JP2017533652A - 電磁波を伝送するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本開示の態様は、例えば、導波路と、アンテナと、送信機とを含む装置を含むことができる。送信機は、アンテナを介しての第１の電磁波の送信を容易にすることができ、第１の電磁波は基本モードを有する。導波路は、導波路の表面上の少なくとも一部における第１の電磁波の伝搬を容易にすることができる。導波路は、第１の電磁波が、伝送媒体の表面上を伝搬する基本モード及び非基本モードを有する第２の電磁波を誘導できるようにする場所に位置決めすることができる。他の実施形態も開示される。【選択図】図２０

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年１０月２１日に出願された米国特許出願第１４／５１９，３４３号の優先権を主張する。上記の内容は、本明細書において全て記載されるかのように、引用することにより本明細書の一部をなす。

本開示は電磁波を伝送するための方法及び装置に関する。

スマートフォン及び他のポータブルデバイスが次第に普及し、データ使用量が増えるにつれ、マクロセル基地局デバイス及び既存のワイヤレスインフラストラクチャは、増加する需要に対処するために、これまで以上に、より高い帯域幅容量を必要としている。更なるモバイル帯域幅を与えるために、スモールセルの展開が推進されつつあり、この展開において、マイクロセル及びピコセルがこれまでのマクロセルよりはるかに小さいエリアのためのカバレッジを提供している。

ここで添付の図面が参照されることになるが、図面は必ずしも縮尺どおりに描かれていない。

本明細書において説明される種々の態様による、導波通信システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器及び送受信機の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、二重誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、双方向リピーターシステムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される誘電体導波路結合器を用いて伝送を送信するための方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図である。 本明細書において説明される種々の態様による、導波路システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出可能な外乱の発生源の一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出可能な外乱の発生源の一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出可能な外乱の発生源の一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出可能な外乱の発生源の一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出可能な外乱の発生源の一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出可能な外乱の発生源の一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出可能な外乱の発生源の一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される種々の態様による、送電網通信システムを管理するためのシステムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 図１６のシステムの通信ネットワークにおいて生じる外乱を検出し、軽減するための方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図である。 図１６のシステムの通信ネットワークにおいて生じる外乱を検出し、軽減するための方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出される外乱を軽減するための一例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される図１４の導波路システムによって検出される外乱を軽減するための別の例の非限定的な実施形態を示す図である。 本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、コンピューティング環境の一例の非限定的な実施形態のブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、モバイルネットワークプラットフォームの一例の非限定的な実施形態のブロック図である。 本明細書において説明される種々の態様による、通信デバイスの一例の非限定的な実施形態のブロック図である。

ここで、１つ又は複数の実施形態が図面を参照しながら説明され、図面では、同じ参照符号が、全体を通して同じ要素を指すために用いられる。以下の説明では、説明の目的上、種々の実施態様を完全に理解してもらうために、多数の細部が記載される。しかしながら、これらの細部を用いることなく（そして、任意の特定のネットワーク化された環境又は標準規格に適用することなく）種々の実施形態を実施できることは明らかである。

更なる基地局デバイスにネットワーク接続を与えるために、通信セル（例えば、マイクロセル及びマクロセル）をコアネットワークのネットワークデバイスにリンクするバックホールネットワークが、それに応じて拡大する。同様に、分散アンテナシステムにネットワーク接続を与えるために、基地局デバイス及びその分散アンテナをリンクする拡張通信システムが望まれる。導波通信システムを設けて、代替のネットワーク接続、増設のネットワーク接続、又は付加的なネットワーク接続を可能にすることができ、また、導波路結合システムを設けて、単線伝送路（例えば、送電線）として動作し、導波路として動作し、及び／又は別の方法で電磁波の伝送を導波するように動作する電線等の電線上の導波（例えば、表面波）通信を送信及び／又は受信することができる。

一実施形態において、導波路結合システムにおいて利用される導波路結合器は、誘電体材料若しくは他の低損失絶縁体（例えば、テフロン（登録商標）、ポリエチレン等）、若しくは導電性（例えば、金属、非金属等）材料、又は上記の材料の任意の組み合わせから形成することができる。詳細な説明を通して「誘電体導波路」を参照するのは、例示のためであり、誘電体材料のみから構成される実施形態に限定するものではない。他の実施形態では、他の誘電体材料又は絶縁性材料が可能である。例示的な実施形態から逸脱することなく、導波通信において、種々の伝送媒体を利用することができることは理解されよう。そのような伝送媒体の例は、単体、１つ又は複数の組み合わせのいずれかにおいて以下の伝送媒体、すなわち、絶縁されるか否か、単線又はより線のいずれかの電線；電線束、ケーブル、ロッド、レール、パイプを含む他の形状又は構成の導体；誘電体パイプ、ロッド、レール又は他の誘電体部材のような非導体；導体及び誘電体材料の組み合わせ；又は他の導波伝送媒体のうちの１つ又は複数を含むことができる。

これらの事柄、及び／又は他の事柄を検討するために、１つ又は複数の実施形態において、装置が、導波路表面上の少なくとも一部における第１の電磁波の伝搬を容易にする導波路を備え、導波路表面は、電線の電線表面を全体として、又は実質的な部分において取り囲まず、導波路が電線に対して位置決めされるのに応答して、第１の電磁波が電線表面に少なくとも部分的に結合し、第２の電磁波として電線表面の周囲を少なくとも部分的に進行し、第２の電磁波は、電線に沿って長手方向に伝搬するための少なくとも１つの波動伝搬モードを有する。

別の実施形態において、装置が、導波路の断面積を画定する導波路表面を有する導波路を備え、電線表面上を少なくとも部分的に電線に沿って進行する第１の電磁波が、導波路表面に少なくとも部分的に結合し、第２の電磁波として導波路表面の周囲を少なくとも部分的に進行するように、電線が導波路の断面積の外部に位置決めされる。

一実施形態において、方法が、送信デバイスによって、導波路の導波路表面上を少なくとも部分的に伝搬する第１の電磁波を放射することを含み、導波路は電線と同軸上に位置合わせされない。また、その方法は、第１の電磁波の少なくとも一部の電線表面への結合を容易にするように、電線に近接して導波路を構成することと、電線に沿って長手方向に、かつ電線表面の周囲を少なくとも部分的に伝搬する第２の電磁波を形成することとを含むことができる。

別の実施形態において、装置が、１つ又は複数の実施形態において、平行でない反対に位置するスロット表面によって形成されるスロットを有する導波路を備え、反対に位置するスロット表面はスロット内に電線を挿入するのを可能にする距離だけ分離され、導波路は、導波路表面上の少なくとも一部における第１の電磁波の伝搬を容易にし、導波路が電線に対して位置決めされるのに応答して、第１の電磁波は、電線に沿って長手方向に伝搬するために、電線の電線表面に少なくとも部分的に結合し、第２の電磁波として電線表面の周囲を少なくとも部分的に進行し、第２の電磁波は少なくとも１つの波動伝搬モードを有する。

別の実施形態において、装置が、１つ又は複数の実施形態において、導波路を備え、導波路は、導電性ではなく、導波路の導波路表面上で電磁波を伝搬させるのに適している材料を含み、導波路は、導波路表面上の少なくとも一部における第１の電磁波の伝搬を容易にし、導波路が電線に対して位置決めされるのに応答して、第１の電磁波は電線の電線表面に少なくとも部分的に結合し、第２の電磁波として電線表面の周囲を少なくとも部分的に進行し、第２の電磁波は、電線に沿って長手方向に伝搬するための少なくとも１つの波動伝搬モードを有する。

本開示の１つの実施形態は、デバイスへの電気エネルギーの送達も容易にする、送電網の電線の電線表面に沿った電磁波の送信又は受信を容易にする導波路を有する装置を含む。その装置は、導波路に、電線に、電線表面若しくは導波路表面に沿って伝搬する電磁波の送信若しくは受信に、又はその任意の組み合わせにとって不都合である外乱の検知を容易にする１つ又は複数のセンサーを更に含むことができる。

本開示の１つの実施形態は、導波路及びセンサーを有する装置によって、デバイスへの電気エネルギーの送達を容易にする電線の電線表面に沿って伝搬する電磁波を送信し、センサーによって、電線表面に沿って伝搬する電磁波にとって不都合である外乱を検知する方法を含む。

本開示の１つの実施形態は、プロセッサによって実行されるときに、導波路を用いて、又は導波路を介して、伝送媒体の表面に沿って導波される電磁波を誘導することと、センサーから検知データを収集することであって、検知データは伝送媒体の表面に沿って導波される電磁波にとって不都合である外乱に関連付けられることとを含む、動作の実行を容易にする実行可能命令を有する機械可読（例えば、コンピューター可読、プロセッサ可読等）記憶媒体を含む。

本開示の１つの実施形態は、プロセッサ及びメモリを有する装置を含む。プロセッサは、センサーに結合される導波路システムからテレメトリ情報を受信し、テレメトリ情報から、導波路システムの動作、電線表面若しくは導波路表面に沿った電磁波の送信若しくは受信、又はその組み合わせのうちの１つにとって不都合である外乱を検出し、外乱を報告する動作を実行することができる。導波路システムは、デバイスへの電気エネルギーの送達を容易にする、送電網の電線に対して位置決めすることができる導波路を備えることができる。導波路は、電線の電線表面に沿った電磁波の送信又は受信も容易にすることもでき、一方、センサーは、電磁波にとって不都合である外乱を検知するのを容易にすることができる。

本開示の１つの実施形態は、プロセッサを備えるネットワーク要素によって、導波路システムからテレメトリ情報を受信し、ネットワーク要素によって、テレメトリ情報に含まれる検知データから外乱を特定し、ネットワーク要素によって、電磁波のルートを調整して、特定された外乱を回避又は補償するための命令を導波路システムに送信する方法を含む。導波路システムは、送電網の電線の電線表面に沿った電磁波の伝送と、及び電磁波の送信又は受信にとって不都合である外乱の検知とを容易にすることができる。

本開示の１つの実施形態は、プロセッサによって実行されるときに、送電網に結合される受信側通信デバイスへの通信信号の送達のために送電網の電線の電線表面上に電磁波を誘導する装置からテレメトリ情報を受信することと、テレメトリ情報から、受信側通信デバイスへの通信信号の送達にとって不都合である外乱を検出することとを含む、動作の実行を容易にする実行可能命令を有する機械可読（例えば、コンピューター可読、プロセッサ可読等）記憶媒体を含む。

本開示の１つの実施形態は、導波路、アンテナ及び回路を含む導波路システムを含む。回路は、アンテナによって、導波路の外面上を少なくとも部分的に伝搬する第１の電磁波を放射するための信号の変調を容易にすることができる。導波路は、第１の電磁波が伝送媒体の外面に沿って伝搬する第２の電磁波を誘導できるように、伝送媒体に対して位置決めすることができる。１つの実施形態において、導波路は、伝送媒体と同軸上に位置合わせされない。

本開示の１つの実施形態は、導電性でない材料を含む外面を有する導波路と、アンテナと、送信機とを備える装置を含む。送信機は、アンテナによって第１の電磁波を放射するための信号の変調を容易にすることができる。導波路は、導波路の表面上の少なくとも一部における第１の電磁波の伝搬を容易にすることができる。導波路は、第１の電磁波が伝送媒体の表面に少なくとも部分的に結合し、伝送媒体の外面上を伝搬する第２の電磁波を生成できるように、伝送媒体に対して位置決めすることができる。１つの実施形態において、第１の電磁波は第１の伝搬モードを有し、一方、第２の電磁波は第２の伝搬モードを有し、第１の伝搬モード及び第２の伝搬モードの各々は互いに異なる。

本開示の１つの実施形態は、導波路、アンテナ及び送信機を備える装置を含む。送信機は、アンテナを介しての第１の電磁波の送信を容易にすることができ、第１の電磁波は基本モードを有する。導波路は、導波路の表面上の少なくとも一部における第１の電磁波の伝搬を容易にすることができる。導波路は、第１の電磁波が、伝送媒体の表面上を伝搬する基本モード及び非基本モードを有する第２の電磁波を誘導できるようにする場所に位置決めすることができる。

本明細書において説明される種々の実施形態は、電線から導波（例えば、電磁波である表面波通信）伝送を送出及び抽出する導波路結合システムに関する。ミリメートル波周波数（例えば、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）において、波長は機器のサイズに比べて小さくすることができ、伝送は、誘電体材料のストリップ若しくは長さ、又は他の結合器等の導波路によって導波される波として伝搬することができる。導波の電磁場構造は、導波路の内部及び／又は外部に存在することができる。この導波路を電線（例えば、送電線又は他の伝送線路）に極めて接近させるときに、導波の少なくとも一部が導波路から分離し、電線に結合し、電線の表面の周りの表面波等の導波として伝搬し続ける。

一例示的な実施形態によれば、表面波は、電線の外部又は外面を含むことができる電線の表面によって、又は異なる特性（例えば、誘電特性）を有する別のタイプの媒体に隣接若しくは露出する電線の別の表面によって導波されるタイプの導波である。実際には、一例示的な実施形態において、表面波を導波する電線の表面は、２つの異なるタイプの媒体間の移行表面を表すことができる。例えば、裸線又は非絶縁電線の場合、電線の表面は、空気又は自由空間に露出している、裸線又は非絶縁電線の外側又は外部導電性表面とすることができる。別の例として、絶縁電線の場合、電線の表面は、電線の絶縁体部分に接する電線の導電性部分とすることができるか、そうでなければ、空気又は自由空間に露出している電線の絶縁体表面とすることができるか、そうでなければ、電線の絶縁体表面と電線の絶縁体部分に接する電線の導電性部分との間にある任意の材料領域とすることができ、それは、絶縁体、空気及び／又は導体の特性（例えば、誘電特性）の相対的な違いによって、更には、導波の周波数及び単数又は複数の伝搬モードによって決まる。

一例示的な実施形態によれば、表面波等の導波は、自由空間／空気を介しての無線伝送、又は電線の導体を通しての電力又は信号の従来の伝搬と対比することができる。実際には、本明細書において説明される表面波又は導波システムによれば、電線の導体を通して従来の電力又は信号を依然として伝搬又は伝送することができ、一方、導波（表面波及び他の電磁波を含む）は、一例示的な実施形態によれば、電線の表面の周りを伝搬又は伝送することができる。一実施形態において、表面波は、場構造（例えば、電磁場構造）を有することができ、その構造は、表面波を導波する役割を果たす線路、電線又は伝送媒体の主に、又は実質的に外部に存在する。

一例示的な実施形態によれば、電線に沿って、電線の外面の周囲を進行する電磁波は、電線に近接する導波路に沿って進行する他の電磁波によって誘導される。電磁波の誘導は、電気回路の一部としての電線を通して注入されるか、又は別の方法で伝送される任意の電位、電荷又は電流から独立していることができる。電線に沿った電磁波の伝搬に応答して、電線内に小さな電流が形成される場合があるが、これは、電線表面に沿った電磁波の伝搬に起因している可能性があり、電気回路の一部としての電線の中に注入される電位、電荷又は電流に応答して形成されないことは理解されたい。それゆえ、電線上を進行する電磁波は、電線表面に沿って伝搬するために回路を必要としない。それゆえ、電線は、回路の一部でない単線伝送線路である。また、幾つかの実施形態において、電線は不要であり、電磁波は、電線でない単線伝送媒体に沿って伝搬することができる。

例示的な実施形態によれば、導波（例えば、表面波）とともに使用される電線の「周り」という用語は、電線又は他の伝送媒体の周囲の少なくとも一部に円形又は実質的に円形の場分布（例えば、電場、磁場、電磁場等）を有する基本波動伝搬モード及び他の導波を含むことができる。さらに、導波が電線又は他の伝送媒体の「周り」を伝搬するとき、その導波は、基本波動伝搬モード（例えば、０次モード）だけでなく、それに加えて、又はその代わりに、より高次の導波モード（例えば、１次モード、２次モード等）、非対称モード、及び／又は電線若しくは他の伝送媒体の周囲に非円形の場分布を有する他の導波（例えば、表面波）等の他の非基本波動伝搬モードも含む波動伝搬モードに従って伝搬することができる。

例えば、このような非円形場分布は、相対的に高い場強度によって特徴付けられる１つ又は複数の軸周りローブ、及び／又は相対的に低い場強度、零場強度又は実質的な零場強度によって特徴付けられる１つ又は複数のヌル又はヌル領域を伴う片側又は多方向とすることができる。さらに、場分布は、一例示的な実施形態に従って、電線の周囲の軸周り方位の１つ又は複数の領域が、軸周り方位の１つ又は複数の他の領域より高い電場強度又は磁場強度（又はその組み合わせ）を有するように、別の方法で、電線周囲の長手方向の軸周り方位の関数として変化することができる。波動高次モード又は非対称モードの相対的位置は、電線に沿って導波が進行するにつれて変化する可能性があることは理解されよう。

ここで図１を参照すると、導波通信システム１００の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図が示される。導波通信システム１００は、誘電体導波路結合システムを使用することができる例示的な環境を示す。

導波通信システム１００は、中央局１０１及び／又はマクロセルサイト１０２に通信可能に結合される１つ又は複数の基地局デバイス（例えば、基地局デバイス１０４）を含む第１の事例の分散システム１５０を備えることができる。基地局デバイス１０４は、有線接続（例えば、ファイバー及び／又はケーブル）によって、又はワイヤレス接続（例えば、マイクロ波ワイヤレス）によって、マクロセルサイト１０２及び中央局１０１に接続することができる。第２の事例の分散システム１６０を用いて、モバイルデバイス１２２に、並びに住宅及び／又は商業施設１４２に（これ以降、施設１４２と呼ばれる）にワイヤレス音声及びデータサービスを提供することができる。システム１００は、図１に示されるようなモバイルデバイス１２２〜１２４及び施設１４２に音声サービス及び／又はデータサービスを提供する更なる事例の分散システム１５０及び１６０を有することができる。

マクロセルサイト１０２等のマクロセルは、モバイルネットワークへの専用接続を有することができ、基地局デバイス１０４は、マクロセルサイト１０２の接続を共有し、及び／又は別の方法で使用することができる。中央局１０１を用いて、モバイルデバイス１２２〜１２４及び施設１４２に、メディアコンテンツを配信し、及び／又はインターネットサービスプロバイダー（ＩＳＰ）サービスを提供することができる。中央局１０１は、一群の衛星１３０（その１つが図１に示される）又は他のコンテンツ発生源からメディアコンテンツを受信することができ、そのようなコンテンツを、第１の事例の分散システム１５及び第２の事例の分散システム１６０を介してモバイルデバイス１２２〜１２４及び施設１４２に配信することができる。また、中央局１０１は、モバイルデバイス１２２〜１２４及び施設１４２にインターネットデータサービスを提供するために、インターネット１０３に通信可能に結合することができる。

基地局デバイス１０４は、電柱１１６上に設置することができるか、又は電柱１１６に取り付けることができる。他の実施形態において、基地局デバイス１０４は、変圧器の近くに存在することができ、及び／又は電力線の近くに位置する他の場所に存在することができる。基地局デバイス１０４は、モバイルデバイス１２２及び１２４のモバイルネットワークへの接続を容易にすることができる。電柱１１８及び１２０上に、又はその付近にそれぞれ設置されるアンテナ１１２及び１１４は、基地局デバイス１０４から信号を受信することができ、アンテナ１１２及び１１４が基地局１０４に、又はその付近に位置していた場合よりはるかに広いエリアにわたって、それらの信号をモバイルデバイス１２２及び１２４に送信することができる。

図１は、簡潔にするために、１つの基地局デバイスとともに、各事例の分散システム１５０及び１６０において、３つの電柱を示すことに留意されたい。他の実施形態において、電柱１１６は、より多くの基地局デバイス、及び施設１４２への分散アンテナ及び／又はテザリング接続（tethered connection）を伴う、より多くの電柱を有することができる。

