JP2019535172A - Magnetic coupling device having reflector and method of using the same - Google Patents

Magnetic coupling device having reflector and method of using the same Download PDF

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Abstract

本開示の態様は、例えば、送信デバイスから、データを搬送する無線周波数信号を受信する受信部を含む結合デバイスを含み得る。磁気カプラは、伝送媒体の外面によって結合される導波される電磁波として無線周波数信号を伝送媒体に磁気的に結合する。キャップは、伝送媒体を磁気カプラに隣接して固定する誘電部及び磁気カプラからの電磁放射を低減する反射板を含む。他の実施形態も開示される。Aspects of the present disclosure may include, for example, a coupling device that includes a receiver that receives a radio frequency signal carrying data from a transmitting device. A magnetic coupler magnetically couples a radio frequency signal to a transmission medium as a guided electromagnetic wave coupled by the outer surface of the transmission medium. The cap includes a dielectric that secures the transmission medium adjacent to the magnetic coupler and a reflector that reduces electromagnetic radiation from the magnetic coupler. Other embodiments are also disclosed.

Description

関連出願の相互参照
本願は、2015年4月28日に出願された米国特許出願公開第14/697,723号明細書の一部継続であり、優先権を主張する2016年9月22日に出願された米国特許出願公開第15/273,348号明細書の優先権を主張するものである。上記の内容は、あたかも完全に本明細書に記載されるかのように援用により本願に援用される。
This application is a continuation-in-part of US Patent Application Publication No. 14 / 697,723, filed April 28, 2015, and claimed priority on September 22, 2016. It claims the priority of the filed US patent application Ser. No. 15 / 273,348. The above contents are hereby incorporated by reference as if fully set forth herein.

本開示は、無線リソースの利用を管理する方法及び装置に関する。   The present disclosure relates to a method and apparatus for managing utilization of radio resources.

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。   As smartphones and other portable devices become increasingly popular and data usage increases, macrocell base station devices and existing wireless infrastructures require higher bandwidth capacity than ever before to meet increasing demand. Yes. Small cell deployments are being promoted to provide additional mobile bandwidth, where microcells and picocells provide coverage for areas that are much smaller than previous macrocells.

加えて、大半の家庭及び企業は、成長して音声、動画、及びインターネット閲覧等のサービスで広帯域データアクセスに依存している。広帯域アクセスネットワークは、衛星、4G又は5Gワイヤレス、電力線通信、ファイバ、ケーブル、及び電話回線網を含む。   In addition, most homes and businesses are growing and relying on broadband data access for services such as voice, video, and internet browsing. Broadband access networks include satellite, 4G or 5G wireless, power line communications, fiber, cable, and telephone networks.

ここで、必ずしも一定の縮尺で描かれていない添付図面が参照される。   Reference is now made to the accompanying drawings, which are not necessarily drawn to scale.

