JP2018502536A - 高周波数ラジオバンドを介するデータ伝送 - Google Patents

高周波数ラジオバンドを介するデータ伝送 Download PDF

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Abstract

ＨＦ通信ネットワークの１つ以上の通信バンドを使用して、ビジネス組織ネットワーク内の情報を通信するためのシステムおよび方法。コンピュータデバイスは、長距離にわたってＨＦラジオ波通信の物理的限界または近傍の最適な遅延が発生し得る通信で、周波数バンドおよび／または周波数を選択することによって通信を制御するように使用され得る。

Description

本願は、２０１４年１２月１２日に提出された米国仮特許出願番号第６２／０９１，３１４号の優先権の利益を主張し、その全体を参照して本願に組み込む。
金融市場または金融取引所は、公共で入手可能なマーケットデータをインターネット等の公衆通信回線で提供し得る。多くの場合に、ビジネス組織は１つ以上の金融市場を分析し、彼らのビジネス事業に有利なメトリクスを決定する。この情報は時間が重要であり、異なる地理的な位置に配置され得るコンピューティングシステム間で通信する場合には、１つ以上の情報源の遅延に影響され得る。このようなことから、最少の遅延でスピードが重要である情報を通信する方法を決定することが望ましい。
高周波数（ＨＦ）ラジオ通信は、ラジオ周波数（ＲＦ）電磁波を介して音声および／またはデータ通信のために使用されてきた、その周波数はラジオ波周波数の短波バンドにある約３ＭＨｚから３０ＭＨｚである。例えば、これらのＨＦ周波数での当該通信は短波ラジオ通信ともよく称される。ＨＦバンドのラジオ波は電離層で送信ラジオ波が反射されることによって、長距離通信のためによく使用され得る。
通常、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、電子データの長距離範囲の送信を提供するために使用され得る。より詳細には、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、リスクまたは他の当該内部ビジネスプロセスを管理するために、ビジネス組織によって内部的に使用され得るメトリクスおよび分析情報に相当する情報を通信するために使用され得る。例えば、図示されたビジネス組織は、同一組織の提携する研究機関、技術機関、および投資会社にサービスを提供し得る。このように、図示された研究および技術機関は、リスクを管理するために、内部の所有権があるメトリクスおよび分析情報を改良し得る。図示された送信システムは、組織内の所有権があるメトリクスおよび分析情報を効率的に通信するために、特定の実施形態によって改良され得る。明確にするために、送信システムは、為替相場に起因し得るいずれかの取引情報を含む株式市場または金融派生商品市場によって提供される公共で入手可能な情報を通信するためには使用され得ない。
いくつかの場合には、送信システムは範囲３〜３０ＭＨｚの中の４つの要求される周波数バンドの１つを送信するように構成される１つ以上のラジオステーションを含み得る。これを実施する場合には、少なくとも一部が上空を覆う電離層の伝搬条件に基づいて決定されて、単一周波数のみがどの時点においても使用され得る。このように、図示されたシステムは、１つ以上の環境、大気圏および／または太陽条件を監視し、必要があれば、周波数をスイッチするか否かを決定する。多くの場合に、当該ラジオステーションは、無指向性の送信には使用されず、むしろ指向性の送信に使用され得る。例えば、図示されたテストセットアップでは、ラジオステーションは、真北から方位方向５４度を通常指すように構成され得る。
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、高周波数ラジオバンドの狭バンド幅チャンネルで低遅延データ通信を実現するための新規な方法の調査とそれに引き続く開発を含む。通信プロトコルスタックが設計され、変調と符号化が備えられ、スループットおよび信頼性等の他のパラメータにわたって遅延が最適化される。結果として得られるデータ通信システムは、長距離にわたって低遅延ＨＦ通信が可能になり得る。いくつかの実装形態では、低遅延ＨＦ通信によって最適化された遅延が達成可能になるので、通信システムで経験される遅延は、ラジオ波伝搬遅延の物理的限界にできるだけ近づくことが可能になる。
いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信を介して、パブリックシステムに関連するメトリクスを決定し、ビジネス組織内のメトリクスと通信する図示されたシステムを示す。 いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信ネットワークを介して、ビジネスメトリクスと通信するための別の図示されたシステムを示す。 いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信のために使用され得る、図示されたソフトウェア定義ラジオ（ＳＤＲ）を示す。 いくつかの実装形態による、ＨＦラジオ波通信のために使用され得る図示されたＨＦラジオ波トランシーバを示す。 いくつかの実装形態による、使用され得る図示されたＨＦラジオ波増幅器を示す。 いくつかの実装形態による使用され得るＨＦラジオ波通信のための図示されたアンテナシステムを示す。 いくつかの実装形態による使用され得るＨＦラジオ波通信のための図示されたアンテナシステムを示す。 特定の実施形態の図示されたシステムによる、時間経過によるラジオ波伝搬信頼性に対応する図示されたチャートを示す。 特定の実施形態の図示されたシステムによる、時間経過によるラジオ波伝搬信頼性に対応する図示されたチャートを示す。 特定の実施形態による遅延を最適化するＨＦラジオ波通信を制御するための図示された方法を示す。
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、高周波数ラジオバンドの狭バンド幅チャンネルで低遅延データ通信を実現するための新規な方法の調査とそれに引き続く開発を含む。通信プロトコルスタックが設計され、変調と符号化が備えられ、スループットおよび信頼性等の他のパラメータにわたって遅延が最適化される。結果として得られるデータ通信システムは、長距離にわたって低遅延ＨＦ通信が可能になり得る。いくつかの実装形態では、低遅延ＨＦ通信によって最適化、または、ほぼ最適化された遅延が達成可能になるので、通信システムで経験される遅延は、ラジオ波伝搬遅延の物理的限界にできるだけ近づくことが可能になる。
図１は、いくつかの実装形態による、パブリックシステムに関連するメトリクスを決定し、ＨＦラジオ波通信を介してビジネス組織内のメトリクスと通信するための図示されたシステム１００を示す。いくつかの場合には、大きなシステムは、金融ネットワークコンピューティングシステム、金融取引所および／または同類のもの等の公共的にアクセス可能なコンピューティングシステム（例えば、パブリックシステム１１０）を含む公衆通信回線１０７を含み得る。このパブリックシステム１１０は、パブリック、ビジネス組織および／または同類のもののメンバーが商品、サービス、および／または金融商品を売買できる場所である市場を含み得る。市場の一部として、パブリックシステムは、一般にパブリックにマーケットデータ１２０を提供し、過去、現在を補助および／または反映し、および／または未来の市場の関与を推測する。上述したように、ビジネス組織は、パブリックシステム１１０の動作を監視および／または分析することを望み得る。例えば、ビジネス組織はネットワーク（例えば、ビジネス組織ネットワーク１０３）を提供し得て、生成を促進し、および／またはメトリクス通信を促進し、および／またはビジネス組織、例えば、金融市場をより理解できるようにする分析を促進する。
多くの場合に、ビジネス組織は、２つ以上の異なるサイトでメトリクスおよび他の分析情報を生成および／または使用し得る。例えば、ビジネス組織は第１の金融市場の近くの第１の地理的位置に第１の施設を持ち、第２の金融市場の近くの第２の地理的位置に第２の施設を持ち得る。いくつかの場合には、ビジネス組織は中央位置で中央コンピューティングシステム１６０を使用するなどして１つ以上の金融市場のメトリクスを処理および／または分析し得て、さらにメトリクスおよび／または分析情報を分析する。場所間の情報を伝送する場合に、ビジネス組織は、データ通信に関する１つ以上の変数を最適化することを望み得て、それらは通信速度、スループット、データ精度、および／または同類のものを最適化する等である。いくつかの場合には、ビジネス組織のネットワーク１０３内で通信され得る情報の速度は、１つ以上の競合相手に対して当該ビジネス組織にアドバンテージを与える。このように、ビジネス組織は、選択された通信方法で遅延を最適化する等によって、他の通信パラメータに優先して速度を強調することを望み得る。例えば、本明細書に記載される実施形態によれば、ＨＦラジオ通信ネットワークはデータが（例えば、最少遅延、９６００ボー、４８００ボー、２４００ボー、１２００ボー等）で通信できる速度のために選択され得て、一方で他の通信パラメータであるスループット（例えば、１６バイト、８バイト、１バイト等のデータ長）および／または信頼性等が重視されない。図示された実施例では、ＨＦ通信ネットワークは、アンテナ１４１、１５１を介して情報を第２のＨＦ周波数ラジオステーション１５０に少なくとも送信するために使用され得る少なくとも１つのＨＦラジオステーション１４０を含み得る。いくつかの場合には、データ通信レートは、最大可能データレート、時刻、信号強度、信号信頼性、および／または、伝送されるべきデータ長等の１つ以上の他の変数の関数として決定され得る。例えば、実際のデータレートは（最大データレート）＊信号信頼性（％）であり得て、演算された信号信頼性７８％で最大可能ボーレートの７５％近辺になり得る
図２は、いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信ネットワークを介して、ビジネスメトリクスと通信するための別の図示されたシステム２００を示す。図１によれば、公衆通信回線１０７は、マーケットデータ２２０を投資家、機関投資家、メディアの支局および同類のものに通常は提供する金融市場２１０を含み得る。ビジネス組織は、２つ以上の地理的位置２０１、２０２間で情報を通信するためにビジネス組織ネットワーク１０３を使用し得る。いくつかの場合には、地理的な位置２０１、２０２の少なくとも１つは、金融市場２１０の近くに位置し得る。いくつかの場合には、ビジネス組織ネットワークは、複数の金融市場および／または他の場所のそれぞれの近くの異なるビジネス施設を含み得る。例えば、ビジネス組織は、２、３例を挙げるとロンドン、フランクフルト、東京、ニューヨークおよびシカゴにある金融市場の近くの施設を含み得る。ビジネス組織は、１つ以上のデータ処理コンピュータシステム１３０、１６０も含み得て、それらは１つ以上の金融市場の動向を分析するために使用され得て（例えば、分析コンピューティングシステム１３０）および／または当該分析によって生成されたメトリクスを処理するために使用され得る（例えば、中央コンピューティングシステム１６０）。
いくつかの場合には、分析コンピューティングシステムは、データ収納場所１３２、１つ以上のコンピューティングデバイス１３４（例えば、サーバ、ワークステーション等。）および／または１つ以上のユーザーインターフェイスデバイス１３６を含み得る。いくつかの場合には、データ収納場所はインストラクションを記憶するように構成され得て、１つ以上のコンピューティングデバイス１３４によって実行されると金融市場の活動および／または動向を分析するように機能する。例えば、コンピューティングデバイス１３４は、金融市場に関するリスクを演算および／または低減し、金融機関にとって有益なメトリクスを生成するように構成され得る。いくつかの場合には、メトリクスおよび／または他の分析は、データ収納場所１３２または他の同様のデータ記憶デバイスに局所的に記憶され得る。いくつかの場合には、ユーザがプログラムし、ユーザーインターフェイスデバイス（複数）１３６を介して金融市場の動向の分析をし得る。いくつかの場合には、ユーザは分析コンピューティングシステム１３０を、メトリクスを、ＨＦラジオ通信システム等の通信ネットワークを介して中央コンピューティングシステム１６０等の１つ以上の異なるコンピューティングシステムと通信するように構成することができる。