誘電体導波路結合デバイス１０６は、電柱１１６、１１８及び１２０を接続する送電線又は電力線（複数の場合もある）を介して、基地局デバイス１０４からアンテナ１１２及び１１４に信号を送信することができる。信号を送信するために、無線発信源又は結合器１０６は、基地局デバイス１０４からの信号を（例えば、周波数混合を介して）アップコンバートするか、又は別の方法で、基地局デバイス１０４からの信号をミリメートル波帯信号に変換し、誘電体導波路結合デバイス１０６はミリメートル波帯波を送出し、その波は、送電線又は他の電線に沿って進行する導波（例えば、表面波又は他の電磁波）として伝搬する。電柱１１８において、別の誘電体導波路結合デバイス１０８が導波を受信し（そして必要に応じて、若しくは所望により任意選択で導波を増幅することができるか、又は導波を受信し、再生するデジタルリピーターとして動作することができ）、送電線又は他の電線上に導波（例えば、表面波又は他の電磁波）として前方に送信する。また、誘電体導波路結合デバイス１０８は、ミリメートル波帯導波から信号を抽出し、その信号を周波数に関して下方にシフトするか、又は別の方法で元のセルラー帯周波数（例えば、１．９ＧＨｚ又は他の規定されたセルラー周波数）、又は別のセルラー（又は非セルラー）帯周波数に変換することができる。アンテナ１１２が、下方にシフトされた信号をモバイルデバイス１２２に送信する（例えば、ワイヤレスで送信する）ことができる。そのプロセスは、必要に応じて、又は所望により、誘電体導波路結合デバイス１１０、アンテナ１１４及びモバイルデバイス１２４によって繰り返すことができる。

また、モバイルデバイス１２２及び１２４からの送信はそれぞれ、アンテナ１１２及び１１４によって受信することができる。誘電体導波路結合デバイス１０８及び１１０上のリピーターが、セルラー帯信号をミリメートル波帯に上方にシフトするか、又は別の方法で変換し、その信号を導波（例えば、表面波又は他の電磁波）伝送として電力線（複数の場合もある）を介して基地局デバイス１０４に送信することができる。

中央局１０１によって受信されたメディアコンテンツは、モバイルデバイス１２２及び施設１４２に配信するために、基地局デバイス１０４を介して、第２の事例の分散システム１６０に供給することができる。誘電体導波路結合デバイス１１０は、１つ又は複数の有線接続又はワイヤレスインターフェースによって、施設１４２にテザリングすることができる。１つ又は複数の有線接続は、限定はしないが、電力線、同軸ケーブル、ファイバーケーブル、ツイストペアケーブル、又はメディアコンテンツの配信のために、及び／又はインターネットサービスを提供するために適した他の有線媒体を含むことができる。一例示的な実施形態において、導波路結合システム１１０からの有線接続は、１つ又は複数の対応するサービスエリアインターフェース（ＳＡＩ、図示せず）に位置する１つ又は複数の超高速ビットレートデジタル加入者線（ＶＤＳＬ：very high bit rate digital subscriber line）に通信可能に結合することができ、各ＳＡＩは施設１４２の一部にサービスを提供する。ＶＤＳＬモデムを用いて、施設１４２内に位置するゲートウェイ（図示せず）に選択的に、メディアコンテンツを配信及び／又はインターネットサービスを提供することができる。また、ＳＡＩは、電力線、同軸ケーブル、ファイバーケーブル、ツイストペアケーブル又は他の適切な有線媒体等の有線媒体を介して施設１４２に通信可能に結合することができる。他の例示的な実施形態において、導波路結合デバイス１１０は、ＳＡＩ等の介在するインターフェースを用いることなく、施設１４２に直接、通信可能に結合することができる。

別の例示的な実施形態において、システム１００は、ダイバーシティパスを利用することができ、その場合、２つ以上の送電線又は他の電線が電柱１１６、１１８及び１２０間に張り渡され（例えば、電柱１１６と１２０との間にある２つ以上の電線）、基地局１０４からの冗長伝送が、導波として、送電線又は他の電線の表面を下流に送信される。送電線又は他の電線は、絶縁又は非絶縁のいずれかとすることができ、伝送損失を引き起こす環境条件に応じて、結合デバイスは、絶縁又は非絶縁送電線又は他の電線から信号を選択的に受信することができる。その選択は、電線の信号対雑音比の測定値に基づくことができるか、又は特定された気象／環境条件（例えば、水分検出器、気象予報等）に基づくことができる。システム１００とともにダイバーシティパスを使用することは、代替のルーティング能力、負荷バランシング、負荷取扱量の増加、同時の双方向又は同期通信、スペクトル拡散通信等を可能にすることができる（更に例示的な詳細に関しては図８を参照）。

図１の誘電体導波路結合デバイス１０６、１０８及び１１０の使用は一例にすぎないこと、及び他の実施形態では、他の使用法が可能であることに留意されたい。例えば、誘電体導波路結合デバイスは、バックホール通信システムにおいて使用することができ、基地局デバイスにネットワーク接続を提供することができる。誘電体導波路結合デバイスは、絶縁されるか否かにかかわらず、電線を介して導波通信を伝送することが望ましい数多くの状況において使用することができる。誘電体導波路結合デバイスは、高い電圧を搬送する場合がある電線と物理的及び／又は電気的に接触しないか、又は接触が限られることに起因して、他の結合デバイスに比べて改善される。誘電体導波路結合デバイスによれば、装置は、電線から離れて位置する（例えば、電線から間隔を置いて配置する）ことができ、及び／又は誘電体が絶縁体としての役割を果たすので、電線と電気的に接触していない限り、電線上に位置することができ、それにより、安価で、容易で、及び／又は複雑でない設置を可能にする。しかしながら、上述されたように、例えば、電線が電話網、ケーブルテレビネットワーク、ブロードバンドデータサービス、光ファイバー通信システム又は低電圧を利用するか、若しくは絶縁された伝送線路を有する他のネットワークに対応する構成では、導電性又は非誘電体結合器を利用することができる。

一実施形態において基地局デバイス１０４及びマクロセルサイト１０２が例示されるが、他のネットワーク構成も同様に可能であることに更に留意されたい。例えば、アクセスポイント又は他のワイヤレスゲートウェイ等のデバイスを同様に利用して、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク、又は８０２．１１プロトコル、ＷＩＭＡＸプロトコル、超広帯域プロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコル、Ｚｉｇｂｅｅプロトコル若しくは他のワイヤレスプロトコル等の通信プロトコルに従って動作する他のワイヤレスネットワーク等の他のネットワークの通信範囲を広げることができる。

ここで図２を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合システム２００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム２００は、誘電体導波路２０４の導波路表面の周りを導波として伝搬する波２０６を有する誘電体導波路２０４を備える。一実施形態において、誘電体導波路２０４は湾曲し、本明細書において説明されるように、導波路２０４と電線２０２との間の結合を容易にするために、導波路２０４の少なくとも一部を電線２０２の近くに配置することができる。誘電体導波路２０４は、湾曲した誘電体導波路２０４の一部が電線２０２と平行、又は実質的に平行であるように配置することができる。電線と平行である誘電体導波路２０４の部分は、曲線の頂点とすることができるか、又は曲線の接線が電線２０２に対して平行である任意の点とすることができる。誘電体導波路２０４がこのように位置決め又は配置されるときに、誘電体導波路２０４に沿って進行する波２０６は、電線２０２に少なくとも部分的に結合し、電線２０２の電線表面の周囲又は周りを、導波２０８として電線２０２に沿って長手方向に伝搬する。導波２０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができるが、例示的な実施形態から逸脱することなく、他のタイプの導波２０８も同様にサポートすることができる。電線２０２に結合しない波２０６の部分は、誘電体導波路２０４に沿って波２１０として伝搬する。誘電体導波路２０４は、電線２０２に対して種々の位置において構成し、配置して、電線２０２に対する波２０６の結合又は非結合の所望のレベルを達成することができる。例えば、平行又は実質的に平行である誘電体導波路２０１４の曲率及び／又は長さ、並びに電線２０２に対するその分離距離（この分離距離は、一実施形態において、０の分離距離を含むことができる）は、例示的な実施形態から逸脱することなく変更することができる。同様に、電線２０２に対する誘電体導波路２０４の配置は、電線２０２及び誘電体導波路２０４のそれぞれの固有の特性（例えば、厚さ、組成、電磁的特性等）、並びに波２０６及び２０８の特性（例えば、周波数、エネルギーレベル等）の考慮すべき事柄に基づいて変更することができる。

導波２０８は、電線２０２が曲がり、可撓性であっても、電線２０２に対して平行、又は実質的に平行のままである。電線２０２内の曲がりは伝送損失を増加させる可能性があり、その損失は、電線径、周波数及び材料にも依存する。効率的な電力伝達のために誘電体導波路２０４の寸法が選択される場合には、波２０６内の電力の大部分が電線２０２に伝達され、波２１０内に電力はほとんど残らない。基本伝搬モードを使用して、又は使用することなく、電線２０２に対して平行、又は実質的に平行である経路に沿って進行しながら、導波２０８は依然として、実際に、非基本又は非対称であるモードを有することを含む、マルチモードにすることができる（本明細書において論じられる）ことは理解されよう。一実施形態において、非基本モード又は非対称モードを利用して、伝送損失を最小化し、及び／又は長い伝搬距離を得ることができる。

平行という用語は、一般に、実際のシステムにおいて多くの場合に厳密には達成できない幾何学的構成であることに留意されたい。したがって、本開示において利用されるような平行という用語は、本開示において開示される実施形態を説明するために使用されるときに、厳密な構成ではなく、近似を表す。一実施形態において、「実質的に平行」は、全ての次元において真の平行の３０度以内にある近似を含むことができる。

一実施形態において、波２０６は、１つ又は複数の波動伝搬モードを示すことができる。誘電体導波路モードは、導波路２０４の形状及び／又は設計に依存することができる。波２０６の１つ又は複数の誘電体導波路モードは、電線２０２に沿って伝搬する導波２０８の１つ又は複数の波動伝搬モードを生成するか、波動伝搬モードに影響を与える（influence）か、又は強い影響を及ぼす（impact）ことができる。一実施形態において、波２０６及び２０８はいずれも、それぞれ誘電体導波路２０４及び電線２０２の外面の周りを伝搬するので、電線２０２上の波動伝搬モードは誘電体導波路モードに類似である可能性がある。幾つかの実施形態において、波２０６が電線２０２に結合するとき、誘電体導波路２０４と電線２０２との間の結合に起因して、モードが形を変える可能性があるか、又は新たなモードが生み出されるか若しくは生成される可能性がある。例えば、誘電体導波路２０４との電線２０２とのサイズ、材料及び／又はインピーダンスの違いが、誘電体導波路モードにおいて存在しない更なるモードを生み出す場合があり、及び／又は誘電体導波路モードのうちの幾つかを抑圧する場合がある。波動伝搬モードは基本横電磁モード（擬似ＴＥＭ_００）を含むことができ、そのモードでは、導波が電線に沿って伝搬する間に、わずかな電場及び／又は磁場のみが伝搬方向に延在し、電場及び磁場が径方向外向きに延在する。この導波モードは、ドーナツの形状をなすことができ、誘電体導波路２０４又は電線２０２内に電磁場はほとんど存在しない。

波２０６及び２０８は、場が径方向外向きに延在する基本ＴＥＭモードを含むことができ、他の非基本（例えば、非対称、高次等）モードも含むことができる。特定の波動伝搬モードがこれまでに論じられてきたが、利用される周波数、誘電体導波路２０４の設計、電線２０２の寸法及び組成、また同様に、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等に基づいて、横電場（ＴＥ）モード及び横磁場（ＴＭ）モード等の他の波動伝搬モードも同様に可能である。周波数、電線２０２の電気的及び物理的特性、並びに生成される特定の波動伝搬モードに応じて、導波２０８は、酸化した非絶縁電線、酸化していない非絶縁電線、絶縁電線の導電性表面に沿って、及び／又は絶縁電線の絶縁表面に沿って、進行することができることに留意されたい。

一実施形態において、誘電体導波路２０４の直径は、電線２０２の直径より小さい。ミリメートル波帯波長が使用される場合、誘電体導波路２０４は、波２０６を構成する単一導波路モードをサポートする。この単一導波路モードは、表面２０８として電線２０２に結合するときに変化する可能性がある。誘電体導波路２０４がそれより大きい場合、２つ以上の導波路モードをサポートすることができるが、これらの更なる導波路モードは、電線２０２に効率的に結合しない場合があり、結果として、より高次の結合損失が生じるおそれがある。しかしながら、幾つかの代替の実施形態では、誘電体導波路２０４の直径は、例えば、より高次の結合損失が望ましい場合、又は別の方法（例えば、テーパー処理によるインピーダンス整合等）で結合損失を低減するために他の技法とともに使用されるとき、電線２０２の直径以上にすることができる。

一実施形態において、波２０６及び２０８の波長は、誘電体導波路２０４及び電線２０２の外周のサイズと同程度であるか、又はそれより小さい。一例において、電線２０２が０．５ｃｍの直径を有し、約１．５ｃｍの対応する外周を有する場合には、伝送の波長は約１．５ｃｍ以下であり、それは２０ＧＨｚ以上の周波数に対応する。別の実施形態において、伝送及び搬送波信号の適切な周波数は、３０ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲内にあり、おそらく、約３０ＧＨｚ〜６０ＧＨｚであり、１つの例では、約３８ＧＨｚである。一実施形態において、誘電体導波路２０４及び電線２０２の外周が、伝送の波長のサイズと同程度であるか、又はそれより大きいとき、波２０６及び２０８は、本明細書において説明される種々の通信システムをサポートするのに十分な距離にわたって伝搬する基本モード及び／又は非基本（対称及び／又は非対称）モードを含む、複数の波動伝搬モードを示すことができる。それゆえ、波２０６及び２０８は、２つ以上のタイプの電場及び磁場構成を含むことができる。一実施形態において、導波２０８が電線２０２を下流に伝搬するとき、電場及び磁場構成は、電線２０２の端点間で同じままとなる。他の実施形態では、導波２０８が干渉に直面するか、又は伝送損失に起因してエネルギーを失うとき、導波２０８が電線２０２を下流に伝搬するにつれて、電場及び磁場構成が変化する可能性がある。

一実施形態において、誘電体導波路２０４は、ナイロン、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリアミド又は他のプラスチックから構成することができる。他の実施形態では、他の誘電体材料が可能である。電線２０２の電線表面は、むき出しの金属表面を有する金属とすることができるか、又はプラスチック、誘電体、絶縁体若しくは他の被覆材料を用いて絶縁することができる。一実施形態において、誘電体導波路又は別の方法により非導電性の／絶縁された導波路は、裸電線／金属電線又は絶縁電線と対にすることができる。他の実施形態では、金属及び／又は導電性導波路を裸電線／金属電線又は絶縁電線と対にすることができる。また、一実施形態において、電線２０２のむき出しの金属表面上の酸化層（例えば、むき出しの金属表面を酸素／空気に露出させることから生じる）が、幾つかの絶縁体又は被覆材料によって与えられる特性と類似の絶縁特性又は誘電特性を与えることができる。

波２０６、２０８及び２１０のグラフィック表示は、波２０６が、例えば、単線伝送線路として動作する電線２０２上に導波２０８を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。波２１０は、導波２０８の生成後に誘電体導波路２０４上に残存する波２０６の部分を表す。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、利用される周波数、単数又は複数の特定の波動伝搬モード、誘電体導波路２０４の設計、電線２０２の寸法及び組成、また同様に、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等に応じて異なる場合がある。

誘電体導波路２０４は、誘電体導波路２０４の端部において、波２１０からの残りの放射又はエネルギーを吸収することができる終端回路又はダンパー２１４を含むことができることに留意されたい。終端回路又はダンパー２１４は、波２１０からの残りの放射又はエネルギーが反射して送信機回路２１２に向かって戻るのを防ぐことができ、及び／又は最小化することができる。一実施形態において、終端回路又はダンパー２１４は、終端抵抗器、及び／又は反射を減衰させるようにインピーダンス整合を実行する他のコンポーネントを含むことができる。幾つかの実施形態において、結合効率が十分に高い場合には、及び／又は波２１０が十分に小さい場合には、終端回路又はダンパー２１４を使用する必要がない場合がある。簡潔にするために、他の図では、これらの送信機２１２及び終端回路又はダンパー２１４は示されないが、場合によっては、それらの実施形態において、送信機及び終端回路又はダンパーが使用される場合がある。

さらに、単一の導波２０８を生成する単一の誘電体導波路２０４が提示されるが、電線２０２に沿った異なる点に、及び／又は電線の周りの異なる軸周り方位に配置される複数の誘電体導波路２０４を利用して、同じ又は異なる周波数において、同じ又は異なる位相において、同じ又は異なる波動伝搬モードにおいて、複数の導波２０８を生成し、受信することができる。位相変調、周波数変調、直交振幅変調、振幅変調、マルチキャリア変調等の変調技法によって、及び周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重、異なる波動伝搬モードによる多重化等の複数のアクセス技法によって、及び他の変調又はアクセス方法によって、１つ又は複数の導波２０８を変調してデータを搬送することができる。

ここで図３を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合システム３００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム３００は、誘電体導波路３０４と、電線３０２とを備え、電線３０２は、電線３０２の電線表面の周りを導波として伝搬する波３０６を有する。例示的な実施形態において、波３０６は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができる。

一例示的な実施形態において、誘電体導波路３０４は湾曲しているか、又は別の方法で、ある曲率を有し、湾曲した誘電体導波路３０４の一部が電線３０２に対して平行又は実質的に平行になるように、電線３０２の近くに配置することができる。電線と平行である誘電体導波路３０４の部分は、曲線の頂点とすることができるか、又は曲線の接線が電線３０２に対して平行である任意の点とすることができる。誘電体導波路３０４が電線の近くにあるとき、電線３０２に沿って進行する導波３０６は、誘電体導波路３０４に結合することができ、誘電体導波路３０４の周りを導波３０８として伝搬することができる。誘電体導波路３０４に結合しない導波３０６の部分は、電線３０２に沿って導波３１０（例えば、表面波又は他の電磁波）として伝搬する。

導波３０６及び３０８は、電線３０２及び誘電体導波路３０４が曲がり、屈曲しても、それぞれ電線３０２及び誘電体導波路３０４に対して平行のままである。曲がりは伝送損失を増加させる可能性があり、その損失は、電線径、周波数及び材料にも依存する。効率的な電力伝達のために誘電体導波路３０４の寸法が選択される場合には、導波３０６内のエネルギーの大部分が誘電体導波路３０４に結合され、導波３１０内にはほとんど残らない。

一実施形態において、波３０８を受信するために、導波路３０４の端部に受信機回路を配置することができる。導波路３０４に結合する導波３０６に対して反対方向に進行する導波を受信するために、導波路３０４の反対端部に終端回路を配置することができる。このようにして、終端回路は、受信機回路によって反射が受信されるのを防ぎ、及び／又は最小化することになる。反射が小さい場合には、終端回路は不要な場合がある。

誘電体導波路３０４は、表面波３０６の選択された偏波が導波３０８として誘電体導波路３０４に結合されるように構成できることに留意されたい。例えば、導波３０６が、それぞれの偏波を有する導波又は波動伝搬モードから構成される場合には、誘電体導波路３０４は、選択された偏波（複数の場合もある）の１つ又は複数の導波を受信するように構成することができる。したがって、誘電体導波路３０４に結合する導波３０８は、選択された偏波（複数の場合もある）のうちの１つ又は複数に対応する導波の組であり、更なる導波３１０は、選択された偏波（複数の場合もある）に一致しない導波を含むことができる。

