DE112018005647T5

DE112018005647T5 - Taktsynchronisation beim Umschalten zwischen Rundsende undDatenübertragungsmodi

Info

Publication number: DE112018005647T5
Application number: DE112018005647.3T
Authority: DE
Inventors: Kevin J. Babich
Original assignee: Skywave Networks LLC
Current assignee: Skywave Networks LLC
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-07-09
Also published as: US20220353052A1; CN111512588A; GB2581930A; JP2021500807A; EP3701663A2; WO2019083948A2; US20210075584A1; US11201720B2; CA3116833A1; GB202007723D0; BR112020008038A2; WO2019083948A3; EP3701663A4; US11784780B2; GB2581930B; SG11202111519XA

Abstract

Ein Kommunikationssystem ermöglicht eine Taktsynchronisation zwischen einem Sender und einem Empfänger beim Umschalten von einer Übertragung eines analogen Signals zu einer Übertragung eines digitalen Signals. Das System verwendet Taktsynchronisation während der Übertragung des digitalen Signals, aber die Taktsynchronisation kann verloren gehen, wenn zu einer Übertragung eines analogen Signals umgeschaltet wird. Eine digitale Taktsynchronisation wird in das analoge Signal eingebettet, sodass die Taktsynchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger nach dem Umschalten zu einem digitalen Signal ohne Verzögerung bei der Übertragung des digitalen Signals wiederhergestellt werden kann.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/576,253 , eingereicht am 24. Oktober 2017, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Die Federal Communications Commission (FCC) verlangt von Rundfunkstationen, dass sie zu Beginn und am Ende jeder Betriebsperiode sowie stündlich und möglichst kurz vor Beginn der Stunde eine Identifikation bereitstellen. Typischerweise wird die Stationskennung in einem AM- oder FM-Format gesendet, sodass ein digitales Rundsendesystem auf ein Amplitudenmodulations- (AM) oder Frequenzmodulations(FM)-Signal umschalten muss, um eine Identifikation bereitzustellen, und dann zurück auf digital umschalten muss, um die digitale Übertragung fortzusetzen. Beim Umschalten zwischen digitaler Übertragung und AM- oder FM-Übertragung kann die Taktsynchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger unterbrochen werden. Die Taktsynchronisation kann nach dem Zurückschalten auf digitale Übertragung wiederhergestellt werden; dieser Prozess kann jedoch einige Zeit dauern und zu einer Verzögerung während der Synchronisierung führen.
Dementsprechend gibt es einen Verbesserungsbedarf in diesem Gebiet.
KURZDARSTELLUNG
Ein Kommunikationssystem kann verwendet werden, um einen Kommunikationspfad mit geringer Latenz für Daten zwischen entfernt gelegenen Sender- und Empfängerstationen bereitzustellen, wie etwa in Nordamerika und Europa gelegenen. Im Allgemeinen arbeitet das Gesamtsystem in zwei Modi, einem Datenübertragungsmodus und einem Rundsendemodus. Im Datenübertragungsmodus werden Daten in digitaler Form zwischen dem Sender und dem Empfänger übertragen. Außerhalb der Geschäftszeiten, wenn keine Datenübertragung erforderlich ist, wie etwa wenn Börsen geschlossen sind, sendet der Sender Musik, Nachrichten, Unterhaltung und/oder andere Audioinformationen an die breite Öffentlichkeit, wie etwa über ein AM- oder FM-Signal oder sogar ein Phasenmodulations(PM)-Signal. In einer Form werden das digitale Datensignal und das AM-Signal bei unterschiedlichen Frequenzen übertragen, in anderen Variationen können sie jedoch dasselbe allgemeine Frequenzband gemeinsam nutzen.
In einem Datenübertragungsmodus versucht das System, die Daten so schnell wie physikalisch möglich zu kommunizieren, das heißt mit der geringsten praktischen Latenz. Normalerweise, aber nicht immer, werden die Daten unter Verwendung eines digitalen Signals übertragen, das eine Taktsynchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger erfordert. Die Taktgeber am Sender und Empfänger stellen ihre Takte typischerweise zumindest teilweise basierend auf Zeitdaten ein, die von einem globalen Positionierungssystem (GPS) empfangen werden. Während der Übertragung wird das Funkdatensignal von der Ionosphäre reflektiert. Aufgrund von Änderungen der ionosphärischen Bedingungen und anderer Umgebungsänderungen ändert sich die Pfadlänge des digitalen Signals zwischen dem Sender und dem Empfänger, was im Gegenzug zu Signalverzerrungen wie etwa Doppler-Verschiebung führt. Damit der Empfänger in der Lage ist, diese Verzerrungen zu entfernen oder anzupassen, enthält das übertragene digitale Signal ein Taktsignal, das die Synchronisation vom Sender und Empfänger unterstützt.
Im Rahmen der Rundfunklizenz verlangt die FCC von den Rundfunkveranstaltern, dass sie ihre normalerweise geplante Sendung unterbrechen, um stündlich (oder in anderen Intervallen) eine Stationskennung (ID) bereitzustellen. Die Stations-ID kann unter Verwendung des AM-Rundsendesignals übertragen werden. Während dies im Rundsendemodus normalerweise kein Problem darstellt, da die Latenz keine Rolle spielt, muss der Empfänger während des Datenübertragungsmodus vom digitalen Signal zum AM-Signal umschalten. Während dieser Umschaltung auf das AM-Signal geht das Taktsynchronisationssignal verloren. Beim Zurückschalten auf das digitale Datenübertragungssignal tritt eine Verzögerung auf, die durch die Wiederherstellung der Taktsynchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger verursacht wird. Diese Verzögerung kann problematisch sein, da die über das digitale Datensignal übertragenen Informationen äußerst zeitempfindlich sind.
Um dieses Problem zu beheben, ist ein digitales Taktsynchronisationssignal mit niedriger Bitrate in das AM-Stations-ID-Signal eingebettet, sodass die Taktsynchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger aufrechterhalten wird. Dies eliminiert im Gegenzug die Verzögerung, die durch die Wiederherstellung der Taktsynchronisation beim Umschalten vom AM-Stations-ID-Signal zurück zum digitalen Datenübertragungssignal verursacht wird. In einer Form wird das digitale Taktsynchronisationssignal mit niedriger Bitrate unter Verwendung von Phasenmodulation moduliert, es kann jedoch auf andere Weise moduliert werden. Normalerweise wird das digitale Taktsynchronisationssignal mit niedriger Bitrate während der gesamten Stations-ID-Unterbrechung übertragen (d. h. wenn das AM-Stations-ID-Signal rundgesendet wird), aber in anderen Variationen kann das digitale Taktsynchronisationssignal mit niedriger Bitrate unmittelbar vor der Wiederherstellung des digitalen Datenübertragungssignals übertragen werden, solange die Taktsynchronisation bei oder vor der Datenübertragung ohne Verzögerung hergestellt wird.
Diese Technik kann auch verwendet werden, um die Taktsynchronisation beim Wechsel vom Rundsendemodus in den Datenübertragungsmodus aufrechtzuerhalten. In einem speziellen Beispiel kann das digitale Taktsynchronisationssignal mit niedriger Bitrate während einer Musiksendung übertragen werden, bevor der Handel an den Börsen beginnt, sodass der Sender und der Empfänger unmittelbar synchronisiert werden, wenn in den Datenübertragungsmodus umgeschaltet wird. In einer Variante wird das digitale Taktsynchronisationssignal mit niedriger Bitrate während der gesamten Rundsendung übertragen, und in einer anderen Variante wird es unmittelbar vor dem Umschalten in den Datenübertragungsmodus übertragen, wie im vorherigen Beispiel.
Im allgemeineren Sinne kann diese Technik verwendet werden, um die Taktsynchronisation ohne Verzögerung aufrechtzuerhalten oder wiederherzustellen, wenn von einem analogen Signal, wie etwa Audio und/oder einem älteren analogen Fernsehsignal (NTSC oder PAL), auf ein digitales Signal, wie etwa für die Datenübertragung oder andere Kommunikationsformen, die eine geringe Latenz benötigen, umgeschaltet wird.
Während das System unter Bezugnahme auf das Ausführen von Finanzhandelsstrategien beschrieben wird, können dieses System und diese Technik in anderen Situationen oder Industrien verwendet werden, in denen Zeit und Bandbreite von Bedeutung sind. Zum Beispiel kann dieses System zum Durchführen einer Fernoperation oder medizinischen Ferndiagnose, für wissenschaftliche Instrumente oder Studien (z. B. für Astronomie oder Physik), zum Steuern verteilter globaler Computernetzwerke und/oder für Militäranwendungen verwendet werden. Dieses System und diese Technik können beispielsweise für den Einbau in Erdbeben-/Tsunami-Frühwarnsysteme angepasst werden.
Weitere Formen, Ziele, Merkmale, Aspekte, Gewinne, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus einer ausführlichen Beschreibung und Zeichnungen ersichtlich, die hiermit bereitgestellt werden.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm eines Systems zum Übertragen von Daten über getrennte Kommunikationsverbindungen, von denen eine Raumwellenpropagation verwendet.
2 ist ein schematisches Diagramm, das die Raumwellenpropagation aus 1 weiter veranschaulicht.
3 ist ein schematisches Diagramm, das die Verwendung von bodenbasierten Repeatern bei der Raumwellenpropagation aus 1 veranschaulicht.
4 ist ein schematisches Diagramm, das die Verwendung von luftgestützten Repeatern in der Raumwellenpropagation aus 1 veranschaulicht.
5 ist ein schematisches Diagramm, das zusätzliche Schichten der Atmosphäre einschließlich der in 1 gezeigten ionisierten Schicht veranschaulicht.
6 ist ein schematisches Diagramm, das verschiedene in 5 gezeigte ionisierte Schichten der Atmosphäre veranschaulicht.
7 ist ein schematisches Diagramm, das zusätzliche Einzelheiten der in 1-6 allgemein veranschaulichten Raumwellenpropagation veranschaulicht.
8 ist ein schematisches Diagramm, das zusätzliche Einzelheiten für die Kommunikationsknoten von 1 veranschaulicht.
9 ist ein schematisches Diagramm, das zusätzliche Einzelheiten für die in 8 gezeigte HF-Kommunikationsschnittstelle veranschaulicht.
10 ist ein schematisches Diagramm der Übertragung eines digitalen Signals zwischen einem Sender und einem Empfänger.
11 ist ein schematisches Diagramm der Übertragung eines analogen Signals und eines Taktsynchronisationssignals zwischen dem Sender und dem Empfänger von 10.
12 ist ein schematisches Diagramm des Umschaltens von der Übertragung eines analogen Signals auf ein digitales Signal zwischen dem Sender und dem Empfänger von 10.
13 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Reduzieren der Latenz aufgrund der Taktsynchronisation.

