介して送信される。相対的に小さいサイズのトリガデータは、トリガデータが光ファイバケーブルによって提供される高帯域幅高レイテンシ通信リンクを介して送信される場合より素早く、受信局で受信され得る。この通信のシステムおよび方法は、リモートな場所での長距離を介する金融取引などの複雑な時間に敏感なアクションを実行する時間を劇的に短縮する。１つの形で、この技法は、大西洋横断通信など、電波地平線を超えてアクションをリモートに実行するのに使用される。この技法は、一方向タイプの通信または双方向タイプの通信にさえ適合され得る。
【０００７】
この独自の通信のシステムおよび方法は、１つの例では、複数の通信リンクを使用する。１つの形で、通信リンクは、異なる通信媒体を使用する。そのようなシステムは、たとえば、市場イベント、ニュースレポート、所定の日時、および類似物とすることのできるトリガするイベントの前に、高レイテンシ／高帯域幅リンクを介して事前にプログラムされたコマンドまたはルールの大きいコレクションを送信するのに使用され得る。ルールまたは事前にプログラムされたアクションのこのセットは、実行可能プログラムに対するソフトウェアアップデートとしてまたはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のファームウェアアップグレードとして送られ得る。トリガするイベントが発生する時に、トリガデータは、低レイテンシ／低帯域幅リンクのみを介して、または両方のリンクを介して送られ、事前にプログラムされたコマンドが計画通りに実行されることを引き起こすことができる。
【０００８】
本システムの１つの例では、低レイテンシ／低帯域幅通信リンクは、光ファイバケーブルを介して動作しているパケット交換ネットワークとすることのできる、より高レイテンシ／高帯域幅通信リンクと協力してデータを送信するのに電波を使用する。そのような組合せは、高レイテンシリンクと低レイテンシリンクとの間の大きく変化する差を伴う様々な組合せを含むことができる。低レイテンシリンクは、北米と欧州との間の伝搬経路を介して送信するのに短波（ＨＦ）の電波を使用することができる。電波は、たとえば、２０〜２５ｍｓ以下の一方向レイテンシ（４０〜５０ｍｓラウンドトリップ）を伴って送信することができる。より高レイテンシのリンクは、異なる伝搬経路を介して、または、おそらくは、たとえば一方向で約３０ｍｓ以上、両方向で６０ｍｓ以上のレイテンシを有する可能性がある、同一の２つの大陸の間の異なる媒体を介して、データを搬送することができる。
【０００９】
伝搬経路に沿ったホップの個数を最適化するため、かつ／または信号が受信局またはリピータで地球に戻る可能性を高めるために、送信アンテナのサイトを準備することによって、レイテンシが、短縮され得、低レイテンシ／低帯域幅リンクの信頼性が、改善され得る。送信アンテナのサイトは、所望の送信周波数の所与の範囲に関する送信される電磁エネルギーとアンテナおよび地面との相互作用を管理するために、それに従って選択されまたは変更され得る。
【００１０】
たとえば、アンテナ送信サイトでの地面の標高に対する変更は、丘などの自然の地勢の上または谷の上にアンテナを配置することを含むことができる。地上の標高は、アンテナの周囲の区域に土壌を追加しまたは除去することによってさらに変更され得る。この形で、電波と地面との間の相互作用が、地球に対する相対的な所与の角度で電波を送信させるために制御され得る。その後、この角度の選択は、周波数の所望の範囲と時刻とに関する受信アンテナ内の送信アンテナの間の跳躍距離とホップ数とを信頼できる形で制御することができる。
【００１１】
サイト準備の他の変形形態は、海洋、塩沼、または他の半塩水などの水域の近くに送信アンテナを位置決めすることを含むことができる。１つの構成では、アンテナは、はしけ、ブイ、またはいかだなどのデバイスの上で浮く。別の構成では、水の表面の上にアンテナを持ち上げるために、パイロンまたは塔が水域内に構成されるはずである。別の変形形態では、アンテナの高さは、変化する条件または異なる送信周波数の間での切替を補償するために、調整可能である（すなわち、上げられまたは下げられ得る）。
【００１２】
別の態様では、システムの全体的なセキュリティは、悪意のある第三者を混乱させ、将来の送信を傍受し、暗号解読する試みをくじくために、別々の通信リンクを介してアクションおよび／またはトリガメッセージの連続ストリームを送ることによって強化され得る。これらのメッセージは、非常に短いものとすることができ、または、連続的にもしくは所定のスケジュールで非常に短い時間期間の間に進行することのできる様々な他の送信と混ぜ合わされ得る。関連する態様では、セキュリティは、１つまたは複数の周波数上で空間波伝搬を介して短いメッセージを送ることによって、または、複数の周波数上で同時にメッセージの短い部分を送ることによって、強化され得る。両方のリンクで追加の待ち時間をこうむる可能性がある、暗号化、双方向ハッシュ化、および類似物など、様々な追加の技法も、セキュリティを強化するのに使用され得る。
【００１３】
この通信のシステムおよび方法の独自の特徴を了解するのを助けるために、この通信のシステムおよび方法は、株、債権、先物、または他の金融商品の取引の実行を参照して説明されるが、このシステムおよび方法が、分散コンピューティング、科学分析、遠隔医療、軍事行動、その他などに関する、待ち時間が関心事である多数の他の分野で使用され得ることを認識されたい。
【００１４】
本発明のさらなる形態、目的、特徴、態様、利益、利点、および実施形態は、詳細な説明および本明細書と共に提供される図面から明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】そのうちの１つが空間波伝搬を使用する別々の通信リンクを介してデータを送信するシステムを示す概略図である。
【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に示された電離層を含む大気の追加の層を示す概略図である。
【図４】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５】図１のシステムの文脈でのシステム内の無効な空間波伝搬を示す概略図である。
【図６】図１のシステムの文脈でのシステム内の有効な空間波伝搬を示す概略図である。
【図７】全般的に水平な地面上に配置された図１のシステムの送信アンテナの信号強度プロットを示す図である。
【図８】下向きに傾斜した地面上に配置された図１のシステムの送信アンテナの信号強度プロットを示す図である。
【図９】水域内に浮かぶ図１のシステムのアンテナを示す概略図である。
【図１０】水域によって囲まれた構造に固定された図１のシステムのアンテナを示す概略図である。
【図１１】水域内で終端する下向きに傾斜した地面上に配置された図１のシステムの送信アンテナの信号強度プロットを示す図である。
【図１２】前の図に示されたものに類似する送信器と受信器との間の測地線の１つの例を示す地図プロットである。
【図１３】図１２の測地線のさらなる詳細を示す地図プロットである。
【図１４】図１２の測地線のさらなる詳細を示す地図プロットである。
【図１５】図１の通信ノードの追加の詳細を示す概略図である。
【図１６】図１２のＲＦ通信インターフェースの追加の詳細を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の原理の理解を促進するために、図面に示された実施形態をここで参照し、特定の言語が、これを説明するのに使用される。それでも、本発明の範囲の限定が、これによって意図されてはいないことを理解されたい。説明される実施形態での全ての変更およびさらなる修正と、本明細書で説明される発明の原理の全てのさらなる応用とが、本発明に関する当業者が自然に思い浮かべるものとして企図されている。本発明の１つの実施形態が、詳細に示されるが、当業者には、本発明に直接には関係しないいくつかの特徴が、明瞭さのために図示されない場合があることが明白であろう。
【００１７】
図１は、１００に、低レイテンシ、低帯域幅通信リンク１０４を介してデータを転送し、高レイテンシ、高帯域幅通信リンク１０８を介して別々のデータを転送するように構成されたシステムの１つの例を示す。通信リンク１０４および１０８は、第１の通信ノード１１２と第２の通信ノード１１６との間で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得る。電磁波１２４は、第１の通信ノード１１２内の送信器によって生成され、伝送回線１３６に沿ってアンテナ１２８に渡され得る。波１２４は、アンテナ１２８によって放射され、大気の電離された部分１２０に出会う。この放射された電磁エネルギーは、その後、大気の電離された部分１２０によって屈折され、波１２４を地球に向けてリダイレクトさせ得る。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によって受信され得る。図１に示されているように、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、地球表面にまたがって電磁エネルギーを長距離に送信するのに空間波伝搬を使用することができる。
【００１８】
データは、高レイテンシ通信リンク１０８を使用して通信ノード１１２と通信ノード１１６との間でも送信され得る。図１に示されているように、高レイテンシ通信リンク１０８は、地球を通過する伝送回線１４４を使用して実施され得、この通過は、海洋または他の水域の下またはその中を通過することを含むことができる。図１に示されているように、高レイテンシ通信リンクは、リピータ１５２を含むことができる。図１は、伝送回線１４４に沿った４つのリピータ１５２を示すが、任意の適切な個数のリピータ１５２を使用することができる。伝送回線１４４は、リピータを全く有しなくてもよい。図１は、第１の通信ノード１１２から第２の通信ノード１１６に情報を送信する通信リンク１０４を示すが、送信されるデータは、両方の方向で通信リンク１０４、１０８に沿って通過することができる。
【００１９】
図１に示された構成は、図２にさらに示され、図２では、第１の通信ノード１１２および第２の通信ノード１１６が、互いから地理的にリモートであり、地球（１５６）の表面の実質的な部分によって分離されている。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、または他の地理的区域を含むことができる。たとえば、図１〜７でまたがれる距離は、単一の大陸、複数の大陸、海洋、および類似物をカバーする可能性がある。１つの例では、ノード１１２は、米国イリノイ州シカゴにあり、ノード１１６は、英国ロンドンにある。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る（両方の都市が北米にある）。満足なレイテンシおよび帯域幅を提供できる距離、通信ノード、および通信リンクの全ての適切な組合せが、企図されている。