誘電体導波路３０４は、誘電体導波路３０４が配置される電線３０２の周囲の角度／回転に基づいて、特定の偏波の導波を受信するように構成することができる。例えば、導波３０６が水平偏波である場合には、導波３０６の大部分が、波３０８として誘電体導波路に伝達する。しかしながら、誘電体導波路３０４が電線３０２の周囲で９０度だけ回転するとき、導波３０６からのエネルギーの大部分が導波３１０として電線に結合されたままになり、わずかな部分だけが波３０８として電線３０２に結合することになる。

本明細書における図３及び他の図において、３つの円形の記号を用いて波３０６、３０８及び３１０が示されることに留意されたい。これらの記号は、一般的な導波を表すために使用されるが、波３０６、３０８及び３１０が必ず円偏波であるか、又は別の方法で環状に向けられることを意味しない。実際には、波３０６、３０８及び３１０は、場が径方向外向きに延在する基本ＴＥＭモードを含むことができ、また、他の非基本（例えば、高次等）モードも含むことができる。これらのモードは、実際には非対称（例えば、径方向、両側、三方、四方等）とすることもできる。

電線にわたる導波通信は全二重にし、それにより、両方向における同時通信を可能にすることにも留意されたい。１つの方向に進行する波が、反対方向に進行する波を通り抜けることができる。波に適用されるような重ね合わせの原理に起因して、電磁場が、或る特定の点において、短時間だけ相殺する場合がある。反対方向に進行する波は、他方の波がそこに存在しないかのように伝搬するが、観測者に対する合成効果は静止した定在波パターンになる場合がある。導波が互いを通り抜け、もはや重ね合わせの状態にないとき、干渉が弱まる。導波（例えば、表面波又は他の電磁波）が導波路に結合し、電線から遠ざかるとき、他の導波（例えば、表面波又は他の電磁波）に起因するあらゆる干渉が減少する。一実施形態において、導波３０６（例えば、表面波又は他の電磁波）が誘電体導波路３０４に接近するとき、局所的な干渉を引き起こすことによって、電線３０２上を左から右に進行する別の導波（例えば、表面波又は他の電磁波）（図示せず）が通過する。導波３０６が波３０８として誘電体導波路３０４に結合し、電線３０２から遠ざかるとき、通過する導波に起因するあらゆる干渉が弱まる。

波３０６、３０８及び３１０のグラフィック表示は、導波３０６が誘電体導波路３０４上に波３０８を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。波３１０は、導波３０８の生成後に電線３０２上に残存する導波３０６の部分を表す。そのような導波伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、誘電体導波路の形状及び／又は設計、電線に対する誘電体導波路の相対的位置、利用される周波数、誘電体導波路３０４の設計、電線３０２の寸法及び組成、並びに、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等のうちの１つ又は複数に応じて異なる場合がある。

ここで図４を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合システム４００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム４００は、誘電体導波路４０４の導波路表面の周りを導波として伝搬する波４０６を有する誘電体導波路４０４を備える。一実施形態において、誘電体導波路４０４は湾曲し、誘電体導波路４０４の端部は、電線４０２につなぐことができるか、固定することができるか、又は別の方法で機械的に結合することができる。誘電体導波路４０４の端部が電線４０２に固定されるとき、誘電体導波路４０４の端部は電線４０２と平行、又は実質的に平行である。代替的には、固定又は結合された部分が電線４０２と平行、又は実質的に平行であるように、端部を越えた誘電体導波路の別の部分を電線４０２に固定又は結合することができる。結合デバイス４１０は、ナイロンケーブルタイ又は他のタイプの非導電性／誘電体材料とすることができ、誘電体導波路４０４とは別個であるか、又は誘電体導波路４０４の一体のコンポーネントとして構成される。誘電体導波路４０４は、電線４０２を取り囲むことなく、電線４０２に隣接することができる。

誘電体導波路４０４が、その端部が電線４０２と平行になるように配置されるとき、誘電体導波路４０４に沿って進行する導波４０６は、電線４０２に結合し、電線４０２の電線表面の周りを導波４０８として伝搬する。一例示的な実施形態において、導波４０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができる。

波４０６及び４０８のグラフィック表示は、波４０６が、例えば、単線伝送線路として動作する電線４０２上に導波４０８を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。そのような導波伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、誘電体導波路の形状及び／又は設計、電線に対する誘電体導波路の相対的位置、利用される周波数、誘電体導波路４０４の設計、電線４０２の寸法及び組成、並びに、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等のうちの１つ又は複数に応じて異なる場合がある。

一実施形態において、誘電体導波路４０４の端部は、結合効率を高めるために電線４０２に向かって先細りにする（taper）ことができる。実際には、本開示の例示的な一実施形態によれば、誘電体導波路４０４の端部のテーパー処理は、電線４０２とのインピーダンス整合を与えることができる。例えば、誘電体導波路４０４の端部は、図４に示されるような波４０６と４０８との間の所望の結合レベルを得るために、徐々に先細りにすることができる。

一実施形態において、結合デバイス４１０は、結合デバイス４１０と誘電体導波路４０４の端部との間に短い長さの誘電体導波路４０４が存在するように配置することができる。どの周波数が送信されている場合でも、結合デバイス４１０を越えている誘電体導波路４０４の端部の長さが、少なくとも数波長分であるときに、最大結合効率が実現される。

ここで図５を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、誘電体導波路結合器及び送受信機システム５００（本明細書において、まとめてシステム５００と呼ばれる）の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム５００は、波（例えば、誘電体導波路５０２上の導波５０４）を送出及び受信する送信機／受信機デバイス５０６を備える。導波５０４を用いて、通信インターフェース５０１によって、基地局５２０、モバイルデバイス５２２又は建物５２４に対して送受信される信号をトランスポートすることができる。通信インターフェース５０１は、システム５００の一体部分とすることができる。代替的には、通信インターフェース５０１は、システム５００にテザリングすることができる。通信インターフェース５０１は、種々のワイヤレスシグナリングプロトコル（例えば、ＬＴＥ、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ８０２．ｘｘ等）のいずれかを利用して、基地局５２０、モバイルデバイス５２２又は建物５２４とのインターフェースを構成するためのワイヤレスインターフェースを備えることができる。また、通信インターフェース５０１は、光ファイバー線、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、又は基地局５２０若しくは建物５２４に信号を送信するのに適した他の有線媒体等の有線インターフェースを備えることもできる。システム５００がリピーターとして機能する実施形態の場合、通信インターフェース５０１は不要な場合がある。

通信インターフェース５０１の出力信号（例えば、Ｔｘ）は、周波数混合器５１０において局部発振器５１２によって生成されたミリメートル波搬送波と合成することができる。周波数混合器５１０は、ヘテロダイン技法又は他の周波数シフト技法を用いて、通信インターフェース５０１からの出力信号を周波数シフトすることができる。例えば、通信インターフェース５０１に、及び通信インターフェース５０１から送信される信号は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ワイヤレスプロトコル若しくは他のワイヤレス３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ若しくはより高次の音声及びデータプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅ、ＷＩＭＡＸ、超広帯域若しくはＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスプロトコル、又は他のワイヤレスプロトコルに従ってフォーマットされた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号等の被変調信号とすることができる。一例示的な実施形態において、この周波数変換はアナログ領域において行うことができ、結果として、周波数シフトは、基地局５２０、モバイルデバイス５２２又は建物内デバイス５２４が使用する通信プロトコルのタイプを考慮することなく行うことができる。新たな通信技術が開発されるにつれて、通信インターフェース５０１は、アップグレード又は交換することができるが、周波数シフト及び伝送装置はそのままであり、アップグレードを簡単にすることができる。その後、搬送波は電力増幅器（「ＰＡ」）５１４に送ることができ、ダイプレクサ５１６を経由して、送信機受信機デバイス５０６を介して送信することができる。

送信機／受信機デバイス５０６から受信され、通信インターフェース５０１に向けられる信号は、ダイプレクサ５１６を介して他の信号から分離することができる。その後、その伝送は増幅するために低雑音増幅器（「ＬＮＡ」）５１８に送ることができる。周波数混合器５２１が、局部発振器５１２からの助けを借りて、その伝送（それは幾つかの実施形態において、ミリメートル波帯又は約３８ＧＨｚにある）を本来の周波数まで下方にシフトすることができる。その後、通信インターフェース５０１は、入力ポート（Ｒｘ）において、その伝送を受信することができる。

一実施形態において、送信機／受信機デバイス５０６は、円筒形若しくは非円筒形の金属（例えば、一実施形態において中空とすることができるが、必ずしも縮尺どおりに描かれていない）、又は他の導電性若しくは非導電性導波路を含むことができ、誘電体導波路５０２の端部を導波路若しくは送信機／受信機デバイス５０６内に、又は導波路若しくは送信機／受信機デバイス５０６に近接して配置し、それにより、送信機／受信機デバイス５０６が伝送を生成するときに、導波が誘電体導波路５０２に結合し、導波５０４として誘電体導波路５０２の導波路表面の周りを伝搬するようにすることができる。幾つかの実施形態において、導波５０４は、一部は誘電体導波路５０２の外面上を、一部は誘電体導波路５０２の内部を伝搬することができる。他の実施形態において、導波５０４は、誘電体導波路５０２の外面上を実質的に又は完全に伝搬することができる。更に別の実施形態において、導波５０４は、誘電体導波路５０２の内部を実質的に又は完全に伝搬することができる。この後者の実施形態において、導波５０４は、図４の電線４０２等の伝送媒体に結合するために、誘電体導波路５０２の端部（図４に示される先細りの端部等）において放射することができる。同様に、導波５０４が到来しつつある（電線から誘電体導波路５０２に結合される）場合には、導波５０４は送信機／受信機デバイス５０６に入り、円筒形導波路又は導電性導波路に結合する。送信機／受信機デバイス５０６は、別個の導波路を含むように示されるが、別個の導波路を用いることなく、アンテナ、空洞共振器、クライストロン、マグネトロン、進行波管又は他の放射素子を利用して、導波路５０２上に導波を誘導することができる。

一実施形態において、誘電体導波路５０２は、いかなる金属又はそれ以外の導電性材料を使用することなく、完全に誘電体材料（又は別の適切な絶縁材料）から構成することができる。誘電体導波路５０２は、ナイロン、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリアミド、他のプラスチック、又は非導電性であり、そのような材料の外面上の少なくとも一部において電磁波の伝送を容易にするのに適している他の材料から構成することができる。別の実施形態において、誘電体導波路５０２は、導電性／金属製であるコアを含み、外側誘電体表面を有することができる。同様に、誘電体導波路５０２によって誘導された電磁波を伝搬させるために、又は誘電体導波路５０２に電磁波を供給するために誘電体導波路５０２に結合する伝送媒体は、いかなる金属又はそれ以外の導電性材料も使用することなく、完全に誘電体材料（又は別の適切な絶縁材料）から構成することができる。

図５Ａは、送信機／受信機デバイス５０６の開口部が誘電体導波路５０２よりはるかに広いことを示すが、これは縮尺どおりでないこと、そして、他の実施形態において誘電体導波路５０２の幅は、中空の導波路の開口部と同程度であるか、又はわずかに小さいことに留意されたい。また、図示されないが、一実施形態において、送信機／受信機デバイス５０６の中に挿入される導波路５０２の端部は、反射を少なくし、結合効率を高めるために、先細りになる。

送信機／受信機デバイス５０６は、通信インターフェース５０１に通信可能に結合することができ、代替的には、送信機／受信機デバイス５０６は、図１に示される１つ又は複数の分散アンテナ１１２及び１１４に通信可能に結合することもできる。他の実施形態において、送信機／受信機デバイス５０６は、バックホールネットワークのためのリピーターシステムの一部を構成することができる。

誘電体導波路５０２に結合する前に、送信機／受信機デバイス５０６によって生成された導波の１つ又は複数の導波路モードは、誘電体導波路５０２に結合し、導波５０４の１つ又は複数の波動伝搬モードを誘導することができる。導波５０４の波動伝搬モードは、中空の金属導波路と誘電体導波路との特性の違いに起因して、中空の金属導波路モードとは異なる可能性がある。例えば、導波５０４の波動伝搬モードは、基本横電磁モード（擬似ＴＥＭ_００）を含むことができ、そのモードでは、導波が誘電体導波路５０２に沿って伝搬する間に、わずかな電場及び／又は磁場のみが伝搬方向に延在し、電場及び磁場が誘電体導波路５０２から径方向外向きに延在する。基本横電磁モード波動伝搬モードは、中空である導波路内部には存在しない場合がある。それゆえ、送信機／受信機デバイス５０６によって使用される中空の金属導波路モードは、誘電体導波路５０２の波動伝搬モードに実効的、かつ効率的に結合することができる導波路モードである。

ここで図６を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、二重誘電体導波路結合システム６００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。一実施形態において、導波６０８を受信するために、２つ以上の誘電体導波路（例えば、６０４及び６０６）を電線６０２の周囲に位置決めすることができる。一実施形態において、導波６０８は、表面波又は他の電磁波として特徴付けることができる。一実施形態において、導波６０８を受信するのに、１つの誘電体導波路で十分である。その場合、導波６０８は誘電体導波路６０４に結合し、導波６１０として伝搬する。導波６０８の場構造が種々の外部要因に起因して電線６０２の周囲で振動又は波動する場合には、導波６０８が誘電体導波路６０６に結合するように誘電体導波路６０６を配置することができる。幾つかの実施形態において、電線６０２の周囲で振動又は回転する場合がある導波、異なる軸周り方位において誘導された導波、又は、例えば、方位に依存するローブ及び／又はヌル若しくは他の非対称性を有する非基本モード若しくはより高次のモードを有する導波を受信するために、４つ以上の誘電体導波路を、電線６０２の一部の周囲に、例えば、互いに９０度に、又は別の間隔で配置することができる。しかしながら、例示的な実施形態から逸脱することなく、電線６０２の一部の周囲に４つより少ないか、又は４つより多くの誘電体導波路が配置される場合があることは理解されよう。また、幾つかの例示的な実施形態は、電線６０２の少なくとも一部の周囲に複数の誘電体導波路を提示してきたが、この複数の誘電体導波路は、複数の誘電体導波路サブコンポーネントを有する単一の誘電体導波路システムの一部と見なすこともできることも理解されよう。例えば、２つ以上の誘電体導波路を、一度の設置において電線の周囲に設置することができる単一のシステムとして製造して、それにより、誘電体導波路が、単一のシステムに従って、あらかじめ位置決めされるか、又は互いに対して調整可能（手動又は自動のいずれか）であるようにすることができる。誘電体導波路６０６及び６０４に結合される受信機は、信号品質を最大化するために、ダイバーシティ合成を用いて、両方の誘電体導波路６０６及び６０４から受信された信号を合成することができる。他の実施形態において、誘電体導波路６０４及び６０６のいずれか一方が所定の閾値より高い伝送を受信する場合には、受信機は、どちらの信号を使用するかを決定するときに、選択ダイバーシティを使用することができる。

波６０８及び６１０のグラフィック表示は、導波６０８が誘電体導波路６０４上に波６１０を誘導するか、又は別の方法で送出する原理を例示するために提示されるにすぎないことに留意されたい。そのような波動伝搬の結果として生成される実際の電場及び磁場は、利用される周波数、誘電体導波路６０４の設計、電線６０２の寸法及び組成、並びに、その表面特性、その任意選択の絶縁、周囲環境の電磁的特性等に応じて異なる場合がある。

ここで図７を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路結合システム７００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。システム７００において、２つの誘電体導波路７０４及び７１４を電線７０２の近くに配置して、それにより、電線７０２に沿って伝搬する導波（例えば、表面波又は他の電磁波）が波７０６として誘電体導波路７０４に結合され、その後、リピーターデバイス７１０によって昇圧又は再現されて、導波７１６として誘電体導波路７１４上に送出されるようにすることができる。導波７１６は、その後、電線７０２に結合し、電線７０２に沿って伝搬し続けることができる。一実施形態において、リピーターデバイス７１０は、電力線とすることができる電線７０２との磁気結合を通して、昇圧又は再現するために利用される電力の少なくとも一部を受信することができる。

幾つかの実施形態において、リピーターデバイス７１０は、波７０６に関連付けられる伝送を再現することができ、他の実施形態において、リピーターデバイス７１０は、リピーターデバイス７１０付近に位置する分散アンテナシステム及び／又は基地局デバイスに関連付けることができる。受信機導波路７０８が、誘電体導波路７０４から波７０６を受信し、送信機導波路７１２は、誘電体導波路７１４上に導波７１６を送出することができる。受信機導波路７０８と送信機導波路７１２との間において、信号を増幅して、信号損失及び導波通信に関連付けられる他の非効率を補正することができるか、又は信号を受信し、そこに含まれるデータを抽出するために処理し、送信するために再生することができる。一実施形態において、信号は、伝送から抽出して処理することができ、その後、別の方法で、リピーターデバイス７１０に通信可能に結合される分散アンテナを介して近隣のモバイルデバイスに放射することができる。同様に、分散アンテナによって受信された信号及び／又は通信を、送信機導波路７１２によって生成され、誘電体導波路７１４上に送出される伝送の中に挿入することができる。したがって、図７に示されるリピーターシステム７００は、図１の誘電体導波路結合デバイス１０８及び１１０と機能的に同等とすることができる。

図７は、左から入る導波伝送７０６及び右に出る導波伝送７１６を示すが、これは簡単にするためにすぎず、限定することは意図していないことに留意されたい。他の実施形態において、受信機導波路７０８及び送信機導波路７１２はそれぞれ、送信機及び受信機としての役割も果たすことができ、それにより、リピーターデバイス７１０を双方向にできるようにする。

一実施形態において、リピーターデバイス７１０は、電線７０２上に断絶又は障害物が存在する場所に配置することができる。これらの障害物は、変圧器、接続、電柱及び他のそのような電力線デバイスを含むことができる。リピーターデバイス７１０は、導波（例えば、表面波）が線路上のこれらの障害物を飛び越え、同時に伝送電力を昇圧するのを助けることができる。他の実施形態において、誘電体導波路を用いて、リピーターデバイスを使用することなく、障害物を飛び越えることができる。その実施形態において、誘電体導波路の両端を電線につなぐか、又は固定して、それにより、導波が障害物によって阻止されることなく進行するための経路を与えることができる。

ここで図８を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、双方向誘電体導波路検出器８００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。双方向誘電体導波路結合器８００は、２つ以上の電線が電柱に張り渡される場合に、ダイバーシティパスを利用することができる。導波伝送は、天候、降雨及び大気条件に基づいて、絶縁電線及び非絶縁電線の場合に異なる伝送効率及び結合効率を有するので、或る特定の時点において絶縁電線又は非絶縁電線のいずれかにおいて選択的に伝送することが有利である可能性がある。

図８に示される実施形態において、リピーターデバイスは、非絶縁電線８０２に沿って進行する導波を受信する受信機導波路８０８を使用し、その伝送を、送信機導波路８１０を用いて、絶縁電線８０４に沿った導波として再現する。他の実施形態において、リピーターデバイスは、絶縁電線８０４から非絶縁電線８０２に切り替えることができるか、又はその伝送を同じ経路に沿って再現することができる。リピーターデバイス８０６は、伝送に影響を及ぼす可能性がある条件を示すセンサーを含むか、又はそのようなセンサーと通信することができる。センサーから受信されるフィードバックに基づいて、リピーターデバイス８０６は、その伝送を同じ電線に沿って維持するか、その伝送を他の電線に転送するかについての判断を行うことができる。

ここで図９を参照すると、双方向リピーターシステム９００の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図が示される。双方向リピーターシステム９００は、分散アンテナシステム又はバックホールシステム内に位置する他の結合デバイスからの伝送を受信し、送信する導波路結合デバイス９０２及び９０４を含む。