BESCHREIBUNG DER AUSGEWÄHLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um ein Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun Bezug auf die Ausführungsformen, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, genommen und wird eine spezifische Sprache verwendet, um dieselben zu beschreiben. Trotzdem versteht es sich, dass dadurch keinerlei Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung beabsichtigt wird. Beliebige Abänderungen und weitere Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen und beliebige weitere Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie sie hier beschrieben sind, sind beabsichtigt, wie es einem Fachmann derjenigen Technik, die die Erfindung betrifft, üblicherweise klar ist. Eine Ausführungsform der Erfindung ist ausführlicher gezeigt, obwohl es einem Fachmann ersichtlich ist, dass manche Merkmale, die für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind, aus Gründen der Klarheit möglicherweise nicht gezeigt sind.
1 veranschaulicht bei 100 ein Beispiel für ein Kommunikationssystem, das zum Transferieren von Daten über eine Kommunikationsverbindung 104 mit niedriger Latenz und niedriger Bandbreite und eine separate Kommunikationsverbindung 108 mit hoher Latenz und hoher Bandbreite ausgelegt ist. Die Kommunikationsverbindungen 104 und 108 stellen separate Verknüpfungen zwischen einem ersten Kommunikationsknoten 112 und einem zweiten Kommunikationsknoten 116 bereit. Die Verknüpfung 104 mit niedriger Latenz kann dazu ausgelegt sein, Daten unter Verwendung elektromagnetischer Wellen 124, die durch freien Raum hindurchlaufen, über Raumwellenpropagation zu übertragen. Die elektromagnetischen Wellen 124 können durch einen Sender in dem ersten Kommunikationsknoten 112 erzeugt und entlang einer Übertragungsleitung 136 an eine Antenne 128 weitergegeben werden. Die elektromagnetischen Wellen 124 können durch die Antenne 128 abgestrahlt werden, wobei sie auf einen ionisierten Teil der Atmosphäre 120 treffen. Diese abgestrahlte elektromagnetische Energie kann dann durch den ionisierten Teil der Atmosphäre 120 gebrochen werden, wodurch bewirkt wird, dass die Wellen 124 zu der Erde hin umgelenkt werden. Die Wellen 124 können durch eine empfangende Antenne 132 empfangen werden, die durch die Übertragungsleitung 140 mit dem zweiten Kommunikationsknoten 116 gekoppelt ist. Wie in 1 veranschaulicht, kann ein Übertragungskommunikationsknoten Raumwellenpropagation verwenden, um die elektromagnetische Energie über lange Distanz ohne Bedarf einer oder mehrerer Übertragungsleitungen zum Führen der elektromagnetischen Energie über die Erdoberfläche zu übertragen.
Daten können unter Verwendung einer Kommunikationsverbindung 108 mit hoher Latenz zwischen den Kommunikationsknoten 112 und 116 übertragen werden. Wie in 1 veranschaulicht, kann die Kommunikationsverbindung 108 mit hoher Latenz unter Verwendung einer Übertragungsleitung 144 implementiert werden, die durch die Erde hindurchgeht, was Hindurchgehen unter oder durch einen Ozean oder ein anderes Gewässer beinhalten kann. Wie in 1 gezeigt, kann die Kommunikationsverbindung mit hoher Latenz 108 Repeater 152 beinhalten. 1 veranschaulicht vier Repeater 152 entlang der Übertragungsleitung 144, obwohl eine beliebige geeignete Anzahl an Repeatern 152 verwendet werden kann. Die Übertragungsleitung 144 kann auch überhaupt keine Repeater aufweisen. Obwohl 1 die Kommunikationsverbindung 104 zum Übertragen von Informationen von dem ersten Kommunikationsknoten 112 an den zweiten Kommunikationsknoten 116 veranschaulicht, können die übertragenen Daten in beiden Richtungen entlang den Kommunikationsverbindungen 104, 108 weitergegeben werden.
Ein Kunde 160 kann eine Verknüpfung 164 zu dem ersten Kommunikationsknoten 112 aufweisen. Der Kunde 160 kann Anweisungen über die Verknüpfung 164 an den ersten Kommunikationsknoten 112 senden. Bei dem ersten Kommunikationsknoten 112 werden die Anweisungen vorbereitet, um entweder durch die Verbindung 104 mit niedriger Latenz oder die Verbindung 108 mit hoher Latenz oder beide an den zweiten Kommunikationsknoten 116 gesendet zu werden. Der zweite Kommunikationsknoten 116 kann durch eine Verknüpfung 172 mit einem Anweisungsprozessor 168 verbunden sein. Der Kunde 160 kann ein(e) beliebige(s) Unternehmen, Gruppe, Individuum oder Entität sein, das/die Anordnungen über eine Entfernung senden möchte. Der Anweisungsprozessor 168 kann ein(e) beliebige(s) Unternehmen, Gruppe, Individuum oder Entität sein, das/die diese Anweisungen empfangen oder entsprechend diesen handeln soll. Bei manchen Ausführungsformen können die Verknüpfungen 164 und 172 überflüssig sein, da der Kunde die zu übertragenden Daten direkt von dem Kommunikationsknoten 112 senden kann oder der Kommunikationsknoten 116 direkt mit dem Anweisungsprozessor 168 verbunden sein kann. Das System 100 kann für eine beliebige Art von Datenübertragung mit niedriger Latenz verwendet werden, die gewünscht wird. Als ein Beispiel kann der Kunde 160 ein Arzt oder Chirurg sein, der entfernt arbeitet, während der Anweisungsprozessor 168 ein robotisches Instrument zum Arbeiten an einem Patienten sein kann.
Bei manchen Ausführungsformen kann der Kunde 160 ein Finanzinstrumentenhändler sein und kann der Anweisungsprozessor 168 eine Börse sein. Der Händler kann wünschen, Anweisungen an die Börse zum Kaufen oder Verkaufen gewisser Wertpapiere oder Anleihen zu spezifischen Zeiten zu liefern. Der Händler kann die Anweisungen an den ersten Kommunikationsknoten 112 übertragen, der die Anweisungen unter Verwendung der Antennen 128, 132 oder durch die Übertragungsleitung 144 an den zweiten Kommunikationsknoten sendet. Die Börse kann dann die von dem Händler gewünschten Handlungen beim Empfang der Anweisungen verarbeiten.
Das System 100 kann für Hochfrequenzhandeln nützlich sein, wobei Handelsstrategien auf Computern ausgeführt werden, um Handlungen in Bruchteilen einer Sekunde auszuführen. Beim Hochfrequenzhandeln kann eine Verzögerung von lediglich Millisekunden einen Händler Millionen Dollar kosten; daher ist die Geschwindigkeit einer Übertragung von Handelsanweisungen genauso wichtig wie die Genauigkeit der übertragenen Daten. Bei manchen Ausführungsformen kann der Händler vorgegebene Handelsanweisungen oder -bedingungen zum Ausführen eines Handels unter Verwendung der Kommunikationsverbindung 108 mit hoher Latenz und hoher Bandbreite zu einem Zeitpunkt, bevor der Händler einen Handel ausführen will, an den Kommunikationsknoten 116 übertragen, der sich in unmittelbare Nähe zu einer Börse befindet. Diese Anweisungen oder Bedingungen können die Übertragung einer großen Datenmenge erfordern und können unter Verwendung der Kommunikationsverbindung 108 mit höherer Bandbreite genauer geliefert werden. Falls die Anweisungen oder Bedingungen zu einem Zeitpunkt, bevor ein Handel ausgeführt werden soll, gesendet werden, kann außerdem die höhere Latenz der Kommunikationsverbindung 108 toleriert werden.
Die schlussendliche Ausführung der Anweisungen kann erreicht werden, indem der Händler Auslösedaten an das System sendet, auf dem die Anweisungen gespeichert sind. Beim Empfang der Auslösedaten werden die Handelsanweisungen an die Börse gesendet und wird ein Handel ausgeführt. Die Auslösedaten, die übertragen werden, sind allgemein eine viel kleinere Datenmenge als die Anweisungen; daher können die Auslösedaten über die Kommunikationsverbindung 104 mit niedriger Latenz und niedriger Bandbreite gesendet werden. Wenn die Auslösedaten an dem Kommunikationsknoten 116 empfangen werden, werden die Anweisungen für einen speziellen Handel an die Börse gesendet. Das Senden der Auslösedaten über die Kommunikationsverbindung 104 mit niedriger Latenz anstelle der Kommunikationsverbindung 108 mit hoher Latenz ermöglicht, dass der gewünschte Handel so schnell wie möglich ausgeführt wird, was dem Händler einen Zeitvorteil gegenüber anderen Parteien gibt, die die gleichen Finanzinstrumente handeln.
Die in 1 gezeigte Konfiguration ist weiter in 2 veranschaulicht, wobei der erste Kommunikationsknoten 112 und der zweite Kommunikationsknoten 116 geografisch voneinander durch einen erheblichen Teil der Oberfläche der Erde (156) entfernt sind. Dieser Teil der Erdoberfläche kann einen oder mehrere Kontinente, Ozeane, Gebirgsketten oder andere geographische Gebiete beinhalten. Zum Beispiel kann die in 1-7 überspannte Entfernung einen einzigen Kontinent, mehrere Kontinente, einen Ozean oder dergleichen abdecken. Bei einem Beispiel befindet sich der erste Kommunikationsknoten 112 in Chicago, Illinois, in den Vereinigten Staaten von Amerika und befindet sich der zweite Kommunikationsknoten 116 in London, England im Vereinigten Königreich. Bei einem anderen Beispiel befindet sich der erste Kommunikationsknoten 112 in New York City, NY, und befindet sich der zweite Kommunikationsknoten 116 in Los Angeles, Kalifornien, wobei sich beide Städte in Nordamerika befinden. Jegliche geeignete Kombination von Distanz, Kommunikationsknoten und Kommunikationsverbindungen, die eine zufriedenstellende Latenz und Bandbreite liefern kann, ist vorgesehen.
2 veranschaulicht, dass eine Raumwellenpropagation ermöglicht, dass elektromagnetische Energie lange Distanzen durchquert. Unter Verwendung von Raumwellenpropagation überträgt die Kommunikationsverbindung 104 mit niedriger Latenz die elektromagnetischen Wellen 124 in einen Teil der Atmosphäre 120, der ausreichend ionisiert ist, um die elektromagnetischen Wellen 124 zur Erde hin zu brechen. Die Wellen können dann von der Oberfläche der Erde reflektiert werden und zu dem ionisierten Teil der oberen Atmosphäre 120 zurückkehren, wo sie wieder zu der Erde hin gebrochen werden können. Dementsprechend kann elektromagnetische Energie wiederholt „springen“, wodurch ermöglicht wird, dass die Signale 124 mit niedriger Latenz und niedriger Bandbreite Entfernungen abdecken, die erheblich größer als jene sind, die durch Nichtraumwellenpropagation abgedeckt werden können.
Ein anderes Beispiel für das in 1 veranschaulichte System erscheint in 3, wo die mit Bezug auf 1 und 2 besprochene Raumwellenpropagation unter Verwendung von Repeatern 302 und 306 verbessert werden kann. Bei diesem Beispiel kann der erste Repeater 302 die Kommunikationssignale mit niedriger Latenz empfangen, die von der Antenne 128 stammen. Die Signale können durch das ionisierte Gebiet 120 gebrochen und zu der Erde zurückgebracht werden, wo sie durch den Repeater 302 empfangen und über Raumwellenpropagation erneut übertragen werden können. Das gebrochene Signal kann durch den Repeater 306 empfangen und unter Verwendung von Raumwellenpropagation über die Antenne 132 erneut an den zweiten Kommunikationsknoten 116 übertragen werden. Obwohl in 3 zwei Repeater-Stationen veranschaulicht sind, wird eine beliebige Anzahl, Konfiguration oder Positionierung der Boden-Repeater-Stationen 302 in Betracht gezogen. Das Erhöhen der Anzahl an Repeatern 302, 306 kann die Möglichkeit bereitstellen, Signale mit niedriger Latenz über größere Distanzen in einer breiteren Reihe atmosphärischer Missionen zu übertragen, jedoch können die physikalischen Beschränkungen der Repeater-Schaltungsanordnung, die das Signal empfängt und erneut überträgt, eine zusätzliche Latenz zu der Kommunikationsverbindung 104 mit niedriger Latenz hinzufügen.
4 veranschaulicht ein anderes Beispiel für das in 1 veranschaulichte System, wobei sich ein oder mehrere Repeater entlang der ersten Kommunikationsverbindung in der Luft befinden, wie etwa in einem Flugzeug, Luftschiff, Ballon oder in einer anderen Vorrichtung 410, die dazu konfiguriert ist, den Repeater oben in der Atmosphäre zu halten. Bei diesem Beispiel können die Signale, die von dem ersten Kommunikationsknoten 112 über die Antenne 128 übertragen werden, durch einen luftgestützten Repeater 414 entweder als Sichtlinienkommunikation 402 oder durch Raumwellenpropagation empfangen werden, wie hier anderswo beschrieben ist. Die Signale können durch den luftgestützten Repeater 414 empfangen und als Sichtlinienkommunikation 406 oder durch Raumwellenpropagation an den zweiten Kommunikationsknoten 116 entlang der Verbindung 104 mit niedriger Latenz erneut übertragen werden.
Weitere Einzelheiten bezüglich der Raumwellenpropagation sind in 5-7 veranschaulicht. Das Verhältnis zu dem offenbarten System und verschiedenen Schichten der oberen Atmosphäre ist in 5 veranschaulicht. Zu Zwecken der Funkübertragung können die Schichten der oberen Atmosphäre wie gezeigt in aufeinanderfolgende höhere Schichten unterteilt werden, wie etwa die Troposphäre 504, die Stratosphäre 508 und die Ionosphäre 512.
Die Ionosphäre ist als solche benannt, weil sie eine hohe Konzentration ionisierter Teilchen beinhaltet. Die Dichte dieser Teilchen in der Ionosphäre ist am weitesten von der Erde entfernt sehr niedrig und wird in den Bereichen der Ionosphäre, die näher an der Erde sind, zunehmend höher. Dem oberen Gebiet der Ionosphäre wird durch leistungsstarke elektromagnetische Strahlung von der Sonne, die hochenergetische Ultraviolettstrahlung beinhaltet, Energie zugeführt. Diese Sonnenstrahlung bewirkt eine Ionisation der Luft in freie Elektronen, positive Ionen und negative Ionen. Selbst obwohl die Dichte der Luftmoleküle in der oberen Ionosphäre niedrig ist, sind die Strahlungsteilchen aus dem Weltraum von solch hoher Energie, dass sie eine umfassende Ionisation der relativ wenigen vorhandenen Luftmoleküle bewirken. Die Ionisierung erstreckt sich hinab durch die Ionosphäre, wobei die Intensität mit zunehmender Dichte der Luft abnimmt, wobei der höchste Ionisierungsgrad somit an den oberen Extremitäten der Ionosphäre auftritt, während der niedrigste Grad in dem unteren Teil der Ionosphäre auftritt.
Diese Unterschiede der Ionisation zwischen den oberen Enden und den unteren Enden der Ionosphäre 512 sind in 6 weiter veranschaulicht. Die Ionosphäre ist in 6 mit drei Schichten veranschaulicht, die von der niedrigsten Ebene zu der höchsten Ebene jeweils als D-Schicht 608, E-Schicht 612 und F-Schicht 604 bezeichnet sind. Die F-Schicht 604 kann weiter in zwei Schichten unterteilt werden, die als F1 (die höhere Schicht) bei 616 und F2 (die untere Schicht) bei 620 bezeichnet werden. Die Anwesenheit oder Abwesenheit von Schichten 616 und 620 in der Ionosphäre und deren Höhe oberhalb der Erde variieren mit der Position der Sonne. Zur Mittagsstunde ist die Strahlung von der Sonne 624, die in die Ionosphäre eintritt, am größten, nimmt bei Sonnenuntergang ab und weist ein Minimum in der Nacht auf. Wenn die Strahlung entfernt wird, rekombinieren viele der Ionen, wodurch bewirkt wird, dass die D-Schicht 608 und die E-Schicht 612 verschwinden, und weiter bewirkt wird, dass sich die F1- und F2-Schicht 616, 620 während der Nacht zu einer einzigen F-Schicht 604 wiedervereinigen. Da die Position der Sonne mit Bezug auf einen gegebenen Punkt auf der Erde variiert, können die genauen Charakteristiken der Schichten 608, 612, 616 und 620 der Ionosphäre 512 extrem schwierig vorherzusagen sein, aber können experimentell bestimmt werden.
Die Fähigkeit, dass eine Funkwelle einen entfernten Ort unter Verwendung von Raumwellenpropagation erreicht, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie etwa der Ionendichte in den Schichten 608-620 (sofern sie vorhanden sind), der Frequenz der übertragenen elektromagnetischen Energie und dem Übertragungswinkel. Falls zum Beispiel die Frequenz einer Funkwelle graduell erhöht wird, wird ein Punkt erreicht, an dem die Welle nicht durch die D-Schicht 608 gebrochen werden kann, die die am wenigstens ionisierte Schicht der Ionosphäre 512 ist. Die Welle kann sich durch die D-Schicht 608 hindurch und in die E-Schicht 612 fortsetzen, wo ihre Frequenz immer noch zu groß sein kann, um die einzelnen zu brechen, wobei sie auch durch diese Schicht hindurchläuft. Die Wellen 124 können sich zu der F2-Schicht 620 und möglicherweise ebenso in die F I-Schicht 616 fortsetzten, bevor sie zur Erde hinab gekrümmt werden. In manchen Fällen kann die Frequenz oberhalb einer kritischen Frequenz sein, was es unmöglich macht, dass irgendeine Brechung auftritt, wodurch bewirkt wird, dass die elektromagnetische Energie aus der Atmosphäre der Erde heraus gestrahlt wird (708).