【００２０】
図２は、空間波伝搬が長距離にわたる電磁エネルギーの通過をどのように容易にするのかを全般的に示す。空間波伝搬を使用して、低レイテンシ通信リンク１０４は、大気１２０のうちで、地球に向けて電磁波１２４を屈折させるのに十分に電離された部分に電磁波１２４を送信する。その後、波は、地球の表面によって反射され、上層大気の電離された部分１２０に返され、この電離された部分１２０で、電磁波は、再び地球に向けて屈折され得る。したがって、電磁エネルギーは、繰り返して「跳躍」し、低レイテンシ、低帯域幅信号１２４が、見通し線または他の非空間波伝搬によってカバーされ得る距離より実質的に長い距離をカバーすることを可能にすることができる。
【００２１】
空間波伝搬に関する追加の詳細が、図３〜６に示されている。開示されるシステムおよび上層大気の様々な層への関係が、図３に示されている。ラジオ送信に関して、上層大気の層は、図示されているように、対流圏３０４、成層圏３０８、および電離圏３１２など、連続するより高い層に分割され得る。
【００２２】
電離圏は、高い濃度の電離された粒子を含むのでそのように命名されている。これらの粒子の密度は、地球から最も遠くの電離圏内では非常に低く、地球により近い電離圏の区域内では徐々により高くなる。電離圏の上側領域は、高エネルギー紫外放射を含む太陽からの強力な電磁放射によってエネルギーを与えられる。この太陽放射は、自由電子、陽イオン、および陰イオンへの空気の電離を引き起こす。上側電離圏での空気分子の密度が低いにもかかわらず、宇宙からの放射粒子は、存在する相対的に少数の空気分子の広範囲の電離を引きこすほどに高いエネルギーを有する。電離は、空気がより密になるにつれて減少する強度を伴って電離圏を通って下に延び、したがって、最大の度合の電離は、電離圏の上端で発生し、最小の度合は、電離圏の下側部分で発生する。
【００２３】
電離圏３１２の上端と下端との間の電離のこの差は、図４にさらに示されている。電離圏は、最も下のレベルから最も上のレベルへそれぞれＤ層４０８、Ｅ層４１２、およびＦ層４０４と指定された３つの層と共に図４に示されている。Ｆ層４０４は、４１６のＦ１（より上の層）および４２０のＦ２（より下の層）と指定された２つの層にさらに分割される場合がある。電離圏内の層４１６および４２０の存在または不在および地球上のそれらの高さは、太陽の位置に伴って変化する。電離圏に入る太陽からの放射４２４は、正午に最大になり、日没時に衰え、夜に最小になる。放射が除去された時に、イオンの多くは再結合し、Ｄ層４０８およびＥ層４１２を消失させ、さらに、夜間に、Ｆ１層４１６およびＦ２層４２０を単一のＦ層４０４に再結合させる。太陽の位置は、地球上の所与の地点に関して変化するので、電離圏３１２の層４０８、４１２、４１６、および４２０の正確な特徴は、予測することが極めて困難になる可能性があるが、実験によって決定することができる。
【００２４】
電波が空間波伝搬を使用してリモートな場所に到達する能力は、少数の非限定的な例を挙げると、（存在する時の）層４０８〜４２０におけるイオンの密度、送信周波数、伝搬角度、アンテナのタイプ、送信された波の偏波、気象条件を含む様々な多数の要因に依存する。たとえば、電波の周波数が徐々に高められる場合に、電離圏３１２の最小の電離層であるＤ層４０８によって波が屈折される可能性のない点に達する。波は、Ｄ層４０８を通り、Ｅ層４１２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高すぎるので、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４２０まで、および、場合によっては、同様にＦ１層４１６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。
【００２５】
送信された信号がリモートの所期の受信器１３２に達することができない伝搬のいくつかの例が、図５に示されている。これらの例は、全般的に、現在の条件に関する臨界周波数を超えて送信され、したがって跳躍アクションを経験せずに宇宙に進む信号５０８、アンテナ１２８の見通し線内でのみ送信される信号５１６、送信器と受信器との間で地球に戻る信号５３０、および所期の受信局を超えて跳躍し、初期の受信器を超えた距離で地球に戻る信号５３６を含む。
【００２６】
図５では、放送周波数での伝搬の角度は、アンテナ１２８によって送信される電磁波の送信を最適化するように変更され、その結果、電磁波は、送信アンテナとリモートアンテナ１３２との間の距離５２４と一致する跳躍距離またはその代わりに距離５２４で受信アンテナに達する信号を一緒にもたらす複数の跳躍距離で地球の表面に向かって屈折され得るようになる。大気条件が変化し、電離圏の条件が変化し、送信周波数が変化し、または角度伝搬が変化する時に、跳躍距離は、短くまたは長くなり、送信アンテナ１２８から送られた信号をリモートアンテナ１３２で受信されなくする。
【００２７】
たとえば、図５に示されているように、信号５０８は、Ｄ層４０８およびＦ１層４１６など、電離圏の複数の層を通過する伝搬角度５０４でアンテナ１２８から送信される。この例では、信号５０８は、伝搬角度５０４での臨界周波数を超える周波数で送信され、したがって、信号５０８を、リモートアンテナ１３２に到達せずに宇宙に放射させる。
【００２８】
別の例では、電磁エネルギー５３０は、送信アンテナ１２８から伝搬角度５０６で送信される。信号５３０は、４０８で始まるＤ層およびＥ層などの電離圏の下側の層を通過して、その後、Ｆ１層４１６などの電離圏の上側の層で屈折される。信号５３０は、地球に向かって戻って曲げられ、送信アンテナから離れたある距離５２０にある５３８で地球の表面によって反射される。その後、信号５３０は、アンテナ１３２によって傍受されず、受信されずに、位置５３８から空に戻る。したがって、跳躍距離５２０またはその倍数は、送信局１２０と受信局１３２との間の距離５２４に近似的にも正確にも一致しない。言い換えると、距離５２４は、距離５２０によって均等に分割可能ではなく、したがって、信号５３０は、用いられるホップ数にかかわりなく、受信アンテナ１３２またはその付近で地球の表面に達することが絶対にできない。信号５３０が、表面と電離圏との間で跳躍して地球を１周または複数周回ることによってアンテナ１３２に繰り返し達することが可能であり、その後に受信局１３２によって最終的に受信され得る。これらの余分のホップは、最終的に受信された時に低減された信号強度をもたらし、地球をめぐるのに要する時間は、送信器と受信器との間の送信レイテンシをさらに増やす。図示されているように、受信局１３２は、結局信号を受信する場合に、信号５３０をかすかに受信するのみである可能性が高い。
【００２９】
別の例では、アンテナ１２８によって送信された電磁エネルギー５３６は、５０４または５０６より水平に近い伝搬角度５０２でアンテナアレイを去る。この例では、信号５３６は、Ｅ層などの電離圏のより下の層４１２によって屈折されるが、伝搬角度５０２が水平により近いので、信号５３６の跳躍距離は、送信位置１２８と受信局１３２との間の距離５２４を超える。信号５３０と同様に、信号５３６は、地球を１周以上めぐった後にアンテナ１３２によって受信され得るが、この信号は、結局受信される場合にはるかに弱くなる可能性が高く、送信時間の大幅な増加を伴うはずである。
【００３０】
図６は、送信アンテナ１２８と受信アンテナ１３２との間の距離５２４と一致する跳躍距離を有する信号６１５、６２３、および６２５の例を示す。これらの例では、大気の電離特性の変化、伝搬角度の変化、送信周波数の変化、または他の関連する態様の変化は、最短の時間（たとえば、まず地球を１周せずに）で最大の可能な信号強度を伴って送信アンテナ１２８から受信アンテナ１３２に電磁エネルギーを中継するように最適化された成功裡の空間波伝搬をもたらす。１つの例では、信号６２１は、送信アンテナ１２８から伝搬角度６０４で送信される。信号６２１は、電離圏の上側レベル４１６（たとえば、Ｆ１層）によって屈折され、信号６２１を地球に向かって屈折させ、地球では、これらが位置６３８で電離圏に向かってもう一度戻って反射される。位置６３８は、この例では、送信アンテナ１２８と受信アンテナ１３２との間の中点にほぼ一致し、したがって、信号６２１が２ホップで距離５２４を移動することを可能にする。リピータ６３２が、信号６２１を受信し、これらを本明細書で開示される原理に従って再送信するために、位置６３８にオプションで配置され得る。
【００３１】
別の例では、信号６２３は、伝搬角度６０４より大きい（すなわち、水平により近い「取り出し角」を有する）伝搬角度６０６で送信アンテナ１２８によって送信される。この例では、信号６２３の周波数および伝搬角度６０６は、上層大気の電離特性および他の変数と一致し、信号６２３を、Ｆ１層４１６などの電離圏の上側層から屈折させる。信号６２３は地球に向かって戻り、地球では、受信アンテナ１３２とほぼ同一の位置で地面に達する。この例では、条件、周波数、および伝搬角度（ならびに任意の他の関連する変数）が一致して、信号６２３が単一のホップで距離５２４を移動することを可能にする。
【００３２】
図６は、信号６２５が、垂直からのさらに大きい（すなわち、角度６０６より水平に近い）伝搬角度６０２で送信される第３の例を示す。この例では、信号６２５は、Ｅレベル４１２などの電離圏の下側レベルから屈折され、したがって、距離５２４を単一ホップで移動する。例の信号６２３および６２５は、信号６２１に関して示された複数ホップではなく単一ホップで距離５２４を移動することのおかげで、より高速の中継時間（すなわち、より低い送信レイテンシ）をもたらすことができる。したがって、単一ホップで跳躍距離を移動するのに空間波伝搬を使用する通信リンクの最適化は、そのうちの１つが伝搬角度である複数の変数の関数である。伝搬角度の増加、言い換えれば地球に対する「取り出し角」の減少は、初期跳躍距離の範囲を延ばすという効果を有することができる。伝搬角度は、アンテナのタイプ、地上のアンテナの高さ、送信アンテナ１２８を囲む地勢のタイプ、その他を含む複数の変数に依存する。
【００３３】