種々の実施形態において、導波路結合デバイス９０２は、別の導波路結合デバイスから伝送を受信することができ、その伝送は複数の副搬送波を有する。ダイプレクサ９０６が他の伝送からその伝送を分離し、その伝送を低雑音増幅器（「ＬＮＡ」）９０８に送ることができる。周波数混合器９２８が、局部発振器９１２の助けを借りて、その伝送（それは幾つかの実施形態において、ミリメートル波帯又は約３８ＧＨｚにある）をより低い周波数、すなわち、分散アンテナシステムの場合のセルラー帯（約１．９ＧＨｚ）か、本来の周波数か、又はバックホールシステムの場合の他の周波数まで下方にシフトすることができる。抽出器９３２が、アンテナ又は他の出力コンポーネント９２２に対応する副搬送波上の信号を抽出し、その信号を出力コンポーネント９２２に送ることができる。このアンテナ位置において抽出されていない信号の場合、抽出器９３２は、それらの信号を別の周波数混合器９３６にリダイレクトすることができ、別の周波数混合器において、それらの信号を用いて、局部発振器９１４によって生成された搬送波を変調する。搬送波は、その副搬送波とともに、電力増幅器（「ＰＡ」）９１６に送られ、ダイプレクサ９２０を介して、導波路結合デバイス９０４によって別のリピーターシステムに再送される。

出力デバイス９２２（分散アンテナシステム内のアンテナ）において、ＰＡ９２４は、モバイルデバイスに送信するために信号を昇圧することができる。ＬＮＡ９２６を用いて、モバイルデバイスから受信された弱い信号を増幅することができ、その後、その信号をマルチプレクサ９３４に送ることができ、マルチプレクサ９３４は、その信号を、導波路結合デバイス９０４から受信されていた信号と融合させる。結合デバイス９０４から受信された信号は、ダイプレクサ９２０によって分割されており、その後、ＬＮＡ９１８に通され、周波数混合器９３８によって周波数に関して下方にシフトされている。信号がマルチプレクサ９３４によって合成されるとき、それらの信号は周波数混合器９３０によって周波数に関して上方にシフトされ、その後、ＰＡ９１０によって昇圧され、送出器に返送されるか、又は導波路結合デバイス９０２によって別のリピーターに送信される。一実施形態において、双方向リピーターシステム９００は、アンテナ／出力デバイス９２２を備えない単なるリピーターとすることができる。幾つかの実施形態において、双方向リピーターシステム９００は、２つの異なる別々の一方向リピーターを用いて実現することもできることは理解されよう。代替の実施形態において、双方向リピーターシステム９００はブースターとすることもできるか、又は別の方法で下方シフト及び上方シフトを行うことなく再送を実行することもできる。実際には、例示的な実施形態において、再送は、信号又は導波を受信することと、信号又は導波の再送前に、幾つかの信号又は導波処理又は整形、フィルタリング及び／又は増幅を実行することとに基づくことができる。

ここで、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃを参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、スロット付き導波路結合器システム１０００の一例の非限定的な実施形態のブロック図が示される。図１０Ａにおいて、導波路結合器システムは、導波路１００２に対して位置決めされる電線１００６を備え、電線１００６は、電線１００４に対して長手方向に延在する導波路１００２内に形成されたスロット内に、又はその付近に収まるようになっている。導波路１００２の両端１００４ａ及び１００４ｂ、並びに導波路１００２自体は、電線１００６の電線表面の１８０度未満を取り囲む。

図１０Ｂにおいて、導波路結合器システムは、導波路１００８に対して位置決めされる電線１０１４を備え、電線１０１４は、電線１００４に対して長手方向に延在する導波路１００８内に形成されたスロット内に、又はその付近に収まるようになっている。導波路１００８のスロット表面は非平行にすることができ、２つの異なる例示的な実施形態が図１０Ｂに示される。第１の実施形態において、スロット表面１０１０ａ及び１０１０ｂは非平行とすることができ、電線１０１４の幅よりわずかに広く、外側を向くことができる。他の実施形態において、スロット表面１０１２ａ及び１０１２ｂは依然として非平行とすることができるが、電線１０１４の幅より狭いスロット開口部を形成するように幅を狭くすることができる。非平行スロット表面の任意の範囲の角度が可能であり、これらは、そのうちの２つの例示的な実施形態である。

図１０Ｃにおいて、導波路結合器システムは、導波路１０１６内に形成されたスロット内に収まる電線１０２０を示す。この例示的な実施形態におけるスロット表面１０１８ａ及び１０１８ｂは平行とすることができるが、電線１０２０の軸１０２６は、導波路１０１６の軸１０２４と位置合わせされない。導波路１０１６及び電線１０２０は、それゆえ、同軸上に位置合わせされない。図示される別の実施形態において、１０２２における電線の取り得る位置も、導波路１０１６の軸１０２４と位置合わせされない軸１０２８を有する。

図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃにおいて、ａ）電線の１８０度未満を取り囲む導波路表面、ｂ）非平行のスロット表面、及びｃ）同軸上に位置合わせされない電線及び導波路を示す３つの異なる実施形態が別々に示されたが、種々の実施形態において、列挙された特徴の多様な組み合わせが可能であることは理解されたい。

ここで図１１を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システム１１００の一例の非限定的な実施形態が示される。図１１は、図２、図３、図４等に示される導波路及び電線の実施形態の断面表現を示す。１１００において見ることができるように、電線１１０４は、導波路１１０２に隣接し、接触して位置決めすることができる。他の実施形態において、図１２の導波路結合システム１２００において示されるように、電線１２０４は依然として導波路ストリップ１２０２付近に配置することができるが、実際には接触していない。いずれの場合も、導波路に沿って進行する電磁波は、電線上に他の電磁波を誘導することができ、逆も同じである。また、いずれの実施形態においても、電線１１０４及び１２０４は、導波路１１０２及び１２０２の外面によって画定される断面積の外側に配置される。

本開示において、導波路が、断面において見たときに、１８０度を超える表面の軸周り領域を取り囲まないとき、その導波路は、電線の電線表面を、実質的な部分において取り囲まない。誤解を避けるために、導波路が、断面において見たときに、１８０度以下の表面の軸周り領域を取り囲むとき、その導波路は、電線の表面を、実質的な部分において取り囲まない。

図１１及び図１２は、円形の形状を有する電線１１０４及び１２０４と、長方形の形状を有する導波路１１０２及び１２０２とを示すが、これは限定を意味しないことは理解されたい。他の実施形態において、電線及び導波路は種々の形状、サイズ及び構成を有することができる。形状は、限定はしないが、長円形又は他の楕円形の形状、鋭い、若しくは丸みを帯びた縁部を有する八角形、四角形若しくは他の多角形、又は他の形状を含むことができる。さらに、幾つかの実施形態において、電線１１０４及び１２０４は、ヘリカルストランド、ブレード等のより細いゲージワイヤを含むより線、又は個々のストランドから単一の電線への他の結合とすることができる。図示され、本開示を通して説明される電線及び導波路のいずれかが、これらの実施形態のうちの１つ又は複数を含むことができる。

図１３は、上記のシステムに関連するプロセスを示す。図１３のプロセスは、例えば、図１〜図９においてそれぞれ示されるシステム１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００及び９００によって実施することができる。説明を簡単にするために、プロセスは、一連のブロックとして図示及び説明されるが、幾つかのブロックは、本明細書において図示及び説明されるのとは異なる順序において、及び／又は他のブロックと同時に行われる場合があるので、特許請求される主題はブロックの順序によって制限されないことを理解及び認識されたい。さらに、これ以降に説明される方法を実施するために、全ての例示されるブロックが必要であるとは限らない。

図１３は、本明細書において説明される誘電体導波路結合器で伝送を送信するための方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図を示す。方法１３００は、１３０２において開始することができ、１３０２において、第１の電磁波が、導波路の導波路表面上を少なくとも部分的に伝搬する導波として送信デバイスによって放射され、導波路の導波路表面は、電線の電線表面の全体又は実質的な部分を取り囲まない。送信機によって生成される伝送は、基地局デバイス、アクセスポイント、ネットワーク、モバイルデバイス又は他の信号源から受信された信号に基づくことができる。

１３０４において、電線に近接して導波路を構成又は位置決めするのに基づいて、導波は、その後、第１の電磁波の少なくとも一部を電線表面に結合し、電線表面の周囲を少なくとも部分的に伝搬する第２の電磁波（例えば、表面波）を形成し、電線は導波路に近接している。これは、電線付近に、かつ電線に対して平行に誘電体導波路の一部（例えば、誘電体導波路の曲線の接線）を位置決めするのに応答して行うことができ、電磁波の波長は、電線及び誘電体導波路の外周より小さい。導波又は表面波は、電線が曲がり、屈曲しても、電線に対して平行のままである。曲がりは伝送損失を増加させる可能性があり、その損失は、電線径、周波数及び材料にも依存する。本明細書において説明されるように、所望の結合レベルを達成するために、電線と導波路との間の結合インターフェースを構成することもでき、結合インターフェースは、導波路と電線との間のインピーダンス整合を改善するために、導波路の端部を先細りにすることを含むことができる。

送信機によって放射される伝送は、１つ又は複数の導波路モードを示すことができる。導波路モードは、導波路の形状及び／又は設計に依存することができる。電線上の伝搬モードは、導波路と電線との特性の違いに起因して、導波路モードとは異なる可能性がある。電線の外周が、伝送の波長のサイズと同程度であるか、又はそれより大きいとき、導波は複数の波動伝搬モードを示す。それゆえ、導波は、２つ以上のタイプの電場及び磁場構成を含むことができる。導波（例えば、表面波）が電線を下流に伝搬するとき、電場及び磁場構成は電線の端部間で実質的に同じままである場合があるか、又は回転、分散、減衰又は他の影響によって伝送が波を横断するにつれて変化する場合がある。

図１４は、本明細書において説明される種々の態様による、導波路システム１４０２の一例の非限定的な実施形態のブロック図である。導波路システム１４０２は、センサー１４０４と、電源管理システム１４０５と、導波路１４０６と、通信インターフェース１４０８とを備えることができる。

導波路システム１４０２は、本開示において説明される実施形態によるデータ通信を容易にするために、電力線１４１０に結合することができる。一例示的な実施形態において、導波路１４０６は、本開示において説明されるように、電力線１４１０の表面上に、電力線１４１０の表面に沿って長手方向に伝搬する電磁波を誘導するために、図５に示されるようなシステム５００の全て又は一部を備えることができる。導波路１４０６を電力線１４１０に結合するための非限定的な技法が、図２〜図４及び図６に示される。導波路１４０６は、同じ電力線１４１０上で電磁波を再送するための、又は図７及び図８に示されるように、電力線１４１０間で電磁波をルーティングするためのリピーターとしての役割を果たすこともできる。

通信インターフェース１４０８は、一例示的な実施形態において、図５に示される通信インターフェース５０１を含むことができる。通信インターフェース１４０８は、元の周波数において動作する信号を、搬送波周波数において動作する電磁波にアップコンバートするために導波路１４０６に結合し、その電磁波は、図５の誘電体５０２等の、導波路１４０６の結合デバイスの表面上を伝搬し、また、電力線１４１０の表面上を伝搬する対応する電磁波を誘導する。電力線１４１０は、導電性表面又は絶縁表面を有する電線（例えば、単線又はより線）とすることができる。通信インターフェース１４０８は、導波路１４０６から、搬送波周波数において動作する電磁波からその元の周波数にある信号にダウンコンバートされた信号を受信することもできる。

アップコンバートするために通信インターフェース１４０８によって受信される信号は、限定はしないが、通信インターフェース１４０８の有線又はワイヤレスインターフェースを介して中央局１４１１によって供給される信号、通信インターフェース１４０８の有線又はワイヤレスインターフェースを介して基地局１４１４によって供給される信号、通信インターフェース１４０８の有線又はワイヤレスインターフェースを介して送達するためにモバイルデバイス１４２０によって基地局１４１４に送信されるワイヤレス信号、通信インターフェース１４０８の有線又はワイヤレスインターフェースを介して建物内通信デバイス１４１８によって供給される信号、及び／又は通信インターフェース１４０８のワイヤレス通信範囲においてローミングしているモバイルデバイス１４１２によって通信インターフェース１４０８に供給されるワイヤレス信号を含むことができる。導波路システム１４０２が、図７及び図８において示されるようなリピーターとして機能する実施形態において、通信インターフェース１４０８は、導波路システム１４０２に含まれない場合がある。

電力１４１０の表面に沿って伝搬する電磁波は、データペイロードを含み、ネットワーキング情報（１つ又は複数の宛先導波路システム１４０２を識別するためのヘッダ情報等）を更に含む、データのパケット又はフレームを含むように変調し、フォーマットすることができる。ネットワーキング情報は、導波路システム１４０２によって、又は中央局１４１１、基地局１４１４、モバイルデバイス１４２０若しくは建物内デバイス１４１８等の発信元デバイスによって、又はその組み合わせによって与えられる場合がある。さらに、被変調電磁波は、信号外乱を軽減するための誤り訂正データを含むことができる。ネットワーキング情報及び誤り訂正データは、宛先導波路システム１４０２に送られた伝送を検出するために、及び宛先導波路システム１４０２に通信可能に結合される受信側通信デバイスに送られる音声信号及び／又はデータ信号を含む伝送をダウンコンバートし、誤り訂正データで処理するために、宛先導波路システム１４０２によって使用することができる。

ここで、導波路システム１４０２のセンサー１４０４を参照すると、センサー１４０４は、温度センサー１４０４ａ、外乱検出センサー１４０４ｂ、エネルギー損失センサー１４０４ｃ、雑音センサー１４０４ｄ、振動センサー１４０４ｅ、環境（例えば、気象）センサー１４０４ｆ、及び／又はイメージセンサー１４０４ｇのうちの１つ又は複数を含むことができる。温度センサー１４０４ａを用いて、周囲温度、導波路１４０６の温度、電力線１４１０の温度、温度差（例えば、設定点又は基準値との比較、１０４６と１４１０の間など）、又はその任意の組み合わせを測定することができる。１つの実施形態において、温度指標は、基地局１４１４によって、定期的に収集し、ネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。

外乱検出センサー１４０４ｂは、電力線１４１０上で測定を実行して、信号反射等の外乱を検出することができ、信号反射は、電力線１４１０上の電磁波の伝搬を妨げる場合がある下流外乱の存在を示すことができる。信号反射は、例えば、導波路１４０６によって電力線１４１０上に送信された電磁波が導波路１４０６から下流に位置する電力線１４１０における外乱から導波路１４０６に全体的に、又は部分的に後方反射することから生じる歪みを表すことができる。

信号反射は、電力線１４１０上の障害物によって引き起こされる可能性がある。例えば、図１５（Ａ）に示される木の枝が電力線１４１０上に横たわっているか、又は電力線１４１０に極めて近接し、コロナ放電１５０２を引き起こす場合があるときに、木の枝が電磁波反射を引き起こす場合がある。電磁波反射を引き起こす可能性がある障害物の他の例示は、限定はしないが、図１５（Ｃ）に示されるような、電力線１４０１上に絡まった物体１５０６（例えば、衣類、靴ひもによって電力線１４１０に巻き付いた靴等）、図１５（Ｅ）に示されるような、電力線１４１０上の腐食した蓄積物１５１２、又は図１５（Ｆ）に示されるような、氷蓄積物１５１４を含むことができる。送電網コンポーネントも、電力線１４１０の表面上の電磁波の伝送を妨げる場合がある。信号反射を引き起こす場合がある送電網コンポーネントの例示は、限定はしないが、図１５（Ｂ）に示される変圧器１５０４、及び図１５（Ｄ）に示されるような、接合された電力線を接続するための接合部１５１０を含む。図１５（Ｃ）に示されるような、電力線１４１０上の鋭角部１５０８も、電磁波反射を引き起こす場合がある。

外乱検出センサー１４０４ｂは、電磁波反射の大きさを、導波路１４０６によって送信された元の電磁波の大きさと比較する回路を備えて、電力線１４１０内の下流外乱が伝送をどの程度減衰させるかを判断することができる。外乱検出センサー１４０４ｂは、反射波に関するスペクトル分析を実行するためのスペクトルアナライザー回路を更に備えることができる。スペクトルアナライザー回路によって生成されたスペクトルデータは、パターン認識、エキスパートシステム、曲線当てはめ、マッチトフィルタリング、又は他の人工知能、分類又は比較技法によって、スペクトルプロファイルと比較して、例えば、スペクトルデータに最も厳密に一致するスペクトルプロファイルに基づいて、外乱のタイプを識別することができる。スペクトルプロファイルは、外乱検出センサー１４０４ｂのメモリに記憶することができるか、又は外乱検出センサー１４０４ｂによってリモートアクセス可能とすることができる。プロファイルは、電力線１４１０上で直面する場合がある異なる外乱をモデル化するスペクトルデータを含み、外乱検出センサー１４０４ｂが局所的に外乱を識別するのを可能にすることができる。外乱の識別は、わかった場合には、基地局１４１４を経由してネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。また、外乱検出センサー１４０４ｂは、導波路１４０６を利用して、電磁波をテスト信号として送信し、電磁波反射に関するラウンドトリップ時間を特定することもできる。外乱検出センサー１４０４ｂによって測定されるラウンドトリップ時間を用いて、反射が起こる点まで電磁波が進行する距離を計算することができ、それにより、外乱検出センサー１４０４ｂが、導波路１４０６から電力線１４１０上の下流外乱までの距離を計算できるようになる。

計算された距離は、基地局１４１４を経由してネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。１つの実施形態において、電力線１４１０上の導波路システム１４０２の場所は、ネットワーク管理システム１６０１に既知である場合があり、ネットワーク管理システム１６０１は、その場所を用いて、送電網の既知のトポロジに基づいて、電力線１４１０上の外乱の場所を特定することができる。別の実施形態において、導波路システム１４０２は、ネットワーク管理システム１６０１に自らの場所を与え、電力線１４１０上の外乱の場所の特定を支援することができる。導波路システム１４０２の場所は、導波路システム１４０２のメモリに記憶された導波路システム１４０２のあらかじめプログラムされた場所から、導波路システム１４０２が入手することができるか、又は導波路システム１４０２は、導波路システム１４０２内に含まれるＧＰＳ受信機（図示せず）を用いて、自らの場所を特定することができる。

電源管理システム１４０５は、導波路システム１４０２の上記のコンポーネントにエネルギーを与える。電源管理システム１４０５は、太陽電池から、又は電力線１４１０に結合される変圧器（図示せず）から、又は電力線１４１０若しくは別の近隣の電力線への誘導性結合によって、エネルギーを受信することができる。電源管理システム１４０５は、導波路システム１４０２に臨時電力を与えるために、バックアップ電池及び／又はスーパーキャパシター若しくは他のキャパシター回路を含むこともできる。エネルギー損失センサー１４０４ｃを用いて、導波路システム１４０２が電力損失条件及び／又は何らかの他の機能不全の発生を有する時点を検出することができる。例えば、エネルギー損失センサー１４０４ｃは、欠陥がある太陽電池に起因する電力損失がある時点、太陽電池が機能不全に陥る太陽電池上の障害物、電力線１４１０上の電力損失、及び／又はバックアップ電池の使用期限若しくはスーパーキャパシター内の検出可能な欠陥に起因してバックアップ電源システムが機能不全に陥る時点を検出することができる。機能不全及び／又は電力損失が生じるとき、エネルギー損失センサー１４０４ｃは、基地局１４１４を経由してネットワーク管理システム１６０１に通知することができる。