Dementsprechend setzt elektromagnetische Energie oberhalb einer gewissen Frequenz, die vertikal übertragen wird, ihren Weg in den Weltraum fort und wird nicht durch die Ionosphäre 512 gebrochen. Jedoch können manche Wellen unterhalb der kritischen Frequenz gebrochen werden, falls der Propagationswinkel 704 von der Vertikalen abgesenkt wird. Das Verringern des Propagationswinkels 704 ermöglicht auch, dass die elektromagnetischen Wellen 124, die durch die Antenne 128 übertragen werden, zu der Oberfläche der Erde hin innerhalb einer Sprungzone 720 gebrochen werden, wodurch es ermöglicht wird, eine Sprungdistanz 724 zu durchqueren und eine entfernte Antenne 132 zu erreichen. Dementsprechend hängt die Möglichkeit einer erfolgreichen Raumwellenpropagation über eine gewisse Sprungdistanz 724 ferner von dem Übertragungswinkel sowie der Frequenz ab und daher variiert die maximale verwendbare Frequenz mit dem Zustand der Ionosphäre, der gewünschten Sprungdistanz 724 und dem Propagationswinkel 704. 7 veranschaulicht auch, dass eine Propagation ohne Raumwellen, wie etwa von Bodenwellensignalen und/oder Sichtliniensignalen 716, mit geringer Wahrscheinlichkeit die Sprungdistanz 724 durchquert.
8 veranschaulicht ein Beispiel für zusätzliche Aspekte eines Kommunikationsknotens 800, der wie die Kommunikationsknoten 112 und 116 ist. Der Kommunikationsknoten 800 kann einen Prozessor 804 zum Steuern verschiedener Aspekte des Kommunikationsknotens 800 beinhalten. Der Prozessor kann mit einem Speicher 816 gekoppelt sein, der zum Speichern von Regeln, Befehlsdaten 820 oder historischen Übertragungsdaten 822 verwendet werden kann. Vorrichtungen zum Annehmen einer Benutzereingabe und zum Bereitstellen einer Ausgabe (E/A) an einen Benutzer 824 können ebenfalls enthalten sein. Diese Vorrichtungen können eine Tastatur oder ein Tastenfeld, eine Maus, eine Anzeige, wie etwa einen Flachbildschirm und dergleichen, einen Drucker, einen Plotter oder einen 3D-Drucker, eine Kamera oder ein Mikrofon beinhalten. Beliebige geeignete Vorrichtungen zur Benutzer-E/A können enthalten sein. Der Knoten 800 kann auch eine Netzwerkschnittstelle 832 beinhalten, die auf den Prozessor 804 reagiert und mit einem Kommunikationsnetzwerk 836 gekoppelt ist. Ein Sicherheitsmodul 828 kann ebenfalls enthalten sein und kann verwendet werden, um die Möglichkeit zu reduzieren oder zu beseitigen, dass Drittparteien Daten abfangen, blockieren oder verändern, während sie zwischen den Kommunikationsknoten 800 weitergegeben werden. Bei einem Beispiel ist der Kommunikationsknoten 800 als ein Computer implementiert, der eine Software zum Steuern der Interaktion der verschiedenen Aspekte des Knotens 800 ausführt.
Die Netzwerkschnittstelle 836 kann dazu ausgelegt sein, Daten, wie etwa Befehlsdaten 820 oder Auslösedaten, die von einem Auslösesystem 840 weitergegeben werden können, zu senden und zu empfangen. Das Kommunikationsnetzwerk 836 kann mit einem Netzwerk, wie etwa dem Internet, gekoppelt sein und dazu ausgelegt sein, Daten ohne die Verwendung von Raumwellenpropagation zu senden und zu empfangen. Zum Beispiel kann das Kommunikationsnetzwerk 836 Daten über optische Fasern oder andere Übertragungsleitungen übertragen und empfangen, die ähnlich den in vorherigen Figuren veranschaulichten Übertragungsleitungen 144 entlang der Erde verlaufen.
Der Knoten 800 kann eine zweite Netzwerkschnittstelle 808 beinhalten, die auf den Prozessor 804 reagiert und mit einer Hochfrequenzkommunikationsschnittstelle 812 gekoppelt ist. Diese zweite Netzwerkschnittstelle 808 kann dazu verwendet werden, Daten, wie etwa Befehlsdaten 820 oder Auslösedaten, die von dem Auslösesystem 840 weitergegeben werden, zu übertragen. Die Netzwerkschnittstelle 808 kann mit einer Antenne, wie etwa der Antenne 128, gekoppelt sein, die mehrere Antennen oder Antennenelemente beinhalten kann. Die Hochfrequenzkommunikationsschnittstelle 808 kann dazu ausgelegt sein, Daten, wie etwa Auslösedaten, unter Verwendung elektromagnetischer Wellen, die über die Antenne 128 übertragen und/oder empfangen werden, zu senden und zu empfangen. Wie oben besprochen, kann die Antenne 128 dazu ausgelegt sein, die elektromagnetischen Wellen über Raumwellenpropagation zu senden und zu empfangen.
Der Kommunikationsknoten 800 kann in 9 veranschaulichte zusätzliche Aspekte beinhalten. Die Hochfrequenzkommunikationsschnittstelle 812 kann einen Sender 904 beinhalten, der dazu ausgelegt ist, elektromagnetische Energie unter Verwendung der Antenne 128 zu übertragen. Ein Empfänger 908 kann optional ebenfalls enthalten und dazu ausgelegt sein, elektromagnetische Wellen von der Antenne 128 zu empfangen. Der Sender 904 und der Empfänger 908 können auch mit einem Modem 912 gekoppelt sein, das dazu ausgelegt ist, durch die Schnittstelle 812 empfangene Signale zu modulieren, um Informationen oder Daten aus einem digitalen Stream zur Übertragung durch den Sender 904 zu codieren. Das Modem 912 kann auch dazu ausgelegt sein, von der Antenne 128 durch den Empfänger 908 empfangene Signale zu demodulieren, um das übertragene Signal in einen digitalen Datenstream zu decodieren, der für den Prozessor 804 nutzbar ist oder der in dem Speicher 816 gespeichert werden kann.
Bei einigen Ausführungsformen ist eine Datenübertragung für Zwecke wie den Finanzhandel möglicherweise nur für einen begrenzten Zeitraum erforderlich. Das Kommunikationssystem 100 kann in zwei verschiedenen Modi arbeiten, abhängig davon, ob eine Finanzdatenübertragung erforderlich ist. Falls eine Datenübertragung erforderlich ist, kann der Sender in einem Datenübertragungsmodus arbeiten. Im Datenübertragungsmodus überträgt das Kommunikationssystem 100 ein digitales Datenübertragungssignal vom ersten Kommunikationsknoten 112 zum zweiten Kommunikationsknoten 116. Wenn keine Datenübertragung erforderlich ist, kann das System in einem Rundsendemodus arbeiten.
Während des Rundsendemodus kann der Sender verwendet werden, um Musik, Sport, Nachrichten oder andere Audioinformationen an die breite Öffentlichkeit rundzusenden, beispielsweise über ein AM-, FM- und/oder PM-Signal. Während das Kommunikationssystem 100 im Rundsendemodus betrieben wird, kann es in digitaler Form rundsenden. Zu Erklärungszwecken wird der Rundsendemodus für das Kommunikationssystem unter Bezugnahme auf ein AM-Signal beschrieben, es sollte jedoch beachtet werden, dass AM, FM und/oder PM (oder dergleichen) während des Rundsendemodus verwendet werden können.
Als ein spezifisches Beispiel kann das Kommunikationssystem 100 zum Übertragen von Anweisungen für Finanztransaktionen wie etwa den Kauf und Verkauf von Aktien oder Anleihen verwendet werden. Diese Informationen wären nur während der Öffnungszeiten der gewünschten Börsen erforderlich. Außerhalb der Geschäftszeiten, wenn die Börsen geschlossen sind, kann das Kommunikationssystem 100 als eine typische Radiostation betrieben werden, beispielsweise über ein AM-Signal, das Inhalte bereitstellt, die von der Öffentlichkeit gehört werden können.
Wenn Daten unter Verwendung eines digitalen Signals übertragen werden, ist normalerweise eine Taktsynchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger erforderlich. Da sich die Pfadlänge des übertragenen Datensignals in Abhängigkeit von den ionosphärischen Bedingungen und anderen Umgebungsbedingungen ändern kann, führt dies zu Signalverzerrungen wie etwa Doppler-Verschiebungen. Um diese Verzerrungen auszugleichen oder zu entfernen, kann das übertragene Datensignal ein Taktsignal enthalten, das dem Empfänger Informationen bezüglich der Übertragungszeit des Datensignals und möglicher Verzerrungen liefert. Bei einigen Ausführungsformen können der Takt für den Sender und der Takt für den Empfänger zumindest teilweise basierend auf Zeitdaten eingestellt werden, die von einem globalen Positionierungssystem (GPS) empfangen werden. Andere Zeitdatenquellen als GPS können jedoch in dem übertragenen Datensignal enthalten sein.
Eine Quelle, die die Taktsynchronisation zwischen einem Sender und einem Empfänger unterbrechen kann, ist die Notwendigkeit einer Stationsidentifikation (ID). Die FCC verlangt von Rundfunkstationen, dass sie bei Anmeldung, Abmeldung und fast zu jeder vollen Stunde eine Stationsidentifikation bereitstellen. Die Station muss ihre Rufzeichen und die Lizenzstadt angeben und kann zusätzliche Informationen wie etwa Übertragungsfrequenzen und Eigentumsverhältnisse enthalten. Typischerweise wird die Stationsidentifikation unter Verwendung eines analogen Signals wie etwa eines AM-Rundsendesignals übertragen. Um eine Identifikation bereitzustellen, schaltet der Empfänger daher von einem digitalen Signal zu einem AM-Signal um. Während der Umschaltung auf das AM-Signal geht das auf dem digitalen Signal bereitgestellte Taktsynchronisationssignal verloren. Sobald der Empfänger wieder auf das digitale Signal umgeschaltet ist, kann es zu einer Verzögerung kommen, während die Taktsynchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger wiederhergestellt wird. Dies kann zu Verarbeitungsverzögerungen im Sender und/oder Empfänger führen.
Während sich das Kommunikationssystem 100 im Rundsendemodus befindet, stellt die Notwendigkeit für eine Stationsidentifikation kein Problem dar, da das Signal schon als ein AM-Signal rundgesendet wird, und eine jegliche Verzögerung ist keine Besorgnis. Wenn das Kommunikationssystem 100 jedoch im digitalen Datenübertragungsmodus betrieben wird, kann die Umschaltung von der digitalen Übertragung zur AM-Übertragung, um die Stationsidentifikation bereitzustellen, verursachen, dass der Sender und der Empfänger die Taktsynchronisation verlieren, und es kann eine Verzögerung geben, während die Synchronisation wiederhergestellt wird. Die durch die Synchronisation verursachte Verzögerung kann in Abhängigkeit von der Art der digitalen Daten, die durch das Kommunikationssystem 100 während des Datenübertragungsmodus übertragen werden, problematisch sein. Wenn das Kommunikationssystem 100 beispielsweise zur Übertragung von Finanzhandelsdaten verwendet wird, können die Daten extrem zeitempfindlich sein, und eine jegliche Verzögerung kann einem Kunden Millionen von Dollar kosten.
Ein System 1000 zur Reduzierung von Latenz aufgrund von Taktsynchronisation ist in den 10-12 gezeigt. In 10 beinhaltet ein Sender 1004 einen analogen Sender 1008, einen digitalen Sender 1012 und einen Sendertakt 1016. Ein Empfänger 1024 beinhaltet einen analogen Empfänger 1028, einen digitalen Empfänger 1032 und einen Empfängertakt 1036. Wenn der Sender 1004 digitale Daten zum Empfänger 1024 sendet, überträgt der digitale Sender 1012 ein digitales Signal 1042 zu dem digitalen Empfänger 1032. Es ist für Daten, die unter Verwendung eines digitalen Signals übertragen werden, üblich, eine Taktsynchronisation zwischen dem Sendertakt 1016 und dem Empfängertakt 1036 durch die Verwendung eines Signals, das mit den digitalen Daten übertragen wird, oder durch die Verwendung anderer Signale, wie etwa von einem GPS empfangener Zeitdaten, zu erfordern.
Zuweilen kann es notwendig sein, von einer digitalen Übertragung zu einer analogen Übertragung umzuschalten, wie etwa wenn eine Stationsidentifikation erforderlich ist. Wie in 11 gezeigt, wenn eine analoge Übertragung gewünscht wird, wird die digitale Übertragung angehalten und ein analoges Signal 1104 vom analogen Sender 1008 zum analogen Empfänger 1028 gesendet. In einigen typischen Kommunikationssystemen kann die Taktsynchronisation zwischen dem Sendertakt 1016 und dem Empfängertakt 1036 während der analogen Übertragung verloren gehen. Im System 1000 kann jedoch ein Taktsynchronisationssignal 1108 mit dem analogen Signal 1104 übertragen werden, um die Synchronisation zwischen dem Sendertakt 1016 und dem Empfängertakt 1036 aufrechtzuerhalten. In einem Beispiel ist das Taktsynchronisationssignal 1108 ein digitales Signal mit niedriger Bitrate, aber das Taktsynchronisationssignal 1108 in anderen Beispielen kann alternativ oder zusätzlich Signale mit hoher Bitrate und/oder analoge Signale enthalten.
Sobald die Übertragung des analogen Signals 1104 abgeschlossen ist, schaltet das System zur Übertragung des digitalen Signals 1042 zurück, wie in 12 gezeigt. Das Taktsynchronisationssignal 1108 hält die Synchronisation zwischen dem Sendertakt 1016 und dem Empfänger 1036 während des Umschaltens zwischen dem analogen Signal 1104 und dem digitalen Signal 1042 aufrecht. Daher gibt es keine Verzögerung, um die Taktsynchronisation während des Umschaltens zwischen analogen und digitalen Signalen wiederherzustellen.
Das Flussdiagramm 1300 in 13 beschreibt das Verfahren zum Reduzieren von Verzögerungen aufgrund eines Verlusts der Taktsynchronisation. Das Kommunikationssystem 100 überträgt 1305 Daten als eine digitale Datenübertragung von einem Sender zu einem Empfänger, wie etwa vom ersten Kommunikationsknoten 112 zum zweiten Kommunikationsknoten 116. Zu den angegebenen Tageszeiten wird die Übertragung vom ersten Kommunikationsknoten 112 von einer digitalen Datenübertragung auf ein AM-Stations-ID-Signal umgeschaltet 1310, um eine gesetzlich vorgeschriebene Stationsidentifikation bereitzustellen. Ein digitales Taktsynchronisationssignal ist in das AM-Stations-ID-Signal eingebettet 1315 und wird rundgesendet, während die Stationsidentifikation rundgesendet wird. Nachdem die Stationsidentifikation abgeschlossen ist, schaltet 1320 das Kommunikationssystem 100 von der Übertragung des AM-Stations-ID-Signals um, um die Übertragung der digitalen Datenübertragung fortzusetzen. Während die Übertragung vom AM-Stations-ID-Signal auf den digitalen Datenstream umgeschaltet wird, wird die Taktsynchronisation aufgrund des digitalen Taktsynchronisationssignals, das in das AM-Stations-ID-Signal eingebettet war, aufrechterhalten 1025.
Bei einigen Ausführungsformen kann das in das AM-Stations-ID-Signal eingebettete Taktsynchronisationssignal unter Verwendung von PM moduliert werden. Das Taktsynchronisationssignal kann jedoch auf andere Weise moduliert werden, wie etwa über FM und/oder AM. Bei einigen Ausführungsformen kann das Taktsynchronisationssignal auch in das Stations-ID-Signal eingebettet sein, sodass das Taktsynchronisationssignal während der gesamten Stationsidentifikation-Unterbrechung rundgesendet wird. Bei anderen Ausführungsformen kann das Taktsynchronisationssignal jedoch nur während des Teils der Stationsidentifikation direkt vor der Wiederherstellung des digitalen Datenübertragungssignals übertragen werden, sodass eine Taktsynchronisation erreicht wird, bevor die Übertragung von AM-Rundsendung auf digitale Übertragung umgeschaltet wird.
Die Taktsynchronisation kann auch verwendet werden, während das Kommunikationssystem 100 vom Rundsendemodus zu dem Datenübertragungsmodus umschaltet. Während das Kommunikationssystem 100 an die breite Öffentlichkeit rundsendet, kann ein digitales Taktsynchronisationssignal übertragen werden, zusammen mit Musik, Nachrichten, Sport oder anderen Formen von Audioinformationen, die an die Öffentlichkeit rundgesendet werden. Das Synchronisationssignal kann nur in der Zeit vor dem Umschalten in den Datenübertragungsmodus übertragen werden, oder das Taktsynchronisationssignal kann für die gesamte Zeit übertragen werden, während der das Kommunikationssystem 100 im Rundsendemodus arbeitet. Sobald das Kommunikationssystem 100 vom Rundsendemodus in den Datenübertragungsmodus umgeschaltet ist, ermöglicht das Taktsynchronisationssignal, dass der erste Kommunikationsknoten 112 und der zweite Kommunikationsknoten 116 sofort synchronisiert werden, sodass keine oder eine minimale Verzögerung durch die Synchronisation verursacht wird.
Die oben beschriebene eingebettete Synchronisationstechnik zum Aufrechterhalten der Taktsynchronisation oder zum Wiederherstellen der Taktsynchronisation, um eine Verzögerung zu vermeiden, kann auch für andere Arten von Rundsendungen verwendet werden, die eine geringe Latenz erfordern. Beispielsweise kann eine eingebettete Taktsynchronisation verwendet werden, wenn von einem analogen Signal wie etwa Audio oder einem analogen Fernsehsignal zu einem digitalen Signal umgeschaltet wird.
Glossar von Definitionen und Alternativen
Die Sprache, die in den Ansprüchen und der Beschreibung verwendet wird, soll nur ihre gewöhnliche und übliche Bedeutung aufweisen, mit Ausnahme von dem, was unten explizit definiert wird. Die Worte in diesen Definitionen sollen nur ihre gewöhnliche und übliche Bedeutung aufweisen. Eine solche gewöhnliche und übliche Bedeutung schließt alle konsistenten Wörterbuchdefinitionen aus den zuletzt veröffentlichten Webster's und Random House Wörterbüchern ein. Wie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, gelten die folgenden Definitionen für die folgenden Begriffe oder geläufige Variationen von diesen (z. B. Singular-/Pluralformen, Vergangenheits-/Gegenwartsformen usw.):