アンテナ１２８などの送信アンテナの区域の地勢は、アンテナの挙動および電磁放射の結果のパターンに対して重大な影響を有する。これは、少なくとも部分的に、アンテナからアンテナの付近の地面に放射された波が、空間に反射され、アンテナに向かって戻って反射されるという事実によって引き起こされる。したがって、反射された信号は、送信された信号よりわずかに長く進まなければならず、波が空間に外向きに広がる時に、送信された波と反射された波との間の建設的干渉および破壊的干渉の区域を引き起こす。アンテナ付近の区域では、アンテナを通る反射された波が、アンテナ内に電圧を誘導する。この誘導された電圧から生じる電流の大きさおよび位相は、少数の非限定的な例を挙げると、地表のタイプ、その導電特性または抵抗特性、および反射表面の上のアンテナの高さに依存する。
【００３４】
したがって、任意の所与の時のアンテナ内の総電流は、少なくとも２つの主成分からなる。第１の振幅すなわち「送信」成分は、送信器によって供給される電力と給電点で測定されたアンテナの抵抗とによって決定される。アンテナ内の電流の第２の成分すなわち「反射」成分は、地面から反射された送信された波によって誘導される。電流のこの第２の「反射」成分は、ほとんどのアンテナ高さではしばしば第１の成分よりかなり小さいが、アンテナの挙動の変化において重要な役割を演じる。地面の上のある高さで、送信された波および反射された波のピークおよび谷が、時間的に一致し（すなわち、「同相であり」または「建設的に干渉し」）、その結果、総電流が、アンテナの給電点抵抗を考慮して期待されるものより大きくなる。他の高さでは、送信された波成分および反射された波成分が、多少位相外れであり（すなわち、少なくとも部分的に互いに破壊的に干渉し）、アンテナ内の総電流は、この２つの成分の間の差である。
【００３５】
この現象は、アンテナの性能を劣化させる可能性があり、あるいは、特定の送信サイトでのアンテナの最適化において考慮に入れられ得る。たとえば、地面の上のアンテナの高さの変更は、アンテナ内の電流の量を変化させる（アンテナへの電力入力が一定であると仮定して）。アンテナの基部の周囲で地面に埋められ、複数の方向へ外向きに延びる金属メッシュまたは一連のワイヤなどの非常に反射性の材料のグラウンドカウンターポイズ（ｇｒｏｕｎｄ  ｃｏｕｎｔｅｒｐｏｉｓｅ）の設置も、アンテナの挙動を改善することができる。同一の電力入力でのより大きい電流は、アンテナの実効抵抗がより小さいことを意味し、より少ない電流は、「反射」成分が、総電流に対してより大きい影響を有しており、アンテナの実効インピーダンスを大きくしていることを意味する。言い換えると、アンテナのインピーダンスは、アンテナとその下の地面との相互結合のゆえに、地上のアンテナの高さと地面の材料のタイプと含む変数によって影響される。したがって、同一の高さにある同一のアンテナが、局所的地形および地面のタイプ（たとえば、砂、粘土、農地、山、塩沼、湖など）に依存して異なるインピーダンスの値を有することがありえる。
【００３６】
アンテナ付近の地形は、アンテナからリモートのアンテナの電磁アクティビティにも影響する。上で注記したように、地面から反射された電磁波は、反射されない「直接に送信された」波よりわずかに長く移動する。反射波は、アンテナから遠いところで直接に送信された波と建設的に干渉して、集中して放射された電磁エネルギーすなわち「ローブ」の区域を作成する可能性がある。逆に、送信された波および反射された波が、互いに部分的にまたは完全に破壊的に干渉して、「ヌル」と呼ばれる他の区域での電磁放射の強度を減らす可能性がある。
【００３７】
この現象の例が、図７の７００に示されている。ローブ７０２および７０６は、上に送信アンテナ１２８から離れて放射し、ヌル７１８は、アンテナの真上に生じ、ヌル７２０および７２２は、アンテナの周囲の地面の近くに現れる。この例では、アンテナ１２８は、ローブ７０２の方向より強い電場強度を伴ってローブ７０６の方向に電磁エネルギーを向ける放射要素を有して構成される。したがって、ローブ７０６は、アンテナ１２８の「前」と呼ばれる場合があり、ローブ７０２は、アンテナ１２８の「後」から放射すると呼ばれる場合がある。ここで示されたアンテナ１２８は、ローブ７０６の方向で、ローブ７０２の方向より高い「利得」または信号集中を有すると言われる。
【００３８】
水平より上のいくつかの迎角で、直接波および反射波は、正確に同相である、すなわち、両方の波の最大電場強度が、同時に空間内の同一の点で到達され、電場の方向は同一である。この現象は、図７の７０８に示され、７０８では、送信された信号および反射された信号が一致して、順方向ローブ７０６内で最大信号強度を生じる。この場合に、送信された波は、伝搬角度７１４でその最大信号強度である。
【００３９】
他の伝搬角度７１２および７１６では、送信された波および反射された波は、多少位相外れであり、したがって、それぞれ方向７０４および７１０で破壊的干渉と下げられた信号強度とを引き起こす。他の場合に、反射された波と送信された波との電場強度は、同一の瞬間に等しく、方向は反対である。これは、７２０、７１８、および７２２でのヌルを引き起こす。反射された波は、振幅と位相との両方での変化を経験する。低い取り出し角（９０度付近の伝搬角度）では、反射された波の位相は、１８０度だけ変化し、送信された波と破壊的に干渉する。たとえば、０の取り出し角では、反射された波は、振幅がほぼ等しいが、直接送信された波と１８０度位相外れである。これは、完全なまたはほぼ完全な破壊的干渉と、送信された波の打ち消しとをもたらし、ヌル７２０および７２２を作成する。これは、電磁放射が９０度の伝搬角度（すなわち０度の取り出し角）でアンテナ１２８から送信される場合に、ほとんど意味をなさない。垂直または水平により近い角度で送信される信号は、上で述べた地面の反射特性によって完全に打ち消される。したがって、図７は、地面が、所与の周波数およびアンテナ高さに関して、いくつかの迎角で電磁放射の集中を増加させ、他の迎角でこれを低下させることを示す。
【００４０】
地面に関する送信された波と反射された波との間の干渉のこの現象は、図８の８００に示されたサイトなどのアンテナのサイトに関して考慮され、その準備に使用され得る。図８では、前の図面のアンテナ１２８に似た送信アンテナ８０２は、送信アンテナ８０２の基部またはその付近で始まる水平に対する相対的な所定の下方への傾斜角８１０で受信アンテナの方向に下向きに延びる長い連続した下り坂８１２の頂点またはその付近に位置決めされる。地勢は、アンテナ８０２から所定の範囲８１８にわたって所定のフィート数８１６だけ下がる。図７に示された相対的に平坦で滑らかな地面に同様に配置されたアンテナと比較して、最大の放射された電磁エネルギー強度の伝搬角度８０４は、傾斜角８１０におおむね対応する可能性がある角度８２０だけ水平により近くシフトされる。１つの例では、傾斜する地面は、アンテナ８０２の基部から約３０００フィートの範囲にわたって高さが約１５０フィート下がり、約３度の傾斜角をもたらす。これは、図５および６に示された空間波通信の最初のホップ（位置６３８）までの距離を変更するという効果を有する。
【００４１】
図９〜１１は、アンテナの位置の周囲の地形を準備することによって空間波通信を最適化する際に使用され得る他の概念を示す。これらの概念は、本明細書の他所で提示される概念に関連して使用され得る。たとえば、図９は、９００に、水域９１０内に位置決めされこれによって囲まれた、アンテナ１２８に類似するアンテナ９１４の別の例を示す。この水域は、サイトの反射特性を変更し得るある種の特定の不純物を含むので選択され得る。たとえば、水域９１０は、約３５／１０００の塩分濃度を与える塩および他の不純物を含む可能性がある海洋とすることができる。他の類似する水域は、約３０／１０００と約４０／１０００との間の塩分濃度を有する場合があり、他の場合には、水域の塩分濃度は有利なことに、５／１０００と４５０／１０００との間である場合がある。他の例では、塩分濃度は、４５０／１０００以上である可能性がある。これらの比率は、リピータまたは最終目的地の受信アンテナの位置に対応する所定の長さの跳躍帯を有する所与の周波数に関する空間波伝搬によって電磁放射を送信するように最適化されたローブ９０６を作成する９０８での順方向電磁放射を最大化するために伝搬角度９０２を変更するように働くことができる。アンテナ９１４は、水域の底にアンカリングされたアンカ９１２に浮遊デバイスを結合するテザー９０４を使用して水域内のその全体的な位置を維持する浮遊デバイス９１６に取り付けられ得る。
【００４２】
図１０の１０００に示された別の例では、アンテナ１２８に類似するアンテナ１０１４が、アンカ１０１２によって水域９１０の底にアンカリングされた塔１００４上に配置される。この例では、角度９０２に類似する伝搬角度１００２が、方向１００８の順方向ローブ１００６をもたらす。この順方向ローブは、ホップの所定の回数で所定の距離の受信アンテナに達するように、空間波伝搬を介して電磁エネルギーを送信するように最適化され得る。そのような最適化は、アンテナの高さ、送信周波数、および他の関連する要因に対する相対的な水域９１０の高められた反射プロパティのゆえに発生し得る。これは、ホップの所定の回数を用いて受信アンテナに達するのに有利な伝搬の角度をもたらすことができる。
【００４３】
図１１の１１００の別の例では、アンテナ１２８に類似するアンテナ１１１４が、図８に示された坂に類似する下向きの坂１１０４の最上部またはその付近に配置される。この例では、アンテナサイトの周囲の地面の反射特性および地形は、アンテナサイトの反射特性を強化するために塩などのある種の不純物を有する水域９１０のようなものとすることのできる水域１１１０内で終端する下向きの坂によって改善され得る。したがって、１０２の伝搬角度は、リモート受信アンテナが、反射波が地面に達する位置に位置決めされるように、空間波伝搬を介して電磁エネルギーを送信するように最適化される方向１１０８の順方向ローブ１１０６を用いて達成され得る。
【００４４】
前の例のいずれにおいても、送信アンテナは、アンテナの高さを上げ、下げるように動作可能であり、したがって、周囲の地形によって引き起こされる所与の周波数での建設的干渉パターンおよび破壊的干渉パターンを変更する、塔の上に位置決めされる。アンテナを上げ、下げることは、順方向での電磁エネルギーの最大の集中の取り出し角を下げるというよい効果を有する可能性がある。
【００４５】