雑音センサー１４０４ｄを用いて、電力線１４１０上の電磁波の伝送に悪影響を及ぼすおそれがある、電力線１４１０上の雑音を測定することができる。雑音センサー１４０４ｄは、予期しない電磁干渉、雑音バースト、又は電力線１４１０の表面上の被変調電磁波の伝送を妨害するおそれがある他の外乱源を検知することができる。雑音バーストは、例えば、コロナ放電、又は他の雑音源によって引き起こされる可能性がある。雑音センサー１４０４ｄは、被測定雑音を、雑音プロファイルの内部データベースから、又はパターン認識、エキスパートシステム、曲線当てはめ、マッチトフィルタリング、又は他の人工知能、分類若しくは比較技法を介して雑音プロファイルを記憶する遠隔配置されたデータベースから、導波路システム１４０２によって入手された雑音プロファイルと比較することができる。比較から、雑音センサー１４０４ｄは、例えば、被測定雑音に対して最も厳密な一致を与える雑音プロファイルに基づいて、雑音源（例えば、コロナ放電等）を識別することができる。雑音センサー１４０４ｄは、ビット誤り率、パケット損失率、ジッタ、パケット再送要求等の伝送指標を測定することによって、雑音が伝送にいかに影響を及ぼすかを検出することもできる。雑音センサー１４０４ｄは、数ある中でも、雑音源の正体、発生時刻及び伝送指標を、基地局１４１４を経由してネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。

振動センサー１４０４ｅは、加速度計及び／又はジャイロスコープを含み、電力線１４１０上の２Ｄ又は３Ｄ振動を検出することができる。振動は、導波路システム１４０２内に局所的に記憶することができるか、又はパターン認識、エキスパートシステム、曲線当てはめ、マッチトフィルタリング、又は他の人工知能、分類若しくは比較技法を介してリモートデータベースから、導波路システム１４０２によって入手することができる振動プロファイルと比較することができる。振動プロファイルを用いて、例えば、被測定振動に対して最も厳密な一致を与える振動プロファイルに基づいて、例えば、倒木を突風から区別することができる。この解析の結果は、振動センサー１４０４ｅによって、基地局１４１４を経由してネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。

環境センサー１４０４ｆは、数ある中でも、大気圧、周囲温度（温度センサー１４０４ａが提供することができる）、風速、湿度、風向及び降雨を測定するためのバロメーターを含むことができる。環境センサー１４０４ｆは、生の情報を収集し、その情報を、導波路システム１４０２のメモリから、又はパターン認識、エキスパートシステム、知識ベースシステム又は他の人工知能、分類若しくは他の気象モデル化及び予測技法を介して、気象条件が生じる前に気象条件を予測するリモートデータベースから入手することができる環境プロファイルと比較することによって処理することができる。環境センサー１４０４ｆは、生データ及びその解析をネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。

イメージセンサー１４０４ｇは、導波路システム１４０２付近において画像を取り込むためのデジタルカメラ（例えば、電荷結合デバイス又はＣＣＤイメージャー、赤外線カメラ等）とすることができる。イメージセンサー１４０４ｇは、複数の視点（例えば、上面、底面、左面、右面等）から電力線１４１０を点検するためにカメラの動き（例えば、実際の位置又は焦点／ズーム）を制御する電気機械的機構を含むことができる。代替的には、イメージセンサー１４０４ｇは、複数の視点を得るために電気機械的機構を必要としないように設計することができる。イメージセンサー１４０４ｇによって生成されたイメージングデータの収集及び検索は、ネットワーク管理システム１６０１によって制御することができるか、又はイメージセンサー１４０４ｇが自律的に収集し、ネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。

電力線１４１０（又は電磁波の任意の他の形の伝送媒体）上の電磁波伝送を妨げる可能性がある外乱を検出、予測、及び／又は軽減するために導波路システム１４０２及び／又は電力線１４１０に関連付けられるテレメトリ情報を収集するのに適している場合がある他のセンサーが、導波路システム１４０２によって利用される場合がある。

図１６は、本明細書において説明される種々の態様による、送電網１６０３と、その中に組み込まれる通信システム１６０５とを管理するためのシステム１６００の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。通信システム１６０５は、送電網１６０３の電力線１４１０に結合される複数の導波路システム１４０２を備える。通信システム１６０５において使用される導波路システム１４０２の少なくとも一部が、基地局１４１４及び／又はネットワーク管理システム１６０１と直接通信することができる。基地局１４１４又はネットワーク管理システム１６０１に直接接続されない導波路システム１４０２は、基地局１４１４又はネットワーク管理システム１６０１に接続される他の下流の導波路システム１４０２を経由して、基地局１４１４又はネットワーク管理システム１６０１のいずれかとの通信セッションに参加することができる。

ネットワーク管理システム１６０１は、各エンティティに、送電網１６０３及び通信システム１６０５に関連付けられるステータス情報を与えるために、それぞれ電力会社１６０２の機器及び通信サービスプロバイダー１６０４の機器に通信可能に結合することができる。ネットワーク管理システム１６０１、電力会社１６０２の機器及び通信サービスプロバイダー１６０４の機器は、送電網１６０３及び／又は通信システム１６０５を管理する際に、ステータス情報を与えるために、及び／又は要員に指示するために、電力会社要員１６０６によって利用される通信デバイス及び／又は通信サービスプロバイダー要員１６０８によって利用される通信デバイスにアクセスすることができる。

図１７Ａは、図１６のシステム１６００の通信ネットワーク内で生じる外乱を検出し、軽減するための方法１７００の一例の非限定的な実施形態の流れ図を示す。方法１７００は、ステップ１７０２から開始することができ、ステップ１７０２において、導波路システム１４０２は、電力線１４１０の表面に沿って進行する被変調電磁波又は別のタイプの電磁波に埋め込まれるか、又はその一部を形成するメッセージを送信及び受信する。メッセージは、音声メッセージ、ストリーミングビデオ、及び／又は通信システム１６０５に通信可能に結合される通信デバイス間で交換される他のデータ／情報とすることができる。ステップ１７０４において、導波路システム１４０２のセンサー１４０４が検知データを収集することができる。一実施形態において、検知データは、ステップ１７０２におけるメッセージの送信及び／又は受信前に、又はその最中に、又はその後にステップ１７０４において収集することができる。ステップ１７０６において、導波路システム１４０２（又はセンサー１４０４自体）が、検知データから、導波路システム１４０２から発信する（例えば、導波路システム１４０２によって送信される）通信、又は導波路システム１４０２によって受信される通信に影響を及ぼす可能性がある、通信システム１６０５内の外乱の実際の発生又は予測される発生を判断することができる。導波路システム１４０２（又はセンサー１４０４）は、温度データ、信号反射データ、エネルギー損失データ、雑音データ、振動データ、環境データ又はその任意の組み合わせを処理して、この判断を行うことができる。また、導波路システム１４０２（又はセンサー１４０４）は、通信システム１６０５内の外乱源及び／又はその場所を検出、識別、推定、又は予測することもできる。ステップ１７０８において、外乱が検出／識別されず、予測／推定もされない場合には、導波路システム１４０２は、ステップ１７０２に進むことができ、電力線１４１０の表面に沿って進行する被変調電磁波に埋め込まれるか、又はその一部を形成するメッセージを送信及び受信し続ける。

ステップ１７０８において、外乱が生じていると検出／識別されるか、又は生じると予測／推定される場合には、導波路システム１４０２はステップ１７１０に進み、外乱が通信システム１６０５内のメッセージの送信又は受信に悪影響を及ぼすか否か（又は代替的には、悪影響を及ぼす可能性があるか否か、又は及ぼされるおそれのある悪影響の程度）を判断する。１つの実施形態において、ステップ１７１０において持続時間閾値及び発生頻度閾値を用いて、外乱が通信システム１６０５内の通信に悪影響を及ぼす時点を判断することができる。例示のためにすぎないが、持続時間閾値が５００ｍｓに設定され、一方、発生頻度閾値が、１０ｓｅｃの観測期間内の５回の外乱発生に設定されると仮定する。したがって、５００ｍｓを超える持続時間を有する外乱が、持続時間閾値をトリガーすることになる。さらに、１０ｓｅｃの時間間隔内に６回以上の任意の外乱発生が、発生頻度閾値をトリガーすることになる。

１つの実施形態において、持続時間閾値のみが超えられるときに、外乱が、通信システム１６０５内のシグナルインテグリティに悪影響を及ぼすと見なすことができる。別の実施形態において、持続時間閾値及び発生頻度閾値の両方が超えられるときに、外乱が、通信システム１６０５内のシグナルインテグリティに悪影響を及ぼすと見なすことができる。それゆえ、後者の実施形態は、通信システム１６０５内のシグナルインテグリティに悪影響を及ぼす外乱を分類する上で、前者の実施形態より控えめである。例示的な実施形態によれば、ステップ１７１０のために、数多くの他のアルゴリズム並びに関連するパラメーター及び閾値を利用できることは理解されよう。

方法１７００を再び参照すると、ステップ１７１０において、ステップ１７０８において検出された外乱が、悪影響を及ぼされる通信に関する条件を満たさない（例えば、持続時間閾値も発生頻度閾値も超えない）場合には、導波路システム１４０２は、ステップ１７０２に進み、メッセージを処理し続けることができる。例えば、ステップ１７０８において検出された外乱が１ｍｓの持続時間を有し、１０ｓｅｃの期間内に一度だけ発生する場合には、いずれの閾値も超えられないことになる。結果として、そのような外乱は、通信システム１６０５内のシグナルインテグリティにわずかな影響しか及ぼさないと見なすことができ、それゆえ、軽減を必要とする外乱として警告されないことになる。警告されないが、外乱の発生、その発生時刻、その発生頻度、スペクトルデータ及び／又は他の有用な情報は、監視のためにテレメトリデータとしてネットワーク管理システム１６０１に報告される場合がある。

ステップ１７１０を再び参照すると、一方、外乱が、悪影響を及ぼされる通信に関する条件を満たす（例えば、一方の又は両方の閾値を超える）場合には、導波路システム１４０２はステップ１７１２に進み、その事態をネットワーク管理システム１６０１に報告することができる。報告は、センサー１４０４によって収集された生検知データ、導波路システム１４０２によってわかる場合には、外乱の説明、外乱の発生時刻、外乱の発生頻度、外乱に関連付けられる場所、ビット誤り率、パケット損失率、再送要求、ジッタ、待ち時間等のパラメーター読み取り値を含むことができる。外乱が導波路システム１４０２の１つ又は複数のセンサーによる予測に基づく場合には、その報告は、予想される外乱のタイプ、そして予測可能な場合には、外乱の予想される発生時刻、そしてその予測が、導波路システム１４０２のセンサー１４０４によって収集された履歴検知データに基づくときに、予測される外乱の予想される発生頻度を含むことができる。

ステップ１７１４において、ネットワーク管理システム１６０１は、軽減、迂回又は補正技法を決定することができ、その技法は、外乱の場所を特定できる場合には、導波路システム１４０２に、トラフィックを再ルーティングし、外乱を迂回するように指示することを含むことができる。１つの実施形態において、外乱を検出する導波路システム１４０２は、導波路システム１４０２を、外乱によって影響を及ぼされる主電力線１８０４から、副電力線１８０６に接続するように、図１８Ａに示されるようなリピーター１８０２に指示して、導波路システム１４０２がトラフィックを異なる伝送媒体に再ルーティングし、外乱１８０１を回避できるようにすることができる。導波路システム１４０２がリピーター１８０２等のリピーターとして構成される実施形態では、導波路システム１４０２自体が、主電力線１８０４から副電力線１８０６へのトラフィックの再ルーティングを実行することができる。双方向通信（例えば、全二重又は半二重通信）の場合、リピーター１８０２は、導波路システム１４０２によって処理するために、トラフィックを副電力線１８０６から再ルーティングし、主電力線１８０４に戻すように構成できることに更に留意されたい。

別の実施形態において、導波路システム１４０２は、外乱の上流に位置する第１のリピーター１８１２及び外乱の下流に位置する第２のリピーター１８１４に、図１８Ｂに示されるような外乱１８０１を回避するように、トラフィックを主電力線１８０４から一時的に副電力線１８０６にリダイレクトし、その後、主電力線１８０４に戻すように命令することによって、トラフィックをリダイレクトすることができる。双方向通信（例えば、全二重又は半二重通信）の場合、リピーター１８１２及び１８１４は、トラフィックを副電力線１８０６から再ルーティングし、主電力線１８０４に戻すように構成できることに更に留意されたい。

副電力線１８０６上で行われる既存の通信セッションを中断するのを回避するために、ネットワーク管理システム１６０１は、導波路システム１４０２に命じて（図１８Ａ及び図１８Ｂの実施形態の場合）、データトラフィック及び／又は音声トラフィックを主電力線１８０４から離れるようにリダイレクトして外乱１８０１を迂回するために、リピーター（複数の場合もある）に副電力線１８０６の未使用のタイムスロット（複数の場合もある）及び／又は周波数帯域（複数の場合もある）を利用するように命令することができる。

ステップ１７１６において、外乱を回避するために、トラフィックが再ルーティングされている間に、ネットワーク管理システム１６０１は、電力会社１６０２の機器及び／又は通信サービスプロバイダー１６０４の機器に通知することができ、それらの機器が更に、電力会社の要員１６０６及び／又は通信サービスプロバイダーの要員１６０８に、外乱が検出されたこと、及び既知であるなら、その場所を通知することができる。いずれかの関係団体からの現地要員が、外乱の特定された場所において外乱の解決に応じることができる。電力会社の要員及び／又は通信サービスプロバイダーの要員によって外乱が除去されるか、又はそうでなくても軽減されると、そのような要員は、ネットワーク管理システム１６０１に及び／又は電力会社及び／又は通信サービスプロバイダーの機器に通信可能に結合される現場機器（例えば、ラップトップコンピューター、スマートフォン等）を利用して、それぞれ自らの会社及び／又はネットワーク管理システム１６０１に通知することができる。その通知は、外乱がいかに軽減されたかの説明、及び通信システム１６０５のトポロジを変更する場合がある電力線１４１０への任意の変更を含むことができる。

外乱が解決されると、ネットワーク通信システム１６０１は、導波路システム１４０２によって使用された以前のルーティング構成を復旧するか、又は外乱を軽減するために使用された復旧方策の結果として、通信システム１６０５の新たなネットワークトポロジが生じた場合には、新たなルーティング構成に従ってトラフィックをルーティングするように、ステップ１７２０において導波路システム１４０２に指示することができる。別の実施形態において、導波路システム１４０２は、外乱が除去された時点を判断するために、電力線１４１０上でテスト信号を送信することによって外乱の軽減を監視するように構成することができる。導波路１４０２が、外乱がないことを検出すると、通信システム１６０５のネットワークトポロジが変更されていないと判断する場合には、又は検出された新たなネットワークトポロジに適応する新たなルーティング構成を利用できる場合には、導波路１４０２は、ネットワーク管理システム１６０１による支援を受けることなく、そのルーティング構成を自律的に復旧することができる。

図１７Ｂは、図１６のシステム１６００の通信ネットワーク内で生じる外乱を検出し、軽減するための方法１７５０の一例の非限定的な実施形態の流れ図を示す。１つの実施形態において、方法１７５０はステップ１７５２から開始することができ、ステップ１７５２において、ネットワーク管理システム１６０１は、電力会社１６０２の機器又は通信サービスプロバイダー１６０４の機器から、メンテナンススケジュールに関連付けられるメンテナンス情報を受信する。ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７５４において、メンテナンス情報から、メンテナンススケジュール中に実行されることになるメンテナンス活動を識別することができる。これらの活動から、ネットワーク管理システム１６０１は、メンテナンスから生じる外乱（例えば、電力線１４１０の予定された交換、電力線１４１０上の導波路システム１４０２の予定された交換、送電網１６０３内の電力線１４１０の予定された再構成等）を検出することができる。

別の実施形態において、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７５５において、１つ又は複数の導波路システム１４０２からテレメトリ情報を受信することができる。テレメトリ情報は、数ある中でも、テレメトリ情報を発行する各導波路システム１４０２の識別情報、各導波路システム１４０２のセンサー１４０４によって取り込まれる測定値、各導波路システム１４０２のセンサー１４０４によって検出される、予測、推定又は実際の外乱に関連する情報、各導波路システム１４０２に関連付けられる場所情報、検出された外乱の推定場所、外乱の正体等を含むことができる。ネットワーク管理システム１６０１は、テレメトリ情報から、導波路の動作、電線表面に沿った電磁波の伝送、又はその両方にとって不都合な場合があるタイプの外乱を特定することができる。また、ネットワーク管理システム１６０１は、複数の導波路システム１４０２からのテレメトリ情報を用いて、外乱を分離し、識別することもできる。さらに、ネットワーク管理システム１６０１は、他の導波路システム１４０２からの類似のテレメトリ情報を受信することによって、外乱の場所を三角測量し、及び／又は外乱の正体を確認するために、影響を及ぼされる導波路システム１４０２付近にある導波路システム１４０２からテレメトリ情報を要求することができる。

更に別の実施形態において、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７５６において、メンテナンス現地要員からの予定されない活動報告を受信することができる。予定されないメンテナンスは、計画外の現地訪問の結果として、又は現地訪問若しくは予定されたメンテナンス活動中に発見された予期しない現場の問題の結果として生じる場合がある。活動報告は、通信システム１６０５及び／又は送電網１６０３において発見された問題に対処する現地要員から生じる送電網１６０３のトポロジ構成に対する変更、１つ又は複数の導波路システム１４０２に対する変更（その交換又は修理等）、いずれかの場合に実行される外乱の軽減等を識別することができる。

ステップ１７５８において、ネットワーク管理システム１６０１は、外乱がメンテナンススケジュールに基づいて生じるか否か、又は外乱がテレメトリデータに基づいて生じたか、若しくは生じることが予測されるか否か、又は外乱が現地活動報告において識別される計画外のメンテナンスに起因して生じたか否かを、ステップ１７５２〜１７５６に従って受信された報告から判断することができる。これらの報告のいずれかから、ネットワーク管理システム１６０１は、検出又は予測された外乱が、通信システム１６０５の影響を及ぼされる導波路システム１４０２又は他の導波路システム１４０２によるトラフィックの再ルーティングを必要とするか否かを判断することができる。

ステップ１７５８において外乱が検出又は予測されるとき、ネットワーク管理システム１６０１はステップ１７６０に進むことができ、ネットワーク管理システム１６０１は、図１８Ａ又は図１８Ｂの例示と同様に外乱を迂回するために、トラフィックを再ルーティングするように、１つ又は複数の導波路システム１４０２に指示することができる。外乱が送電網１６０３の永久のトポロジ変化に起因して永久であるとき、ネットワーク管理システム１６０１はステップ１７７０に進み、ステップ１７６２、１７６４、１７６６及び１７７２をスキップすることができる。ステップ１７７０において、ネットワーク管理システム１６０１は、新たなトポロジに適応する新たなルーティング構成を使用するように、１つ又は複数の導波路システム１４０２に指示することができる。しかしながら、外乱が１つ又は複数の導波路システム１４０２によって供給されるテレメトリ情報から検出された場合には、ネットワーク管理システム１６０１は、電力会社のメンテナンス要員１６０６及び／又は通信サービスプロバイダーのメンテナンス要員１６０８に、外乱の場所、既知である場合には外乱のタイプ、及びそのような要員が外乱を軽減するのに有用な場合がある関連情報を通知することができる。メンテナンス活動に起因して外乱が予想されるとき、ネットワーク管理システム１６０１は、メンテナンススケジュール中にメンテナンス活動によって引き起こされる外乱を回避するために、所与のスケジュール（メンテナンススケジュールと一致する）においてトラフィックルートを再構成するように、１つ又は複数の導波路システム１４０２に指示することができる。

ステップ１７６０を再び参照すると、その完了時に、プロセスはステップ１７６２で継続することができる。ステップ１７６２において、ネットワーク管理システム１６０１は、現地要員によって外乱（複数の場合もある）が軽減された時点を監視することができる。ステップ１７６２において、現場機器（例えば、ラップトップコンピューター、又はハンドヘルドコンピューター／デバイス）を利用して、通信ネットワーク（例えば、セルラー通信システム）を介して、現地要員によってネットワーク管理システム１６０１に対して提出された現地報告を解析することによって、外乱の軽減を検出することができる。現地要員が、外乱が軽減されたと報告した場合には、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７６４に進み、現場報告から、外乱を軽減するためにトポロジ変更が必要とされたか否かを判断することができる。トポロジ変更は、電力線１４１０を再ルーティングすること、異なる電力線１４１０を利用するように導波路システム１４０２を再構成すること、そうでなければ、外乱を迂回するために代替のリンクを利用すること等を含むことができる。トポロジ変更が行われた場合には、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７７０において、新たなトポロジに適応する新たなルーティング構成を使用するように、１つ又は複数の導波路システム１４０２に指示することができる。