„Analoges Signal“ verweist allgemein auf ein kontinuierliches Signal einer zeitlich variierenden Variable. Ein analoges Signal kann unter Verwendung von Amplitudenmodulation (AM), Frequenzmodulation (FM) oder anderen Formen von Modulation, wie etwa Phasenmodulation, moduliert werden.
„Antenne“ oder „Antennensystem“ verweist allgemein auf eine elektrische Vorrichtung, oder eine Reihe von Vorrichtungen, in einer beliebigen geeigneten Konfiguration, die elektrische Leistung in elektromagnetische Strahlung umwandelt. Solche Strahlung kann bei einer beliebigen Frequenz entlang des elektromagnetischen Spektrums entweder vertikal, horizontal oder zirkulär polarisiert sein. Antennen, die mit zirkularer Polarität übertragen, können entweder eine rechtshändige oder eine linkshändige Polarisation aufweisen.

Im Fall von Funkwellen kann eine Antenne bei Frequenzen übertragen, die sich entlang des elektromagnetischen Spektrums von einer Extremlangwelle (ELF: Extremely Low Frequency) zu einer Millimeterwelle (EHF: Extremely High Frequency) erstrecken. Eine Antenne oder ein Antennensystem, das zum Übertragen von Funkwellen ausgelegt ist, kann eine Anordnung von metallischen Leitern (Elementen) umfassen, die elektrisch mit einem Empfänger oder einem Sender verbunden sind (oft durch eine Übertragungsleitung). Ein oszillierender Strom von Elektronen, der durch einen Sender durch die Antenne erzwungen wird, kann ein oszillierendes Magnetfeld um die Antennenelemente herum erzeugen, während die Ladung der Elektronen auch ein oszillierendes elektrisches Feld entlang den Elementen erzeugt. Diese zeitlich variierenden Felder strahlen von der Antenne weg in den Raum als eine sich bewegende elektromagnetische Transversalfeldwelle ab. Im Gegenzug übt das oszillierende elektrische und magnetische Feld einer eingehenden elektromagnetischen Welle während des Empfangs eine Kraft auf die Elektronen in den Antennenelementen aus, wodurch bewirkt wird, dass sie sich vor und zurück bewegen, wobei oszillierende Ströme in der Antenne erzeugt werden. Diese Ströme können dann durch Empfänger detektiert und verarbeitet werden, um digitale oder analoge Signale oder Daten wiederzuerlangen.
Antennen können dazu gestaltet sein, Funkwellen im Wesentlichen gleichmäßig in alle horizontalen Richtungen (Rundstrahlantennen) oder bevorzugt in einer bestimmten Richtung (Richtantennen oder High-Gain-Antennen) zu übertragen oder aus diesen bzw. dieser zu empfangen. Im letzteren Fall kann eine Antenne auch zusätzliche Elemente oder Oberflächen beinhalten, die eine physische elektrische Verknüpfung zu dem Sender oder dem Empfänger aufweisen können oder auch nicht. Zum Beispiel dienen parasitäre Elemente, parabolische Reflektoren oder Hörner und andere solche Elemente ohne Energieversorgung dazu, die Funkwellen in einen Strahl oder ein anderes gewünschtes Strahlungsmuster zu lenken. Dementsprechend können Antennen dazu ausgelegt sein, eine erhöhte oder verringerte Richtungsabhängigkeit oder „Verstärkung“ durch die Platzierung dieser verschiedenen Oberflächen oder Elemente aufzuweisen. High-Gain-Antennen können dazu ausgelegt sein, einen beträchtlich großen Teil der abgestrahlten elektromagnetischen Energie in eine gegebene Richtung zu lenken, die vertikal, horizontal oder eine beliebige Kombination davon sein kann.
Antennen können auch dazu ausgelegt sein, elektromagnetische Energie innerhalb eines speziellen Bereichs von vertikalen Winkeln (d. h. „Abstrahlwinkeln“) relativ zu der Erde abzustrahlen, um die elektromagnetische Energie in Richtung einer oberen Schicht der Atmosphäre, wie etwa der Ionosphäre, zu fokussieren. Indem die elektromagnetische Energie unter einem speziellen Winkel zu der oberen Atmosphäre gerichtet wird, können spezielle Sprungdistanzen zu bestimmten Zeiten des Tages erzielt werden, indem elektromagnetische Energie bei bestimmten Frequenzen übertragen wird.
Andere Beispiele für Antennen beinhalten Emissionsgeräte und Sensoren, die elektrische Energie in Pulse elektromagnetischer Energie in dem sichtbaren oder nicht sichtbaren Lichtteil des elektromagnetischen Spektrums umwandeln. Beispiele beinhalten Leuchtdioden, Laser und dergleichen, die dazu konfiguriert sind, elektromagnetische Energie bei Frequenzen zu erzeugen, die sich entlang des elektromagnetischen Spektrums von dem fernen Infrarot zu dem extremen Ultraviolett erstrecken.
„Taktsynchronisation“ bezieht sich im Allgemeinen auf die Koordination der Zeit zwischen ansonsten unabhängigen Takten, Computern und Prozessoren. Sendeempfängern und/oder anderen Arten von Vorrichtungen. Beispielsweise wird die Taktsynchronisation verwendet, um die Taktdrift zwischen verschiedenen Takten zu kompensieren.
„Taktsynchronisationssignal“ verweist allgemein auf ein Signal, das Zeitdaten zum Synchronisieren eines Senders und eines Empfängers bereitstellt. Das Taktsynchronisationssignal kann von einem globalen Positionierungssystem empfangen werden und/oder kann von irgendeiner anderen öffentlichen und/oder privaten Quelle stammen.
„Befehl“ oder „Befehlsdaten“ verweist allgemein auf eine oder mehrere Direktiven, Anweisungen, Algorithmen oder Regeln, die eine Maschine dazu steuern, eine oder mehrere Handlungen, entweder alleine oder in Kombination, zu tätigen. Ein Befehl kann gespeichert, transferiert, übertragen oder auf eine beliebige andere geeignete Weise verarbeitet werden. Zum Beispiel kann ein Befehl in einem Speicher gespeichert werden oder über ein Kommunikationsnetz als elektromagnetische Strahlung bei einer beliebigen geeigneten Frequenz, die durch ein beliebiges geeignetes Medium hindurchläuft, übertragen werden.
„Computer“ verweist allgemein auf eine beliebige Rechenvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein Ergebnis aus einer beliebigen Anzahl an Eingabewerten oder Variablen zu berechnen. Ein Computer kann einen Prozessor zum Durchführen von Berechnungen, um eine Eingabe oder Ausgabe zu verarbeiten, beinhalten. Ein Computer kann einen Speicher zum Speichern von Werten, die durch den Prozessor zu verarbeiten sind, oder zum Speichern der Ergebnisse einer vorherigen Verarbeitung beinhalten.
Ein Computer kann auch dazu ausgelegt sein, eine Eingabe und eine Ausgabe von einer weiten Reihe von Eingabe- und Ausgabevorrichtungen zum Empfangen oder zum Senden von Werten anzunehmen. Solche Vorrichtungen beinhalten andere Computer, Tastaturen, Mäuse, visuelle Anzeigen, Drucker, industrielle Ausrüstung und Systeme oder Maschinen aller Arten und Größen. Zum Beispiel kann ein Computer eine Netzwerkschnittstelle dazu steuern, verschiedene Netzwerkkommunikationen auf Anfrage durchzuführen. Die Netzwerkschnittstelle kann Teil des Computers sein oder als getrennt und fern von dem Computer gekennzeichnet sein.
Ein Computer kann eine einzige, physische Rechenvorrichtung, wie etwa ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, sein oder kann aus mehreren Vorrichtungen der gleichen Art, wie etwa einer Gruppe von Servern, die als eine Vorrichtung in einem Netzwerkcluster arbeiten, oder einer heterogenen Kombination verschiedener Rechenvorrichtungen, die als ein Computer arbeiten und durch ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind, bestehen. Das Kommunikationsnetzwerk, das mit dem Rechner verbunden ist, kann auch mit einem weiten Netzwerk, wie etwa dem Internet, verbunden sein. Dementsprechend kann Computer einen oder mehrere physische Prozessoren oder andere Rechenvorrichtungen oder Schaltungsanordnungen beinhalten und kann auch eine beliebige geeignete Art von Speicher beinhalten.
Ein Computer kann auch eine virtuelle Rechenplattform mit einer unbekannten oder fluktuierenden Anzahl an physischen Prozessoren und Speichern oder Speichervorrichtungen sein. Ein Computer kann dementsprechend physisch an einem geographischen Standort lokalisiert sein oder kann physisch über mehrere weit verstreute Standorte mit mehreren Prozessoren, die miteinander durch ein Kommunikationsnetzwerk verbunden sind, um als ein einziger Computer zu arbeiten, verteilt sein.
Das Konzept von „Computer“ und „Prozessor“ innerhalb eines Computers oder einer Rechenvorrichtung schließt auch einen beliebigen solchen Prozessor oder eine beliebige solche Rechenvorrichtung ein, der bzw. die dazu dient, Berechnungen oder Vergleiche als Teil eines offenbarten Systems vorzunehmen. Verarbeitungsoperationen, die Schwellenvergleiche, Regelvergleiche, Berechnungen und dergleichen betreffen, die in einem Computer stattfinden, können zum Beispiel auf getrennten Servern, demselben Server mit getrennten Prozessoren oder auf einer virtuellen Rechenumgebung mit einer unbekannten Anzahl an physischen Prozessoren stattfinden, wie oben beschrieben wurde.
Ein Computer kann optional mit einer oder mehreren visuellen Anzeigen gekoppelt sein und/oder kann eine integrierte visuelle Anzeige beinhalten. Gleichermaßen können Anzeigen von der gleichen Art oder eine heterogene Kombination verschiedener visueller Vorrichtungen sein. Ein Computer kann auch eine oder mehrere Bedienereingabevorrichtungen, wie etwa eine Tastatur, eine Maus, einen Berührungsbildschirm, eine Laser- oder Infrarotzeigevorrichtung oder eine Gyroskopzeigevorrichtung, um nur einige repräsentative Beispiele zu nennen, beinhalten. Außerdem können neben einer Anzeige eine oder mehrere andere Ausgabevorrichtungen enthalten sein, wie etwa ein Drucker, ein Plotter, eine industrielle Fertigungsmaschine, ein 3D-Drucker und dergleichen. Von daher sind verschiedene Anordnungen für Anzeige-, Eingabe- und Ausgabevorrichtungen möglich.
Mehrere Computer oder Rechenvorrichtungen können dazu ausgelegt sein, über drahtgebundene oder drahtlose Kommunikations-Links miteinander oder mit anderen Vorrichtungen zu kommunizieren, um ein Kommunikationsnetz zu bilden. Netzwerkkommunikationen können verschiedene Computer durchlaufen, die als Netzwerkgeräte arbeiten, wie etwa Switches, Router, Firewalls oder andere Netzvorrichtungen oder -schnittstellen, bevor sie zu anderen größeren Computernetzwerken, wie etwa dem Internet, weitergehen. Kommunikationen können auch als drahtlose Datenübertragungen, die über elektromagnetische Wellen durch Übertragungsleitungen oder durch freien Raum getragen werden, über das Kommunikationsnetzwerk weitergegeben werden. Solche Kommunikationen beinhalten die Verwendung von WiFi oder eines anderen drahtlosen lokalen Netzwerks (WLAN: Wireless Local Area Network) oder eines zellularen Senders/Empfängers, um Daten zu übertragen. Solche Signale entsprechen einem beliebigen einer Reihe von Drahtlos- oder Mobiltelekommunikationstechnologiestandards, wie etwa 802.11a/b/g/n, 3G, 4G und dergleichen.
„Kommunikationsverbindung“ verweist allgemein auf eine Verknüpfung zwischen zwei oder mehr Kommunikationsentitäten und kann einen Kommunikationskanal zwischen den Kommunikationsentitäten beinhalten oder auch nicht. Die Kommunikation zwischen den Kommunikationseinheiten kann durch ein beliebiges geeignetes Mittel stattfinden. Zum Beispiel kann die Verknüpfung als eine tatsächliche physische Verbindung, eine elektrische Verbindung, eine elektromagnetische Verbindung, eine logische Verbindung oder ein beliebiges anderes geeignetes Verbindungssystem, das eine Kommunikation fördert, implementiert werden.
In dem Fall einer tatsächlichen physischen Verbindung kann eine Kommunikation durch mehrere Komponenten in der Kommunikationsverbindung stattfinden, die dazu konfiguriert sind, durch eine physische Bewegung von einem Element in Bezug auf ein anderes zu reagieren. In dem Fall einer elektrischen Verbindung kann die Kommunikationsverbindung aus mehreren elektrischen Leitern bestehen, die elektrisch verbunden sind, um die Kommunikationsverbindung zu bilden.
In dem Fall einer elektromagnetischen Verbindung können Elemente der Verknüpfung durch Senden oder Empfangen von elektromagnetischer Energie bei einer beliebigen geeigneten Frequenz implementiert werden, wodurch dementsprechend ermöglicht wird, dass Kommunikationen als elektromagnetische Wellen weitergegeben werden. Diese elektromagnetischen Wellen können durch ein physisches Medium, wie eine optische Faser, oder durch freien Raum oder eine beliebige Kombination von diesen hindurchlaufen oder auch nicht. Elektromagnetische Wellen können bei einer beliebigen geeigneten Frequenz einschließlich einer beliebigen Frequenz in dem elektromagnetischen Spektrum weitergegeben werden.
In dem Fall einer logischen Verbindung kann die Kommunikationsverbindung ein Konzeptverbindungssystem zwischen dem Sender und dem Empfänger, wie etwa einer Übertragungsstation in der empfangenden Station, sein. Eine logische Verbindung kann eine beliebige Kombination von physischen, elektrischen, elektromagnetischen oder anderen Arten von Kommunikationsverbindungen sein.
„Kommunikationsknoten“ verweist allgemein auf einen physischen oder logischen Verbindungspunkt, Umverteilungspunkt oder Endpunkt entlang einer Kommunikationsverbindung. Ein physischer Netzwerkknoten wird allgemein als eine aktive elektronische Vorrichtung bezeichnet, die entweder physisch, logisch oder elektromagnetisch an bzw. mit einer Kommunikationsverbindung angebracht oder gekoppelt ist. Ein physischer Knoten ist dazu fähig, Informationen über eine Kommunikationsverbindung zu senden, zu empfangen oder weiterzuleiten. Ein Kommunikationsknoten kann einen Computer, einen Prozessor, einen Sender, einen Empfänger, einen Repeater und/oder Übertragungsleitungen oder eine beliebige Kombination aus diesen beinhalten oder auch nicht.
„Kritischer Winkel“ verweist allgemein auf den größten Winkel mit Bezug auf eine vertikale Linie, die sich zu dem Mittelpunkt der Erde erstreckt, bei welchem eine elektromagnetische Welle bei einer speziellen Frequenz unter Verwendung von Raumwellenpropagation zur Erde zurückkehren kann.
„Kritische Frequenz“ verweist allgemein auf die höchste Frequenz, die zur Erde zurückkehren wird, wenn sie unter gegebenen ionosphärischen Bedingungen unter Verwendung von Raumwellenpropagation vertikal übertragen wird.
„Datenbandbreite“ verweist allgemein auf den maximalen Durchsatz eines logischen oder physischen Kommunikationspfades in einem Kommunikationssystem. Eine Datenbandbreite ist eine Transferrate, die in Einheiten von transferierten Daten pro Sekunde ausgedrückt werden kann. In einem digitalen Kommunikationsnetz sind die Einheiten von transferierten Daten Bits und daher wird der maximale Durchsatz eines digitalen Kommunikationsnetzes allgemein in „Bit pro Sekunde“ oder „bit/s“ ausgedrückt. Infolgedessen können die Ausdrücke „kilobit/s“ oder „kbit/s“, „Megabit/s“ oder „Mbit/s“ und „Gigabit/s“ oder „Gbit/s“ ebenfalls verwendet werden, um die Datenbandbreite eines gegebenen digitalen Kommunikationsnetzwerks auszudrücken. Datennetzwerke können entsprechend ihrer Datenbandbreitenleistungsfähigkeitscharakteristiken gemäß speziellen Metriken, wie etwa „Spitzenbitrate“, „Durchschnittsbitrate“, „maximale kontinuierliche Bitrate“, „Informationsrate“ oder „für die Bitübertragungsschicht verwendbare Bitrate“, eingestuft werden. Zum Beispiel messen Bandbreitentests den maximalen Durchsatz eines Computernetzes. Der Grund für diese Verwendung ist, dass die maximale Datenrate einer physischen Kommunikationsverbindung gemäß dem Hartley-Gesetz proportional zu ihrer Frequenzbandbreite in Hertz ist.
Eine Datenbandbreite kann auch gemäß der maximalen Transferrate für ein bestimmtes Kommunikationsnetzwerk gekennzeichnet werden. Zum Beispiel gilt:

„Niedrige Datenbandbreite“ verweist allgemein auf ein Kommunikationsnetzwerk mit einer maximalen Datentransferrate, die weniger als oder etwa 1.000.000 Dateneinheiten pro Sekunde beträgt. Zum Beispiel ist die Dateneinheit in einem digitalen Kommunikationsnetzwerk ein Bit. Daher sind digitale Kommunikationsnetzwerke mit niedriger Datenbandbreite Netzwerke mit einer maximalen Transferrate, die weniger als oder etwa 1000000 Bit pro Sekunde (1 Mbit/s) beträgt.
„Hohe Datenbandbreite“ verweist allgemein auf ein Kommunikationsnetzwerk mit einer maximalen Datentransferrate, die mehr als etwa 1.000.000 Dateneinheiten pro Sekunde beträgt. Zum Beispiel ist ein digitales Kommunikationsnetzwerk mit einer hohen Datenbandbreite ein digitales Kommunikationsnetzwerk mit einer maximalen Transferrate, die mehr als etwa 1000000 Bit pro Sekunde (1 Mbit/s) beträgt.