空間波伝搬の最適化は、送信器と受信器との間の総距離が最小化されるようにするために、放射されるエネルギーの順方向ローブを受信アンテナに向かって向けることをも含む。たとえば、送信アンテナ１２８およびその周囲の地勢が、ローブ７０６などの順方向ローブを、地球にまたがる「測地」経路または「大円」迷路の方向に向けるように配置され得る。米国の東海岸と欧州との間のそのような経路が、図１２の１２００に示されている。経路１２０２は、そのような測地線の例である。任意の適切な経路が、送信器と受信器との間の距離を最小化するために選択され得る。米国の東海岸での経路１２０２のより拡大された図が、図１３に示されている。送信器または受信器をこの線の付近またはこの線上に配置することと、本明細書で開示される他の態様に従うこととが、他のサイトに対する利点を提供する。経路１２０２が欧州の大陸を横切る時の経路１２０２のより拡大された図が、図１４に示されている。この線に沿った位置を選択する際に、送信アンテナまたは受信アンテナを最短経路１２０２の近くに位置決めし、また、ニューヨーク、ロンドン、ブリュッセル、フランクフルト、および類似物などの付近の大都市圏への短いワイヤ長を有することが有利である可能性がある。別の態様では、金融取引所、遠隔通信ハブ、製造パーク、ビジネスパーク、および類似物などの特定の位置へのワイヤ長を短縮することが有利である可能性がある。したがって、短縮された空間波伝搬および短縮されたワイヤ長は、無線通信リンク、光ファイバリンク、もしくは有線通信リンクのいずれかまたは両方を最適化することができる。
【００４６】
図１５は、図１および２に示され、上で議論された通信ノード１１２および１１６のような通信ノード１５００のさらなる態様の１つの例を示す。通信ノード１５００は、通信ノード１５００の様々な態様を制御するためにプロセッサ１５０４を含むことができる。プロセッサは、ルールまたはコマンドデータ１５２０を格納するのに役立つメモリ１５１６に結合されてもよい。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（１５２４）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および類似物などのディスプレイ、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１５００は、プロセッサ１５０４に応答し、通信ネットワーク１５３６に結合されたネットワークインターフェース１５３２を含んでもよい。セキュリティモジュール１５２８が、同様に含まれてもよく、通信ノード１５００の間を通過する際に、第三者がデータを傍受、ジャミング、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１５００は、ノード１５００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施される。
【００４７】
ネットワークインターフェース１５３６は、コマンドデータ１５２０、または、トリガシステム１５４０から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１５３６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。たとえば、通信ネットワーク１５３６は、光ファイバ、または、前の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。
【００４８】
ノード１５００は、プロセッサ１５０４に応答し、ラジオ周波数通信インターフェース１５１２に結合された第２のネットワークインターフェース１５０８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１５０８は、コマンドデータ１５２０、または、トリガシステム１５４０から渡されるトリガデータなどのデータを転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１５０８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。ラジオ周波数通信インターフェース１５０８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。
【００４９】
ノード１５００は、図１３に示されたさらなる態様を含むことができる。ラジオ周波数通信インターフェース１５１２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器１６０４を含んでもよい。受信器１６０８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、送信器１６０４および受信器１６０８は、送信器１６０４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１５１２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１６１２に結合されてもよい。また、モデム１６１２は、プロセッサ８０４によって使用でき、または、メモリ１５１６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から受信器１６０８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。
【００５０】
動作中に、コマンドまたはコマンドデータは、コマンドデータを送信するように構成されたノード１１２またはノード１５００などの送信通信ノードを使用する開示されるシステムによって送られてもよい。システムは、トリガイベントを待ち、トリガイベントが発生する時にトリガデータを送ってもよい。（たとえば、ノード１１６または８００のような）受信通信ノードは、それに応じて、コマンドデータに含まれるコマンドを実行してもよい。
【００５１】
コマンドデータは、受信されるか、または作り出されてもよい。たとえば、データは、送信する第三者から受信されてもよく、または、１つもしくは複数のコマンドを生成するためにシステムそれ自体によって処理されてもよい。コマンドデータの１つの例は、金融取引によって実行される１つまたは複数の取引のコレクションである。コマンドは、様々なルールまたは前提条件に基づいて金融商品を自動的に買い、かつ／または売るための注文を含んでよい。これらのルールまたは前提条件は、市場が一定の価格である場合に、１つまたは複数の専門的な指標が購入もしくは売却を合図する場合に、または、民間または政府機関から受信された一定の市場データが、所定のレベル（たとえば、「新設住宅着工件数」、「国内総生産」、国債の金利、等）に対応する特定の値を含む場合に買うことまたは売ることを含んでよい。
【００５２】
セキュリティプロトコルは、コマンドデータに対してオプションとして適用されてもよい。このようなセキュリティプロトコルは、公開鍵または秘密鍵の暗号化技法を使用してコマンドデータを暗号化すること、および／または双方向のハッシュ化および類似物などの符号化アルゴリズムを適用することを含んでもよい。コマンドデータをセキュアにするための任意の適切な技法が、データを第三者によって非可読または使用不能にするために使用されてもよい。
【００５３】
コマンドデータは、送信通信ノードから受信通信ノードへ送信されることが可能である。任意の適切なサイズの一連の信号、パケット、およびデータグラムとしてコマンドデータを送ることなど、コマンドデータを通信するための任意の適切な技法が使用されてもよい。コマンドデータもしくはトリガデータ（または両方）の送信は、通信リンク１０４などの低レイテンシ低帯域幅の通信リンクで、または、通信リンク１０８などの高レイテンシ高帯域幅の通信リンクで発生してもよい。また、コマンドデータは、順次またはほぼ同時に通信リンク１０４および１０８などの複数の通信リンクによって送信されてもよい。送信されたコマンドデータは、本明細書で論じられた通信リンクのいずれかを使用して、受信通信ノードによって受信されてもよい。システムは、データの一部が受信されないか送信中に破壊された場合に、受信されたデータの整合性をオプションとしてチェックしてもよく、データを自動的に再送するためにオプションとして送信通信ノードと調整してもよい。
【００５４】
コマンドデータが、受信通信ノードで受信された時に、コマンドが、実行のために準備されてもよい。このような準備は、トリガイベントが発生する時にプロセッサまたは他の回路によって実行されるようにコンピュータのメモリに格納されたソフトウェアをアップグレードする、またはリプレースすることを含んでもよい。別の例では、実行のためのコマンドを準備することは、コマンドを自動的に実行するためにフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）をプログラムすることを含んでもよい。このプロセスは、ＦＰＧＡまたは同様の再プログラム可能な回路を使用するコンピュータに対してファームウェアアップグレードを実施することなどの任意の適切な手段によって発生してもよい。コマンドが、実行のために準備された時に、システムは、次に、起こるべきトリガイベントを待ってもよい。
【００５５】
システムは、起こるべきトリガイベントを待つ間、様々な他の活動を実行してもよい。トリガイベントが発生しなかった場合に、様々なアクションが、通信リンクのどちらか一方の端で、または両端で通信ノードによって行われてもよい。これらのアクションは、同時に（並列に）もしくは順次の形のいずれかまたはその任意の適切な組合せで起こるべきトリガイベントを待つ間、連続して行われてもよい。
【００５６】
たとえば、システムは、最大使用可能周波数を判定してもよい。このアクションは、空間波伝搬を介して通信するリンク１０４などの通信リンクを維持するために行われてもよい。最大使用可能周波数は、電磁スペクトル内の広範囲の周波数で信号を送る送信器１６０４を制御するためのプロセッサ１５０４のようなプロセッサを使用することによって実験的に自動的に判定されてもよい。また、プロセッサは、他の送信通信ノードからの応答をリスンするために受信器１６０８を制御してもよい。次に、プロセッサは、様々なリモート通信ノードとの通信を達成するために使用されることがある最大使用可能周波数を判定するために、送られた信号および受信された応答を分析してもよい。
【００５７】
別の例では、最大使用可能周波数は、政府機関などの第三者によって提供された伝搬データによって予測または判定されてもよい。このような第三者は、広範囲の周波数および距離にわたって空間波伝搬を連続して監視していることがあり、電磁スペクトル内の周波数の範囲にわたって跳躍距離を計算する補助としてこの伝搬データを提供する。また、距離、大気条件、および、伝搬に影響を与えるあらゆる他の要因のソフトウェアモデリングが、最大使用可能周波数を判定するために使用されてもよい。