例えば、システム２００の図示されたＨＦラジオ通信システムは、第１のＨＦラジオステーション１４０およびそれに関連するアンテナ１４１、並びに、第２のＨＦラジオステーション１５０およびそれに関連するアンテナ１５１を含み得る。ＨＦラジオステーション１４０、１５０は同一および／または類似のコンポーネントを含み得て、それらは変調器／復調器２４２、２５２、１つ以上の増幅器２４４、２５４（例えば、線形増幅器等。）、並びに、トランスミッター２４７、２５７およびレシーバ２４９、２５９の両方を含み得るトランシーバ２４６、２５６である。いくつかの場合には、ラジオステーションの１つ以上はサブセットの機能を有していてもよく、例えば送信ステーションのトランスミッターおよび受信ステーションのレシーバだけを含む。いくつかの場合には、ソフトウェアで定義されるラジオ２４１、２５１が、ＨＦラジオ通信システムによって、地理的領域２０１、２０２間のデータ通信を補助するために使用され得る。
上述したように、ＨＦラジオ通信システムの動作（例えば、通信ＨＦ信号の伝搬）は多くの要因によって異なり、とりわけそれらには気象条件（例えば、雨、雪、日光等。）、環境条件（例えば、ダスト等。）、および／または太陽活動（例えば、太陽風、太陽の黒点等。）が含まれ得る。他の要因には、時刻、送信または受信ステーションが日光に晒されているか日陰にあるか、トランスミッターまたはレシーバが太陽の明暗界線（例えば、夜と昼の間の薄明期間）に近いか否か、現在の季節、黒点周期、他の太陽活動および／または極光活動が存在するか否かが挙げられ得る。いくつかの場合には、ＨＦ通信分析システム２８０、２９０は、それぞれＨＦラジオステーション１４０、１５０を制御するコントローラ２４３、２５３の動作を制御するように使用され得る。いくつかの場合には、ＨＦ通信分析システム２８０、２９０は、天候および／または環境条件、太陽活動、時刻、および／または他の要因を監視し、ＨＦラジオ波通信の物理的限界に対応する物理的伝搬遅延または近傍の遅延で、通信ネットワークの遅延を最適化するように制御ストラテジーを決定する。いくつかの場合には、制御ストラテジーには、上述の要因の１つ以上に基づいて通信するための、通信システムの効果的ラジオ電力（ＥＲＰ）量の決定、バンド幅の決定および／またはＨＦラジオ周波数バンド内のバンドの選択が含まれ得る。いくつかの場合には、ＨＦラジオ周波数バンド内の選択バンドは、約３ＭＨｚ〜約２１ＭＨｚの範囲等のＨＦラジオバンド内の周波数のサブセットに限定され得る。
図３は、いくつかの実装形態による、ＨＦラジオ波通信のために使用され得る図示されたソフトウェア定義ラジオ（ＳＤＲ）３００、３５０を示す。いくつかの場合には、図示されたＳＤＲは、上述したＨＦ範囲を含む周波数範囲で、ラジオ信号を通信（例えば、送信および／または受信）するように構成し得る。例えば、ＳＤＲは、周波数約１０ｋＨｚから１ＧＨｚで通信することができ得る。いくつかの場合には、トランシーバは半二重および／または全二重通信モードで動作させることができる。ＳＤＲは１０百万サンプル／秒で動作することができ得て、ここでサンプルには８ビット直交サンプルを含み得る。ＳＤＲは１つ以上の異なるラジオ通信プロトコル（例えば、ＧＮＵラジオ、ＳＤＲ＃等）と互換性があり得る。いくつかの場合には、メッセージプロトコルサイズは、１５バイト（例えば、１５バイト、８バイト、４バイト等。）以下のデータサイズに制限され得る。いくつかの場合には、トランスミッターおよび／またはレシーバはソフトウェアで構成されてもよい（例えば、ゲイン、ベースバンドフィルター等。）。いくつかの場合には、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）は、特定の閾値（例えば、２２ｄＢ、２０ｄＢ等。）より大きくてもよい。ＳＤＲに利用されるハードウェアおよび、またはソフトウェアはオープンソースまたは所有権があるものであり得るし、またはオープンソースおよび／または所有権があるコンポーネントの組み合わせであり得る。ＳＤＲは、１つ以上のデバイスと同期するためにＧＰＳ安定化クロックを含み得る。いくつかの場合には、例えば、同期信号（例えば、タイムパラメータ、ステータスバイト、ハンドシェークビット等。）は通信情報の一部として送信サイトと受信サイトの間で通信され得る。他の場合には、ＳＤＲは、システム２００と同期クロックを受信／提供するために１つ以上のクロック入力／出力を含み得る。ＳＤＲは、システムの他のコンポーネントとの通信を補助する１つ以上のＩ／Ｏポートも含み得て、ここで当該Ｉ／Ｏポートは、１つ以上のＵＳＢポート、ＲＳ−４２２ポート、ＲＳ−２３２ポート、ＲＳ−４８５ポート、および／またはカスタムピンヘッダー、および／または同類のものを含み得る。
図４は、いくつかの実装形態による、ＨＦラジオ波通信のために使用され得る図示されたＨＦラジオ波トランシーバを示す。いくつかの場合には、図示されたトランシーバは送信電力の範囲が約１０ワットから約１００ワットを超えるように構成することができ得る。いくつかの場合には、トランシーバは８ｋＷＥＲＰを超え得る大送信電力範囲または３ｋＷＥＲＰ未満の小送信電力範囲で動作し得る。いくつかの場合には、送信周波数は約５ｋＨｚ〜約３０ＭＨｚの範囲であり得る。例えば、送信周波数は１つ以上の周波数の範囲の中で動作するように構成することができ、その範囲は例えば約５０００〜１００００ｋＨｚ、１００００〜１２０００ｋＨｚおよび１２０００〜１８０００ｋＨｚおよび２００００〜２３０００ｋＨｚである。例えば、これらの４つの図示された周波数範囲は通常の長距離範囲通信のために電離層の伝搬条件を変更し調節するために必要となり得る。いくつかの場合には、送信周波数は決定された最大使用可能周波数と最小使用可能周波数の範囲内で選択され得て、トランシーバとレシーバ間の送信経路に沿った１つ以上の環境、大気圏、および／または他の条件によって異なる。
ラジオ波は地上波通信で地表近くを伝搬し得るし、または上空波として電離層に向かって送信し得る。電離層はＨＦラジオ波の伝搬に影響を与える１つ以上の領域を有し得て、それらはいわゆるＤ領域、Ｅ領域、Ｆ１領域およびＦ２領域と呼ばれる。Ｅ、Ｆ１、およびＦ２領域は、波が地球に向かって伝搬して戻ってくるようにＨＦ波を屈折させ得る。Ｄ領域および／またはＥ領域は送信中、特に日中にＨＦ信号の少なくとも一部分を吸収および／または減衰させ得る。夜中には、Ｆ２領域は、夜中の通信でＨＦ波に影響を及ぼす唯一の電離層領域である。冬の太陽活動極大期には、Ｆ１およびＦ２領域は一緒になってＦ領域を形成し得る。Ｆ２領域は一日２４時間存在し、最も高い高度にあるので、最少量のホップ数で長距離通信経路が可能になりＨＦ範囲の高周波数を通常は屈折させる。
電離層の条件は、太陽周期、季節、使用される上空波経路等の一日、一週間、一月、一年等にわたって複数の条件が存在し、および一日の間に存在する１つ以上の他の条件によっても変化する。Ｅおよび／またはＦ１領域で屈折され得る周波数は冬よりも夏の方が高い周波数であり得るが、Ｆ２領域で観測される変動は、春分秋分（例えば、３月、９月）の近くでより多く公表される。さらに、太陽活動極小期の近くでは夏の日中周波数は冬場よりも大きくなり得る。しかしながら、太陽活動極大期では、冬の周波数は夏の周波数よりも大きくなる傾向がある。ＥおよびＦ２領域から垂直に屈折した高周波数に観測され得る変動は正午に観測され得る、例えば、昼半球と午前零時、例えば、夜半球の磁気赤道と両極の間である。例えば、日中、緯度が高くなると太陽放射はより斜め上から大気を照射するので、緯度が高くなると放射強度および自由電子密度の生成が減少する。しかしながら、Ｆ２領域周波数は、磁気赤道の南北おおよそ１５度から２０度がピークである。これは、これらの緯度では赤道での電流と磁場の相互作用によって電子濃度の増加が引き起こされるからである。
日変動も観測され得る。例えば、日の出には太陽放射は電離層に電子を生成するので、ＥおよびＦ１領域ではＨＦ上空波を屈折し始め、および、高周波数はＦ２領域で支持され得る。太陽放射のピークのために、最大周波数は正午近くに観測され得て、ここで電離層の条件は、周波数を少しずつ低下させ得る。
上空波経路を使用しＤ領域を伝搬するＨＦ信号は昼半球を通過し、太陽のｘ線フラックスに比例し得る。したがって、太陽活動極大期には減衰が最大になり、そして、上空波屈折点は太陽直下領域（すなわち、正午経度、夏半球）の近くになる時である。Ｄ領域による吸収は夏が最大であり得るが、吸収は冬の一日の間でも変則的に高くなり得る。昼半球を通過する上空波通信経路を使用する低周波数は高周波数よりもより大きく減衰する。当該経路の低周波数は通常信号強度が低減し、当該信号が受信システムで検出される可能性が低減する。さらに、完全に夜半球にある上空波経路はＤ領域で減衰しないので、使用可能バンドの低周波数の信号強度を改善する。太陽活動極大期の周辺では、大きな太陽フレアがより頻繁に発生する可能性があるのでＤ領域を強くイオン化し、昼半球を伝搬するＨＦ上空波の吸収を吸収がさらに増加する。
「フェードアウト」と称し得る太陽フレア後のＨＦ上空波の吸収が増加し、同時により低い周波数で多く減衰し、フレア以前の信号強度に戻るには長い時間がかかる。フレアの期間と強度によるが、フェードアウト期間は約１０分から数時間の間で変化し得て、通常は約２０分である。大きなフレアは全ＨＦバンドに影響を及ぼす可能性が高い。
スポラディックＥは、約９０から１４０ｋｍの範囲の高度で発生し得る、すなわち、Ｅ領域高度である。通常のＥ領域は太陽ＥＵＶ放射によって制御されているが、スポラディックＥはウィンドシア、メテオールおよび同類のものの結果である。Ｅ領域は昼半球を通過するＨＦ上空波によって非常に重要であり得る。スポラディックＥは、昼間あるいは夜間に形成され得るし、数時間あらわれてから消滅し得る。スポラディックＥの水平方向への広がりは数十キロから数百キロオーダーにも及び得て、垂直方向は数キロメータである。Ｅ領域の電子密度は朝の時間帯に増加し、午後の時間帯に減少する。スポラディックＥは同一高度で発生するが、Ｅ領域よりも電子密度が遥かに大きくなり得て、時には、Ｆ領域よりも大きくなる。当該高電子密度によって、スポラディックＥは非常に高い周波数を屈折させることができる。いくつかの（例えば、鋭角）経路では、高電子密度のスポラディックＥは高いＦ領域よりもラジオ波を屈折させ得る。このことによって上空波の電波到達範囲位置とサイズが変更され得る。いくつかの場合には、スポラディックＥ層は部分的に透過し、および／または、ラジオ波の送信はＦ領域または地上に到達し得る（下方向波の場合）、他の場合にはスポラディックＥは（その上下どちらでも）全ての波エネルギーを屈折させ得る。一部が透過しているスポラディックＥ層は、層が発達するにつれて弱いすなわちフェーディング信号となり得る（図１．９）。レシーバサイトへの送信は、スポラディックＥがＦ領域（上方伝播波）または地上（地上への戻り波）を遮る場合には、斜めの経路では完全にブロックされ得る。
ＨＦ信号は、トランシーバからレシーバへ地上波を含む複数の方法で通信され得る、例えば、地上の近くでは近距離であり、地上では１００ｋｍまで、水上では約３００ｋｍまで伝播し得る。直接すなわち見通し内波は、ターミナル間の分離距離、周波数および極性によって異なるが地球で反射された波と干渉し得るが、上空波は全ての距離で電離層によって屈折され得る。
電離層を通過するラジオ信号の別の形態ではラジオ信号は１つのモードで円偏光し得てこれはＯモードと呼ばれ、普通の光線は一方向に回転し、および他のＸモードである異常光は反対の方向に回転する。当該光線は、周波数によって非常に異なる経路を取り得る。プラズマに関する磁場の主な効果はプラズマ複屈折し、それは同時に２つの屈折率を有することを意味する。いくつかの場合には短波バンドの高周波数端では、これらの光線の経路は非常に類似する。低周波数端では異なる。結論として円偏光受信アンテナを使用して信頼性がある長距離通信範囲を確立できるという大きな利益がある。いくつかの場合には当該アンテナが使用される。