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。1 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a waveguide communication system in accordance with various aspects described herein. FIG. 本明細書において説明される種々の態様による、送信デバイスの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a transmitting device in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図である。FIG. 6 is a graphical diagram illustrating an example non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図である。FIG. 6 is a graphical diagram illustrating an example non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、周波数応答の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図である。FIG. 7 is a graphical diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a frequency response in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、種々の動作周波数での導波される電磁波の場を示す、絶縁線の長手方向断面の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図である。FIG. 6 is a graphical diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a longitudinal cross section of an insulated wire showing a field of guided electromagnetic waves at various operating frequencies in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図である。FIG. 4 is a graphical diagram illustrating an example non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様によるアーク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。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of an arc coupler in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様によるアーク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。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of an arc coupler in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様によるスタブ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。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a stub coupler in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による電磁分布の一例の非限定的な実施形態を示す図である。FIG. 3 illustrates an example non-limiting embodiment of an electromagnetic distribution in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、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。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a combiner and transceiver according to various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、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。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a combiner and transceiver according to various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による二重スタブ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。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a double stub coupler in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、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。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a repeater system in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、双方向リピーターの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図を示す。FIG. 7 illustrates a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a bi-directional repeater in accordance with various aspects described herein. 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。1 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a waveguide system in accordance with various aspects described herein. FIG. 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。1 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a waveguide communication system in accordance with various aspects described herein. FIG. 本明細書において説明される種々の態様による、通信システムを管理する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。1 is a block diagram illustrating a non-limiting embodiment of an example system for managing a communication system in accordance with various aspects described herein. FIG. 本明細書において説明される種々の態様による、通信システムを管理する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。1 is a block diagram illustrating a non-limiting embodiment of an example system for managing a communication system in accordance with various aspects described herein. FIG. 図16A及び図16B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及び軽減する方法の一例の非限定的な実施形態を示す流れ図を示す。16 shows a flow diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a method for detecting and mitigating disturbances that occur in the communication network of the systems of FIGS. 16A and 16B. 図16A及び図16B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及び軽減する方法の一例の非限定的な実施形態を示す流れ図を示す。16 shows a flow diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a method for detecting and mitigating disturbances that occur in the communication network of the systems of FIGS. 16A and 16B. 本明細書において説明される種々の態様による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。FIG. 7 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a communication system in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による図18Aの通信システムの一部の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。FIG. 19 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a portion of the communication system of FIG. 18A in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による図18Aの通信システムの通信ノードの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。FIG. 18B is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a communication node of the communication system of FIG. 18A in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による図18Aの通信システムの通信ノードの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図である。FIG. 18B is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a communication node of the communication system of FIG. 18A in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による、基地局が通信ノードと通信できるようにするダウンリンク及びアップリンク通信技法の一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。FIG. 7 is a graph illustrating an example non-limiting embodiment of downlink and uplink communication techniques that enable a base station to communicate with a communication node in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による通信ノードの非一例の限定的な実施形態を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a non-limiting exemplary embodiment of a communication node in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による通信ノードの非一例の限定的な実施形態を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a non-limiting exemplary embodiment of a communication node in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph illustrating an example, non-limiting embodiment of a frequency spectrum in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph illustrating an example, non-limiting embodiment of a frequency spectrum in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph illustrating an example, non-limiting embodiment of a frequency spectrum in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph illustrating an example, non-limiting embodiment of a frequency spectrum in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による送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。FIG. 7 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a transmitter in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による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。FIG. 7 is a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a receiver in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による結合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。1 is a block diagram of an example non-limiting embodiment of a coupling device in accordance with various aspects described herein. FIG. 本明細書において説明される種々の態様による電磁場分布の一例の非限定的な実施形態のグラフ図である。FIG. 4 is a graphical illustration of an example, non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による結合デバイス構成要素の一例の非限定的な実施形態の絵図である。FIG. 6 is a pictorial diagram of an example non-limiting embodiment of a coupling device component in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による結合デバイス構成要素の一例の非限定的な実施形態の絵図である。FIG. 6 is a pictorial diagram of an example non-limiting embodiment of a coupling device component in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による結合デバイス構成要素の一例の非限定的な実施形態の絵図である。FIG. 6 is a pictorial diagram of an example non-limiting embodiment of a coupling device component in accordance with various aspects described herein. 本明細書において説明される種々の態様による結合デバイス構成要素の一例の非限定的な実施形態の絵図である。FIG. 6 is a pictorial diagram of an example non-limiting embodiment of a coupling device component in accordance with various aspects described herein. 方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図を示す。Fig. 4 shows a flow diagram of an exemplary non-limiting embodiment of a method. 本明細書において説明される種々の態様による計算環境の一例の非限定的な実施形態のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an example, non-limiting embodiment of a computing environment in accordance with various aspects set forth herein. 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。FIG. 3 is a block diagram of an example non-limiting embodiment of a mobile network platform in accordance with various aspects described herein. 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。FIG. 6 is a block diagram of an example non-limiting embodiment of a communication device in accordance with various aspects described herein.

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、種々の実施形態の完全な理解を提供するために多数の細部が記載される。しかし、種々の実施形態を、これらの細部を用いることなく(及び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)実施できることは明らかである。   One or more embodiments will now be described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout. In the following description, for purposes of explanation, numerous details are set forth in order to provide a thorough understanding of various embodiments. It will be apparent, however, that various embodiments may be practiced without these details (and without applying to any particular networked environment or standard).

一実施形態では、導波される電磁波を介してデータ又は他のシグナリング等の通信信号を送受信する導波通信システムが提示される。導波される電磁波は、例えば、伝送媒体に結合又は導波される表面波又は他の電磁波を含む。例示的な実施形態から逸脱することなく、導波通信と併せて多様な伝送媒体が利用可能であることが理解されよう。そのような伝送媒体の例としては、単独で又は1つ若しくは複数の組み合わせで以下のうちの1つ又は複数を含むことができる:絶縁されるか否か、及び単線であるか又は撚り線であるかに関係なく、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若しくは構成の導体;誘電体パイプ、ロッド、レール若しくは他の誘電体部材等の非導体;導体と誘電体材料との組み合わせ;又は他の導波伝送媒体。   In one embodiment, a guided wave communication system is provided that transmits and receives communication signals such as data or other signaling via guided electromagnetic waves. Waveguided electromagnetic waves include, for example, surface waves or other electromagnetic waves that are coupled or guided to a transmission medium. It will be appreciated that a variety of transmission media can be used in conjunction with waveguide communications without departing from the exemplary embodiments. Examples of such transmission media may include one or more of the following, alone or in one or more combinations: whether or not insulated and single or stranded Regardless of wire; conductors of other shapes or configurations including wire bundles, cables, rods, rails, pipes; non-conductors such as dielectric pipes, rods, rails or other dielectric members; conductors and dielectrics In combination with materials; or other waveguide transmission media.