【００５８】
システムは、最小使用可能周波数を判定することができる。最小使用可能周波数は、上記で説明されたように、または更新された第三者の伝搬データを受信し、処理することによって、実験的に判定されてもよい。次に、最大使用可能周波数および最小使用可能周波数は、プロセッサによってアクセス可能なメモリに格納されてもよい。
【００５９】
システムがイベントを待っている時に、通信ノードは、任意の有効なデータを含むことも含まないこともある信号の安定したストリームを送信してもよい。信号またはデータは、送信のために準備され、上記で論じられたように、送信は、意味のあるコマンドデータまたはトリガデータを含んでも含まなくてもよい。次に、通信ノードは、たとえば、一定の間隔で、または、データの特定の配列によって送信を送ってもよい。このようにして、通信ノードは、通信リンクを維持してもよく、それによって、通信リンクが危険にさらされた時を素早く知るようになる。
【００６０】
通信リンクが、空間波伝搬を使用する場合（通信リンク１０４など）に、システムは、プロセッサまたは他のロジック回路を使用して送信周波数を選んでもよい。送信周波数を選ぶことは、前に判定された最小使用可能周波数と最大使用可能周波数との間で周波数を選択すること含んでもよい。これは、送信および受信のために、時間と共に異なる周波数を繰り返し選ぶように構成された「周波数ホッピング」システムに従って行われてもよい。また、送信周波数を選ぶことは、スペクトル拡散「信号ホッピング」構成においてなど、周波数の所定のセットまたは範囲から周波数を選択することを含んでもよい。周波数は、異なる周波数で複数の送信器または受信器を使用するＭｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ／Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）などによる、任意の適切な技法に従って判定されてもよい。次に、送信周波数が判定されるとすぐに、データが送信されてもよい。
【００６１】
トリガイベントが発生する時に、トリガデータが送られることが可能である。トリガデータが、準備されてもよく、これには、第三者のデータソースからのトリガデータを抽出または受信すること、および通信リンク１０４または１０８などの通信リンクで送信するためにトリガデータを構成することを含んでもよい。セキュリティプロトコルは、第三者の個人が無許可でトリガデータを取得する機会を低減または除去するためにトリガデータに適用されてもよい。任意の適切なセキュリティプロトコルが、本明細書の他の場所で論じられたように適用されてもよい。
【００６２】
次に、送信周波数が選ばれてもよい。例は、前もって判定されたような、または「信号ホッピング」構成の中などの周波数の所定のセットから周波数を選択することによって、最大使用可能周波数と最小使用可能周波数との間で周波数を選択することを含む。別の例では、システムは、同時に複数の周波数で送信してもよい。次に、システムは、本明細書の他の場所で論じられたように、１つまたは複数の通信リンクに沿ってトリガデータを送信してもよい。
【００６３】
受信通信ノードは、トリガデータを受信してもよい。セキュリティプロトコルは、スクランブルを解除するため、暗号解読するため、復号するため、またはそうではなく、トリガデータが送られた時に適用された可能性のあるあらゆるセキュリティ対策を解除するために適用されてもよい。次に、プロセッサは、トリガデータ内で送られた識別子に基づいて実行すべきコマンドを識別するために、トリガデータを処理してもよい。また、トリガデータは、実行すべき複数のコマンドを識別する複数の識別子を含んでもよい。次に、システムは、トリガデータ内で識別されたコマンドを実行してもよい。
定義および代替物の用語解説
本発明が、図面に示され、本明細書で説明されるが、本開示は、性質において例示的であって制限的ではないと考えられなければならない。本開示は、本質的に例示的であり、本発明の趣旨に含まれるすべの変更、同等物、および修正形態が含まれる。詳細な説明は、本発明の原理の理解を促進するために図面に示された例の諸態様を議論するために本明細書に含まれる。本発明の範囲の限定は、これによって意図されてはいない。説明される例の全ての代替物およびさらなる修正形態ならびに本明細書で説明される原理の全てのさらなる応用が、本発明に関する当業者が当然思い浮かべるものとして企図されている。いくつかの例が詳細に開示されるが、関連しない可能性があるいくつかの特徴は、明瞭さのために省略された場合がある。
【００６４】
本明細書で引用される刊行物、特許、および特許出願がある場合に、それらは、各個々の刊行物、特許、または特許出願が、その全体を参照によって組み込まれ、示されるように特に個別に示されるかのように参照によって組み込まれると理解される。
【００６５】
単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および類似物は、そうではないと明示的に議論されない限り、複数の指示対象を含む。例示として、「ａ  ｄｅｖｉｃｅ」または「ｔｈｅ  ｄｅｖｉｃｅ」への言及は、そのようなデバイスおよびその同等物の１つまたは複数を含む。
【００６６】
「上」、「下」、「頂部」、「底部」、「前方」、「後方」、「水平」、「縦方向」、「放射状」、「円周方向」、その他などの方向に関する用語は、本明細書では、示される例の読者の理解を助けるために読者の便宜のみのために使用される。これら方向に関する用語の使用は、いかなる形であれ、説明され、図示され、かつ／または請求される特徴を特定の方向および／または方位に限定しない。
【００６７】
別々の個々の例に関して文字によって区別される同一の部分番号を有する図面に示された複数の関連する項目は、完全な名前の区別可能な部分および／または番号のみによって全般的に参照され得る。たとえば、複数の「横に延びる要素」９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、および９０Ｄが図面に示されている場合に、本開示は、これらを「横に延びる要素９０Ａ〜９０Ｄ」もしくは「横に延びる要素９０」として、または「要素９０」などの完全な名前の識別可能な部分によって参照する場合がある。
【００６８】
本開示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と仮定される。この定義で使用される単語は、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（たとえば、単数形／複数形、過去時制／現在時制、他）に適用する。
【００６９】
「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、または円形のいずれ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のいずれを有してもよい。
【００７０】
電波の場合に、アンテナは、極低周波（ＥＬＦ）からミリ波（ＥＨＦ）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）の配置を備えることがあり、受信器または送信器に（多くの場合に、伝送回線を通じて）電気的に接続される。送信器によってアンテナを通じて押し進められた電子の発振する流れは、アンテナ素子の周囲に発振する磁場を作り出すことができ、一方、電子の電荷も、素子に沿って発振する電場を作り出す。これらの時間変動する場は、移動する横電磁場波としてアンテナから離れて空間に放射する。逆に、受信中、入射する電磁波の発振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、アンテナ内に発振する電流を作り出す。次に、これらの電流は、受信器によって検出され、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。
【００７１】
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（指向性または高利得アンテナ）電波を送信および受信するように設計されてもよい。後者の場合に、アンテナは、送信器または受信器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。たとえば、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。
【００７２】
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「取り出し角」）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。
【００７３】
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。
【００７４】
「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つまたは複数のディレクティブ、命令、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、転送され、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。たとえば、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。
【００７５】
「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行する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。
【００７６】
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、視覚ディスプレイ、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。たとえば、コンピュータは、要求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リモートとして特徴付けられてもよい。
【００７７】
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網を含んでもよく、任意の適切なタイプのメモリも含んでもよい。