使用可能な周波数範囲はＭＵＦからＬＵＦの周波数範囲として定義され得て、時間と共に変化する。特定の時間の同一スカイ経路に対しては、高周波数は低周波数よりもよく伝播し得る。これらの低周波数は通常低高度の電離層によって屈折する。特定の時間に上空波経路を伝搬し得る最も低い周波数は、Ｄ領域のイオン化に影響を受ける。Ｄ領域イオン化の変動によってこの最も低い周波数は時間と共に変化する。上空波がＤ領域を伝搬するたびに信号強度は低下する。さらに、信号減衰は低周波数でより大きいが、夜半球の中に完全に入る上空波経路ではＤ領域によって影響を受けないのでＨＦバンドの最も低い周波数を使用し得る。
ホップ距離とは、上空波が地上を離れ、電離層によって屈折され、地上に戻ってくるまでの地上からの距離である。ホップ距離の上限は、電離層の高さと地球の曲率によって設定される。０度仰角（水平）の場合には、Ｅ領域とＦ領域の高さは、それぞれ１００ｋｍと３００ｋｍであり、最大ホップ距離は２０００ｋｍ（Ｅ領域）と４０００ｋｍ（Ｆ領域）である。同一電離層の高さに対しては、仰角４度で最大ホップ距離は１８００ｋｍ（Ｅ領域）と３２００ｋｍ（Ｆ領域）に低減する。送信アンテナと受信アンテナとの距離がこれらの最大ホップ距離よりも遠い場合には、１ホップよりも多いホップが必要となり得る。例えば、距離が６１００ｋｍの場合には、Ｅ領域で少なくとも４ホップ、および、Ｆ領域で２ホップが必要となる。通常、アンテナ仰角が大きい場合にはより多くのホップが必要となり得る。一方、パス長は、２つのトランシーバ間の地上での距離である。
昼半球を通過するＨＦ上空波はＥまたはＦ領域によって屈折し得る。さらに、Ｆ領域を介する伝搬経路の仰角は、Ｅ領域を介する伝搬経路の仰角と類似し得る（例えば、Ｆ領域で２ホップおよびＥ領域で３ホップ）、いくつかの場合には、Ｅ層のスクリーニングが発生する場合もあり得る。動作周波数が十分に低い場合には、当該信号はＥ領域を介して伝搬し、十分に高い信号の場合にはＥ領域を突破しＦ領域で伝搬する。Ｆ領域を介する伝搬は、特に長い経路では、通常、信号強度がより大きいので通常は好ましい。例えば、選択周波数が２ホップＥモードのためのＥ領域最大使用可能周波数（ＥＭＵＦ）以下の場合、上空波はＥ領域を介して伝搬する（当該波はＦ領域からスクリーニングされているとする）。当該波はＤ領域を４回伝搬し、地上を一回反射するので、エネルギーを失う。当該波は低動作周波数なのでＤ領域でより多く吸収されもする。しかしながら、選択周波数が２ホップＥモードのためのＥＭＵＦ以上であり、１ホップＦモードのためのＦ領域最大使用可能周波数（ＦＭＵＦ）以下である場合には、当該波はＥ領域を突破しＦ領域で伝搬する。当該波はＤ領域を２回伝搬するのでエネルギーを失う。
同一の場所にないトランシーバに対しては、電離層を介したＨＦ波の伝搬を評価するために、少なくとも３つの独立変数が考慮され得る、それらは周波数、範囲（例えば、パス長）および／またはアンテナ仰角を含み得る。いくつかの場合には、仰角が固定される場合には、周波数がＭＵＦに近づいて増加するにしたがって、当該波は電離層で屈折する場所が高くなり得て、大気圏距離が大きくなり得る。アンテナの特定の仰角に対応するＭＵＦでは、最大範囲に到達し、周波数がＭＵＦを超えると電離層を通過してしまう。ある場合には、パス長が固定されている（例えば、送信トランシーバと受信トランシーバが固定位置である）と、周波数がＭＵＦに向かって大きくなるにつれて、ＨＦ波はより高い電離層で屈折し得る。地面を横切る固定長を維持しようとすると、周波数が増加するにつれて仰角を大きくしなければならない。最大使用可能周波数で、「臨界仰角」に達する、特定の周波数に対するこの臨界仰角は最大仰角（ＭＥＡ）である。特定の周波数でＭＥＡを超えて仰角が大きくなると、信号は電離層を突き抜ける。さらに、最大使用可能周波数を超える周波数および／または仰角が臨界仰角またはそれを超える場合には、ＨＦ信号は電離層を突き抜けて反射して戻ってこない。仰角が低減すると、固定周波数では、パス長が増加する。同様に、仰角が大きくなると、ＨＦ信号は高い電離層で屈折されてパス長は低減する。送信アンテナの上空の電離層に垂直に送信されてＨＦ信号が戻ってくる場合には、スキップ距離はない、すなわち送信アンテナの周囲にはスキップゾーンが存在する。しかしながら、波がトランスミッターの上空の電離層を突き抜けると、その場合には仰角が増加するにつれて、当該範囲は低減する。ある仰角で、この周波数に対する臨界仰角に到達し得る。この臨界仰角よりも大きい仰角で、ＨＦ信号は電離層を突き抜け、上空波も地上波も伝搬できない領域となる、この領域はスキップ距離あるいはスキップゾーンと呼ばれる。上空波を介したスキップソーンへの通信は低周波数の使用によって可能となり得る。
トランスミッターに関するスキップソーンは、季節、太陽活動または他の当該条件によって毎日異なり得る。いくつかの場合には、スキップソーンは昼半球、太陽活動極大期および／または太陽昼夜平分時の周辺時期に小さくなり、それは、この時期に電離層が弱くなり、高周波数が屈折され得るからである。夜間、太陽活動極小期、および／または電離層が弱い他の期間では、これらの高周波数は同一アンテナ仰角で電離層を突き抜け得るので、スキップソーンが大きくなる。スキップソーンの外側エッジでは、信号強度が大きく変化する。例えば、受信アンテナがスキップソーンから上空波の電波到達範囲に移動し、送信アンテナが移動すると信号強度は突然に大きくなり得る。いくつかの場合には、側面散乱によって、いくらかの上空波が山または他の地形等の障害物のためにスキップソーンへ伝搬し得る、スキップソーンの外側では上空波は当該領域に反射し得る。
ＨＦ周波数範囲（例えば、約２７ＭＨｚから約３０ＭＨｚ）内の高周波数では、当該周波数は見通し内通信のために使用し得る。当該マウンティングアンテナの場合にはできるだけ高く、障害物（例えば、丘、高層ビル等。）が無いことが望まれ得る。いくつかの場合には、当該通信は長距離にわたってリピータステーション（例えば、地上ベース、水上ベース等）によって中継され得る。太陽活動および／または激しい雷雨の影響はこの範囲で最小化され得るが、他のユーザにとっては特に人口密度が高い領域で干渉が生じ得る。ＶＨＦバンドの２７ＭＨｚおよび低周波数では、時々、通常の見通し内限度を超えて、長距離を伝搬し得る。例えば、太陽活動極大期の近くおよび／または日中には、電離層のＦ領域は２７ＭＨｚ以上で長距離範囲の上空波通信をしばしば支持し、スポラディックＥ層は２７ＭＨｚ（および低周波数ＶＨＦ）をしばしば屈折させ得て、特に中緯度地方および／または夏の日中に、約５００から１０００海里（９００から１８００ｋｍ）の距離を伝搬する。いくつかの場合には、２７ＭＨｚ（およびＶＨＦ）は数キロメートルの高度での気温の逆転（ダクティング）によって伝搬し得る。このような条件では、波は地球の曲率に沿って気温の逆転によって徐々に曲がる。数百海里の距離がこれらの場合にはカバーされ得る。
いくつかの場合には、太陽および／または大気圏の出来事は、ＨＦ通信に影響を与え得る。当該出来事を予測することは、これらの出来事の影響を最小化するために使用され得る通信周波数、データレート、データ長を決定するために有用であり得る。図示された実施例では、大きな太陽フレア等の日中光のフェードアウト（例えば、突然の電離層の攪乱）はｘ線を放出し得て、電離層のＤ領域のイオン化を増大させ、通常のＨＦ通信減衰よりも大きくなる。フレアが十分に大きい場合には、一定の期間全ＨＦスペクトルが影響を受け得る。当該活動は太陽活動極大期の間に発生し得る。ここで、昼半球を通過するＨＦ経路だけが影響を受け、太陽直下領域に近い屈折点を有する経路が最も影響を受ける。低周波数では減衰が大きいが、最初に影響を受け最後にはリカバーされる。高周波数の場合は特定の太陽フレアの大きさによって異なるが、影響が小さく、使用可能な状態で残り得る。これらの短波フェードアウトは、通常速やかに発現し、すなわち信号強度は短い時間（例えば、秒、分等）で急激に減少し、元に戻るまでに長い時間がかかる。当該条件は数分から数時間続き得る、ここで短波フェードアウトの期間は、特定の太陽フレアの期間およびｘ線出力、大気（例えば、アンテナ仰角、パス長等）を通過する上空波の経路および／または動作周波数によって異なる。他の攪乱には極冠吸収イベントを含み得て、これは太陽フレアによって冬の極地で生じる出来事であり得て（例えば、白夜地帯）強い太陽フレアがＤ領域イベントを夜に生成し得る。当該影響は極地の周囲で当該イベント中にメッセージを中継することによって避けることができ得る。電離層嵐は太陽風の構成の特性を変化させる太陽イベント（例えば、コロナホール、コロナガスの噴出等）によって生じ得る、電離層は電子密度および／またはＦ２領域の高さの変化を伴う太陽風の変化に対応し得る。当該電離層の嵐は、短い期間だけ電子密度の増加が先行したりしなかったりするが、Ｆ２領域の電子密度が減少することによって特徴づけられる。この減少によって、Ｆ２領域で屈折し得る最高周波数、最大使用可能周波数を低減させる。さらに、これらの出来事の間Ｆ２領域の高さが高くなるので、上空波によってカバーされるパス長が変化し得る。これらの嵐は、嵐からより多くの影響を受ける高緯度地方では何日も続くことがある。これらの嵐は長い期間続くことが有り、この間は低動作周波数を使用することが要求され得る。
いくつかの場合には、トランシーバ（複数）の送信バンド幅は、３ｋＨｚから１５ｋＨｚ等の間のバンド幅を選択することで調節可能であり得る。さらに、変調は１つ以上の変調タイプから選択し得て、それらには二相位相変調方式（ＢＰＳＫ）、四相位相変調方式（ＱＰＳＫ）等が含まれる。図５に、いくつかの実装形態に使用され得る図示されたＨＦラジオ波増幅器５００、５５０を示す。例えば、増幅器５００（例えば、線形増幅器）は、効率、信頼性および／または１つ以上の他の要因に基づいて選択し得る。いくつかの場合には、図示された増幅器はＭＯＳＦＥＴ、ＢＪＴ、およびＩＧＢＴ技術を含むように設計され得て、デューティサイクルが１００％まで使用して動作させることができる。いくつかの場合には、当該増幅器は１つ以上の変調モードで動作することができ得て、それらには周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）、オーディオ周波数シフトキーイング（ＡＦＳＫ）、およびＰＳＫモードの動作を含む。図６Ａおよび６Ｂは、いくつかの実装形態で使用し得るＨＦラジオ波通信のための図示されたアンテナシステム６００、６５０を示す。図示された実施形態によれば、アンテナはゲインが約８ｄＢｉのマルチエレメント八木タイプアンテナであり得て、アンテナフィードはＲＧ２１３／Ｕ１．０８ｄＢ／１００’減衰の１５０’を使用して定義され得る。いくつかの場合には、アンテナサポート構成は、すでに存在している構成またはカスタムデザインされた構成であり得る。図示された実施例では、アンテナはサポート構成の上に配置され得て、自己支持格子タワーでおおよそ８０インチの高さである。いくつかの場合には、アンテナの移動および／または仰角の調節（例えば、アンテナ２４１、２５１等）は、送信周波数の決定に応答して、コントローラ２４３および／またはコントローラ２５３等のコンピュータデバイスによって生成された制御信号に応答して自動的に調節され得る。
図７および８の図示されたチャートは、特定の実施形態による図示されたシステムのラジオ波伝搬信頼性の時間経過を示す。いくつかの場合には、ＥＲＰの演算は初期送信電力である約２７ワット（１４．３１ｄＢｗ）を使用して演算され得て、フィーダーライン損失は１．６２ｄＢであり得て、アンテナゲインは８．３６ｄＢｄであり得る。演算されたＥＲＰは、ＥＲＰ＝１４．３１−１．６２＋８．３６＝２１．０５ｄＢＷ（１２７ワット）であり得る。長距離範囲の通信リンクの信頼性を改善するためには、送信電力は１００ワット以上に増加させる必要があり得ることに注意すべきである。異なる送信電力で比較された図示された図７と図８では、信号経路の信頼性を予測するために分析される。例えば、これらの図は、通常のリンクで２５ワット対１００ワット送信電力を使用した場合の図示されたサンプルの比較が以下に示され、ここで正午近辺のＵＴＣ時間フレームの青丸印で信号経路の信頼性が改善していることがわかる。