しかしながら、現地要員によってトポロジ変更が報告されなかった場合には、ネットワーク管理システム１６０１はステップ１７６６に進むことができ、テスト信号を送って、外乱（複数の場合もある）が検出される前に使用されていたルーティング構成をテストするように、１つ又は複数の導波路システム１４０２に指示することができる。テスト信号は、外乱付近にある影響を及ぼされた導波路システム１４０２に送ることができる。テスト信号を用いて、導波路システム１４０２のいずれかによって信号外乱（例えば、電磁波反射）が検出されるか否かを判断することができる。テスト信号が、以前のルーティング構成が、以前に検出された外乱（複数の場合もある）をもはや受けていないことを確認する場合には、ネットワーク管理システム１６０１は、ステップ１７７２において、以前のルーティング構成を復旧するように、影響を及ぼされた導波路システム１４０２に指示することができる。しかしながら、１つ又は複数の導波路システム１４０２によって解析され、ネットワーク管理システム１６０１に報告されたテスト信号が、外乱（複数の場合もある）又は新たな外乱（複数の場合もある）が存在することを示す場合には、ネットワーク管理システム１６０１はステップ１７６８に進み、現場の問題に更に対処するために、現地要員にこの情報を報告する。ネットワーク管理システム１６０１は、この状況において、ステップ１７６２において外乱（複数の場合もある）の軽減を監視し続けることができる。

上記の実施形態において、導波路システム１４０２は、送電網１６０３内の変更に、及び／又は外乱の軽減に自己適応するように構成することができる。すなわち、１つ又は複数の影響を及ぼされた導波路システム１４０２は、ネットワーク管理システム１６０１によって導波路システムに送られる命令を必要とすることなく、外乱の軽減を自ら監視し、トラフィックルートを再構成するように構成することができる。この実施形態において、自己構成可能である１つ又は複数の導波路システム１４０２は、ネットワーク管理システム１６０１が通信システム１６０５の通信トポロジのマクロレベルの観点を維持することができるように、ネットワーク管理システム１６０１に自らのルーティング選択を通知することができる。

説明を簡単にするために、それぞれのプロセスが図１７Ａ及び図１７Ｂにおいてそれぞれ一連のブロックとして図示及び説明されるが、幾つかのブロックは、本明細書において図示及び説明されるのとは異なる順序において、及び／又は他のブロックと同時に行われる場合があるので、特許請求される主題はブロックの順序によって制限されないことを理解及び認識されたい。さらに、本明細書において説明される方法を実施するために、全ての例示されるブロックが必要とは限らない。

図１９Ａ〜図１９Ｃは、本明細書において説明される種々の態様による、導波路結合システムの一例の非限定的な実施形態を例示するブロック図を示す。図１９Ａ〜図１９Ｃは必ずしも縮尺どおりに描かれていない。図１９Ａは、導波路１９０２と、通信デバイス１９０４と、アンテナ１９０６と、コイル１９０８とを備える導波路システム１９００を示す。１つの実施形態において、導波路１９０２は、誘電体材料、又は低損失絶縁体（例えば、テフロン（登録商標）、ポリエチレン等）を含むことができる。別の実施形態において、導波路１９０２は、導電性材料を含むことができる。更に別の実施形態において、導波路１９０２は、上記の材料の組み合わせを含むことができる。図示されないが、導波路１９０２の先端１９０１は、１つ又は複数の軸において（図４の１９０１を参照することにより示されるように）先細りにすることができるか、又は別の方法で電磁波反射を低減するように丸みをつけるか、又は斜角にすることができ、反射があると、結果として、導波路１９０２と、電力線、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、コンジット、又は本開示において説明される伝送媒体の表面上で電磁波を伝搬させることができる他の適切な媒体等の伝送媒体との間に結合損失が生じる可能性がある。導波路と電線又は他の伝送媒体との間の接合は空隙又は空隙以外を含むことができることに留意されたい。

１つの実施形態において、通信デバイス１９０４は送信機のみを備えることができ、それにより、導波路システム１９００を、電磁波送信専用デバイスとして構成することができる。別の実施形態において、通信デバイス１９０４は受信機のみを備えることができ、それにより、導波路システム１９００を電磁波受信専用デバイスとして構成することができる。更に別の実施形態において、通信デバイス１９０４は、送信機及び受信機の両方を備えることができ、それにより、導波路システム１９００を、例えば、双方向通信用の電磁波送受信機デバイスとして構成することができる。電磁波送受信機デバイスとして、通信デバイス１９０４は、図５に示される送受信機回路５０３を備えることができ、その回路は、電気信号を電磁波に変換することができ（送信機機能）、電磁波を電気信号に変換することができる（受信機機能）。電磁波送信専用デバイスとして、通信デバイス１９０４は、送受信機回路５０３のうちの送信機機能のみを備えることができる。電磁波受信専用デバイスとして、通信デバイス１９０４は、送受信機回路５０３のうちの受信機機能のみを備えることができる。他の実施形態において、通信デバイス１９０４は、図９の双方向リピーターシステム９００の送受信機回路の全て又は一部を備えることができる。

１つの実施形態において、通信デバイス１９０４は更に図５の通信インターフェース５０１を備えることができ、通信インターフェースは、テザリングインターフェースを介して基地局５２０及び／又は建物内デバイス５２４と通信するために、自らの送受信機回路を利用することができる。別の実施形態において、通信インターフェース５０１は、ＲＦインターフェースを介して、基地局５２０、建物内デバイス５２４又はモバイルデバイス５２２と通信するために、通信デバイス１９０４によって使用することができる。１つの実施形態において、通信インターフェース５０１は、光ファイバーケーブル、同軸ケーブル又は有線通信のために適した他のケーブル若しくは電線等のテザリングインターフェース１９２０を備えることができる。１つの実施形態において、通信インターフェース５０１は、８００ＭＨｚからミリメートルＲＦ信号（例えば、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）又は他のマイクロ波信号までに及ぶＲＦ周波数を介してのＲＦ通信（例えば、ＬＴＥ）のためのアンテナ１９３０を備えることができる。アンテナ１９３０は例示的な構成において示されているが、例示的な実施形態から逸脱することなく、導波路システム１９００自体を越えて延在するか、又はそうではなく、導波路システム１９００自体から離れている（例えば、一体に構成されない）構成を含む、数多くの他の構成が利用可能であることは理解されよう。通信デバイス１９０４の送受信機回路５０３及び／又は通信インターフェース５０１の全て又は一部は、アンテナ１９０６、アンテナ１９３０及びテザーインターフェース１９２０の１つ又は複数の給電点に電気的に結合する１つ又は複数の外部ピンを有することができる集積回路パッケージ内に収容することができる。通信デバイス１９０４は更に、コイル１９０８に結合する電源管理回路を用いて、通信デバイス１９０４付近にある電力線から、誘導作用によりエネルギーを受信することができる。電源管理回路は、既知の技法を用いて、コイル１９０８によって受信されたエネルギーを、通信デバイス１９０４に電力を供給するＤＣエネルギーに変換することができる。図示されないが、通信デバイス１９０４は、命令を記憶するメモリと、命令を実行するプロセッサ回路（例えば、マイクロプロセッサ）とを含むことができる。命令は、本開示において説明されるような導波路システムの機能を実行するように構成することができる。１つの実施形態において、プロセッサ及びメモリも、集積回路パッケージ内に収容することができる。

１つの実施形態において、通信デバイス１９０４、アンテナ１９０６及びコイル１９０８は、はんだ付け材料又は他の接着／導電性材料を用いて通信デバイス１９０４のコンタクトピンに接続するコンタクトを有するプリント回路基板（ＰＣＢ）１９０３上に配置することができる。ＰＣＢ上のコンタクトは、通信デバイス１９０４をアンテナ１９０６及び１９３０、コイル１９０８、並びにテザリングインターフェース１９２０のコネクタに接続するためのトレース及び／又はビアに接続することができる。ＰＣＢ１９０３は更に、図１９Ａに示されるような導波路１９０２の外面上に配置することができ、ＰＣＢ１９０３と導波路１９０２との間は接着剤で固定される。他の実施形態において、通信デバイス１９０４がアンテナ１９０６及び１９３０、コイル１９０８並びにテザリングインターフェース１９２０のコネクタと接触できるようにするためにコンタクトが導波路１９０２上に設けられる場合には、通信デバイス１９０４、アンテナ１９０６、コイル１９０８及びテザリングインターフェース１９２０のコネクタは、接着剤及び／又ははんだ等の接着材料を利用して、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示されるように導波路１９０２上に直接配置することができる。

アンテナ１９０６は、通信デバイス１９０４によって生成された電磁波を放射するためのパッチアンテナ又はマイクロストリップアンテナとすることができる。同様に、アンテナ１９０６は、導波路１９０２の表面上を伝搬する電磁波を受信するために使用することができ、その電磁波は、通信デバイス１９０４に供給される電気信号に変換される。パッチマイクロストリップアンテナは、ミリメートル波又は他のマイクロ波電磁波通信のために構成することができる。アンテナ１９３０は、高周波アンテナ構造とすることができる。１つの実施形態において、アンテナ１９３０は、３Ｇ及び／又は４Ｇセルラー周波数（例えば、８００ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚ）の場合に使用することができる。１つの実施形態において、アンテナ１９３０は、ミリメートルＲＦ通信（例えば、２０ＧＨｚ以上）のために使用することができる。所望の動作周波数範囲（複数の場合もある）に基づいて、アンテナ１９３０の数多くの変形形態が可能である。

別の実施形態において、導波路システム１９００は、図１９Ｂに示されるように、導波路１９０２の材料（誘電体材料）内に埋め込まれるアンテナ１９０６を有することができ、そのアンテナは、トレース及び／又はビア１９０９を介して通信デバイス１９０４に接続される。この実施形態において、アンテナ１９０６は、パッチアンテナ又はマイクロストリップアンテナとすることもできるが、他のタイプのアンテナも利用することができる。更に別の実施形態において、導波路システム１９００は、図１９Ｃに示されるように、導波路１９０２の一部を取り囲むアンテナ１９１０を有することができ、そのアンテナは、１つ又は複数の導電性ストリップ１９０７を介して通信デバイス１９０４に接続される。１つの実施形態において、アンテナ１９１０は、アンテナ１９１０の内面上を伝搬する電磁波を伝送する導波路アンテナとしての役割を果たす。また、アンテナ１９０６及び１９１０は、導波路１９０２の表面上を伝搬する電磁波を受信するために使用することができ、その電磁波は、通信デバイス１９０４に供給される電気信号に変換される。

図１９Ａ、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示される構造の代わりに、電磁波を送信又は受信できるようにする、アンテナ１９０６、１９０８及び１９１０の他の構成を使用できることは理解されよう。導波路システム１９００は他の構造上に配置できることに更に留意されたい。例えば、導波路システム１９００は、上記のように、コンタクトが伝送媒体の表面上で利用可能であるときに接着材料及び／又ははんだを用いて伝送媒体２００２（電力線４０２等）の外面上に配置することができる。図２０を参照されたい。この実施形態において、伝送媒体２００２の外面は、誘電体材料等の絶縁材料とすることができる。図２０は必ずしも縮尺どおりに描かれていない。

図１９Ａ〜図１９Ｃ及び図２０の導波路システム１９００の種々の実施形態は、ＲＦインターフェース又はテザリングインターフェースを介して、信号源（例えば、基地局５２０、モバイルデバイス５２２、建物内デバイス５２４）から信号を受信するように構成することができる。通信デバイス１９０４は、これらの信号を、アンテナ１９０６、１９０８又は１９１０によって送信される第１の電磁波に変換することができる。第１の電磁波は、導波路１９０２の外面上に結合し、導波路１９０２の外面上を長手方向に伝搬する。導波路１９０２は、第１の電磁波が電力線４０２の表面に少なくとも部分的に結合し、電力線４０２の外面の周囲を少なくとも部分的に伝搬する第２の電磁波４０８を生成できるようにするために、図４に示されるように、電力線４０２等の伝送媒体に近接して位置決めすることができる。

伝送媒体に対して導波路１９０２を位置決めする種々の方法がある。１つの実施形態において、導波路１９０２は、図１０Ｃ、図１１及び図１２に示されるように、電力線４０２と同軸上に位置合わせされないように、伝送媒体に対して位置決めすることができる。１つの実施形態において、導波路１９０２は、図１１及び図１２に示されるように、伝送媒体の断面積の外部に、又は逆に、導波路１９０２の断面積の外部に位置決めすることができる。別の実施形態において、導波路１９０２が、誘電体材料又は絶縁材料で構成されるとき、導波路１９０２は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるような同軸上に位置合わせされた位置を含む、電力線４０２に対して任意の位置に配置することができる。

また、導波路１９０２上を伝搬する電磁波、及び伝送媒体上を伝搬する電磁波のための取り得る種々の伝搬モードがある。１つの実施形態において、伝送媒体上の第１の電磁波の結合は、これらの波を、第１の電磁波の伝搬モードとは異なる伝搬モードを有する第２の電磁波に変換する。例えば、通信デバイス１９０４は、アンテナ１９０６、１９０８又は１９１０を介して、対称モード又は基本モードである電磁波を放射するように構成することができる。対称モード又は基本モード電磁波が伝送媒体の外面上に結合されるとき、それらの電磁波は、対称（又は基本）電磁波及び非対称（又は非基本）電磁波に変換され、合成されるときに、第２の電磁波を形成する。他の組み合わせも可能である。

例えば、通信デバイス１９０４は、アンテナ１９０６、１９０８又は１９１０を介して、基本電磁波及び非基本電磁波の組み合わせを放射するように構成することができ、それらの波が、その後、伝送媒体上で他の基本電磁波及び非基本電磁波を形成する。また、伝送媒体（例えば、裸電線）上に対称（又は基本）電磁波を生成する対称（又は基本）電磁波を導波路１９０２上に生成するように通信デバイス１９０４を構成することもできる。

また、通信デバイス１９０４は、伝送媒体上を伝搬する電磁波と、導波路１９０２上を伝搬する電磁波との間の伝搬モードの上記の組み合わせのいずれかに従って、図６に示されるような電磁波を受信するように構成することもできる。図１９Ａ〜図１９Ｃ及び図２０の実施形態は、本開示において説明される実施形態の任意の実施形態で使用できること、又は任意の実施形態と組み合わせることができることに更に留意されたい。

ここで図２１を参照すると、本明細書において説明される種々の態様による、コンピューティング環境のブロック図が示される。本明細書において説明される種々の実施形態に関して更なる状況を与えるために、図２１及び以下の検討は、本開示の種々の実施形態を実施することができる適切なコンピューティング環境２１００の簡潔で全般的な説明を提供することを意図している。実施形態が１つ又は複数のコンピューター上で実行することができるコンピューター実行可能命令の一般的状況においてこれまで説明されてきたが、それらの実施形態を他のプログラムモジュールと組み合わせて、及び／又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実施することもできることは、当業者は認識されよう。

一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造等を含む。さらに、本発明の方法を、それぞれが１つ又は複数の関連するデバイスに動作可能に結合することができる、シングルプロセッサ若しくはマルチプロセッサコンピューターシステム、ミニコンピューター、メインフレームコンピューター及びパーソナルコンピューター、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、マイクロプロセッサに基づくか、若しくはプログラム可能な家庭用電化製品等を含む、他のコンピューターシステム構成とともに実施できることは、当業者は理解されよう。

「第１の」、「第２の」、「第３の」等の用語は、特許請求の範囲において用いられるときに、文脈によって他に明記される場合を除いて、明確にすることのみを目的としており、他の点では時間に関するいかなる順序も示さず、暗示もしない。例えば、「第１の判断」、「第２の判断」及び「第３の判断」は、第１の判断が第２の判断の前に行われることを示すものでも暗示するものでもなく、その逆も同様である。

本明細書における実施形態の例示される実施形態は、或る特定のタスクが通信ネットワークを通してリンクされる遠隔処理デバイスによって実行される分散コンピューティング環境において実施することもできる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールをローカルメモリ記憶デバイス及びリモートメモリ記憶デバイス内の両方に配置することができる。

コンピューティングデバイスは通常、種々の媒体を含み、それらの媒体はコンピューター可読記憶媒体及び／又は通信媒体を含むことができ、その２つの用語は、以下のように、本明細書において互いに異なるように使用される。コンピューター可読記憶媒体は、コンピューターによってアクセスすることができる任意の入手可能な記憶媒体とすることができ、揮発性及び不揮発性媒体、リムーバブル及び非リムーバブル媒体の両方を含む。例であって、限定はしないが、コンピューター可読記憶媒体は、コンピューター可読命令、プログラムモジュール、構造化データ又は非構造化データ等の情報を記憶するための任意の方法又は技術に関連して実現することができる。

コンピューター可読記憶媒体は、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶デバイス、又は所望の情報を記憶するために用いることができる他の有形及び／又は非一時的媒体を含むことができる。この関連で、記憶装置、メモリ又はコンピューター可読媒体に適用されるような、本明細書における「有形」又は「非一時的」という用語は、修飾語（modifier）として、一時的な伝搬信号それ自体のみを除外するものと理解されるべきであり、一時的な伝搬信号それ自体のみでない全ての標準的な記憶装置、メモリ又はコンピューター可読媒体に対する権利を放棄しない。

コンピューター可読記憶媒体は、媒体によって記憶される情報に関する種々の動作のために、例えば、アクセス要求、問い合わせ又は他のデータ検索プロトコルを介して、１つ又は複数のローカル若しくはリモートコンピューティングデバイスによってアクセスすることができる。

通信媒体は通常、被変調データ信号、例えば、搬送波又は他の搬送機構等のデータ信号において、コンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他の構造化若しくは非構造化データを具現し、任意の情報送達又は搬送媒体を含む。「被変調データ信号」又は信号という用語は、１つ又は複数の信号内に情報を符号化するように設定又は変更される特性のうちの１つ又は複数を有する信号を指している。例であって、限定はしないが、通信媒体は、有線ネットワーク又は直結される接続等の有線媒体、及び音響、ＲＦ、赤外線及び他のワイヤレス媒体等のワイヤレス媒体を含む。

図２１を再び参照すると、基地局（例えば、基地局デバイス１０２、１０４又は５２０）又は中央局（例えば、中央局１０１、１４１１又は２０００）を介して信号を送信及び受信するか、又は少なくともその一部を形成するための例示的な環境２１００。例示的な環境２１００の少なくとも一部は、リピーターデバイス（例えば、リピーターデバイス７１０又は８０６）のために使用することもできる。例示的な環境はコンピューター２１０２を備えることができ、コンピューター２１０２は処理ユニット２１０４、システムメモリ２１０６及びシステムバス２１０８を備える。システムバス２１０８は、限定はしないが、システムメモリ２１０６を含むシステムコンポーネントを処理ユニット２１０４に結合する。処理ユニット２１０４は種々の市販のプロセッサのうちのいずれかとすることができる。処理ユニット２１０４として、デュアルマイクロプロセッサ及び他のマルチプロセッサアーキテクチャも利用することができる。

システムバス２１０８は、種々の市販のバスアーキテクチャのいずれかを用いて、メモリバス（メモリコントローラーを備えるか、又は備えない）、周辺機器用バス及びローカルバスに更に相互接続することができる幾つかのタイプのバス構造のいずれかとすることができる。システムメモリ２１０６は、ＲＯＭ２１１０及びＲＡＭ２１１２を含む。ＲＯＭ、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ内に基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を記憶することができ、ＢＩＯＳは、起動中等に、コンピューター２１０２内の要素間で情報を転送するのを助ける基本ルーチンを含む。ＲＡＭ２１１２は、データをキャッシュするためのスタティックＲＡＭ等の高速ＲＡＭも含むことができる。