【００７８】
また、コンピュータは、未知の個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。
【００７９】
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、開示される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しきい値の比較、ルールの比較、計算、等に関連した動作を処理することは、たとえば、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、未知の個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。
【００８０】
コンピュータは、１つまたは複数の視覚ディスプレイにオプションとして結合されてもよく、および／または統合された視覚ディスプレイを含んでもよい。同様に、視覚ディスプレイは、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入力デバイスを含んでもよい。また、ディスプレイに加えて、プリンタ、プロッタ、工業生産機械、３Ｄプリンタ、および類似物などの、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、様々なディスプレイ、入力および出力デバイスの配置が可能である。
【００８１】
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）、または、データを転送するためのセルラー送信器／受信器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、および類似物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。
【００８２】
「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。たとえば、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施されてもよい。
【００８３】
実際の物理的なリンクの場合に、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に、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。
【００８４】
電磁気的なリンクの場合に、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施されてもよく、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渡されてもよい。
【００８５】
論理的なリンクの場合に、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。
【００８６】
「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、送信器、受信器、リピータ、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。
【００８７】
「臨界角」は、一般に、地球の中心に延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。
【００８８】
「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秒あたりの転送されるデータの単位で表現されることが可能である転送レートである。デジタル通信ネットワークでは、転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。たとえば、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を計測する。この使用方法の理由は、Ｈａｒｔｌｅｙの法則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。
【００８９】
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転送レートに従って特徴付けられてもよい。たとえば、
「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転送レートを有する通信ネットワークのことを言う。たとえば、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）以下の最大転送レートを有するネットワークである。
【００９０】
「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転送レートを有する通信ネットワークのことを言う。たとえば、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）より大きい最大転送レートを有するデジタル通信ネットワークである。
【００９１】
「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、電磁放射が破壊される時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時に、このエネルギーを搬送する。また、電磁放射は、運動量と角運動量との両方も搬送する。これらの属性は、発生源から外側に離れる時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。
【００９２】
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時に、新しい媒質の物理的な属性は、放射されたエネルギーのうちの一部または全部を反射させ、残りのエネルギーが新しい媒質に入る可能性がある。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。
【００９３】
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、高周波数でより明らかになる。
【００９４】
「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。
【００９５】
「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）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。
【００９６】
「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。
【００９７】
「超長波」（ＶＬＦ）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。
「長波」（ＬＦ）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。
【００９８】
「中波」（ＭＦ）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。
「短波」（ＨＦ）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。
【００９９】
「超短波」（ＶＨＦ）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。
「極超短波」（ＵＨＦ）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。
【０１００】
「センチメートル波」（ＳＨＦ）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。
「ミリ波」（ＥＨＦ）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。
【０１０１】
「遠赤外線」（ＦＩＲ）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。
「長波長赤外線」（ＬＷＩＲ）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。
【０１０２】
「中赤外線」（ＭＩＲ）、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）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。
【０１０３】
「近赤外線」（ＮＩＲ）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。
「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。
【０１０４】
「近紫外線」（ＮＵＶ）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。
「中紫外線」（ＭＵＶ）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。
【０１０５】
「遠紫外線」（ＦＵＶ）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。
「極紫外線」（ＥＵＶ）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。
【０１０６】
「軟Ｘ線」（ＳＸ）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）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。
【０１０７】
「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、同相で発振し、常に角度９０度だけ分離される。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発振する波を含み、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。
【０１０８】