図９は、特定の実施形態による遅延を最適化するＨＦラジオ波通信を制御するための図示された方法９００を示す。例えば、９１０において公共アクセス可能なシステム（例えば、金融取引所）は分析し、金融取引所の動向および／または利用に関するメトリクスおよび／または他の分析情報を決定し得て、９２０において、コンピューティングシステムはＨＦデータ通信に影響を及ぼし得る１つ以上の条件（例えば、環境、天候、太陽活動等）を決定し得る。いくつかの場合には、９３０のように、データが生成されるべき時刻がモニタされ、または監視され得る。９４０で、少なくとも当該条件および時刻に基づいて、コントローラ２４３は電力レベル、バンド幅、電力レベル、および同類のものを決定し得て、ビジネスユニットネットワーク内のメトリクスおよび／または他の分析情報と通信する。９５０で、システム２００はＨＦラジオステーションを介して、ビジネス通信ネットワーク内で決定されたマーケットデータを通信可能なように構成され得る。
実施形態の形態は、図示された実施形態の形態で説明された。添付された特許請求の範囲および精神の範囲内で、本開示を参考にすることで、さまざまな他の実施形態、修正形態および変形形態を当業者であれば実施可能で有る。例えば、当業者であれば、図示された図の図示されたステップは引用された順番と異なる順番で実施可能で有り、実施形態の形態によれば図示された１つ以上のステップは随意であり得ることを理解できる。
上述の形態のいずれの場合にも、さまざまな特徴が、ハードウェアで、または１つ以上のプロセッサで動作するソフトウェアモジュールで実装可能である。一実施形態の特徴は、他の実施形態のいずれにも適用可能である。
本明細書に開示された方法のいずれかを実行するためのコンピュータプログラムすなわちコンピュータプログラム製品、および、本明細書に開示された方法のいずれかを実行するためのプログラムが記憶されたコンピュータ読み出し可能な記憶媒体も提供され得る。コンピュータプログラムはコンピュータ読み出し可能な記憶媒体に記憶され得るし、または、例えば、インターネットウェブサイトから提供されるダウンロード可能なデータ信号等の信号の形態であり得るし、または他のいずれかの形態であり得る。
疑念を避けるために、本出願は、以下の番号付けされたパラグラフ（以下「Ｐａｒａ」または「Ｐａｒａ」と称する）に記載された主題にまでおよぶ。
Ｐａｒａ１。 低遅延通信ネットワークを介した情報通信方法において、
効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析する工程と、
ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定する工程と、
前記決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間のビジネス情報を通信する工程を含み、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む。
Ｐａｒａ２。Ｐａｒａ１の前記方法において、１つ以上の環境条件を分析する工程は、
特定の日に対する周波数範囲での通信信頼性の予測を受信する工程と、
予測通信信頼性が特定の閾値を超える周波数範囲を決定する工程を含む。
Ｐａｒａ３。Ｐａｒａ２またはＰａｒａ３の前記方法において、送信位置に対応する位置で、前記通信信頼性の予測が営業時間で前記特定の閾値を超える、前記周波数範囲の少なくとも１つの周波数を選択する工程を含む。
Ｐａｒａ４。前記何れかのＰａｒａの前記方法において、前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストされる通信の信号対ノイズ比は特定の値以下である。
Ｐａｒａ５。前記何れかのＰａｒａの前記方法において、前記通信されたビジネス情報は４バイト以下の情報である。
Ｐａｒａ６。低遅延通信ネットワークを介して情報を通信するためのコンピューティングデバイスにおいて、
１つ以上のプロセッサと、
コンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶する少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスを含み、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析するように機能し、
ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定し、
前記決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間でビジネス情報を通信するように機能し、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む。
Ｐａｒａ７。Ｐａｒａ６の前記コンピューティングデバイスにおいて、
入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースを含み、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークで使用されるアンテナの仰角を特定し、
前記特定された仰角に前記アンテナを位置させるために、前記Ｉ／Ｏインターフェースを介して、コマンド信号を前記アンテナに出力するように機能する。
Ｐａｒａ８。Ｐａｒａ６または７の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
特定の日に対する周波数範囲での通信信頼性の予測を受信し、
予測通信信頼性が特定の閾値を超える周波数範囲を決定するように機能する。
Ｐａｒａ９。Ｐａｒａ６〜８の何れか一項に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
１００ワットを超えるブロードキャスト電力で、前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してメッセージをブロードキャストするためのコマンドを生成するように機能する。
Ｐａｒａ１０。Ｐａｒａ６〜９の何れか一項に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストするためのデータ格納庫を生成するように機能し、前記データ格納庫は８バイト以下のデータを有する。
Ｐａｒａ１１。高周波数（ＨＦ）ネットワークを介してメッセージを通信するための通信システムにおいて、
コンピューティングデバイスはプロセッサと非一時的なメモリデバイスを含み、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析するように機能し、
ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定し、
前記決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間でビジネス情報を通信するように機能し、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む。
Ｐａｒａ１２。 Ｐａｒａ１１の前記通信システムにおいて、
第１のトランシーバと、
前記第１のトランシーバと電気的に結合する第１のアンテナとを含み、前記第１のトランシーバは、送信電力が少なくとも２５ワットで、前記ＨＦラジオ通信ネットワークによって、前記第１のアンテナを介して、メッセージをブロードキャストする。
Ｐａｒａ１３。Ｐａｒａ１２の前記通信システムにおいて、
前記第１のトランシーバから地理的に異なる位置にある第２のトランシーバと、
前記第２のトランシーバと電気的に結合する第２のアンテナを含み、前記第２のトランシーバは、前記第２のアンテナを介して、前記ＨＦラジオ通信ネットワークによって伝送された前記メッセージを受信し、および、前記レシーバは信号対ノイズ比が２０ｄＢ未満の信号を検出できる。
Ｐａｒａ１４。Ｐａｒａ１１〜１３のいずれか一項に記載の前記通信システムにおいて、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストするためのデータ格納庫を生成するように機能し、前記データ格納庫は８バイト以下のデータを有する。
Ｐａｒａ１５。Ｐａｒａ１〜１４のいずれか一項に記載の前記通信システムにおいて、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークで使用されるアンテナの仰角を特定し、
前記特定された仰角に前記アンテナを位置させるために、前記Ｉ／Ｏインターフェースを介して、コマンド信号を前記アンテナに出力するように機能する。
本願は、２０１４年１２月１２日に提出された米国仮特許出願番号第６２／０９１，３１４号および２０１５年１２月１１日に提出されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０６５３６８号の優先権の利益を主張し、その全体を参照して本願に組み込む。
金融市場または金融取引所は、公共で入手可能なマーケットデータをインターネット等の公衆通信回線で提供し得る。多くの場合に、ビジネス組織は１つ以上の金融市場を分析し、彼らのビジネス事業に有利なメトリクスを決定する。この情報は時間が重要であり、異なる地理的な位置に配置され得るコンピューティングシステム間で通信する場合には、１つ以上の情報源の遅延に影響され得る。このようなことから、最少の遅延でスピードが重要である情報を通信する方法を決定することが望ましい。
高周波数（ＨＦ）ラジオ通信は、ラジオ周波数（ＲＦ）電磁波を介して音声および／またはデータ通信のために使用されてきた、その周波数はラジオ波周波数の短波バンドにある約３ＭＨｚから３０ＭＨｚである。例えば、これらのＨＦ周波数での当該通信は短波ラジオ通信ともよく称される。ＨＦバンドのラジオ波は電離層で送信ラジオ波が反射されることによって、長距離通信のためによく使用され得る。
通常、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、電子データの長距離範囲の送信を提供するために使用され得る。より詳細には、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、リスクまたは他の当該内部ビジネスプロセスを管理するために、ビジネス組織によって内部的に使用され得るメトリクスおよび分析情報に相当する情報を通信するために使用され得る。例えば、図示されたビジネス組織は、同一組織の提携する研究機関、技術機関、および投資会社にサービスを提供し得る。このように、図示された研究および技術機関は、リスクを管理するために、内部の所有権があるメトリクスおよび分析情報を改良し得る。図示された送信システムは、組織内の所有権があるメトリクスおよび分析情報を効率的に通信するために、特定の実施形態によって改良され得る。明確にするために、送信システムは、為替相場に起因し得るいずれかの取引情報を含む株式市場または金融派生商品市場によって提供される公共で入手可能な情報を通信するためには使用され得ない。
いくつかの場合には、送信システムは範囲３〜３０ＭＨｚの中の４つの要求される周波数バンドの１つを送信するように構成される１つ以上のラジオステーションを含み得る。これを実施する場合には、少なくとも一部が上空を覆う電離層の伝搬条件に基づいて決定されて、単一周波数のみがどの時点においても使用され得る。このように、図示されたシステムは、１つ以上の環境、大気圏および／または太陽条件を監視し、必要があれば、周波数をスイッチするか否かを決定する。多くの場合に、当該ラジオステーションは、無指向性の送信には使用されず、むしろ指向性の送信に使用され得る。例えば、図示されたテストセットアップでは、ラジオステーションは、真北から方位方向５４度を通常指すように構成され得る。