コンピューター２１０２は、適切なシャーシ（図示せず）において外部で使用するように構成することもできる内部ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２１１４（例えば、ＥＩＤＥ、ＳＡＴＡ）と、磁気フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）２１１６（例えば、リムーバブルディスケット２１１８に対する読出し又は書込み用）と、光ディスクドライブ２１２０（例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク２１２２の読出し、又はＤＶＤのような他の大容量光学媒体に対する読出し若しくは書込み用）とを更に含む。ハードディスクドライブ２１１４、磁気ディスクドライブ２１１６及び光ディスクドライブ２１２０はそれぞれ、ハードディスクドライブインターフェース２１２４、磁気ディスクドライブインターフェース２１２６及び光ドライブインターフェース２１２８によって、システムバス２１０８に接続することができる。外部ドライブを実現するためのインターフェース２１２４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）及び米国電気技術者協会（ＩＥＥＥ）１３９４インターフェース技術のうちの少なくとも一方又は両方を含む。他の外部ドライブ接続技術も本明細書において説明される実施形態の考慮の範囲内にある。

ドライブ及びその関連するコンピューター可読記憶媒体は、データ、データ構造、コンピューター実行可能命令等の不揮発性記憶を提供する。コンピューター２１０２の場合、ドライブ及び記憶媒体は、適切なデジタルフォーマットにおいて任意のデータの記憶に対応する。上記のコンピューター可読記憶媒体の説明はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、リムーバブル磁気ディスケット、及びＣＤ又はＤＶＤ等のリムーバブル光媒体を参照するが、ジップドライブ、磁気カセット、フラッシュメモリカード、カートリッジ等の、コンピューターによって読出し可能である他のタイプの記憶媒体も例示的な動作環境において使用できること、更に任意のそのような記憶媒体が、本明細書において説明される方法を実行するためのコンピューター実行可能命令を含むことができることは、当業者には理解されたい。

ドライブ及びＲＡＭ２１１２内に、オペレーティングシステム２１３０、１つ又は複数のアプリケーションプログラム２１３２、他のプログラムモジュール２１３４及びプログラムデータ２１３６を含む、複数のプログラムモジュールを記憶することができる。オペレーティングシステム、アプリケーション、モジュール及び／又はデータの全て又は一部をＲＡＭ２１１２にキャッシュすることもできる。本明細書において説明されるシステム及び方法は、種々の市販のオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組み合わせを利用して実施することができる。処理ユニット２１０４によって実施することができるか、又は別の方法で実行することができるアプリケーションプログラム２１３２の例は、リピーターデバイス８０６によって実行されるダイバーシティ選択決定を含む。また、図５に示される基地局デバイス５０８は、メモリ上に、この例示的なコンピューティング環境２１００において処理ユニット２１０４によって実行することができる数多くのアプリケーション及びプログラムを記憶している。

ユーザーは、１つ又は複数の有線／ワイヤレス入力デバイス、例えば、キーボード２１３８及びマウス２１４０等のポインティングデバイスを通して、コンピューター２１０２にコマンド及び情報を入力することができる。他の入力デバイス（図示せず）は、マイクロフォン、赤外線（ＩＲ）遠隔制御、ジョイスティック、ゲームパッド、スタイラスペン、タッチスクリーン等を含むことができる。これらの入力デバイス及び他の入力デバイスは、多くの場合に、システムバス２１０８に結合することができる入力デバイスインターフェース２１４２を通して処理ユニット２１０４に接続されるが、パラレルポート、ＩＥＥＥ１３９４シリアルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ＩＲインターフェース等の他のインターフェースによって接続することもできる。

モニター２１４４又は他のタイプのディスプレイデバイスも、ビデオアダプター２１４６等のインターフェースを介して、システムバス２１０８に接続することができる。また、代替の実施形態において、モニター２１４４は、インターネット及びクラウドベースネットワーク経由を含む、任意の通信手段を経由してコンピューター２１０２に関連付けられる表示情報を受信するための任意のディスプレイデバイス（例えば、ディスプレイを有する別のコンピューター、スマートフォン、タブレットコンピューター等）とすることもできることは理解されよう。モニター２１４４に加えて、コンピューターは通常、スピーカー、プリンター等の他の周辺出力デバイス（図示せず）を含む。

コンピューター２１０２は、リモートコンピューター（複数の場合もある）２１４８等の１つ又は複数のリモートコンピューターとの有線及び／又はワイヤレス通信を介しての論理接続を用いてネットワーク化された環境において動作することができる。リモートコンピューター（複数の場合もある）２１４８は、ワークステーション、サーバーコンピューター、ルーター、パーソナルコンピューター、ポータブルコンピューター、マイクロプロセッサ内蔵娯楽機器、ピアデバイス又は他の共通ネットワークノードとすることができ、通常、コンピューター２１０２に関して説明される要素の多く又は全てを含むが、簡潔にするために、１つのメモリ／記憶デバイス２１５０のみが示される。図示される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）２１５２及び／又はより大きなネットワーク、例えば、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）２１５４への有線／ワイヤレス接続を含む。そのようなＬＡＮ及びＷＡＮネットワーク化環境はオフィス及び企業では一般的であり、その全てがグローバル通信ネットワーク、例えば、インターネットに接続することができるイントラネット等の企業規模のコンピューターネットワークを容易にする。

ＬＡＮネットワーク化環境において用いられるときに、コンピューター２１０２は、有線及び／又はワイヤレス通信ネットワークインターフェース又はアダプター２１５６を通して、ローカルネットワーク２１５２に接続することができる。アダプター２１５６は、ＬＡＮ２１５２との有線又はワイヤレス通信を容易にすることができ、ＬＡＮは、そこに配置され、無線アダプター２１５６と通信するためのワイヤレスＡＰも含むことができる。

ＷＡＮネットワーク化環境において用いられるときに、コンピューター２１０２は、モデム２１５８を含むことができるか、ＷＡＮ２１５４上の通信サーバーに接続することができるか、又は例えばインターネットによって、ＷＡＮ２１５４を介して通信を確立するための他の手段を有する。モデム２１５８は、内部又は外部、及び有線又はワイヤレスデバイスとすることができ、入力デバイスインターフェース２１４２を介して、システムバス２１０８に接続することができる。ネットワーク化された環境では、コンピューター２１０２に関して図示されるプログラムモジュール又はその一部は、リモートメモリ／記憶デバイス２１５０に記憶することができる。図示されるネットワーク接続は例であり、コンピューター間に通信リンクを確立する他の手段を用いることができることは理解されよう。

コンピューター２１０２は、ワイヤレス通信において動作可能に配置される任意のワイヤレスデバイス又はエンティティ、例えば、プリンター、スキャナー、デスクトップ及び／又はポータブルコンピューター、ポータブルデータアシスタント、通信衛星、ワイヤレスで検出可能なタグに関連付けられる機器又は場所（例えば、キオスク、ニューススタンド、化粧室）の任意の部分、及び電話と通信するように動作可能にすることができる。これは、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）及びＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）ワイヤレス技術を含むことができる。このようにして、通信は、従来のネットワーク、又は単に少なくとも２つのデバイス間のアドホック通信の場合のような規定された構造とすることができる。

Ｗｉ−Ｆｉによって、自宅の長椅子から、ホテルの部屋のベッドから、又は仕事中に会議室から、ワイヤレスでインターネットに接続できるようになる。Ｗｉ−Ｆｉは携帯電話において使用されるのに類似のワイヤレス技術であり、それにより、そのようなデバイス、例えば、コンピューターが、基地局の範囲内の屋内外いずれの場所にもデータを送信及び受信できるようになる。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、安全で、信頼性があり、高速のワイヤレス接続性を提供するために、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ等）と呼ばれる無線技術を使用する。Ｗｉ−Ｆｉネットワークを用いて、コンピューターを互いに、インターネットに、そして有線ネットワーク（ＩＥＥＥ８０２．３又はイーサネット（登録商標）を使用することができる）に接続することができる。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、例えば、免許不要２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ無線帯域において動作するか、又は両方の帯域（デュアルバンド）を含む製品を用いて動作するので、ネットワークは、多くのオフィスにおいて使用される基本１０ＢａｓｅＴ有線イーサネット（登録商標）ネットワークに類似の実世界性能を提供することができる。

図２２は、本明細書において説明される開示される主題の１つ又は複数の態様を実施し、利用することができるモバイルネットワークプラットフォーム２２１０の一例示的な実施形態２２００を提示する。１つ又は複数の実施形態において、モバイルネットワークプラットフォーム２２１０は、開示される主題に関連付けられる、基地局（例えば、基地局デバイス１０２、１０４又は５２０）、中央局（例えば、中央局１０１、１４１１又は２０００）又はリピーターデバイス（例えば、リピーターデバイス７１０又は８０６）によって送信及び受信される信号を生成し、受信することができる。一般に、ワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０は、パケット交換（ＰＳ）トラフィック（例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）、フレームリレー、非同期転送モード（ＡＴＭ））及び回線交換（ＣＳ）トラフィック（例えば、音声及びデータ）の両方、並びにネットワーク化されたワイヤレス電気通信のための制御生成を容易にするコンポーネント、例えば、ノード、ゲートウェイ、インターフェース、サーバー又は異種プラットフォームを備えることができる。非限定的な例として、ワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０は、電気通信キャリアネットワーク内に含めることが可能であり、本明細書の他の場所で論じられたように、キャリア側コンポーネントと見なすことができる。モバイルネットワークプラットフォーム２２１０は、電話網（複数の場合もある）２２４０（例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、又は公衆陸上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ））、又はシグナリングシステム＃７（ＳＳ７）ネットワーク２２７０のような、レガシーネットワークから受信されるＣＳトラフィックとのインターフェースを有することができるＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１２を備える。回線交換ゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１２は、そのようなネットワークから生じるトラフィック（例えば、音声）を許可し、認証することができる。さらに、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１２は、ＳＳ７ネットワーク２２７０を通して生成されるモビリティデータ又はローミングデータ、例えば、メモリ２２３０内に存在することができるビジターロケーションレジスタ（ＶＬＲ）に記憶されるモビリティデータにアクセスすることができる。さらに、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１２は、ＣＳベーストラフィック及びシグナリング並びにＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８とのインターフェースを有する。一例として、３ＧＰＰ ＵＭＴＳネットワークにおいて、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１２は、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（複数の場合もある）（ＧＧＳＮ）において少なくとも部分的に実現することができる。ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１２、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８及びサービングノード（複数の場合もある）２２１６の機能及び特定の動作は、電気通信のためにモバイルネットワークプラットフォーム２２１０によって利用される無線技術（複数の場合もある）によって提供され、決定されることは理解されたい。

ＣＳ交換トラフィック及びシグナリングを受信及び処理することに加えて、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８は、サービングされるモバイルデバイスとのＰＳベースデータセッションを許可し、認証することができる。データセッションは、ワイドエリアネットワーク（複数の場合もある）（ＷＡＮ）２２５０、企業ネットワーク（複数の場合もある）２２７０及びサービスネットワーク（複数の場合もある）２２８０のようなワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０の外部にあるネットワークと交換されるトラフィック又はコンテンツ（複数の場合もある）を含むことができ、それらはローカルエリアネットワーク（複数の場合もある）（ＬＡＮ）において具現することができ、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８を通してモバイルネットワークプラットフォーム２２１０とインターフェース接続することもできる。ＷＡＮ２２５０及び企業ネットワーク（複数の場合もある）２２６０は、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）のようなサービスネットワーク（複数の場合もある）を少なくとも部分的に具現できることに留意されたい。技術リソース（複数の場合もある）２２１７において利用可能な無線技術レイヤ（複数の場合もある）に基づいて、パケット交換ゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８は、データセッションが確立されるときに、パケットデータプロトコルコンテキストを生成することができ、パケット化されたデータをルーティングするのを容易にする他のデータ構造も生成することができる。そのために、一態様において、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークのような異種ワイヤレスネットワーク（複数の場合もある）とのパケット化された通信を容易にすることができるトンネルインターフェース（例えば、３ＧＰＰ ＵＭＴＳネットワーク（複数の場合もある）（図示せず）におけるトンネル終端ゲートウェイ（ＴＴＧ））を備えることができる。

実施形態２２００において、ワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０は、サービングノード（複数の場合もある）２２１６も備え、サービングノードは、技術リソース（複数の場合もある）２２１７内の利用可能な無線技術レイヤ（複数の場合もある）に基づいて、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８を通して受信されたデータストリームの種々のパケット化されたフローを搬送する。主にＣＳ通信に頼る技術リソース（複数の場合もある）２２１７の場合、サーバーノード（複数の場合もある）が、ＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８に頼ることなく、トラフィックを送達できることに留意されたい。例えば、サーバーノード（複数の場合もある）は、モバイル交換センターを少なくとも部分的に具現することができる。一例として、３ＧＰＰ ＵＭＴＳネットワークにおいて、サービングノード（複数の場合もある）２２１６は、サービングＧＰＲＳサポートノード（複数の場合もある）（ＳＧＳＮ）において具現することができる。

パケット化された通信を利用する無線技術の場合、ワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０内のサーバー（複数の場合もある）２２１４が、複数の異種のパケット化されたデータストリーム又はフローを生成し、そのようなフローを管理する（例えば、スケジューリングする、待ち行列に入れる、フォーマットする．．．）ことができる、数多くのアプリケーションを実行することができる。そのようなアプリケーション（複数の場合もある）は、ワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０によって提供される標準的なサービス（例えば、プロビジョニング、課金、顧客サポート．．．）に対するアドオン機構を含むことができる。データストリーム（例えば、音声通話又はデータセッションの一部であるコンテンツ（複数の場合もある））を、データセッションの許可／認証及び開始のためにＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８に搬送することができ、その後、通信のためにサービングノード（複数の場合もある）２２１６に搬送することができる。アプリケーションサーバーに加えて、サーバー（複数の場合もある）２２１４は、ユーティリティサーバー（複数の場合もある）を含むことができ、ユーティリティサーバーは、プロビジョニングサーバー、運用及びメンテナンスサーバー、認証局及びファイヤウォール並びに他のセキュリティ機構を少なくとも部分的に実現することができるセキュリティサーバー等を含むことができる。一態様において、セキュリティサーバー（複数の場合もある）は、ワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０を通してサービングされる通信を保護し、ＣＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１２及びＰＳゲートウェイノード（複数の場合もある）２２１８が規定することができる許可及び認証手順に加えて、ネットワークの運用及びデータインテグリティを確保する。さらに、プロビジョニングサーバー（複数の場合もある）が、異種サービスプロバイダーによって運用されるネットワークのような外部ネットワーク（複数の場合もある）からのサービス、例えば、ＷＡＮ２２５０又はグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）ネットワーク（複数の場合もある）（図示せず）からのサービスをプロビジョニングすることができる。また、プロビジョニングサーバー（複数の場合もある）は、更なるネットワークカバレッジを提供することによりワイヤレスサービスカバレッジを向上させる図１（ｓ）に示される分散アンテナネットワーク等のワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０に関連付けられる（例えば、同じサービスプロバイダーによって展開され、運用される）ネットワークを通して、カバレッジをプロビジョニングすることもできる。図７、図８及び図９に示されるようなリピーターデバイスも、ＵＥ２２７５による加入者サービス体感を向上させるために、ネットワークカバレッジを改善する。

サーバー（複数の場合もある）２２１４は、マクロネットワークプラットフォーム２２１０の機能を少なくとも部分的に与えるように構成される１つ又は複数のプロセッサを備えることができることに留意されたい。そのために、１つ又は複数のプロセッサは、例えば、メモリ２２３０に記憶されたコード命令を実行することができる。サーバー（複数の場合もある）２２１４は、上記で説明されたのと実質的に同様に動作する、コンテンツマネージャ２２１５を備えることができることは理解されたい。

例示的な実施形態２２００において、メモリ２２３０は、ワイヤレスネットワークプラットフォーム２２１０の運用に関連する情報を記憶することができる。他の運用情報は、ワイヤレスプラットフォームネットワーク２２１０を通してサービングされるモバイルデバイスのプロビジョニング情報、加入者データベース；アプリケーションインテリジェンス、プライシングスキーム、例えば、販売促進料、定額プログラム、クーポン配布キャンペーン；異種無線、又はワイヤレス、技術レイヤの運用のための電気通信プロトコルと一致する技術仕様（複数の場合もある）等を含むことができる。また、メモリ２２３０は、電話網（複数の場合もある）２２４０、ＷＡＮ２２５０、企業ネットワーク（複数の場合もある）２２６０又はＳＳ７ネットワーク２２７０のうちの少なくとも１つからの情報を記憶することができる。一態様において、例えば、データストアコンポーネントの一部として、又は遠隔接続されるメモリストアとして、メモリ２２３０にアクセスすることができる。

開示される主題の種々の態様に関する状況を提供するために、図２２及び以下の検討は、開示される主題の種々の態様を実現することができる適切な環境の簡潔で一般的な説明を提供することを意図している。主題は、単数及び／又は複数のコンピューター上で実行されるコンピュータープログラムのコンピューター実行可能命令の一般的な状況においてこれまで説明されてきたが、開示される主題を他のプログラムモジュールとの組み合わせにおいて実現することもできることは当業者には認識されよう。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、及び／又は特定の抽象データ型を実現するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造等を含む。

図２３は、通信デバイス２３００の一例示的な実施形態を示す。通信デバイス２３００は、本開示によって参照されるモバイルデバイス及び建物内デバイス（例えば、図１及び図１４）等のデバイスの例示的な実施形態としての役割を果たすことができる。

通信デバイス２３００は、有線及び／又はワイヤレス送受信機２３０２（本明細書における送受信機２３０２）と、ユーザーインターフェース（ＵＩ）２３０４と、電源２３１４と、ロケーション受信機２３１６と、モーションセンサー２３１８と、方位センサー２３２０と、その動作を管理するためのコントローラー２３０６とを備えることができる。送受信機２３０２は、数例を挙げると、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＷｉＦｉ、ＤＥＣＴ又はセルラー通信技術のような短距離及び長距離ワイヤレスアクセス技術をサポートすることができる（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）はそれぞれ、Bluetooth（登録商標） Special Interest Group及びZigBee（登録商標） Allianceによる登録商標である）。セルラー技術は、例えば、ＣＤＭＡ１Ｘ、ＵＭＴＳ／ＨＳＤＰＡ、ＧＳＭ（登録商標）／ＧＰＲＳ、ＴＤＭＡ／ＥＤＧＥ、ＥＶ／ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、ＳＤＲ、ＬＴＥ、並びにセルラー技術が現れるような他の次世代ワイヤレス通信技術を含むことができる。また、送受信機２３０２は、回線交換有線アクセス技術（ＰＳＴＮ等）、パケット交換有線アクセス技術（ＴＣＰ／ＩＰ、ＶｏＩＰ等）及びその組み合わせをサポートするように構成することもできる。

ＵＩ２３０４は、通信デバイス２３００の動作を操作するための、ローラーボール、ジョイスティック、マウス又はナビゲーションディスク等のナビゲーション機構を備える押下可能又はタッチセンシティブキーパッド２３０８を含むことができる。キーパッド２３０８は、通信デバイス２３００のハウジングアセンブリの一体部分とすることができるか、又はテザリング有線インターフェース（ＵＳＢケーブル等）若しくは例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）をサポートするワイヤレスインターフェースによって通信デバイスに動作可能に結合される独立したデバイスとすることができる。キーパッド２３０８は、電話によって一般的に使用される数字キーパッド、及び／又は英数字キーを有するＱＷＥＲＴＹキーパッドを表すことができる。ＵＩ２３０４は、通信デバイス２３００のエンドユーザーに画像を搬送するための、白黒又はカラーＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）又は他の適切なディスプレイ技術等のディスプレイ２３１０を更に含むことができる。ディスプレイ２３１０がタッチセンシティブである一実施形態において、キーパッド２３０８の一部又は全てを、ナビゲーション機構を備えるディスプレイ２３１０によって提示することができる。