「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（サイクル毎秒）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、合意された用語を用いて指定される。たとえば、米国において「２０メートル帯」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指定した。
【０１０９】
「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。送信されたエネルギーは、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。たとえば、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。光電子リピータは、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。リピータは、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。
【０１１０】
「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（たとえば、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。
【０１１１】
「地面または接地（グラウンド）」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、地球の半導電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。
【０１１２】
「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、多くの場合に、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。
【０１１３】
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時に、識別子は、多くの場合に、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、多くの場合に、任意のＩＤと言われる。
【０１１４】
「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との一部を含む。電離圏は、地表の上、約２５マイルから約６００マイル（約４０ｋｍから１，０００ｋｍ）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要因によって、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。
【０１１５】
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）までに及ぶ最も内側の層である。この層は、低周波の信号を屈折させる能力を有するが、短波の無線信号が、多少の減衰をともなって通過することを可能にする。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。
【０１１６】
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、ほとんどの場合に、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。
【０１１７】
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。たとえば、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。
【０１１８】
「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、任意の物理的な相互作用がシステム全体に伝搬し得る制限された速度が原因となって生じた結果である。レイテンシは、物理的には、任意の物理的な相互作用が伝搬し得る制限された速度が原因となって生じた結果である。システム全体にわたって結果が伝搬し得る速度は、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を経験する。たとえば、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。
【０１１９】
「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。
【０１２０】
【数１】
2020536469.tif 000003
【０１２１】
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
たとえば、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。
【０１２２】
「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。
【０１２３】
【数２】
2020536469.tif 000004
【０１２４】
ただし、
ｄ＝距離（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
たとえば、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。
【０１２５】
ネットワークの「高」および「低」レイテンシは、データ帯域幅とは独立とすることができる。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、高転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。
【０１２６】
「最大使用可能周波数（ＭＵＦ）」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）、（先入れ先出し（ＦＩＦＯ）の種類、もしくは、後入れ先出し（ＬＩＦＯ）の種類などの）シーケンシャルアクセスメモリ（ＳＡＭ）、プログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、電子的プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、もしくは電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、（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。
【０１２７】
「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。
「最適使用可能周波数」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要因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、使用可能周波数は、一般に、ＭＵＦのおよそ８５％であり、Ｅ層に関して、最適使用可能周波数は、一般に、ＭＵＦの近くになる。
【０１２８】
「光ファイバ」は、一般に、電磁エネルギーが導管の長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導管を有する電磁導波路のことを言う。電磁放射は、電磁放射が導管を渡るとき電磁放射の全内部反射によって導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を含む光ファイバを使用して達成される。
【０１２９】
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、あるい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。
【０１３０】
「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決定される。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に、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に、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。
【０１３１】
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、安定した偏波を期待することはできない。見通し線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。送信器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。
【０１３２】
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に、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。たとえば、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置など、アンテナシステムが垂直方位を有する場合でさえ、偏波は、電流の流れに対応して水平方向になる。
【０１３３】
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。最も一般的な場合に、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発振し、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ラジオ周波数で回転する。
【０１３４】
「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に、プロセッサは、他の構成要素に対してリモートに設置された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、デジタル回路網、アナログ回路網、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。
【０１３５】