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、高周波数ラジオバンドの狭バンド幅チャンネルで低遅延データ通信を実現するための新規な方法の調査とそれに引き続く開発を含む。通信プロトコルスタックが設計され、変調と符号化が備えられ、スループットおよび信頼性等の他のパラメータにわたって遅延が最適化される。結果として得られるデータ通信システムは、長距離にわたって低遅延ＨＦ通信が可能になり得る。いくつかの実装形態では、低遅延ＨＦ通信によって最適化された遅延が達成可能になるので、通信システムで経験される遅延は、ラジオ波伝搬遅延の物理的限界にできるだけ近づくことが可能になる。
いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信を介して、パブリックシステムに関連するメトリクスを決定し、ビジネス組織内のメトリクスと通信する図示されたシステムを示す。 いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信ネットワークを介して、ビジネスメトリクスと通信するための別の図示されたシステムを示す。 いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信のために使用され得る、図示されたソフトウェア定義ラジオ（ＳＤＲ）を示す。 いくつかの実装形態による、ＨＦラジオ波通信のために使用され得る図示されたＨＦラジオ波トランシーバを示す。 いくつかの実装形態による、使用され得る図示されたＨＦラジオ波増幅器を示す。 いくつかの実装形態による使用され得るＨＦラジオ波通信のための図示されたアンテナシステムを示す。 いくつかの実装形態による使用され得るＨＦラジオ波通信のための図示されたアンテナシステムを示す。 特定の実施形態の図示されたシステムによる、時間経過によるラジオ波伝搬信頼性に対応する図示されたチャートを示す。 特定の実施形態の図示されたシステムによる、時間経過によるラジオ波伝搬信頼性に対応する図示されたチャートを示す。 特定の実施形態による遅延を最適化するＨＦラジオ波通信を制御するための図示された方法を示す。
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、高周波数ラジオバンドの狭バンド幅チャンネルで低遅延データ通信を実現するための新規な方法の調査とそれに引き続く開発を含む。通信プロトコルスタックが設計され、変調と符号化が備えられ、スループットおよび信頼性等の他のパラメータにわたって遅延が最適化される。結果として得られるデータ通信システムは、長距離にわたって低遅延ＨＦ通信が可能になり得る。いくつかの実装形態では、低遅延ＨＦ通信によって最適化、または、ほぼ最適化された遅延が達成可能になるので、通信システムで経験される遅延は、ラジオ波伝搬遅延の物理的限界にできるだけ近づくことが可能になる。
図１は、いくつかの実装形態による、パブリックシステムに関連するメトリクスを決定し、ＨＦラジオ波通信を介してビジネス組織内のメトリクスと通信するための図示されたシステム１００を示す。いくつかの場合には、大きなシステムは、金融ネットワークコンピューティングシステム、金融取引所および／または同類のもの等の公共的にアクセス可能なコンピューティングシステム（例えば、パブリックシステム１１０）を含む公衆通信回線１０７を含み得る。このパブリックシステム１１０は、パブリック、ビジネス組織および／または同類のもののメンバーが商品、サービス、および／または金融商品を売買できる場所である市場を含み得る。市場の一部として、パブリックシステムは、一般にパブリックにマーケットデータ１２０を提供し、過去、現在を補助および／または反映し、および／または未来の市場の関与を推測する。上述したように、ビジネス組織は、パブリックシステム１１０の動作を監視および／または分析することを望み得る。例えば、ビジネス組織はネットワーク（例えば、ビジネス組織ネットワーク１０３）を提供し得て、生成を促進し、および／またはメトリクス通信を促進し、および／またはビジネス組織、例えば、金融市場をより理解できるようにする分析を促進する。
多くの場合に、ビジネス組織は、２つ以上の異なるサイトでメトリクスおよび他の分析情報を生成および／または使用し得る。例えば、ビジネス組織は第１の金融市場の近くの第１の地理的位置に第１の施設を持ち、第２の金融市場の近くの第２の地理的位置に第２の施設を持ち得る。いくつかの場合には、ビジネス組織は中央位置で中央コンピューティングシステム１６０を使用するなどして１つ以上の金融市場のメトリクスを処理および／または分析し得て、さらにメトリクスおよび／または分析情報を分析する。場所間の情報を伝送する場合に、ビジネス組織は、データ通信に関する１つ以上の変数を最適化することを望み得て、それらは通信速度、スループット、データ精度、および／または同類のものを最適化する等である。いくつかの場合には、ビジネス組織のネットワーク１０３内で通信され得る情報の速度は、１つ以上の競合相手に対して当該ビジネス組織にアドバンテージを与える。このように、ビジネス組織は、選択された通信方法で遅延を最適化する等によって、他の通信パラメータに優先して速度を強調することを望み得る。例えば、本明細書に記載される実施形態によれば、ＨＦラジオ通信ネットワークはデータが（例えば、最少遅延、９６００ボー、４８００ボー、２４００ボー、１２００ボー等）で通信できる速度のために選択され得て、一方で他の通信パラメータであるスループット（例えば、１６バイト、８バイト、１バイト等のデータ長）および／または信頼性等が重視されない。図示された実施例では、ＨＦ通信ネットワークは、アンテナ１４１、１５１を介して情報を第２のＨＦ周波数ラジオステーション１５０に少なくとも送信するために使用され得る少なくとも１つのＨＦラジオステーション１４０を含み得る。いくつかの場合には、データ通信レートは、最大可能データレート、時刻、信号強度、信号信頼性、および／または、伝送されるべきデータ長等の１つ以上の他の変数の関数として決定され得る。例えば、実際のデータレートは（最大データレート）＊信号信頼性（％）であり得て、演算された信号信頼性７８％で最大可能ボーレートの７５％近辺になり得る
図２は、いくつかの実装形態によるＨＦラジオ波通信ネットワークを介して、ビジネスメトリクスと通信するための別の図示されたシステム２００を示す。図１によれば、公衆通信回線１０７は、マーケットデータ２２０を投資家、機関投資家、メディアの支局および同類のものに通常は提供する金融市場２１０を含み得る。ビジネス組織は、２つ以上の地理的位置２０１、２０２間で情報を通信するためにビジネス組織ネットワーク１０３を使用し得る。いくつかの場合には、地理的な位置２０１、２０２の少なくとも１つは、金融市場２１０の近くに位置し得る。いくつかの場合には、ビジネス組織ネットワークは、複数の金融市場および／または他の場所のそれぞれの近くの異なるビジネス施設を含み得る。例えば、ビジネス組織は、２、３例を挙げるとロンドン、フランクフルト、東京、ニューヨークおよびシカゴにある金融市場の近くの施設を含み得る。ビジネス組織は、１つ以上のデータ処理コンピュータシステム１３０、１６０も含み得て、それらは１つ以上の金融市場の動向を分析するために使用され得て（例えば、分析コンピューティングシステム１３０）および／または当該分析によって生成されたメトリクスを処理するために使用され得る（例えば、中央コンピューティングシステム１６０）。
いくつかの場合には、分析コンピューティングシステムは、データ収納場所１３２、１つ以上のコンピューティングデバイス１３４（例えば、サーバ、ワークステーション等。）および／または１つ以上のユーザーインターフェイスデバイス１３６を含み得る。いくつかの場合には、データ収納場所はインストラクションを記憶するように構成され得て、１つ以上のコンピューティングデバイス１３４によって実行されると金融市場の活動および／または動向を分析するように機能する。例えば、コンピューティングデバイス１３４は、金融市場に関するリスクを演算および／または低減し、金融機関にとって有益なメトリクスを生成するように構成され得る。いくつかの場合には、メトリクスおよび／または他の分析は、データ収納場所１３２または他の同様のデータ記憶デバイスに局所的に記憶され得る。いくつかの場合には、ユーザがプログラムし、ユーザーインターフェイスデバイス（複数）１３６を介して金融市場の動向の分析をし得る。いくつかの場合には、ユーザは分析コンピューティングシステム１３０を、メトリクスを、ＨＦラジオ通信システム等の通信ネットワークを介して中央コンピューティングシステム１６０等の１つ以上の異なるコンピューティングシステムと通信するように構成することができる。
例えば、システム２００の図示されたＨＦラジオ通信システムは、第１のＨＦラジオステーション１４０およびそれに関連するアンテナ１４１、並びに、第２のＨＦラジオステーション１５０およびそれに関連するアンテナ１５１を含み得る。ＨＦラジオステーション１４０、１５０は同一および／または類似のコンポーネントを含み得て、それらは変調器／復調器２４２、２５２、１つ以上の増幅器２４４、２５４（例えば、線形増幅器等。）、並びに、トランスミッター２４７、２５７およびレシーバ２４９、２５９の両方を含み得るトランシーバ２４６、２５６である。いくつかの場合には、ラジオステーションの１つ以上はサブセットの機能を有していてもよく、例えば送信ステーションのトランスミッターおよび受信ステーションのレシーバだけを含む。いくつかの場合には、ソフトウェアで定義されるラジオ２４１、２５１が、ＨＦラジオ通信システムによって、地理的領域２０１、２０２間のデータ通信を補助するために使用され得る。
上述したように、ＨＦラジオ通信システムの動作（例えば、通信ＨＦ信号の伝搬）は多くの要因によって異なり、とりわけそれらには気象条件（例えば、雨、雪、日光等。）、環境条件（例えば、ダスト等。）、および／または太陽活動（例えば、太陽風、太陽の黒点等。）が含まれ得る。他の要因には、時刻、送信または受信ステーションが日光に晒されているか日陰にあるか、トランスミッターまたはレシーバが太陽の明暗界線（例えば、夜と昼の間の薄明期間）に近いか否か、現在の季節、黒点周期、他の太陽活動および／または極光活動が存在するか否かが挙げられ得る。いくつかの場合には、ＨＦ通信分析システム２８０、２９０は、それぞれＨＦラジオステーション１４０、１５０を制御するコントローラ２４３、２５３の動作を制御するように使用され得る。いくつかの場合には、ＨＦ通信分析システム２８０、２９０は、天候および／または環境条件、太陽活動、時刻、および／または他の要因を監視し、ＨＦラジオ波通信の物理的限界に対応する物理的伝搬遅延または近傍の遅延で、通信ネットワークの遅延を最適化するように制御ストラテジーを決定する。いくつかの場合には、制御ストラテジーには、上述の要因の１つ以上に基づいて通信するための、通信システムの効果的ラジオ電力（ＥＲＰ）量の決定、バンド幅の決定および／またはＨＦラジオ周波数バンド内のバンドの選択が含まれ得る。いくつかの場合には、ＨＦラジオ周波数バンド内の選択バンドは、約３ＭＨｚ〜約２１ＭＨｚの範囲等のＨＦラジオバンド内の周波数のサブセットに限定され得る。
図３は、いくつかの実装形態による、ＨＦラジオ波通信のために使用され得る図示されたソフトウェア定義ラジオ（ＳＤＲ）３００、３５０を示す。いくつかの場合には、図示されたＳＤＲは、上述したＨＦ範囲を含む周波数範囲で、ラジオ信号を通信（例えば、送信および／または受信）するように構成し得る。例えば、ＳＤＲは、周波数約１０ｋＨｚから１ＧＨｚで通信することができ得る。いくつかの場合には、トランシーバは半二重および／または全二重通信モードで動作させることができる。ＳＤＲは１０百万サンプル／秒で動作することができ得て、ここでサンプルには８ビット直交サンプルを含み得る。ＳＤＲは１つ以上の異なるラジオ通信プロトコル（例えば、ＧＮＵラジオ、ＳＤＲ＃等）と互換性があり得る。いくつかの場合には、メッセージプロトコルサイズは、１５バイト（例えば、１５バイト、８バイト、４バイト等。）以下のデータサイズに制限され得る。いくつかの場合には、トランスミッターおよび／またはレシーバはソフトウェアで構成されてもよい（例えば、ゲイン、ベースバンドフィルター等。）。いくつかの場合には、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）は、特定の閾値（例えば、２２ｄＢ、２０ｄＢ等。）より大きくてもよい。ＳＤＲに利用されるハードウェアおよび、またはソフトウェアはオープンソースまたは所有権があるものであり得るし、またはオープンソースおよび／または所有権があるコンポーネントの組み合わせであり得る。ＳＤＲは、１つ以上のデバイスと同期するためにＧＰＳ安定化クロックを含み得る。いくつかの場合には、例えば、同期信号（例えば、タイムパラメータ、ステータスバイト、ハンドシェークビット等。）は通信情報の一部として送信サイトと受信サイトの間で通信され得る。他の場合には、ＳＤＲは、システム２００と同期クロックを受信／提供するために１つ以上のクロック入力／出力を含み得る。ＳＤＲは、システムの他のコンポーネントとの通信を補助する１つ以上のＩ／Ｏポートも含み得て、ここで当該Ｉ／Ｏポートは、１つ以上のＵＳＢポート、ＲＳ−４２２ポート、ＲＳ−２３２ポート、ＲＳ−４８５ポート、および／またはカスタムピンヘッダー、および／または同類のものを含み得る。