„Demodulator“ verweist allgemein auf eine beliebige Vorrichtung, die eine modulierte Wellenform oder irgendeinen anderen Typ von Trägerwelle, die übertragen wurde, decodiert. Ein Demodulator kann verwendet werden, um die Decodierung von entweder analogen oder digitalen Signalen zu ermöglichen.
„Digitales Signal“ verweist allgemein auf ein Signal, das Daten enthält, die unter Verwendung einer Sequenz diskreter Werte übertragen werden.
„Elektromagnetische Strahlung“ verweist allgemein auf Energie, die durch elektromagnetische Wellen abgestrahlt wird. Elektromagnetische Strahlung wird aus anderen Arten von Energie erzeugt und wird in andere Arten umgewandelt, wenn sie zerstört wird. Elektromagnetische Strahlung trägt diese Energie, wenn sie sich von ihrer Quelle wegbewegend (in Vakuum) mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt. Elektromagnetische Strahlung trägt auch sowohl einen Impuls als auch einen Drehimpuls. Diese Eigenschaften können alle an Materie weitergegeben werden, mit der die elektromagnetische Strahlung wechselwirkt, wenn sie sich auswärts von ihrer Quelle weg bewegt.
Elektromagnetische Strahlung ändert ihre Geschwindigkeit, wenn sie von einem Medium in ein anderes weiterläuft. Beim Übergang von einem Medium zu dem nächsten können die physikalischen Eigenschaften des neuen Mediums bewirken, dass ein Teil oder die gesamte abgestrahlte Energie reflektiert wird, während die verbleibende Energie in das neue Medium weiterläuft. Dies findet an jedem Übergang zwischen Medien statt, auf den die elektromagnetische Strahlung trifft, wenn sie sich fortbewegt.
Das Photon ist das Quant der elektromagnetischen Wechselwirkung und ist der grundlegende Bestandteil aller Formen von elektromagnetischer Strahlung. Die Quantennatur von Licht wird bei hohen Frequenzen offensichtlicher, da sich elektromagnetische Strahlung mit zunehmender Frequenz mehr wie Teilchen und weniger wie Wellen verhält.
„Elektromagnetisches Spektrum“ verweist allgemein auf den Bereich aller möglichen Frequenzen elektromagnetischer Strahlung. Das elektromagnetische Spektrum wird allgemein wie folgt in der Reihenfolge mit zunehmender Frequenz und Energie und abnehmender Wellenlänge kategorisiert:

„Extremlangwelle“ (ELF: Extremely Low Frequency) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 3 bis etwa 30 Hz mit etwa 100000 bis 10000 km langen Wellenlängen.
„Superlangwelle“ (SLF: Super Low Frequency) bezeichnet allgemein ein Frequenzband, das sich allgemein von etwa 30 Hz bis etwa 300 Hz mit etwa 10.000 bis etwa 1000 km langen Wellenlängen erstreckt.
„Sprachfrequenz“ oder „Sprachband“ bezeichnet allgemein elektromagnetische Energie, die für das menschliche Ohr hörbar ist. Erwachsene Männer reden allgemein in dem Bereich zwischen etwa 85 und etwa 180 Hz, während erwachsene Frauen allgemein in dem Bereich von etwa 165 bis etwa 255 Hz sprechen.
„Längstwelle“ (VLF: Very Low Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband von etwa 3 kHz bis etwa 30 kHz, was Wellenlängen von etwa 10 bis etwa 100 km Länge entspricht.
„Langwelle“ (LF: Low-Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband in dem Bereich von etwa 30 kHz bis etwa 300 kHz mit Wellenlängen von etwa 1 bis etwa 10 km.
„Mittelwelle“ (MF: Medium Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband von etwa 300 kHz bis etwa 3 MHz mit Wellenlängen von etwa 1000 bis etwa 100 m Länge.
„Kurzwelle“ (HF: High Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband von etwa 3 MHz bis etwa 30 MHz mit Wellenlängen von etwa 100 m bis etwa 10 m Länge.
„Ultrakurzwelle“ (VHF: Very High Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband von etwa 30 MHz bis etwa 300 MHz mit Wellenlängen von etwa 10 m bis etwa 1 m Länge.
„Dezimeterwelle“ (UHF: Ultra High Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband von etwa 300 MHz bis etwa 3 GHz mit Gewichtswellenlängen, die sich von etwa 1 m bis etwa 10 cm Länge erstrecken.
„Zentimeterwelle“ (SHF: Super High Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband von etwa 3 GHz bis etwa 30 GHz mit Wellenlängen, die sich von etwa 10 cm bis etwa 1 cm Länge erstrecken.
„Millimeterwelle“ (EHF: Extremely High Frequency) bezeichnet allgemein das Frequenzband von etwa 30 GHz bis etwa 300 GHz mit Wellenlängen, die sich von etwa 1 cm bis etwa 1 mm Länge erstrecken.
„Fernes Infrarot“ (FIR: Far Infrared) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 300 GHz bis etwa 20 THz mit Wellenlängen, die sich von etwa 1 mm bis etwa 15 µm Länge erstrecken.
„Langwelliges Infrarot“ (LWIR: Long-Wavelength Infrared) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 20 THz bis etwa 37 THz mit Wellenlängen, die sich von etwa 15 µm bis etwa 8 µm Länge erstrecken.
„Mittleres Infrarot“ (MIR: Mid Infrared) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 37 THz bis etwa 100 THz mit Wellenlängen von etwa 8 µm bis etwa 3 µm Länge.
„Kurzwelliges Infrarot“ (SWIR: Short Wavelength Infrared) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 100 THz bis etwa 214 THz mit Wellenlängen von etwa 3 µm bis etwa 1,4 µm Länge.
„Nahes Infrarot“ (NIR: Near Infrared) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 214 THz bis etwa 400 THz mit Wellenlängen von etwa 1,4 µm bis etwa 750 nm Länge.
„Sichtbares Licht“ (Visible Light) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 400 THz bis etwa 750 THz mit Wellenlängen von etwa 750 nm bis etwa 400 nm Länge.
„Nahes Ultraviolett“ (NUV: Near Ultraviolet) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 750 THz bis etwa 1 PHz mit Wellenlängen von etwa 400 nm bis etwa 300 nm Länge.
„Mittleres Ultraviolett“ (MUV: Middle Ultraviolet) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 1 PHz bis etwa 1,5 PHz mit Wellenlängen von etwa 300 nm bis etwa 200 nm Länge.
„Fernes Ultraviolett“ (FUV: Far Ultraviolet) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 1,5 PHz bis etwa 2,48 PHz mit Wellenlängen von etwa 200 nm bis etwa 122 nm Länge.
„Extremes Ultraviolett“ (EUV: Extreme Ultraviolet) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 2,48 PHz bis etwa 30 PHz mit Wellenlängen von etwa 121 nm bis etwa 10 nm Länge.
„Weiche Röntgenstrahlung“ (SX: Soft X-rays) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 30 PHz bis etwa 3 EHz mit Wellenlängen von etwa 10 nm bis etwa 100 pm Länge.
„Harte Röntgenstrahlung“ (HX: Hard X-rays) bezeichnet allgemein ein Frequenzband von etwa 3 EHz bis etwa 30 EHz mit Wellenlängen von etwa 100 pm bis etwa 10 pm Länge.
„Gammastrahlung“ bezeichnet allgemein ein Frequenzband oberhalb von etwa 30 EHz mit Wellenlängen von weniger als etwa 10 pm Länge.

„Elektromagnetische Wellen“ verweisen allgemein auf Wellen mit einer separaten elektrischen und magnetischen Komponente. Die elektrischen und magnetischen Komponenten einer elektromagnetischen Welle oszillieren in Phase und sind immer um einen 90°-Winkel getrennt. Elektromagnetische Wellen können von einer Quelle abstrahlen, um elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, die dazu fähig ist, durch ein Medium oder durch ein Vakuum hindurchzulaufen. Elektromagnetische Wellen beinhalten Wellen, die mit einer beliebigen Frequenz in dem elektromagnetischen Spektrum oszillieren, einschließlich unter anderem Funkwellen, sichtbarem und nicht sichtbarem Licht, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung.
„Entzerrer“ verweist allgemein auf eine Vorrichtung, die zum Reduzieren einer Verzerrung in einem übertragenen Signal verwendet wird. Ein Entzerrer kann eine Verzerrung basierend auf einer Zeit, wie etwa einer Gruppenverzögerung, reduzieren oder kann eine Verzerrung einer Signalfrequenz, wie etwa einer Phasenverzögerung, reduzieren. Ein Entzerrer kann auch verwendet werden, um andere Arten von Verzerrungen, wie etwa Echos, Frequenzselektivität oder Frequenzverschiebung, zu reduzieren.
„Frequenzbandbreite“ oder „Band“ verweist allgemein auf einen zusammenhängenden Bereich von Frequenzen, der durch eine obere und eine untere Frequenz definiert wird. Eine Frequenzbandbreite wird dementsprechend typischerweise als eine Zahl von Hertz (Zyklen pro Sekunde) ausgedrückt, die die Differenz zwischen der oberen Frequenz und der unteren Frequenz des Bandes repräsentiert und die die obere und die untere Frequenz selbst beinhalten kann oder auch nicht. Ein „Band“ kann daher durch eine gegebene Frequenzbandbreite für ein gegebenes Gebiet definiert sein und mit allgemein vereinbarten Begriffen bezeichnet werden. Zum Beispiel ist das „20-Meter-Band“ in den Vereinigten Staaten dem Frequenzbereich von 14 MHz bis 14,35 MHz zugewiesen, wodurch es eine Frequenzbandbreite von 0,35 MHz oder 350 kHz definiert. Bei einem anderen Beispiel hat die Internationale Fernmeldeunion (ITU: International Telecommunication Union) den Frequenzbereich von 300 MHz bis 3 GHz als das „UHF-Band“ bestimmt.
„Faseroptikkommunikation“ verweist allgemein auf ein Verfahren zum Übertragen von Daten von einer Stelle zu einer anderen, indem Pulse von elektromagnetischer Energie durch eine optische Faser gesendet werden. Die übertragene Energie kann eine elektromagnetische Trägerwelle bilden, die moduliert werden kann, so dass sie Daten trägt. Faseroptikkommunikationsleitungen, die Faseroptikkabel verwenden, um Daten zu übertragen, können dazu konfiguriert sein, eine hohe Datenbandbreite aufzuweisen. Zum Beispiel können Faseroptikkommunikationsleitungen eine hohe Datenbandbreite von bis zu etwa 15 Tbit/s, etwa 25 Tbit/s, etwa 100 Tbit/s, etwa 1 Pbit/s oder mehr aufweisen. Optoelektronische Repeater können zusammen mit einer Faseroptikkommunikationsleitung verwendet werden, um die elektromagnetische Energie von einem Segment des Faseroptikkabels in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Der Repeater kann das elektrische Signal als elektromagnetische Energie entlang eines anderen Segments des Faseroptikkabels mit einer höheren Signalstärke als die, mit der es empfangen wurde, weitersenden.
„Finanzinstrument“ verweist allgemein auf ein handelbares Vermögen einer beliebigen Art. Allgemeine Beispiele beinhalten unter anderem Bargeld, Nachweis von Eigentumsanteilen an einer Einrichtung oder ein vertragliches Recht, Bargeld oder andere Finanzinstrumente zu empfangen oder zu liefern. Spezielle Beispiele beinhalten Anleihen, Wechsel (z. B. kommerzielle Papiere und Schatzwechsel), Aktien, Darlehen, Guthaben, Einlagenzertifikate, Anleihen-Futures oder Optionen auf Anleihen-Futures, Kurzzeitzinsraten-Futures, Aktienoptionen, Kapital-Futures, Währungs-Futures, Zinsswaps, Zinscaps, Zinsfloors, Zinsoptionen, Zinstermingeschäfte, Aktienoptionen, Fremdwechseloptionen, Fremdwechselswaps, Währungsswaps oder eine beliebige Art von Derivativ.
„Zusammengeführter Datenstream“ bezieht sich im Allgemeinen auf eine Kombination aus wenigstens zwei oder mehr getrennten Datenübertragungen. Die Datenübertragungen können von einer beliebigen gewünschten Quelle stammen. Beispielsweise kann die Datenübertragung bandinterne Daten, bandexterne Daten, öffentliche Daten oder private Daten sein. Der zusammengeführte Datenstream kann eine beliebige gewünschte Kombination dieser verschiedenen Datenübertragungen sein.
„Boden“ wird mehr in einem elektrischen/elektromagnetischen Sinn verwendet und verweist allgemein auf die Erdoberfläche einschließlich Land und Gewässern, wie etwa Ozeanen, Seen und Flüssen.
„Bodenwellenpropagation“ verweist allgemein auf ein Übertragungsverfahren, bei dem eine oder mehrere elektromagnetische Wellen mittels der Grenze des Bodens und der Atmosphäre geleitet werden, um sich entlang des Bodens fortzubewegen. Die elektromagnetischen Wellen propagieren durch Wechselwirkung mit der halbleitfähigen Erdoberfläche. Im Wesentlichen hängt die Welle an den Oberflächen, sodass sie der Krümmung der Erde folgt. Typischerweise, aber nicht immer, liegt die elektromagnetische Welle in der Form einer Boden- oder Oberflächenwelle vor, die durch niederfrequente Funkwellen gebildet wird.
„Kennung“ verweist allgemein auf einen Namen, der entweder eine einzigartige Sache oder eine einzigartige Klasse von Sachen identifiziert (das heißt, sie bezeichnet die Identität davon), wobei das „Objekt“ oder die Klasse eine Idee, ein physisches Objekt (oder eine Klasse davon) oder eine physische Substanz (oder eine Klasse davon) sein kann. Die Abkürzung „ID“ verweist oft auf eine Identität, Identifizierung (den Prozess des Identifizierens) oder eine Kennung (d. h. eine Instanz einer Identifizierung). Eine Kennung kann Wörter, Zahlen, Buchstaben, Symbole, Formen, Farben, Geräusche oder eine beliebige Kombination von diesen beinhalten oder auch nicht.
Die Wörter, Zahlen, Buchstaben oder Symbole können einem Codierungssystem folgen (wobei Buchstaben, Ziffern, Wörter oder Symbole Ideen oder längere Kennungen repräsentieren) oder sie können einfach willkürlich sein. Wenn eine Kennung einem Codierungssystem folgt, wird sie oft als ein Code oder ein ID-Code bezeichnet. Kennungen, die keinerlei Codierungsschema folgen, werden oft willkürliche IDs genannt, weil sie willkürlich ohne Bedeutung in irgendeinem anderen Zusammenhang jenseits dem Identifizieren von etwas zugewiesen sind.
„Bandinterne Daten“ verweist allgemein auf Daten, die von dem Hauptdatenübertragungsstream zwischen zwei Kommunikationsknoten gesammelt werden. In der Regel sind bandinterne Daten die Hauptdatenübertragung, die von der übertragenden Partei gesendet wird. Diese Daten können gesammelt und analysiert werden, um die Durchführbarkeit der Datenübertragung mit einer gewissen Frequenz bei den ionosphärischen Bedingungen während der Übertragungszeit zu bestimmen.
„Ionosphäre“ verweist allgemein auf die Schicht der Erdatmosphäre, die eine hohe Konzentration an Ionen und freien Elektronen aufweist und die dazu in der Lage ist, Funkwellen zu reflektieren. Die Ionosphäre beinhaltet sowohl die Thermosphäre als auch Teile der Mesosphäre und der Exosphäre. Die Ionosphäre erstreckt sich von etwa 25 bis etwa 600 Meilen (etwa 40 bis 1000 km) über der Erdoberfläche. Die Ionosphäre beinhaltet eine Reihe von Schichten, die in Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren, einschließlich Solaraktivität, wie etwa Sonnenflecken, beträchtliche Variationen in Höhe, Dichte und Dicke durchlaufen. Die verschiedenen Schichten der Ionosphäre sind unten identifiziert.