プロセッサの別の例は、判定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）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特殊目的コンピュータのためのプロセッサの例である。判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、製造された時に１度プログラムされてもよい。
【０１３６】
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）を含んでもよい。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命令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）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命令の新しいセットを実施するように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。
【０１３７】
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、未知の個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、未知の個数は、同様に時間と共に自動的に変化してもよい。
【０１３８】
「プロセッサ」の概念は、しきい値の比較、ルールの比較、計算を行うように、または論理的な結果（たとえば、「真」または「偽」）を生じるルールをデータに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リモートな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。
【０１３９】
「ラジオ」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近似され得る。
【０１４０】
【数３】
2020536469.tif 000005
【０１４１】
ただし、
ｄ＝電波地平線（マイル）
ｈｔ＝送信アンテナ高（フィート）
ｈｒ＝受信アンテナ高（フィート）
「リモート」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「リモート」な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。
【０１４２】
「受信する」は、一般に、転送された、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。この概念は、リスンする、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。たとえば、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、および類似物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。
【０１４３】
「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位置の設備のことを言う。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。
【０１４４】
「跳躍距離」は、一般に、送信器から、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。
【０１４５】
「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区域のことを言う。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。
【０１４６】
「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。
【０１４７】
「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、および類似物などの相対語を説明するために使用されてもよい。また、物理的な物体のサイズは、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、および類似物などの固定された単位で与えられてもよい。
【０１４８】
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。たとえば、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」をも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。
【０１４９】
「空間波伝搬」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、複数回発生することが可能である。
【０１５０】
「空間波伝搬」、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要因である。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。
【０１５１】
「スペクトル拡散」は、一般に、送信された信号の一部を複数の周波数で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、受信器は、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をリスンしなければならない。また、送信は、「信号をホッピングすること」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、ある期間に信号を送信すること、第３の期間に第３の周波数にスイッチする前に、第２の期間に第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。受信器および送信器は、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。周波数を「ホッピングする」この処理は、時間と共に（たとえば、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施されてもよい。
【０１５２】
「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。
「転送レート」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に、転送レートは、リンクまたはネットワークを介するデータ転送のレートとして特徴付けられてもよい。このような転送レートは、「１秒あたりのビット」で表現されてもよく、データの転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。
【０１５３】
「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時にこうむ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、転送するように動作する。
【０１５４】
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、より対線、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。
【０１５５】
「送信経路」または「伝搬経路」は、一般に、空間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。この場合に、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。送信経路または伝搬経路は、伝送回線によって定義される必要はない。伝搬経路または送信経路は、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。その場合に、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、送信器から受信器に移動する時に、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。
【０１５６】
「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位置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。
【０１５７】
「送信する」は、一般に、何かが、転送され、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。たとえば、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、および類似物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。
【０１５８】
「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。
【０１５９】
「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。
【０１６０】
「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、波の少量のエネルギーは、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（たとえば、空間、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。
【０１６１】
「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転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、高周波数の光を導く光ファイバ、または、高周波数の電波、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。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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