図４は、いくつかの実装形態による、ＨＦラジオ波通信のために使用され得る図示されたＨＦラジオ波トランシーバを示す。いくつかの場合には、図示されたトランシーバは送信電力の範囲が約１０ワットから約１００ワットを超えるように構成することができ得る。いくつかの場合には、トランシーバは８ｋＷＥＲＰを超え得る大送信電力範囲または３ｋＷＥＲＰ未満の小送信電力範囲で動作し得る。いくつかの場合には、送信周波数は約５ｋＨｚ〜約３０ＭＨｚの範囲であり得る。例えば、送信周波数は１つ以上の周波数の範囲の中で動作するように構成することができ、その範囲は例えば約５０００〜１００００ｋＨｚ、１００００〜１２０００ｋＨｚおよび１２０００〜１８０００ｋＨｚおよび２００００〜２３０００ｋＨｚである。例えば、これらの４つの図示された周波数範囲は通常の長距離範囲通信のために電離層の伝搬条件を変更し調節するために必要となり得る。いくつかの場合には、送信周波数は決定された最大使用可能周波数と最小使用可能周波数の範囲内で選択され得て、トランシーバとレシーバ間の送信経路に沿った１つ以上の環境、大気圏、および／または他の条件によって異なる。
ラジオ波は地上波通信で地表近くを伝搬し得るし、または上空波として電離層に向かって送信し得る。電離層はＨＦラジオ波の伝搬に影響を与える１つ以上の領域を有し得て、それらはいわゆるＤ領域、Ｅ領域、Ｆ１領域およびＦ２領域と呼ばれる。Ｅ、Ｆ１、およびＦ２領域は、波が地球に向かって伝搬して戻ってくるようにＨＦ波を屈折させ得る。Ｄ領域および／またはＥ領域は送信中、特に日中にＨＦ信号の少なくとも一部分を吸収および／または減衰させ得る。夜中には、Ｆ２領域は、夜中の通信でＨＦ波に影響を及ぼす唯一の電離層領域である。冬の太陽活動極大期には、Ｆ１およびＦ２領域は一緒になってＦ領域を形成し得る。Ｆ２領域は一日２４時間存在し、最も高い高度にあるので、最少量のホップ数で長距離通信経路が可能になりＨＦ範囲の高周波数を通常は屈折させる。
電離層の条件は、太陽周期、季節、使用される上空波経路等の一日、一週間、一月、一年等にわたって複数の条件が存在し、および一日の間に存在する１つ以上の他の条件によっても変化する。Ｅおよび／またはＦ１領域で屈折され得る周波数は冬よりも夏の方が高い周波数であり得るが、Ｆ２領域で観測される変動は、春分秋分（例えば、３月、９月）の近くでより多く公表される。さらに、太陽活動極小期の近くでは夏の日中周波数は冬場よりも大きくなり得る。しかしながら、太陽活動極大期では、冬の周波数は夏の周波数よりも大きくなる傾向がある。ＥおよびＦ２領域から垂直に屈折した高周波数に観測され得る変動は正午に観測され得る、例えば、昼半球と午前零時、例えば、夜半球の磁気赤道と両極の間である。例えば、日中、緯度が高くなると太陽放射はより斜め上から大気を照射するので、緯度が高くなると放射強度および自由電子密度の生成が減少する。しかしながら、Ｆ２領域周波数は、磁気赤道の南北おおよそ１５度から２０度がピークである。これは、これらの緯度では赤道での電流と磁場の相互作用によって電子濃度の増加が引き起こされるからである。
日変動も観測され得る。例えば、日の出には太陽放射は電離層に電子を生成するので、ＥおよびＦ１領域ではＨＦ上空波を屈折し始め、および、高周波数はＦ２領域で支持され得る。太陽放射のピークのために、最大周波数は正午近くに観測され得て、ここで電離層の条件は、周波数を少しずつ低下させ得る。
上空波経路を使用しＤ領域を伝搬するＨＦ信号は昼半球を通過し、太陽のｘ線フラックスに比例し得る。したがって、太陽活動極大期には減衰が最大になり、そして、上空波屈折点は太陽直下領域（すなわち、正午経度、夏半球）の近くになる時である。Ｄ領域による吸収は夏が最大であり得るが、吸収は冬の一日の間でも変則的に高くなり得る。昼半球を通過する上空波通信経路を使用する低周波数は高周波数よりもより大きく減衰する。当該経路の低周波数は通常信号強度が低減し、当該信号が受信システムで検出される可能性が低減する。さらに、完全に夜半球にある上空波経路はＤ領域で減衰しないので、使用可能バンドの低周波数の信号強度を改善する。太陽活動極大期の周辺では、大きな太陽フレアがより頻繁に発生する可能性があるのでＤ領域を強くイオン化し、昼半球を伝搬するＨＦ上空波の吸収を吸収がさらに増加する。
「フェードアウト」と称し得る太陽フレア後のＨＦ上空波の吸収が増加し、同時により低い周波数で多く減衰し、フレア以前の信号強度に戻るには長い時間がかかる。フレアの期間と強度によるが、フェードアウト期間は約１０分から数時間の間で変化し得て、通常は約２０分である。大きなフレアは全ＨＦバンドに影響を及ぼす可能性が高い。
スポラディックＥは、約９０から１４０ｋｍの範囲の高度で発生し得る、すなわち、Ｅ領域高度である。通常のＥ領域は太陽ＥＵＶ放射によって制御されているが、スポラディックＥはウィンドシア、メテオールおよび同類のものの結果である。Ｅ領域は昼半球を通過するＨＦ上空波によって非常に重要であり得る。スポラディックＥは、昼間あるいは夜間に形成され得るし、数時間あらわれてから消滅し得る。スポラディックＥの水平方向への広がりは数十キロから数百キロオーダーにも及び得て、垂直方向は数キロメータである。Ｅ領域の電子密度は朝の時間帯に増加し、午後の時間帯に減少する。スポラディックＥは同一高度で発生するが、Ｅ領域よりも電子密度が遥かに大きくなり得て、時には、Ｆ領域よりも大きくなる。当該高電子密度によって、スポラディックＥは非常に高い周波数を屈折させることができる。いくつかの（例えば、鋭角）経路では、高電子密度のスポラディックＥは高いＦ領域よりもラジオ波を屈折させ得る。このことによって上空波の電波到達範囲位置とサイズが変更され得る。いくつかの場合には、スポラディックＥ層は部分的に透過し、および／または、ラジオ波の送信はＦ領域または地上に到達し得る（下方向波の場合）、他の場合にはスポラディックＥは（その上下どちらでも）全ての波エネルギーを屈折させ得る。一部が透過しているスポラディックＥ層は、層が発達するにつれて弱いすなわちフェーディング信号となり得る（図１．９）。レシーバサイトへの送信は、スポラディックＥがＦ領域（上方伝播波）または地上（地上への戻り波）を遮る場合には、斜めの経路では完全にブロックされ得る。
ＨＦ信号は、トランシーバからレシーバへ地上波を含む複数の方法で通信され得る、例えば、地上の近くでは近距離であり、地上では１００ｋｍまで、水上では約３００ｋｍまで伝播し得る。直接すなわち見通し内波は、ターミナル間の分離距離、周波数および極性によって異なるが地球で反射された波と干渉し得るが、上空波は全ての距離で電離層によって屈折され得る。
電離層を通過するラジオ信号の別の形態ではラジオ信号は１つのモードで円偏光し得てこれはＯモードと呼ばれ、普通の光線は一方向に回転し、および他のＸモードである異常光は反対の方向に回転する。当該光線は、周波数によって非常に異なる経路を取り得る。プラズマに関する磁場の主な効果はプラズマ複屈折し、それは同時に２つの屈折率を有することを意味する。いくつかの場合には短波バンドの高周波数端では、これらの光線の経路は非常に類似する。低周波数端では異なる。結論として円偏光受信アンテナを使用して信頼性がある長距離通信範囲を確立できるという大きな利益がある。いくつかの場合には当該アンテナが使用される。
使用可能な周波数範囲はＭＵＦからＬＵＦの周波数範囲として定義され得て、時間と共に変化する。特定の時間の同一スカイ経路に対しては、高周波数は低周波数よりもよく伝播し得る。これらの低周波数は通常低高度の電離層によって屈折する。特定の時間に上空波経路を伝搬し得る最も低い周波数は、Ｄ領域のイオン化に影響を受ける。Ｄ領域イオン化の変動によってこの最も低い周波数は時間と共に変化する。上空波がＤ領域を伝搬するたびに信号強度は低下する。さらに、信号減衰は低周波数でより大きいが、夜半球の中に完全に入る上空波経路ではＤ領域によって影響を受けないのでＨＦバンドの最も低い周波数を使用し得る。
ホップ距離とは、上空波が地上を離れ、電離層によって屈折され、地上に戻ってくるまでの地上からの距離である。ホップ距離の上限は、電離層の高さと地球の曲率によって設定される。０度仰角（水平）の場合には、Ｅ領域とＦ領域の高さは、それぞれ１００ｋｍと３００ｋｍであり、最大ホップ距離は２０００ｋｍ（Ｅ領域）と４０００ｋｍ（Ｆ領域）である。同一電離層の高さに対しては、仰角４度で最大ホップ距離は１８００ｋｍ（Ｅ領域）と３２００ｋｍ（Ｆ領域）に低減する。送信アンテナと受信アンテナとの距離がこれらの最大ホップ距離よりも遠い場合には、１ホップよりも多いホップが必要となり得る。例えば、距離が６１００ｋｍの場合には、Ｅ領域で少なくとも４ホップ、および、Ｆ領域で２ホップが必要となる。通常、アンテナ仰角が大きい場合にはより多くのホップが必要となり得る。一方、パス長は、２つのトランシーバ間の地上での距離である。
昼半球を通過するＨＦ上空波はＥまたはＦ領域によって屈折し得る。さらに、Ｆ領域を介する伝搬経路の仰角は、Ｅ領域を介する伝搬経路の仰角と類似し得る（例えば、Ｆ領域で２ホップおよびＥ領域で３ホップ）、いくつかの場合には、Ｅ層のスクリーニングが発生する場合もあり得る。動作周波数が十分に低い場合には、当該信号はＥ領域を介して伝搬し、十分に高い信号の場合にはＥ領域を突破しＦ領域で伝搬する。Ｆ領域を介する伝搬は、特に長い経路では、通常、信号強度がより大きいので通常は好ましい。例えば、選択周波数が２ホップＥモードのためのＥ領域最大使用可能周波数（ＥＭＵＦ）以下の場合、上空波はＥ領域を介して伝搬する（当該波はＦ領域からスクリーニングされているとする）。当該波はＤ領域を４回伝搬し、地上を一回反射するので、エネルギーを失う。当該波は低動作周波数なのでＤ領域でより多く吸収されもする。しかしながら、選択周波数が２ホップＥモードのためのＥＭＵＦ以上であり、１ホップＦモードのためのＦ領域最大使用可能周波数（ＦＭＵＦ）以下である場合には、当該波はＥ領域を突破しＦ領域で伝搬する。当該波はＤ領域を２回伝搬するのでエネルギーを失う。
同一の場所にないトランシーバに対しては、電離層を介したＨＦ波の伝搬を評価するために、少なくとも３つの独立変数が考慮され得る、それらは周波数、範囲（例えば、パス長）および／またはアンテナ仰角を含み得る。いくつかの場合には、仰角が固定される場合には、周波数がＭＵＦに近づいて増加するにしたがって、当該波は電離層で屈折する場所が高くなり得て、大気圏距離が大きくなり得る。アンテナの特定の仰角に対応するＭＵＦでは、最大範囲に到達し、周波数がＭＵＦを超えると電離層を通過してしまう。ある場合には、パス長が固定されている（例えば、送信トランシーバと受信トランシーバが固定位置である）と、周波数がＭＵＦに向かって大きくなるにつれて、ＨＦ波はより高い電離層で屈折し得る。地面を横切る固定長を維持しようとすると、周波数が増加するにつれて仰角を大きくしなければならない。最大使用可能周波数で、「臨界仰角」に達する、特定の周波数に対するこの臨界仰角は最大仰角（ＭＥＡ）である。特定の周波数でＭＥＡを超えて仰角が大きくなると、信号は電離層を突き抜ける。さらに、最大使用可能周波数を超える周波数および／または仰角が臨界仰角またはそれを超える場合には、ＨＦ信号は電離層を突き抜けて反射して戻ってこない。仰角が低減すると、固定周波数では、パス長が増加する。同様に、仰角が大きくなると、ＨＦ信号は高い電離層で屈折されてパス長は低減する。送信アンテナの上空の電離層に垂直に送信されてＨＦ信号が戻ってくる場合には、スキップ距離はない、すなわち送信アンテナの周囲にはスキップゾーンが存在する。しかしながら、波がトランスミッターの上空の電離層を突き抜けると、その場合には仰角が増加するにつれて、当該範囲は低減する。ある仰角で、この周波数に対する臨界仰角に到達し得る。この臨界仰角よりも大きい仰角で、ＨＦ信号は電離層を突き抜け、上空波も地上波も伝搬できない領域となる、この領域はスキップ距離あるいはスキップゾーンと呼ばれる。上空波を介したスキップソーンへの通信は低周波数の使用によって可能となり得る。