Die „D-Schicht“ der Ionosphäre ist die innerste Schicht und erstreckt sich von etwa 25 Meilen (40 km) bis etwa 55 Meilen (90 km) oberhalb der Erdoberfläche. Die Schicht weist die Fähigkeit auf, Signale mit niedriger Frequenz zu brechen, aber sie ermöglicht, dass Funksingale mit hoher Frequenz mit einer gewissen Abschwächung hindurchgehen. Die D-Schicht verschwindet normalerweise, aber nicht in allen Fällen, schnell nach Sonnenuntergang, aufgrund einer schnellen Rekombination ihrer Ionen.
Die „E-Schicht“ der Ionosphäre ist die mittlere Schicht und erstreckt sich von etwa 55 Meilen (90 km) bis etwa 90 Meilen (145 km) oberhalb der Erdoberfläche. Die E-Schicht weist typischerweise die Fähigkeit auf, Signale mit höheren Frequenzen als die D-Schicht zu brechen. In Abhängigkeit von den Zuständen kann die E-Schicht üblicherweise Frequenzen bis zu 20 MHz brechen. Die Rate einer ionischen Rekombination in der E-Schicht ist einigermaßen schnell, so dass sie nach Sonnenuntergang bis Mitternacht fast vollständig verschwunden ist. Die E-Schicht kann ferner das beinhalten, was als eine „Es-Schicht“ oder „sporadische E-Schicht“ bezeichnet wird, die durch kleine dünne Wolken mit intensiver Ionisation gebildet wird. Die sporadische E-Schicht kann Funkwellen reflektieren, selbst Frequenzen von bis zu 225 MHz, wenn auch nur selten. Sporadische E-Schichten bilden sich am häufigsten während Sommermonaten und sie haben Sprungdistanzen von etwa 1020 Meilen (1640 km). Mit der sporadischen E-Schicht kann eine Ein-Hop-Propagation etwa 560 Meilen (900 km) bis zu 1600 Meilen (2500 km) betragen und kann eine Doppel-Hop-Propagation mehr als 2200 Meilen (3500 km) betragen.
Die „F-Schicht“ der Ionosphäre ist die obere Schicht und erstreckt sich von etwa 90 (145 km) bis 310 Meilen (500 km) oder mehr über der Erdoberfläche. Die Ionisation in der F-Schicht ist typischerweise sehr hoch und variiert während des Tages stark, wobei die höchste Ionisation üblicherweise um den Mittag herum auftritt. Während des Tageslichts trennt sich die F-Schicht in zwei Schichten, die F₁-Schicht und die F₂-Schicht. Die F₂-Schicht ist die äußerste Schicht und befindet sich daher höher als die F₁-Schicht. Unter der Annahme, dass die Atmosphäre bei diesen Höhen dünner ist, findet die Rekombination von Ionen langsam statt, sodass die F-Schicht durchgehend ionisiert verbleibt, sowohl bei Tag als auch bei Nacht, sodass der Großteil (aber nicht die gesamte) Raumwellenpropagation von Funkwellen in der F-Schicht stattfindet, wodurch eine Hochfrequenz(HF)- oder Kurzwellenkommunikation über lange Distanzen gefördert wird. Zum Beispiel sind die F-Schichten dazu fähig, Hochfrequenzübertragungen über lange Distanzen für Frequenzen von bis zu 30 MHz zu brechen.

„Latenz“ verweist allgemein auf den Zeitabstand zwischen einer Ursache und einem Effekt in einem System. Eine Latenz ist physikalisch eine Folge der beschränkten Geschwindigkeit, mit der eine beliebige physikalische Wechselwirkung durch ein System propagieren kann. Eine Latenz ist physikalisch eine Folge der beschränkten Geschwindigkeit, mit der eine beliebige physikalische Wechselwirkung propagieren kann. Die Geschwindigkeit, mit der ein Effekt durch ein System propagieren kann, ist immer niedriger als die oder gleich der Lichtgeschwindigkeit. Deshalb wird jedes physikalische System, das eine gewisse Distanz zwischen der Ursache und dem Effekt beinhaltet, eine gewisse Art von Latenz erfahren. Zum Beispiel verweist Latenz bei einer Kommunikationsverbindung oder einem Kommunikationsnetzwerk allgemein auf die minimale Zeit, die benötigt wird, damit Daten von einem Punkt zu einem anderen laufen. Latenz mit Bezug auf Kommunikationsnetzwerke kann auch als die Zeit gekennzeichnet werden, die benötigt wird, damit sich Energie von einem Punkt entlang des Netzwerks zu einem anderen bewegt. Mit Bezug auf Verzögerungen, die durch die Propagation von elektromagnetischer Energie einem bestimmten Propagationspfad folgend verursacht werden, kann Latenz wie folgt kategorisiert werden:

„Niedrige Latenz“ verweist allgemein auf eine Zeitdauer, die geringer als oder etwa gleich einer Propagationszeit ist, die 10 % größer als die Zeit ist, die Licht benötigt, um einen gegebenen Propagationspfad in einem Vakuum zu durchlaufen. Als Formel ausgedrückt, ist niedrige Latenz wie folgt definiert: $l a t e n c y_{l o w} \leq \frac{d}{c} \cdot k$
wobei gilt:
- d = Distanz (Meilen)
- c = Lichtgeschwindigkeit in Vakuum (186000 Meilen/Sekunde)
- k = eine Skalarkonstante von 1,1.
Zum Beispiel kann Licht in Vakuum in etwa 0,1344 Sekunden 25000 Meilen durchlaufen. Eine Kommunikationsverbindung mit „niedriger Latenz“, die Daten über diesen 25.000-Meilen-Propagationspfad führt, wäre daher dazu in der Lage, zumindest einen Teil der Daten über diese Verbindung in etwa 0,14784 Sekunden oder weniger zu übermitteln.
„Hohe Latenz“ verweist allgemein auf eine Zeitdauer, die um mehr als 10 % größer als die Zeit ist, die Licht benötigt, um einen gegebenen Propagationspfad in einem Vakuum zu durchlaufen. Als Formel ausgedrückt, ist hohe Latenz wie folgt definiert: $l a t e n c y_{h i g h} > \frac{d}{c} \cdot k$
wobei gilt:
- d = Distanz (Meilen)
- c = Lichtgeschwindigkeit in Vakuum (186000 Meilen/Sekunde)
- k = eine Skalarkonstante von 1,1.
Zum Beispiel kann Licht in Vakuum in etwa 0,04301 Sekunden 8.000 Meilen durchlaufen. Eine Kommunikationsverbindung mit „hoher Latenz“, die Daten über diesen Übertragungspfad trägt, wäre daher dazu in der Lage, zumindest einen Teil der Daten über diese Verbindung in etwa 0,04731 Sekunden oder mehr zu übermitteln.