ディスプレイ２３１０は、タッチスクリーン技術を用いて、ユーザー入力を検出するためのユーザーインターフェースの役割も果たすことができる。タッチスクリーンディスプレイとして、通信デバイス２３００は、ユーザーが指で触ることによって選択することができるグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）要素を有するユーザーインターフェースを提示するように構成することができる。タッチスクリーンディスプレイ２３１０は、タッチスクリーンディスプレイの一部にユーザーの指の表面積がどの程度置かれたかを検出するために、容量性、抵抗性又は他の形態の検知技術を備えることができる。この検知情報を用いて、ユーザーインターフェースのＧＵＩ要素又は他の機能の操作を制御することができる。ディスプレイ２３１０は、通信デバイス２３００のハウジングアセンブリの一体部分とすることができるか、又はテザリング有線インターフェース（ケーブル等）若しくはワイヤレスインターフェースによって通信デバイスに通信可能に結合される独立したデバイスとすることができる。

また、ＵＩ２３０４は、低音量の可聴音（人の耳の近くで聞こえる可聴音等）及び高音量の可聴音（ハンズフリー動作の場合のスピーカーフォン等）を搬送するためにオーディオ技術を利用するオーディオシステム２３１２を含むことができる。オーディオシステム２３１２は、エンドユーザーの可聴信号を受信するためのマイクロフォンを更に含むことができる。また、オーディオシステム２３１２は、音声認識アプリケーションのために使用することもできる。ＵＩ２３０４は、静止画又は動画を取り込むための電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラのようなイメージセンサー２３１３を更に含むことができる。

電源２３１４は、通信デバイス２３００のコンポーネントにエネルギーを供給し、長距離又は短距離のポータブル通信を容易にするために、交換式及び充電式電池、電源レギュレーション技術及び／又は充電システム技術等の一般的な電源管理技術を利用することができる。代替的には、又は組み合わせて、充電システムは、ＵＳＢポート又は他の適切なテザリング技術等の物理インターフェースを介して供給されるＤＣ電力等の外部電力源を利用することができる。

ロケーション受信機２３１６は、ナビゲーション等のロケーションサービスを容易にするために使用することができる、一群のＧＰＳ衛星によって生成される信号に基づいて通信デバイス２３００の場所を特定するために、補助ＧＰＳの能力を有するグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信機等のロケーション技術を利用することができる。モーションセンサー２３１８は、加速度計、ジャイロスコープ又は他の適切な運動検知技術等の運動検知技術を利用して、３次元空間内の通信デバイス２３００の運動を検出することができる。方位センサー２３２０は、磁力計等の方位検知技術を利用して、通信デバイス２３００の方位（北、南、西及び東、並びに度、分若しくは他の適切な方位指標の複合方位）を検出することができる。

通信デバイス２３００は、送受信機２３０２を用いて、受信電界強度インジケーター（ＲＳＳＩ）及び／又は信号到達時間（ＴＯＡ）又は飛行時間（ＴＯＦ）測定値を利用する等の検知技法によって、セルラー、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又は他のワイヤレスアクセスポイントへの近接性も判断することができる。コントローラー２３０６は、コンピューター命令を実行するために、制御するために、そして通信デバイス２３００の上記のコンポーネントによって供給されるデータを処理するために、フラッシュ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ又は他のストレージ技術等の関連する記憶装置メモリとともに、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路及び／又はビデオプロセッサ等のコンピューティング技術を利用することができる。

図２３に示されない他のコンポーネントを、本開示の１つ又は複数において使用することができる。例えば、通信デバイス２３００は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード又は汎用集積回路カード（ＵＩＣＣ）等の識別モジュールを追加するか、又は取り出すためのスロットを含むことができる。ＳＩＭカード又はＵＩＣＣカードは、加入者サービスを識別する、プログラムを実行する、加入者データを記憶する等のために使用することができる。

本明細書において、「ストア」、「ストレージ」、「データストア」、「データ記憶装置」、「データベース」という用語、並びにコンポーネントの動作及び機能に関連する任意の他の情報記憶コンポーネントは、「メモリコンポーネント」、「メモリ」において具現されるエンティティ又はメモリを備えるコンポーネントを指している。本明細書において説明されるメモリコンポーネントは、揮発性メモリ若しくは不揮発性メモリのいずれかとすることができるか、又は揮発性及び不揮発性両方のメモリを含むことができ、例示であって、限定はしないが、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ディスクストレージ及びメモリストレージを含むことができることは理解されよう。さらに、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）又はフラッシュメモリにおいて、不揮発性メモリを含むことができる。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとしての役割を果たすランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含めることができる。例示であって、限定はしないが、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、ＳｙｎｃｈｌｉｎｋＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）及びｄｉｒｅｃｔ ＲａｍｂｕｓＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ（登録商標））等の数多くの形において入手することができる。さらに、本明細書におけるシステム又は方法の開示されるメモリコンポーネントは、限定されないが、これらの、そして任意の他の適切なタイプのメモリを含むことを意図している。

さらに、開示される主題は、シングルプロセッサ若しくはマルチプロセッサコンピューターシステム、ミニコンピューティングデバイス、メインフレームコンピューター、並びにパーソナルコンピューター、ハンドヘルドコンピューティングデバイス（例えば、ＰＤＡ、電話、腕時計、タブレットコンピューター、ネットブックコンピューター等）、マイクロプロセッサベース又はプログラマブル家電製品又は産業用電子機器等を含む、他のコンピューターシステム構成で実践できることに留意されたい。例示される態様は、通信ネットワークを通してリンクされる遠隔処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境において実践することもできる。しかしながら、本開示の、全てではないが、幾つかの態様は、スタンドアローンコンピューター上で実践することができる。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールは、ローカルメモリ記憶装置及びリモートメモリ記憶装置の双方の中に位置することができる。

本明細書において説明される実施形態の幾つかは、本明細書において説明される１つ又は複数の特徴を自動化するのを容易にするために人工知能（ＡＩ）を利用することもできる。例えば、人工知能を用いて、伝達効率を最大化するために、誘電体導波路６０４及び６０６が配置されるべき電線の周囲の位置を判断することができる。複数の実施形態（例えば、既存の通信ネットワークに追加した後に最大の価値／利益を提供する取得セルサイトを自動的に識別することに関連する）は、種々の実施形態を実行するために、ＡＩに基づく種々の方式を利用することができる。さらに、分類器を用いて、取得ネットワークの各セルサイトのランク付け又は優先順位を決定することができる。分類器は、入力属性ベクトルｘ＝（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，．．．，ｘｎ）を、入力が１つのクラスに属する信頼度にマッピングする関数であり、すなわち、ｆ（ｘ）＝信頼度（クラス）である。そのような分類は、ユーザーが自動的に実施されることを望む動作を予測又は推論するために、（例えば分析の有用性及びコストを計算に入れる）確率的解析及び／又は統計に基づく解析を利用することができる。サポートベクトルマシン（ＳＶＭ：support vector machine）は、利用できる分類器の一例である。ＳＶＭは、取り得る入力の空間内で超曲面を見つけることによって動作し、超曲面は非トリガーイベントからトリガー基準を分離しようとする。直観的には、これは、トレーニングデータに近いが、同一ではないデータをテストするために、分類を正確にする。他の有向及び無向モデル分類手法は、例えば、ナイーブベイズ、ベイジアンネットワーク、決定木、ニューラルネットワーク、ファジー論理モデルを含み、独立した異なるパターンを提供する確率的分類モデルを利用することができる。本明細書において用いられるときに、分類は、優先順位のモデルを開発するために利用される統計的回帰も包含する。

容易に理解されるように、実施形態のうちの１つ又は複数は、暗黙的にトレーニングされる（例えば、ＵＥ挙動を観察すること、運用者の好み、履歴情報、外部情報を受信することによる）だけでなく、明確にトレーニングされる（例えば、汎用トレーニングデータによる）分類器を利用することができる。例えば、ＳＶＭは、分類器コンストラクター及び特徴選択モジュール内の学習又はトレーニング段階を介して構成することができる。したがって、分類器（複数の場合もある）を用いて、限定はしないが、所定の基準に従って、取得セルサイトのうちのどの取得セルサイトが最大数の加入者に利益を与えることになり、及び／又は取得セルサイトのうちのどの取得セルサイトが既存の通信ネットワークカバレッジに最小値を追加することになるか等を判断することを含む、複数の機能を自動的に学習し、実行することができる。

本出願における幾つかの状況において使用されるように、幾つかの実施形態において、「コンポーネント」、「システム」等の用語は、コンピューター関連エンティティ、又は１つ若しくは複数の特定の機能を有する使用可能な装置に関連するエンティティを指すか、又は含むことを意図しており、そのエンティティは、ハードウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア又は実行中ソフトウェアのいずれかとすることができる。一例として、コンポーネントは、限定はしないが、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、コンピューター実行可能命令、プログラム及び／又はコンピューターとすることができる。例示であって、限定はしないが、サーバー上で実行されるアプリケーション及びサーバーの両方をコンポーネントとすることができる。１つ又は複数のコンポーネントは、プロセス及び／又は実行のスレッド内に存在する場合があり、コンポーネントは、１つのコンピューター上に局在し、及び／又は２つ以上のコンピューター間に分散される場合がある。さらに、これらのコンポーネントは、そこに記憶された種々のデータ構造を有する種々のコンピューター可読媒体から実行することができる。コンポーネントは、例えば、１つ又は複数のデータパケット（ローカルシステム内、分散システム内の別のコンポーネントとインタラクトするコンポーネントからのデータ、及び／又はインターネット等のネットワークにわたって、信号を介して他のシステムとインタラクトするコンポーネントからのデータ）を有する信号に従って、ローカル及び／又はリモートプロセスを介して通信することができる。別の例として、コンポーネントは、プロセッサによって実行されるソフトウェア又はファームウェアアプリケーションによって運用される電気回路又は電子回路によって操作される機械部品によって提供される特定の機能を有する装置とすることができ、プロセッサはその装置の内部又は外部に存在することができ、ソフトウェア又はファームウェアアプリケーションの少なくとも一部を実行する。更に別の例として、コンポーネントは、機械部品を用いることなく、電子コンポーネントを通して特定の機能を提供する装置とすることができ、電子コンポーネントは、電子コンポーネントの機能を少なくとも部分的に与えるソフトウェア又はファームウェアを実行するために、その中にプロセッサを備えることができる。種々のコンポーネントが別々のコンポーネントとして例示されてきたが、例示的な実施形態から逸脱することなく、複数のコンポーネントを単一のコンポーネントとして実現できるか、単一のコンポーネントを複数のコンポーネントとして実現できることは理解されよう。

さらに、種々の実施形態は、開示される主題を実現するために、コンピューターを制御するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又は任意のその組み合わせを作製するための標準的なプログラミング及び／又はエンジニアリング技法を用いて、方法、装置又は製品として実現することができる。本明細書において使用されるときに、「製品」という用語は、任意のコンピューター可読デバイス、又はコンピューター可読記憶／通信媒体からアクセス可能なコンピュータープログラムを含むことを意図している。例えば、コンピューター可読記憶媒体は、限定はしないが、磁気記憶デバイス（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード及びフラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）を含むことができる。当然、種々の実施形態の範囲又は趣旨から逸脱することなく、この構成に対して数多くの変更を加えることができることは、当業者は認識されよう。

さらに、「例」及び「例示的」という言葉は、事例又は例示としての役割を果たすことを意味するために本明細書において使用される。本明細書において「例」又は「例示的」として説明されたいかなる実施形態又は設計も、必ずしも、他の実施形態又は設計より好ましいか、又は有利であると解釈されるべきではない。むしろ、例又は例示的という言葉を使用することは、概念を具体的に提示することを意図している。本出願において使用されるときに、「又は」という用語は、排他的な「又は」ではなく、包含的な「又は」を意味することを意図している。すなわち、別段の指示がない限り、又は文脈において明らかでない限り、「ＸがＡ又はＢを利用する」は、自然な包含的置換のいずれかを意味することを意図している。すなわち、ＸがＡを利用する、ＸがＢを利用する、又はＸがＡ及びＢの両方を利用する場合には、上記の事例のうちのいずれのもとにおいても、「Ｘが、Ａ又はＢを利用する」が満たされる。さらに、本出願及び添付の特許請求の範囲において用いられる冠詞「一（"a" and "an"）」は、一般に、別段の指示がない限り又は単数形を対象とすることが文脈から明らかでない限り、「１つ又は複数」を意味すると解釈されるべきである。

さらに、「ユーザー機器」、「移動局」、「モバイル加入者局」、「アクセス端末」、「端末」、「ハンドセット」、「モバイルデバイス」のような用語（及び／又は類似の専門用語を表す用語）は、データ、制御、音声、ビデオ、サウンド、ゲーム又は実質的に任意のデータストリーム若しくはシグナリングストリームを受信又は搬送するために、ワイヤレス通信サービスの加入者又はユーザーによって利用されるワイヤレスデバイスを指すことができる。上記の用語は、本明細書において、そして関連する図面を参照しながら、交換可能に利用される。

さらに、「ユーザー」、「加入者」、「顧客」、「消費者」等の用語は、その用語間の特定の差異が文脈において正当化されない限り、全体を通して交換可能に利用される。そのような用語は、実在する人間、又はシミュレートされた視覚、音声認識等を提供することができる、人工知能（例えば、複雑な数学的な形式に少なくとも基づいて推論する能力）を通してサポートされる自動化されたコンポーネントを指すことができることは理解されたい。

本明細書において用いられるときに、「プロセッサ」という用語は、限定はしないが、シングルコアプロセッサ、ソフトウェアマルチスレッド実行能力を有するシングルプロセッサ、マルチコアプロセッサ、ソフトウェアマルチスレッド実行能力を有するマルチコアプロセッサ、ハードウェアマルチスレッド技術を用いるマルチコアプロセッサ、並列プラットフォーム、分散共有メモリを有する並列プラットフォームを含む、実質的に任意のコンピューティング処理ユニット又はデバイスを指すことができる。さらに、プロセッサは、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックコントローラー（ＰＬＣ）、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又は本明細書において説明される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを指すことができる。プロセッサは、ユーザー機器の空間利用を最適化するか、又は性能を向上させるために、限定はしないが、分子又は量子ドットに基づくトランジスタ、スイッチ及びゲート等のナノスケールアーキテクチャを利用することができる。また、プロセッサは、コンピューティング処理ユニットの組み合わせとして実現することもできる。

本明細書において用いられるときに、「データ記憶装置」、「データベース」、並びにコンポーネントの動作及び機能に関連する実質的に任意の他の情報記憶コンポーネントのような用語は、「メモリコンポーネント」、又は「メモリ」において具現されるエンティティ、又はメモリを備えるコンポーネントを指している。本明細書において説明される、メモリコンポーネント又はコンピューター可読記憶媒体は、揮発性メモリ若しくは不揮発性メモリのいずれかとすることができるか、又は揮発性及び不揮発性両方のメモリを含むことができることは理解されよう。

本明細書において使用されるときに、「ミリメートル波」という用語は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの「ミリメートル波周波数帯」内に入る電磁波を指すことができる。「マイクロ波」という用語は、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの「マイクロ波周波数帯」に入る電磁波を指すことができる。

これまでに説明されてきたことは、種々の実施形態の単なる例を含む。当然、これらの例を説明するために、コンポーネント又は方法の考えられるありとあらゆる組み合わせを説明することはできないが、当業者は、本実施形態の数多くの更なる組み合わせ及び置換が可能であることを認識することができる。したがって、本明細書において開示され、及び／又は特許請求される実施形態は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲に入る全てのそのような改変、変更及び変形を含むことを意図している。さらに、「備える、含む（includes）」という用語が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される限りにおいて、そのような用語は、「備える、含む（comprising）」という用語が特許請求の範囲において移行語（transitional word）として利用されるときに解釈されるのと同様に、包括的であることを意図している。

具体的な実施形態が本明細書において例示され、説明されてきたが、本開示によって説明又は図示される実施形態の代わりに、同じ、又は類似の目的を果たす任意の構成を用いることができることは理解されたい。本開示は、種々の実施形態のありとあらゆる改変及び変形を含むことを意図している。本明細書において具体的に説明されない、上記の実施形態の組み合わせ及び他の実施形態を本開示において使用することができる。例えば、１つ又は複数の実施形態からの１つ又は複数の特徴を、１つ又は複数の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることができる。１つ又は複数の実施形態において、積極的に列挙される特徴は、別の構造的及び／又は機能的特徴によって置き換えて、又は置き換えることなく、消極的に列挙し、実施形態から除外することもできる。本開示の実施形態に関して説明されたステップ又は機能は、任意の順序において実行することができる。本開示の実施形態に関して説明されるステップ又は機能は、単独で、又は本開示の他のステップ若しくは機能と組み合わせて実行することができ、本開示において説明されていない他の実施形態から、又は他のステップからの他のステップ若しくは機能と組み合わせて実行することができる。さらに、一実施形態に関して説明された全ての特徴より多くの特徴、又は少ない特徴を利用することもできる。

Claims (15)

1. 導波路であって、該導波路は、アンテナによって放射され、前記導波路の外面上を少なくとも部分的に伝搬し、伝送媒体の外面に沿って伝搬する第２の電磁波を誘導する第１の電磁波の部分を受信するのを容易にし、前記導波路は前記伝送媒体と同軸上に位置合わせされない、導波路と、
   前記導波路に結合され、前記第１の電磁波の伝送を容易にするアンテナと、
   前記アンテナによって、前記第１の電磁波を放射するために信号の変調を容易にする回路と、
   を備える、導波路システム。
2. 前記アンテナは前記導波路の前記外面上に配置される、請求項１に記載の導波路システム。
3. 前記アンテナは前記導波路の材料内に埋め込まれる、請求項１に記載の導波路システム。
4. 前記アンテナはマイクロストリップアンテナを含む、請求項１に記載の導波路システム。
5. 前記アンテナは、前記導波路の前記外面の一部を取り囲む中空導体を含む、請求項１に記載の導波路システム。
6. 前記第１の電磁波は基本電磁波であり、前記第２の電磁波は基本電磁波及び非基本電磁波を含む、請求項１に記載の導波路システム。
7. 前記伝送媒体は電線を含む、請求項１に記載の導波路システム。
8. 命令を記憶するメモリと、該メモリに結合されるプロセッサとを更に備え、前記命令を実行するのに応答して、前記プロセッサは前記信号を生成することを含む動作を実行する、請求項１に記載の導波路システム。
9. 前記メモリ、前記プロセッサ及び前記回路は、集積回路パッケージ内に収容され、該集積回路パッケージは、前記導波路の前記外面上に配置される、請求項８に記載の導波路システム。
10. 前記集積回路パッケージの電気的コンタクトが前記アンテナの給電点に結合される、請求項９に記載の導波路システム。
11. 前記導波路システムは、前記伝送媒体から誘導作用によって電力を受信する、請求項１に記載の導波路システム。
12. 前記導波路は誘電体材料を含む、請求項１に記載の導波路システム。
13. 回路によって、アンテナによって第１の電磁波を放射するために信号を変調することと、
    前記アンテナによって、前記第１の電磁波を送信することと、
    導波路によって、前記アンテナによって放射され、前記導波路の外面上を少なくとも部分的に伝搬し、伝送媒体の外面に沿って伝搬する第２の電磁波を誘導する前記第１の電磁波の部分を受信することであって、前記導波路は前記伝送媒体と同軸上に位置合わせされないことと、
    を含む、方法。
14. 前記アンテナは前記導波路の前記外面上に配置される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記アンテナは、前記導波路の材料内に埋め込まれる、請求項１３に記載の方法。