トランスミッターに関するスキップソーンは、季節、太陽活動または他の当該条件によって毎日異なり得る。いくつかの場合には、スキップソーンは昼半球、太陽活動極大期および／または太陽昼夜平分時の周辺時期に小さくなり、それは、この時期に電離層が弱くなり、高周波数が屈折され得るからである。夜間、太陽活動極小期、および／または電離層が弱い他の期間では、これらの高周波数は同一アンテナ仰角で電離層を突き抜け得るので、スキップソーンが大きくなる。スキップソーンの外側エッジでは、信号強度が大きく変化する。例えば、受信アンテナがスキップソーンから上空波の電波到達範囲に移動し、送信アンテナが移動すると信号強度は突然に大きくなり得る。いくつかの場合には、側面散乱によって、いくらかの上空波が山または他の地形等の障害物のためにスキップソーンへ伝搬し得る、スキップソーンの外側では上空波は当該領域に反射し得る。
ＨＦ周波数範囲（例えば、約２７ＭＨｚから約３０ＭＨｚ）内の高周波数では、当該周波数は見通し内通信のために使用し得る。当該マウンティングアンテナの場合にはできるだけ高く、障害物（例えば、丘、高層ビル等。）が無いことが望まれ得る。いくつかの場合には、当該通信は長距離にわたってリピータステーション（例えば、地上ベース、水上ベース等）によって中継され得る。太陽活動および／または激しい雷雨の影響はこの範囲で最小化され得るが、他のユーザにとっては特に人口密度が高い領域で干渉が生じ得る。ＶＨＦバンドの２７ＭＨｚおよび低周波数では、時々、通常の見通し内限度を超えて、長距離を伝搬し得る。例えば、太陽活動極大期の近くおよび／または日中には、電離層のＦ領域は２７ＭＨｚ以上で長距離範囲の上空波通信をしばしば支持し、スポラディックＥ層は２７ＭＨｚ（および低周波数ＶＨＦ）をしばしば屈折させ得て、特に中緯度地方および／または夏の日中に、約５００から１０００海里（９００から１８００ｋｍ）の距離を伝搬する。いくつかの場合には、２７ＭＨｚ（およびＶＨＦ）は数キロメートルの高度での気温の逆転（ダクティング）によって伝搬し得る。このような条件では、波は地球の曲率に沿って気温の逆転によって徐々に曲がる。数百海里の距離がこれらの場合にはカバーされ得る。
いくつかの場合には、太陽および／または大気圏の出来事は、ＨＦ通信に影響を与え得る。当該出来事を予測することは、これらの出来事の影響を最小化するために使用され得る通信周波数、データレート、データ長を決定するために有用であり得る。図示された実施例では、大きな太陽フレア等の日中光のフェードアウト（例えば、突然の電離層の攪乱）はｘ線を放出し得て、電離層のＤ領域のイオン化を増大させ、通常のＨＦ通信減衰よりも大きくなる。フレアが十分に大きい場合には、一定の期間全ＨＦスペクトルが影響を受け得る。当該活動は太陽活動極大期の間に発生し得る。ここで、昼半球を通過するＨＦ経路だけが影響を受け、太陽直下領域に近い屈折点を有する経路が最も影響を受ける。低周波数では減衰が大きいが、最初に影響を受け最後にはリカバーされる。高周波数の場合は特定の太陽フレアの大きさによって異なるが、影響が小さく、使用可能な状態で残り得る。これらの短波フェードアウトは、通常速やかに発現し、すなわち信号強度は短い時間（例えば、秒、分等）で急激に減少し、元に戻るまでに長い時間がかかる。当該条件は数分から数時間続き得る、ここで短波フェードアウトの期間は、特定の太陽フレアの期間およびｘ線出力、大気（例えば、アンテナ仰角、パス長等）を通過する上空波の経路および／または動作周波数によって異なる。他の攪乱には極冠吸収イベントを含み得て、これは太陽フレアによって冬の極地で生じる出来事であり得て（例えば、白夜地帯）強い太陽フレアがＤ領域イベントを夜に生成し得る。当該影響は極地の周囲で当該イベント中にメッセージを中継することによって避けることができ得る。電離層嵐は太陽風の構成の特性を変化させる太陽イベント（例えば、コロナホール、コロナガスの噴出等）によって生じ得る、電離層は電子密度および／またはＦ２領域の高さの変化を伴う太陽風の変化に対応し得る。当該電離層の嵐は、短い期間だけ電子密度の増加が先行したりしなかったりするが、Ｆ２領域の電子密度が減少することによって特徴づけられる。この減少によって、Ｆ２領域で屈折し得る最高周波数、最大使用可能周波数を低減させる。さらに、これらの出来事の間Ｆ２領域の高さが高くなるので、上空波によってカバーされるパス長が変化し得る。これらの嵐は、嵐からより多くの影響を受ける高緯度地方では何日も続くことがある。これらの嵐は長い期間続くことが有り、この間は低動作周波数を使用することが要求され得る。
いくつかの場合には、トランシーバ（複数）の送信バンド幅は、３ｋＨｚから１５ｋＨｚ等の間のバンド幅を選択することで調節可能であり得る。さらに、変調は１つ以上の変調タイプから選択し得て、それらには二相位相変調方式（ＢＰＳＫ）、四相位相変調方式（ＱＰＳＫ）等が含まれる。図５に、いくつかの実装形態に使用され得る図示されたＨＦラジオ波増幅器５００、５５０を示す。例えば、増幅器５００（例えば、線形増幅器）は、効率、信頼性および／または１つ以上の他の要因に基づいて選択し得る。いくつかの場合には、図示された増幅器はＭＯＳＦＥＴ、ＢＪＴ、およびＩＧＢＴ技術を含むように設計され得て、デューティサイクルが１００％まで使用して動作させることができる。いくつかの場合には、当該増幅器は１つ以上の変調モードで動作することができ得て、それらには周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）、オーディオ周波数シフトキーイング（ＡＦＳＫ）、およびＰＳＫモードの動作を含む。図６Ａおよび６Ｂは、いくつかの実装形態で使用し得るＨＦラジオ波通信のための図示されたアンテナシステム６００、６５０を示す。図示された実施形態によれば、アンテナはゲインが約８ｄＢｉのマルチエレメント八木タイプアンテナであり得て、アンテナフィードはＲＧ２１３／Ｕ１．０８ｄＢ／１００’減衰の１５０’を使用して定義され得る。いくつかの場合には、アンテナサポート構成は、すでに存在している構成またはカスタムデザインされた構成であり得る。図示された実施例では、アンテナはサポート構成の上に配置され得て、自己支持格子タワーでおおよそ８０インチの高さである。いくつかの場合には、アンテナの移動および／または仰角の調節（例えば、アンテナ２４１、２５１等）は、送信周波数の決定に応答して、コントローラ２４３および／またはコントローラ２５３等のコンピュータデバイスによって生成された制御信号に応答して自動的に調節され得る。
図７および８の図示されたチャートは、特定の実施形態による図示されたシステムのラジオ波伝搬信頼性の時間経過を示す。いくつかの場合には、ＥＲＰの演算は初期送信電力である約２７ワット（１４．３１ｄＢｗ）を使用して演算され得て、フィーダーライン損失は１．６２ｄＢであり得て、アンテナゲインは８．３６ｄＢｄであり得る。演算されたＥＲＰは、ＥＲＰ＝１４．３１−１．６２＋８．３６＝２１．０５ｄＢＷ（１２７ワット）であり得る。長距離範囲の通信リンクの信頼性を改善するためには、送信電力は１００ワット以上に増加させる必要があり得ることに注意すべきである。異なる送信電力で比較された図示された図７と図８では、信号経路の信頼性を予測するために分析される。例えば、これらの図は、通常のリンクで２５ワット対１００ワット送信電力を使用した場合の図示されたサンプルの比較が以下に示され、ここで正午近辺のＵＴＣ時間フレームの青丸印で信号経路の信頼性が改善していることがわかる。
図９は、特定の実施形態による遅延を最適化するＨＦラジオ波通信を制御するための図示された方法９００を示す。例えば、９１０において公共アクセス可能なシステム（例えば、金融取引所）は分析し、金融取引所の動向および／または利用に関するメトリクスおよび／または他の分析情報を決定し得て、９２０において、コンピューティングシステムはＨＦデータ通信に影響を及ぼし得る１つ以上の条件（例えば、環境、天候、太陽活動等）を決定し得る。いくつかの場合には、９３０のように、データが生成されるべき時刻がモニタされ、または監視され得る。９４０で、少なくとも当該条件および時刻に基づいて、コントローラ２４３は電力レベル、バンド幅、電力レベル、および同類のものを決定し得て、ビジネスユニットネットワーク内のメトリクスおよび／または他の分析情報と通信する。９５０で、システム２００はＨＦラジオステーションを介して、ビジネス通信ネットワーク内で決定されたマーケットデータを通信可能なように構成され得る。
実施形態の形態は、図示された実施形態の形態で説明された。添付された特許請求の範囲および精神の範囲内で、本開示を参考にすることで、さまざまな他の実施形態、修正形態および変形形態を当業者であれば実施可能で有る。例えば、当業者であれば、図示された図の図示されたステップは引用された順番と異なる順番で実施可能で有り、実施形態の形態によれば図示された１つ以上のステップは随意であり得ることを理解できる。
上述の形態のいずれの場合にも、さまざまな特徴が、ハードウェアで、または１つ以上のプロセッサで動作するソフトウェアモジュールで実装可能である。一実施形態の特徴は、他の実施形態のいずれにも適用可能である。
本明細書に開示された方法のいずれかを実行するためのコンピュータプログラムすなわちコンピュータプログラム製品、および、本明細書に開示された方法のいずれかを実行するためのプログラムが記憶されたコンピュータ読み出し可能な記憶媒体も提供され得る。コンピュータプログラムはコンピュータ読み出し可能な記憶媒体に記憶され得るし、または、例えば、インターネットウェブサイトから提供されるダウンロード可能なデータ信号等の信号の形態であり得るし、または他のいずれかの形態であり得る。
疑念を避けるために、本出願は、以下の番号付けされたパラグラフ（以下「Ｐａｒａ」または「Ｐａｒａ」と称する）に記載された主題にまでおよぶ。
Ｐａｒａ１。 低遅延通信ネットワークを介した情報通信方法において、
効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析する工程と、
ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定する工程と、
前記決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間のビジネス情報を通信する工程を含み、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む。
Ｐａｒａ２。Ｐａｒａ１の前記方法において、１つ以上の環境条件を分析する工程は、
特定の日に対する周波数範囲での通信信頼性の予測を受信する工程と、
予測通信信頼性が特定の閾値を超える周波数範囲を決定する工程を含む。
Ｐａｒａ３。Ｐａｒａ２またはＰａｒａ３の前記方法において、送信位置に対応する位置で、前記通信信頼性の予測が営業時間で前記特定の閾値を超える、前記周波数範囲の少なくとも１つの周波数を選択する工程を含む。
Ｐａｒａ４。前記何れかのＰａｒａの前記方法において、前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストされる通信の信号対ノイズ比は特定の値以下である。
Ｐａｒａ５。前記何れかのＰａｒａの前記方法において、前記通信されたビジネス情報は４バイト以下の情報である。
Ｐａｒａ６。低遅延通信ネットワークを介して情報を通信するためのコンピューティングデバイスにおいて、