Die „hohe“ und „niedrige“ Latenz eines Netzwerks kann unabhängig von der Datenbandbreite sein. Manche Netzwerke mit „hoher“ Latenz können eine hohe Transferrate aufweisen, die höher ist als für ein Netzwerk mit „niedriger“ Latenz, aber dies ist möglicherweise nicht immer der Fall. Manche Netzwerke mit „niedriger“ Latenz können eine Datenbandbreite aufweisen, die die Bandbreite eines Netzwerks mit „hoher“ Latenz übersteigt.
„Maximale nutzbare Frequenz“ verweist allgemein auf die höchste Frequenz, die unter Verwendung von Raumwellenpropagation zur Erde zurückkehrt.
„Speicher“ verweist allgemein auf ein beliebiges Speicherungssystem oder eine beliebige Speicherungsvorrichtung, das bzw. die dazu ausgelegt ist, Daten oder Informationen zu bewahren. Jeder Speicher kann eine oder mehrere Arten von elektronischem Festkörperspeicher, Magnetspeicher oder optischem Speicher, um nur einige zu nennen, beinhalten. Als nichtbeschränkendes Beispiel kann jeder Speicher Folgendes beinhalten: einen festkörperbasierten elektronischen Direktzugriffsspeicher (RAM: Random Access Memory), einen Sequenzzugriffsspeicher (SAM: Sequentially Accessible Memory) (wie etwa die FIFO-Variante (FIFO: First-In, First-Out) oder die LIFO-Variante (LIFO: Last-In-First-Out)), einen programmierbaren Nur-Lese-Speicher (PROM: Programmable Read Only Memory), einen elektronisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM: Electronically Programmable Read Only Memory) oder einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory); einen optischen Plattenspeicher (wie etwa eine DVD oder eine CD-ROM); eine magnetisch codierte Festplatte, Diskette, Magnetband oder Kassettenmedien; oder eine Kombination von beliebigen dieser Speicherarten. Außerdem kann jeder Speicher flüchtig, nichtflüchtig oder eine hybride Kombination von flüchtigen und nichtflüchtigen Varianten sein.
„Modulation“ bezieht sich im Allgemeinen auf einen Prozess des Variierens einer oder mehrerer Eigenschaften einer periodischen Wellenform, die als ein Trägersignal bezeichnet wird, mit einem Modulationssignal, das zu übertragende Informationen repräsentiert. Übliche Beispiele für Modulationstechniken beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Frequenzmodulation (FM), Amplitudenmodulation (AM), Phasenumtastung (PSK), Frequenzumtastung (FSK), Amplitudenumtastung (ASK), Aus-Tastung (Oh Okay) Quadraturamplitudenmodulation (QAM), kontinuierliche Phasenmodulation (CPM), Orthogonal-Frequenzmultiplexing (OFDM), Wavelet-Modulation, Trellis-codierte Modulation (TCM), Direktsequenz-Spreizspektrum (DSSS), Troop-Spreizspektrum (CSS) und Frequenzsprung-Spreizspektrum (FHSS).
„Modulator“ bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung, die für die Durchführung einer Modulation ausgelegt oder eingerichtet ist. Ein Beispiel für eine solche Vorrichtung ist ein „Modem“, das sowohl Modulation als auch Demodulation durchführen kann.
„Nichtraumwellenpropagation“ verweist allgemein auf alle Übertragungsformen, drahtgebunden und/oder drahtlos, bei denen die Informationen nicht durch Reflektieren einer elektromagnetischen Welle an der Ionosphäre übertragen werden.
„Optimale Arbeitsfrequenz“ verweist allgemein auf die Frequenz, die den konsistentesten Kommunikationspfad mittels Raumwellenpropagation bereitstellt. Sie kann mit der Zeit abhängig von einer Reihe von Faktoren, wie etwa ionosphärischen Bedingungen und der Tageszeit, variieren. Für Übertragungen unter Verwendung der F₂-Schicht der Ionosphäre liegt die Arbeitsfrequenz allgemein bei etwa 85 % der MUF und für die E-Schicht wird die optimale Arbeitsfrequenz allgemein näher an der MUF liegen.
„Optische Faser“ verweist allgemein auf einen elektromagnetischen Wellenleiter mit einem länglichen Kanal, der ein im Wesentlichen transparentes Medium beinhaltet, durch das sich elektromagnetische Energie bewegt, wenn sie die Längsachse des Kanals durchquert. Elektromagnetische Strahlung kann durch Totalreflexion der elektromagnetischen Strahlung innerhalb des Kanals gehalten werden, wenn sie den Kanal durchquert. Totalreflexion wird allgemein unter Verwendung von optischen Fasern erreicht, die einen im Wesentlichen transparenten Kern beinhalten, der von einem zweiten im Wesentlichen transparenten Mantelmaterial mit einem niedrigeren Brechungsindex als der Kern umgeben wird.
Optische Fasern werden allgemein aus einem dielektrischen Material konstruiert, das nicht elektrisch leitfähig ist, aber im Wesentlichen transparent ist. Solche Materialien können eine beliebige Kombination von extrudiertem Glas, wie etwa Siliziumdioxid, Fluoridglas, Phosphatglas, Chalkogenidglas, oder Polymermaterial, wie etwa verschiedene Arten von Kunststoff, oder ein anderes geeignetes Material beinhalten oder auch nicht und können mit einer beliebigen geeigneten Querschnittsform, Länge oder Abmessung konfiguriert werden. Beispiele für elektromagnetische Energie, die erfolgreich durch optische Fasern übermittelt werden kann, beinhalten elektromagnetische Wellen in dem nahinfraroten, mittelinfraroten und sichtbaren Lichtteil des elektromagnetischen Spektrums, obwohl elektromagnetische Energie einer beliebigen geeigneten Frequenz verwendet werden kann.
„Bandexterne Daten“ beziehen sich allgemein auf Daten, die von einem Kanal gesammelt werden, der unabhängig von dem Kanal ist, über den der Hauptdatenstream übertragen wird. Die bandexternen Daten können Datenstreams sein, die durch Raumwellenpropagation durch Drittparteien gesendet werden, oder können Datenstreams sein, die durch die übertragende Partei über einen anderen Kanal als den Hauptdatenübertragungsstream gesendet werden. Die gesammelten Daten können ionosphärische Daten enthalten, beispielsweise von einer Ionosonde, oder können allgemeine Daten sein, die gesammelt und analysiert werden, um die Durchführbarkeit der Datenübertragung mit einer gewissen Frequenz unter den aktuellen ionosphärischen Bedingungen zu bestimmen.
„Polarisation“ verweist allgemein auf die Orientierung des elektrischen Feldes („E-Ebene“) einer Welle von abgestrahlter elektromagnetischer Energie mit Bezug auf die Erdoberfläche und wird durch die physische Struktur und Orientierung der abstrahlenden Antenne bestimmt. Eine Polarisation kann getrennt von einer Richtungsabhängigkeit einer Antenne betrachtet werden. Dementsprechend kann eine einfache Antenne mit geradem Draht eine Polarisation aufweisen, wenn sie im Wesentlichen vertikal montiert ist, und eine unterschiedliche Polarisation, wenn sie im Wesentlichen horizontal montiert ist. Als eine Transversalwelle befindet sich das magnetische Feld einer Funkwelle in rechten Winkeln zu denen des elektrischen Feldes, aber nach der Konvention versteht man, wenn man von einer „Polarisation“ einer Antenne redet, dass auf die Richtung des elektrischen Feldes verwiesen wird.
Reflexionen beeinflussen allgemein die Polarisation. Für Funkwellen ist die Ionosphäre ein wichtiger Reflektor, der die Polarisation der Welle ändern kann. Dementsprechend kann für Signale, die mittels Reflexion an der Ionosphäre (eine Raumwelle) empfangen werden, keine einheitliche Polarisation erwartet werden. Für Sichtkommunikationen oder Bodenwellenpropagation verbleiben horizontal oder vertikal polarisierte Übertragungen allgemein bei dem empfangenden Standort in etwa dem gleichen Polarisationszustand. Abstimmen der Polarisation der empfangenden Antenne mit der des Senders kann insbesondere bei Bodenwellen oder bei Sichtlinienpropagation wichtig sein, aber kann bei Raumwellenpropagation weniger wichtig sein.
Eine lineare Polarisation einer Antenne befindet sich allgemein entlang der Richtung der Ströme der Antenne (gesehen von dem empfangenden Standort), wenn eine solche Richtung definiert werden kann. Zum Beispiel wird eine vertikale Peitschenantenne oder WiFi-Antenne, die vertikal orientiert ist, in der vertikalen Polarisation übertragen und empfangen. Antennen mit horizontalen Elementen, wie etwa die meisten Fernseh-Dachantennen, sind allgemein horizontal polarisiert (weil Fernsehausstrahlung üblicherweise eine horizontale Polarisation verwendet). Selbst wenn das Antennensystem eine vertikale Orientierung aufweist, wie etwa ein Array aus horizontalen Dipolantennen, befindet sich die Polarisation in der horizontalen Richtung, die dem Stromfluss entspricht.
Eine Polarisation ist die Summe der E-Ebenen-Orientierungen mit der Zeit, projiziert auf eine imaginäre Ebene senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Funkwelle. In dem allgemeinsten Fall ist eine Polarisation elliptisch, was bedeutet, dass die Polarisation der Funkwellen mit der Zeit variiert. Zwei Spezialfälle sind die lineare Polarisation (die Ellipse fällt in eine Linie zusammen), wie wir sie oben besprochen haben, und die zirkuläre Polarisation (bei der die zwei Achsen der Ellipse gleich sind). Bei einer linearen Polarisation oszilliert das elektrische Feld der Funkwelle entlang einer Richtung vor und zurück; dies kann durch die Befestigung der Antenne beeinflusst werden, aber üblicherweise ist die gewünschte Richtung entweder eine horizontale oder vertikale Polarisation. Bei einer zirkulären Polarisation dreht sich das elektrische Feld (und das magnetische Feld) der Funkwelle mit der Hochfrequenz zirkulär um die Propagationsachse herum.
„Private Daten“ beziehen sich im Allgemeinen auf ionosphärische Daten, die von Quellen gesammelt werden, die der Öffentlichkeit nicht zugänglich sind. Private Daten können historische oder aktuelle ionosphärische Daten sein, die durch die Partei, die die Datenübertragung durchführt, gesammelt wurden, oder können ionosphärische Daten sein, die durch die Partei, die die Datenübertragung durchführt, von einer Drittpartei gekauft wurden. Private Daten können auch Hochfrequenzdatenübertragungen sein, die durch Raumwellenpropagation gesendet werden und die für Übertragungseigenschaften wie etwa Verzerrungen, die die Durchführbarkeit einer gewissen Übertragungsfrequenz angeben können, gesammelt und dahingehend analysiert werden können.
„Prozessor“ verweist allgemein auf eine oder mehrere elektronische Komponenten, die dazu ausgelegt sind, als eine einzige Einheit zu arbeiten, die dazu ausgelegt oder programmiert ist, eine Eingabe zu verarbeiten, um eine Ausgabe zu erzeugen. Alternativ dazu kann ein Prozessor, wenn er von einer Mehrfachkomponentenform ist, eine oder mehrere Komponenten aufweisen, die sich relativ zu den anderen entfernt befinden. Eine oder mehrere Komponenten von jedem Prozessor können von der elektronischen Variante sein, wobei eine digitale Schaltungsanordnung, eine analoge Schaltungsanordnung oder beides definiert wird. Bei einem Beispiel ist jeder Prozessor von einer herkömmlichen Integrierter-Schaltkreis-Mikroprozessoranordnung, wie etwa ein oder mehrere PENTIUM-, i3-, i5- oder i7-Prozessoren von INTEL Corporation aus 2200 Mission College Boulevard, Santa Clara, Kalifornien 95052, USA.
Ein anderes Beispiel eines Prozessors ist eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC: Application-Specific Integrated Circuit). Eine ASIC ist eine integrierte Schaltung (IC), die dazu maßgeschneidert ist, eine spezielle Reihe von logischen Operationen durchzuführen, steuert den Computer dazu, spezielle Aufgaben oder Funktionen durchzuführen. Eine ASIC ist ein Beispiel für einen Prozessor für einen Spezialrechner anstelle eines Prozessors, der für eine Mehrzweckverwendung konfiguriert ist. Eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung ist allgemein nicht umprogrammierbar, um andere Funktionen durchzuführen, und kann einmal programmiert werden, wenn sie hergestellt wird.
Bei einem anderen Beispiel kann ein Prozessor von der „feldprogrammierbaren“ Art sein. Solche Prozessoren können mehrmals „im Feld“ programmiert werden, um verschiedene spezielle oder allgemeine Funktionen durchzuführen, nachdem sie hergestellt wurden. Ein feldprogrammierbarer Prozessor kann ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA: Field-Programmable Gate Array) in einer integrierten Schaltung in dem Prozessor beinhalten. Ein FPGA kann programmiert werden, um eine spezielle Reihe von Anweisungen durchzuführen, die in nichtflüchtigen Speicherzellen in dem FPGA bewahrt werden können. Das FPGA kann durch einen Kunden oder einen Designer unter Verwendung einer Hardwarebeschreibungssprache (HDL: Hardware Description Language) konfiguriert werden. Ein FPGA kann unter Verwendung eines anderen Computers umprogrammiert werden, um das FPGA zu rekonfigurieren, um einen neuen Satz von Befehlen oder Betriebsanweisungen zu implementieren. Eine solche Operation kann in einem beliebigen geeigneten Mittel, wie etwa durch eine Firmwareaufrüstung der Prozessorschaltungsanordnung, ausgeführt werden.
Genauso wie das Konzept eines Computers nicht auf eine einzige physische Vorrichtung an einem einzigen Standort beschränkt ist, ist auch das Konzept eines „Prozessors“ nicht auf eine einzige physische Logikschaltung oder ein Schaltungspaket beschränkt, sondern beinhaltet ein/eine oder mehrere solcher Schaltungen oder Schaltungspakete, die möglicherweise innerhalb von oder über mehrere Computer an zahlreichen physischen Standorten enthalten sind. In einer virtuellen Berechnungsumgebung kann eine unbekannte Anzahl an physischen Prozessoren Daten aktiv verarbeiten, wobei sich die unbekannte Anzahl außerdem mit der Zeit automatisch ändern kann.
Das Konzept eines „Prozessors“ beinhaltet eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt oder programmiert ist, Schwellenvergleiche, Regelvergleiche, Berechnungen zu tätigen oder logische Operationen durchzuführen, die eine Regel auf Daten anwenden, wodurch ein logisches Ergebnis (z. B. „wahr“ oder „falsch“) erhalten wird. Verarbeitende Handlungen können in mehreren einzelnen Prozessoren auf getrennten Servern, auf mehreren Prozessoren in einem einzigen Server mit getrennten Prozessoren oder auf mehreren Prozessoren, die in getrennten Berechnungsvorrichtungen physisch voneinander entfernt sind, stattfinden.
„Öffentliche Daten“ beziehen sich im Allgemeinen auf ionosphärische Daten, die der Öffentlichkeit oder einer interessierten Partei frei zugänglich sind. Öffentliche Daten können Ionosondendaten sein, die von Regierungsbehörden, wie etwa der NASA, der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) oder einer anderen öffentlichen Einrichtung, die ionosphärische Daten sammelt und verteilt, gesammelt und zur Verfügung gestellt werden. Öffentliche Daten können historische Daten oder Echtzeitdaten sein. Öffentliche Daten können auch Hochfrequenzdatenübertragungen sein, die durch Raumwellenpropagation gesendet werden und die für Übertragungseigenschaften wie etwa Verzerrungen, die die Durchführbarkeit einer gewissen Übertragungsfrequenz angeben können, gesammelt und dahingehend analysiert werden können.
„Funk“ verweist allgemein auf elektromagnetische Strahlung in den Frequenzen, die den Bereich von 3 kHz bis 300 GHz belegen.
„Funkhorizont“ verweist allgemein auf den Ort von Punkten, bei denen direkte Strahlen von einer Antenne tangential zu dem Boden sind. Der Funkhorizont kann durch die folgende Gleichung angenähert werden: $d ≅ \sqrt{2 h_{t}} + \sqrt{2 h_{r}}$
wobei gilt:

d = Funkhorizont (Meilen)
h_t = Höhe der übertragenden Antenne (Fuß)
h_r = Höhe der empfangenden Antenne (Fuß).