１つ以上のプロセッサと、
コンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶する少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスを含み、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析するように機能し、
ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定し、
前記決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間でビジネス情報を通信するように機能し、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む。
Ｐａｒａ７。Ｐａｒａ６の前記コンピューティングデバイスにおいて、
入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースを含み、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークで使用されるアンテナの仰角を特定し、
前記特定された仰角に前記アンテナを位置させるために、前記Ｉ／Ｏインターフェースを介して、コマンド信号を前記アンテナに出力するように機能する。
Ｐａｒａ８。Ｐａｒａ６または７の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
特定の日に対する周波数範囲での通信信頼性の予測を受信し、
予測通信信頼性が特定の閾値を超える周波数範囲を決定するように機能する。
Ｐａｒａ９。Ｐａｒａ６〜８の何れか一項に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
１００ワットを超えるブロードキャスト電力で、前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してメッセージをブロードキャストするためのコマンドを生成するように機能する。
Ｐａｒａ１０。Ｐａｒａ６〜９の何れか一項に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストするためのデータ格納庫を生成するように機能し、前記データ格納庫は８バイト以下のデータを有する。
Ｐａｒａ１１。高周波数（ＨＦ）ネットワークを介してメッセージを通信するための通信システムにおいて、
コンピューティングデバイスはプロセッサと非一時的なメモリデバイスを含み、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析するように機能し、
ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定し、
前記決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間でビジネス情報を通信するように機能し、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む。
Ｐａｒａ１２。 Ｐａｒａ１１の前記通信システムにおいて、
第１のトランシーバと、
前記第１のトランシーバと電気的に結合する第１のアンテナとを含み、前記第１のトランシーバは、送信電力が少なくとも２５ワットで、前記ＨＦラジオ通信ネットワークによって、前記第１のアンテナを介して、メッセージをブロードキャストする。
Ｐａｒａ１３。Ｐａｒａ１２の前記通信システムにおいて、
前記第１のトランシーバから地理的に異なる位置にある第２のトランシーバと、
前記第２のトランシーバと電気的に結合する第２のアンテナを含み、前記第２のトランシーバは、前記第２のアンテナを介して、前記ＨＦラジオ通信ネットワークによって伝送された前記メッセージを受信し、および、前記レシーバは信号対ノイズ比が２０ｄＢ未満の信号を検出できる。
Ｐａｒａ１４。Ｐａｒａ１１〜１３のいずれか一項に記載の前記通信システムにおいて、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストするためのデータ格納庫を生成するように機能し、前記データ格納庫は８バイト以下のデータを有する。
Ｐａｒａ１５。Ｐａｒａ１〜１４のいずれか一項に記載の前記通信システムにおいて、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
前記ＨＦラジオ通信ネットワークで使用されるアンテナの仰角を特定し、
前記特定された仰角に前記アンテナを位置させるために、前記Ｉ／Ｏインターフェースを介して、コマンド信号を前記アンテナに出力するように機能する。

Claims (15)

  1. 低遅延通信ネットワークを介した情報通信方法において、
    効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析する工程と、
    ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定する工程と、
    決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間でビジネス情報を通信する工程であって、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む工程を含む方法。
  2. 請求項１に記載の前記方法において、
    １つ以上の環境条件を分析する工程は、
    特定の日に対する周波数範囲での通信信頼性の予測を受信する工程と、
    予測通信信頼性が特定の閾値を超える周波数範囲を決定する工程を含む方法。
  3. 請求項２に記載の前記方法において、
    送信位置に対応する位置で、前記通信信頼性の予測が営業時間で前記特定の閾値を超える、前記周波数範囲の少なくとも１つの周波数を選択する工程を含む方法。
  4. 請求項１に記載の前記方法において、
    前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストされる通信の信号対ノイズ比は特定の値以下である方法。
  5. 請求項１に記載の前記方法において、
    前記通信されたビジネス情報は４バイト以下の情報である方法。
  6. 低遅延通信ネットワークを介して情報を通信するためのコンピューティングデバイスにおいて、
    １つ以上のプロセッサと、
    コンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶する少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスを含み、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析するように機能し、
    ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定し、
    決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間でビジネス情報を通信するように機能し、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含むコンピューティングデバイス。
  7. 請求項６に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、
    入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースを含み、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    前記ＨＦラジオ通信ネットワークで使用されるアンテナの仰角を特定し、
    前記特定された仰角に前記アンテナを位置させるために、前記Ｉ／Ｏインターフェースを介して、コマンド信号を前記アンテナに出力するように機能するコンピューティングデバイス。
  8. 請求項６に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    特定の日の周波数範囲の通信信頼性の予測を受信し、
    予測通信信頼性が特定の閾値を超える周波数範囲を決定するように機能するコンピューティングデバイス。
  9. 請求項６に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    １００ワットを超えるブロードキャスト電力で、前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してメッセージをブロードキャストするためのコマンドを生成するように機能するコンピューティングデバイス。
  10. 請求項６に記載の前記コンピューティングデバイスにおいて、前記少なくとも１つの非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストするためのデータ格納庫を生成するように機能し、前記データ格納庫は８バイト以下のデータを有するコンピューティングデバイス。
  11. 高周波数（ＨＦ）ネットワークを介してメッセージを通信するための通信システムにおいて、
    コンピューティングデバイスはプロセッサと非一時的なメモリデバイスを含み、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    は、効率的な高周波数（ＨＦ）通信に影響がある１つ以上の環境条件を分析し、
    ＨＦラジオ通信ネットワークにおける遅延を最適化するために、前記分析された環境条件に基づいて、ビジネス組織の金融市場に対応する情報を通信するように電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを決定し、
    前記決定された電力レベル、周波数バンドおよびバンド幅の少なくとも１つを使用して、２つの地理的な位置間でビジネス情報を通信するように機能し、前記ビジネス情報は１６バイト以下の情報を含む通信システム。
  12. 請求項１１に記載の前記通信システムにおいて、
    第１のトランシーバと、
    前記第１のトランシーバと電気的に結合する第１のアンテナを含み、前記第１のトランシーバは、送信電力が少なくとも２５ワットで、前記ＨＦラジオ通信ネットワークによって、前記第１のアンテナを介して、メッセージをブロードキャストする通信システム。
  13. 請求項１２に記載の前記通信システムにおいて、
    前記第１のトランシーバから地理的に異なる位置にある第２のトランシーバと、
    前記第２のトランシーバと電気的に結合する第２のアンテナを含み、前記第２のトランシーバは、前記第２のアンテナを介して、前記ＨＦラジオ通信ネットワークによって伝送された前記メッセージを受信し、および、レシーバは信号対ノイズ比が２５ｄＢ未満の信号を検出できる通信システム。
  14. 請求項１１に記載の前記通信システムにおいて、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    前記ＨＦラジオ通信ネットワークを介してブロードキャストするためのデータ格納庫を生成するように機能し、前記データ格納庫は８バイト以下のデータを有する通信システム。
  15. 請求項１１に記載の前記通信システムにおいて、前記非一時的なメモリデバイスはコンピュータ読み出し可能なインストラクションを記憶し、前記プロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスは、
    前記ＨＦラジオ通信ネットワークで使用されるアンテナの仰角を特定し、
    前記特定された仰角に前記アンテナを位置させるために、Ｉ／Ｏインターフェースを介して、コマンド信号を前記アンテナに出力するように機能する通信システム。
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