„Entfernt“ verweist allgemein auf eine physische, logische oder andere Trennung zwischen zwei Dingen. Die Trennung kann eine relativ große, wie etwa Tausende oder Millionen von Meilen oder Kilometern, oder kleine, wie etwa Nanometer oder Millionstel von einem Zoll, sein. Zwei Dinge, die „entfernt“ voneinander sind, können auch logisch oder physisch miteinander gekoppelt oder verbunden sein.
„Empfangen“ verweist allgemein auf das Annehmen von etwas Übertragenem, Kommuniziertem, Befördertem, Weitergegebenem, Verschicktem oder Weitergeleitetem. Das Konzept kann die Handlung des Horchens oder Wartens darauf, dass etwas von einer übertragenden Einheit ankommt, beinhalten oder auch nicht. Zum Beispiel kann eine Übertragung ohne das Wissen, von wem oder was sie übertragen wurde, empfangen werden. Gleichermaßen kann die Übertragung mit oder ohne das Wissen, wer oder was sie empfängt, gesendet werden. „Empfangen“ kann unter anderem die Handlung des Einfangens oder Erhaltens von elektromagnetischer Energie bei einer beliebigen geeigneten Frequenz in dem elektromagnetischen Spektrum beinhalten. Empfangen kann durch Erfassen von elektromagnetischer Strahlung stattfinden. Erfassen von elektromagnetischer Strahlung kann Detektieren von Energiewellen, die sich durch ein oder von einem Medium, wie etwa einem Draht oder einer optischen Faser, bewegen, einbeziehen. Empfangen beinhaltet Empfangen digitaler Signale, die verschiedene Arten von analogen oder binären Daten, wie etwa Signale, Datengramme, Pakete und dergleichen, definieren können.
„Empfangende Station“ verweist allgemein auf eine empfangende Vorrichtung oder auf eine Standortanlage mit mehreren Vorrichtungen, die dazu ausgelegt sind, elektromagnetische Energie zu empfangen. Eine empfangende Station kann dazu ausgelegt sein, von einer bestimmten übertragenden Einheit oder von einer beliebigen übertragenden Einheit zu empfangen, unabhängig davon, ob die übertragende Einheit vor dem Empfangen der Übertragung identifizierbar ist.
„Reflexionspunkt“ verweist allgemein auf den Ort in der Ionosphäre, an dem eine Funkwelle von der Ionosphäre gebrochen wird, sodass sie beginnt, sich zur Erdoberfläche zurück anstatt weiter in die Atmosphäre zu bewegen.
„Sensor“ verweist allgemein auf eine beliebige Vorrichtung, die eine physikalische Eigenschaft detektiert oder misst. Die gemessene physikalische Eigenschaft kann eine atmosphärische Bedingung sein, aber dies ist nicht erforderlich. Beispielsweise kann ein Sensor atmosphärische Bedingungen, wie etwa die ionosphärische Höhe, messen. Ein Sensor kann auch Daten sammeln, die sich auf Temperatur, Windgeschwindigkeit, Blitzschlag oder eine Reihe anderer wetterbezogener Parameter beziehen. Ein Sensor kann auf die Messung einer einzelnen physikalischen Eigenschaft beschränkt sein oder kann zum Messen mehrerer verschiedener physikalischer Eigenschaften in der Lage sein.
„Sprungdistanz“ verweist allgemein auf die minimale Distanz von einem Sender zu einer Stelle, an der eine Welle von einer Raumwellenpropagation zu der Erde zurückgekehrt sein kann. Um es anders auszudrücken, ist die Sprungdistanz die minimale Distanz, die bei dem kritischen Winkel für eine Raumwellenpropagation aufritt.
„Sprungzone“ oder „stille Zone“ verweist allgemein auf einen Bereich zwischen der Stelle, wo eine Bodenwelle von einer Bodenwellenpropagation vollständig dissipiert ist, und der Stelle, wo die erste Raumwelle unter Verwendung von Raumwellenpropagation zurückkehrt. In der Sprungzone kann kein Signal für eine gegebene Übertragung empfangen werden.
„Satellitenkommunikation“ oder „Satellitenpropagation“ verweist allgemein auf das Übertragen eines oder mehrerer elektromagnetischer Signale an einen Satelliten, der wiederum das Signal an einen anderen Satelliten oder eine andere Station reflektiert und/oder weitersendet.
„Signal“ verweist allgemein auf eine(n) detektierbare(n) physikalische(n) Quantität und/oder Impuls, durch die/den Informationen und/oder Anweisungen übertragen werden können. Die physikalischen Eigenschaften, die gemessen werden, um das Signal zu bestimmen, können zum Beispiel Schall, Licht und/oder elektrische Strahlung beinhalten, um nur einige wenige zu nennen. Beispielsweise können elektrische Spannung und/oder elektrischer Strom gemessen werden, um ein durch einen Draht übertragenes elektrisches Signal zu messen und Änderungen der Amplitude, Frequenz, Phase, Intensität und/oder Stärke des elektromagnetischen Feldes können verwendet werden, um ein Signal drahtlos zu senden und zu detektieren.
„Größe“ verweist allgemein auf das Ausmaß von etwas; eine Gesamtabmessung oder eine Größenordnung einer Sache; wie groß etwas ist. Für physische Objekte kann Größe verwendet werden, um relative Begriffe, wie etwa groß oder größer, hoch oder höher, niedrig oder niedriger, klein oder kleiner und dergleichen, zu beschreiben. Eine Größe von physischen Objekten kann auch in absoluten Einheiten gegeben sein, wie etwa einer speziellen Breite, einer speziellen Länge, einer speziellen Höhe, einer speziellen Distanz, eines speziellen Volumens und dergleichen, die in beliebigen geeigneten Einheiten ausgedrückt werden.
Für eine Datenübertragung kann Größe verwendet werden, um eine relative oder absolute Menge an Daten, die manipuliert, adressiert, übertragen, empfangen oder verarbeitet werden, als eine logische oder physische Einheit anzugeben. Größe kann in Verbindung mit der Menge an Daten in einer Datensammlung, einem Datensatz, einer Datendatei oder anderen solchen logischen Einheiten verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Datensammlung oder eine Datendatei als eine „Größe“ von 35 Mbytes aufweisend gekennzeichnet sein oder kann eine Kommunikationsverbindung als eine Datenbandbreite mit einer „Größe“ von 1000 Bit pro Sekunde aufweisend gekennzeichnet sein.
„Raumwellenpropagation“ verweist allgemein auf ein Übertragungsverfahren, bei dem eine oder mehrere elektromagnetische Wellen, die von einer Antenne abgestrahlt werden, an der Ionosphäre zurück zu dem Boden gebrochen werden. Raumwellenpropagation beinhaltet ferner Troposphärenstreuungsübertragungen. Bei einer Form kann ein Sprungverfahren verwendet werden, in dem die Wellen, die an der Ionosphäre gebrochen werden, von dem Boden zurück zu der Ionosphäre reflektiert werden. Dieses Springen kann mehr als einmal auftreten.
„Freiraumwellenpropagation“ oder manchmal als „Direktwellenpropagation“ oder „Sichtlinienpropagation“ bezeichnet, verweist allgemein auf ein Übertragungsverfahren, bei dem eine oder mehrere elektromagnetische Wellen zwischen Antennen übertragen werden, die füreinander allgemein sichtbar sind. Die Übertragung kann mittels direkter und/oder bodenreflektierter Freiraumwellen stattfinden. Allgemein gesprochen sind die Antennenhöhe und die Krümmung der Erde begrenzende Faktoren für die Übertragungsdistanzen für eine Freiraumwellenpropagation. Der tatsächliche Funkhorizont für eine direkte Sichtlinie ist aufgrund von Beugungseffekten größer als die sichtbare oder geometrische Sichtlinie; das heißt, der Funkhorizont ist um etwa 4/5 größer als die geometrische Sichtlinie.
„Spreizspektrum“ verweist allgemein auf ein Übertragungsverfahren, das Senden eines Teils eines übertragenen Signals über mehrere Frequenzen beinhaltet. Die Übertragung über mehrere Frequenzen kann gleichzeitig durch Senden eines Teils des Signals auf verschiedenen Frequenzen erfolgen. Bei diesem Beispiel muss ein Empfänger alle Frequenzen gleichzeitig abhören, um das übertragene Signal wieder zusammenzusetzen. Die Übertragung kann auch durch „Hopping“ von Signalen auf mehrere Frequenzen verteilt werden. Ein Signal-Hopping-Szenario beinhaltet Übertragen des Signals für eine gewisse Zeitdauer über einer ersten Frequenz, Wechseln, um das Signal für eine zweite Zeitdauer über einer zweiten Frequenz zu übertragen, bevor zu einer dritten Frequenz für eine dritte Zeitdauer gewechselt wird, usw. Der Empfänger und der Sender müssen synchronisiert sein, um die Frequenzen gemeinsam zu wechseln. Dieser Prozess von „Hopping“ von Frequenzen kann in einem Frequenz-Hopping-Muster implementiert werden, das sich mit der Zeit ändern kann (z. B. jede Stunde, alle 24 Stunden und dergleichen).
„Stratosphäre“ verweist allgemein auf eine Schicht der Erdatmosphäre, die sich von der Troposphäre bis etwa 25 bis 35 Meilen oberhalb der Erdoberfläche erstreckt. „Transferrate“ verweist allgemein auf die Rate, mit der etwas von einem physischen oder logischen Standort zu einem anderen bewegt wird. In dem Fall einer Kommunikationsverbindung oder eines Kommunikationsnetzwerks kann eine Transferrate als die Rate eines Datentransfers über die Verbindung oder das Netzwerk gekennzeichnet werden. Eine solche Transferrate kann in „Bit pro Sekunde“ ausgedrückt werden und kann durch die maximale Datenbandbreite für ein gegebenes Netzwerk oder eine gegebene Kommunikationsverbindung, das bzw. die zum Ausführen eines Datentransfers verwendet wird, beschränkt werden.
„Übertragungsfrequenzmodell“ verweist allgemein auf ein Verfahren zum Bestimmen einer geeigneten Frequenz für die Datenübertragung entlang eines konsistenten Kommunikationspfades über die Raumwellenpropagation. Das Übertragungsfrequenzmodell kann verwendet werden, um eine geeignete Frequenz für die Übertragung in Echtzeit zu bestimmen, und/oder kann verwendet werden, um zukünftige geeignete Frequenzen sowie den Zeitpunkt des Wechselns der Frequenz der Datenübertragung vorherzusagen. Ein Übertragungsfrequenzmodell kann verschiedene Arten von Daten als eine Eingabe annehmen, beispielsweise übertragene Datenstreams, Umgebungsdaten, historische Daten und andere gewünschte Arten von Daten zum Bestimmen einer Übertragungsfrequenz. In manchen Fällen kann ein Übertragungsfrequenzmodell ein Computerprogramm sein, das in einem Computerspeicher gespeichert ist und unter Verwendung eines Computerprozessors betrieben werden kann.
„Übertragungsleitung“ verweist allgemein auf eine spezialisierte physische Struktur oder Reihe von Strukturen, die dazu konzipiert sind, elektromagnetische Energie von einem Standort zu einem anderen zu führen, üblicherweise ohne die elektromagnetische Energie durch freien Raum abzustrahlen. Eine Übertragungsleitung arbeitet so, dass elektromagnetische Energie von einem Standort zu einem anderen bewahrt und übertragen wird, während eine Latenz und erlittene Leistungsverluste, wenn die elektromagnetische Energie die Strukturen in der Übertragungsleitung durchläuft, minimiert sind.
Beispiele für Übertragungsleitungen, die in Kommunikationsfunkwellen verwendet werden können, beinhalten eine Zwillingsleitung, ein Koaxialkabel, ein Mikrostreifen, eine Streifenleitung, ein Twisted-Pair-Kabel, ein Star-Quad-Kabel, Lecher-Leitungen, verschiedene Arten von Wellenleiter oder eine einfache eindrahtige Leitung. Andere Arten von Übertragungsleitungen, wie etwa optische Fasern, können verwendet werden, um elektromagnetische Strahlung mit höherer Frequenz zu führen, wie etwa sichtbares oder nichtsichtbares Licht.
„Übertragungspfad“ oder „Propagationspfad“ verweist allgemein auf einen Pfad, der von elektromagnetischer Energie genommen wird, die durch Raum oder durch ein Medium hindurchläuft. Dies kann Übertragungen durch eine Übertragungsleitung beinhalten. In diesem Fall ist der Übertragungspfad definiert durch, folgt der, ist enthalten in, durchläuft die oder beinhaltet allgemein die Übertragungsleitung. Eine Übertragungs- oder ein Propagationspfad muss nicht durch eine Übertragungsleitung definiert sein. Ein Propagations- oder Übertragungspfad kann durch elektromagnetische Energie, die sich durch freien Raum oder durch die Atmosphäre bewegt, wie etwa bei Raumwellen-, Bodenwellen-, Sichtlinien- oder anderen Formen von Propagation, definiert werden. In diesem Fall kann der Übertragungspfad als ein beliebiger Pfad charakterisiert werden, entlang dem die elektromagnetische Energie verläuft, während sie sich von dem Sender zu dem Empfänger bewegt, einschließlich eines beliebigen Sprungs, eines beliebigen Abprallens, einer beliebigen Streuung oder anderer Variationen in der Richtung der übertragenen Energie.
„Übertragungsstation“ verweist allgemein auf eine übertragende Vorrichtung oder auf einen Standort oder eine Anlage mit mehreren Vorrichtungen, die dazu ausgelegt sind, elektromagnetische Energie zu übertragen. Eine Übertragungsstation kann dazu ausgelegt sein, an eine bestimmte empfangende Einheit, an eine beliebige Einheit, die dazu ausgelegt ist, eine Übertragung zu empfangen, oder eine beliebige Kombination von diesen, zu übertragen.
„Übertragen“ verweist allgemein auf das Bewirken, dass etwas übertragen, kommuniziert, befördert, weitergegeben, verschickt oder weitergeleitet wird. Das Konzept kann die Handlung, etwas von einer übertragenden Einheit an eine empfangende Einheit zu befördern, beinhalten oder auch nicht. Zum Beispiel kann eine Übertragung ohne das Wissen, von wem oder was sie übertragen wurde, empfangen werden. Gleichermaßen kann die Übertragung mit oder ohne das Wissen, wer oder was sie empfängt, gesendet werden. „Übertragen“ kann unter anderem die Handlung des Sendens oder Rundsendens von elektromagnetischer Energie bei einer beliebigen geeigneten Frequenz in dem elektromagnetischen Spektrum beinhalten. Übertragungen können digitale Signale, die verschiedene Arten von binären Daten, wie etwa Datengramme, Pakete und dergleichen, definieren können, beinhalten. Eine Übertragung kann auch analoge Signale beinhalten.
„Auslösedaten“ verweist allgemein auf Daten, die Auslöseinformationen beinhalten, die einen oder mehrere Befehle zum Ausführen identifizieren. Die Auslösedaten und die Befehlsdaten können zusammen in einer einzigen Übertragung auftreten oder können getrennt entlang einer einzigen oder mehreren Kommunikationsverbindungen übertragen werden.
„Troposphäre“ verweist allgemein auf den untersten Teil der Erdatmosphäre. Die Troposphäre erstreckt sich etwa 11 Meilen oberhalb der Oberfläche der Erde in den mittleren Breitengraden, bis zu 12 Meilen in den Tropen und etwa 4,3 Meilen im Winter an den Polen.
„Troposphärenstreuungsübertragung“ verweist allgemein auf eine Form von Raumwellenpropagation, bei der eine oder mehrere elektromagnetische Wellen, wie etwa Funkwellen, auf die Troposphäre gerichtet sind. Während ihre Ursache noch nicht sicher ist, wird ein kleiner Teil der Energie von den Wellen vorwärts zu einer empfangenden Antenne gestreut. Aufgrund von ernsten Abnahmeproblemen werden typischerweise Diversitätsempfangstechniken (z. B. Raum-, Frequenz- und/oder Winkeldiversität) verwendet.
„Unbemanntes Fluggerät (UAV)“ oder „Drohne“ verweist allgemein auf ein Luftfahrzeug ohne einen menschlichen Piloten an Bord. Ein UAV kann über einen bodenbasierten Kontroller durch einen Menschen bedient werden und/oder kann autonom unter Verwendung eines Bordcomputers bedient werden. Ein UAV kann auch ohne menschliche oder computergestützte Steuerung arbeiten und kann durch Umgebungsfaktoren, wie etwa Windgeschwindigkeit und Windrichtung, geleitet werden. Eine Drohne kann mit Antrieb oder ohne Antrieb sein. Ein UAV kann einen Motor vom Verbrennungstyp (z. B. eine Turbine), die mit Brennstoff angetrieben wird, und/oder kann alternative Leistungsquellen verwenden, wie etwa Elektromotoren, die mit Solarzellen und/oder einer Batterie angetrieben werden. Als nichtbeschränkende Beispiele kann das UAV Ballone, lenkbare Luftschiffe, Prallluftschiffe, Flugzeuge, Helikopter, Quadrocopter, Segelflugzeuge und/oder andere Arten von Luftfahrzeugen beinhalten.
„Wellenleiter“ verweist allgemein auf eine Übertragungsleitung, die dazu ausgelegt ist, Wellen, wie etwa elektromagnetische Wellen, zu leiten, die bei einer beliebigen Frequenz entlang des elektromagnetischen Spektrums auftreten. Beispiele beinhalten eine beliebige Anordnung von leitfähigem oder isolierendem Material, das dazu ausgelegt ist, elektromagnetische Strahlung mit niedrigerer Frequenz, die sich entlang des elektromagnetischen Spektrums von Wellen mit extrem niedriger Frequenz zu Wellen mit extrem hoher Frequenz erstreckt, zu übertragen. Andere spezielle Beispiele beinhalten optische Fasern, die hochfrequentes Licht leiten, oder hohle leitfähige Metallrohre, die verwendet werden, um hochfrequente Funkwellen, insbesondere Mikrowellen, zu leiten.
Es ist anzumerken, dass die Singularformen „ein“, „eine“, „der/die/das“ und dergleichen, wie sie in der Beschreibung und/oder in den Ansprüchen verwendet werden, die Pluralformen beinhalten, außer es wird ausdrücklich anderweitig besprochen. Falls zum Beispiel die Beschreibung und/oder die Ansprüche auf „eine Vorrichtung“ oder „die Vorrichtung“ verweisen, beinhaltet dies eine oder mehrere solcher Vorrichtungen.
Es ist anzumerken, dass direktionale Begriffe, wie etwa „hoch“, „runter“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten,“ „lateral“, „longitudinal“, „radial“, „umlaufend“ usw., hier lediglich für den Nutzen des Lesers verwendet werden, um des Lesers Verständnis der veranschaulichten Ausführungsformen zu fördern, und es ist nicht die Absicht, dass die Verwendung dieser direktionalen Begriffe die beschriebenen, veranschaulichten und/oder beanspruchten Merkmale auf irgendeine Art auf eine spezielle Richtung und/oder Orientierung beschränkt.
Während die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgehenden Beschreibung ausführlich veranschaulicht und beschrieben wurde, sind die selbigen als veranschaulichend und nicht als im Wesen begrenzend aufzufassen, wobei es sich versteht, dass nur die bevorzugte Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde und dass alle Änderungen, Äquivalente und Modifikationen, die innerhalb der Idee der Erfindungen liegen, die durch die folgenden Ansprüche definiert werden, geschützt werden sollen. Alle Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen, die in dieser Beschreibung zitiert sind, sind hiermit durch Bezugnahme aufgenommen, als wenn jede einzelne Veröffentlichung, jedes einzelne Patent oder jede einzelne Patentanmeldung speziell und einzeln zum Aufnehmen durch Bezugnahme angezeigt und in ihrer Ganzheit hier dargelegt wäre.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62576253 [0001]

Claims

System, das Folgendes umfasst: einen Sender einschließlich eines Sendertakts, wobei der Sender dazu ausgelegt ist, zwischen einer Übertragung eines digitalen Signals und eines analogen Signals umzuschalten; einen Empfänger einschließlich eines Empfängertakts, wobei der Empfänger dazu ausgelegt ist, das vom Sender übertragene Signal zu empfangen; ein Taktsynchronisationssignal, das zwischen dem Sender und dem Empfänger übertragen wird, wobei das Taktsynchronisationssignal dazu ausgelegt ist, den Sendertakt und den Empfängertakt zu synchronisieren; wobei das Taktsynchronisationssignal in das analoge Signal eingebettet ist, sodass das Taktsynchronisationssignal mit dem analogen Signal übertragen wird; und wobei der Sendertakt und der Empfängertakt ohne Verzögerung durch das Taktsynchronisationssignal synchronisiert werden, wenn der Sender von der Übertragung des analogen Signals auf das digitale Signal umschaltet.
System nach Anspruch 1, wobei das analoge Signal ein AM-Signal ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Taktsynchronisationssignal ein phasenmoduliertes Signal ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Taktsynchronisationssignal während der gesamten Übertragung des analogen Signals übertragen wird.
System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das Taktsynchronisationssignal mit dem analogen Signal nur für die Zeit übertragen wird, die zum Herstellen der Synchronisation erforderlich ist, bevor der Sender vom analogen Signal zum digitalen Signal umschaltet.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das analoge Signal zur Stationsidentifikation verwendet wird.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das analoge Signal eine Audiorundsendung ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das digitale Signal Finanzhandelsdaten überträgt.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das analoge Signal drahtlos durch Raumwellenpropagation übertragen wird.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Sendertakt und der Empfängertakt basierend auf Zeitdaten eingestellt werden, die von einem globalen Positionierungssystem empfangen werden.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Einbetten eines Taktsynchronisationssignals in ein analoges Signal, wobei das Taktsynchronisationssignal dazu ausgelegt ist, einen Sendertakt und einen Empfängertakt zu synchronisieren; Übertragen des analogen Signals und des eingebetteten Taktsynchronisationssignals von einem Sender zu einem Empfänger; Umschalten der Übertragung vom Sender vom analogen Signal auf ein digitales Signal; und wobei der Sendertakt und der Empfängertakt ohne Verzögerung durch das Taktsynchronisationssignal synchronisiert werden, wenn der Sender von der Übertragung des analogen Signals auf das digitale Signal umschaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das analoge Signal ein AM-Signal ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-12, wobei das Taktsynchronisationssignal ein phasenmoduliertes Signal ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, wobei das Taktsynchronisationssignal während der gesamten Übertragung des analogen Signals übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, wobei das Taktsynchronisationssignal mit dem analogen Signal nur für die Zeit übertragen wird, die zum Herstellen der Synchronisation erforderlich ist, bevor der Sender vom analogen Signal zum digitalen Signal umschaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-15, wobei das analoge Signal zur Stationsidentifikation verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-16, wobei das analoge Signal eine Audiorundsendung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-17, wobei das digitale Signal Finanzhandelsdaten überträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-18, wobei das analoge Signal drahtlos durch Raumwellenpropagation übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-19, wobei der Sendertakt und der Empfängertakt basierend auf Zeitdaten eingestellt werden, die von einem globalen Positionierungssystem empfangen werden.