伝送媒体における導波される電磁波の誘導は、電気回路の一部としての伝送媒体に注入されるか又は他に伝送するいかなる電位、電荷、又は電流からも独立することができる。例えば、伝送媒体が電線である場合、電線に沿った導波の伝搬に応答して、小さい電流を電線中に形成することができ、これが電線表面に沿った電磁波の伝搬に起因し得、電気回路の一部としての電線に注入される電位、電荷、又は電流に応答して形成されないことを理解されたい。したがって、電線上の進行する電磁波は、電線表面に沿って伝搬するのに回路を必要としない。したがって、電線は、回路の一部ではない単層伝送線路である。また、幾つかの実施形態において、電線は必要なく、電磁波は、電線ではない単線伝送媒体に沿って伝搬することができる。   Induction of guided electromagnetic waves in a transmission medium can be independent of any potential, charge, or current injected into or otherwise transmitted to the transmission medium as part of an electrical circuit. For example, if the transmission medium is a wire, a small current can be formed in the wire in response to the propagation of the waveguide along the wire, which can be attributed to the propagation of electromagnetic waves along the surface of the wire, It should be understood that it is not formed in response to a potential, charge, or current injected into a wire as part of the circuit. Therefore, the traveling electromagnetic wave on the electric wire does not require a circuit to propagate along the electric wire surface. Therefore, the electric wire is a single-layer transmission line that is not part of the circuit. Also, in some embodiments, no electrical wires are required, and electromagnetic waves can propagate along single wire transmission media that are not electrical wires.

より一般には、本開示により説明される「導波される電磁波」又は「導波」は、伝送媒体の少なくとも一部(例えば、裸線若しくは他の導体、誘電体、絶縁電線、導管若しくは他の中空要素、誘電体若しくは絶縁体で被膜、被覆、若しくは囲まれた絶縁電線の束若しくは他の電線束、又は別の形態の固体、液体、若しくは他の非ガス伝送媒体)である物理的物体の存在により行われて、物理的物体により少なくとも部分的に向けられるか又は誘導され、物理的物体の伝送路に沿って伝搬する。そのような物理的物体は、伝送媒体の界面(例えば、外面、内面、外面と内面との間の内部、又は伝送媒体の要素間の他の境界)により、導波される電磁波の伝搬を誘導する伝送媒体の少なくとも一部として動作することができ、導波される電磁波の伝搬は、送信側デバイスから伝送路に沿って受信側デバイスにエネルギー、データ、及び/又は他の信号を搬送することができる。   More generally, a “waveguided electromagnetic wave” or “waveguide” as described by this disclosure refers to at least a portion of a transmission medium (eg, bare wire or other conductor, dielectric, insulated wire, conduit or other Of a physical object that is a hollow element, a bundle of insulated wires or other wire bundles coated or covered with a dielectric or insulator, or another form of solid, liquid, or other non-gas transmission medium) This is done by being present and is at least partially directed or guided by the physical object and propagates along the transmission path of the physical object. Such physical objects induce the propagation of guided electromagnetic waves by the interface of the transmission medium (eg, the outer surface, the inner surface, the interior between the outer surface and the inner surface, or other boundaries between elements of the transmission medium). The propagation of guided electromagnetic waves carries energy, data, and / or other signals along the transmission path from the transmitting device to the receiving device. Can do.

導波されない電磁波の進行距離の二乗に反比例して強度が下がる無誘導(又は非結合)電磁波等のワイヤレス信号の自由空間伝搬と異なり、導波される電磁波は、導波されない電磁波が受けるよりも小さい単位距離当たりの大きさ損失で伝送媒体に沿って伝搬することができる。   Unlike free space propagation of wireless signals such as non-inductive (or uncoupled) electromagnetic waves whose intensity decreases inversely proportional to the square of the travel distance of electromagnetic waves that are not guided, electromagnetic waves that are guided are more susceptible to electromagnetic waves that are not guided. It can propagate along the transmission medium with a small loss per unit distance.

電気信号と異なり、導波される電磁波は、送信側デバイスと受信側デバイスとの間に別個の電気帰還路を必要とせずに送信側デバイスから受信側デバイスに伝搬することができる。その結果、導波される電磁波は、送信側デバイスから受信側デバイスに、導電性部品を有さない(例えば、誘電性ストリップを有する)伝送媒体に沿って、又は1個以下の導体(例えば、1本の裸線又は絶縁電線)を有する伝送媒体を介して伝搬することができる。伝送媒体が1つ又は複数の導電性部品を含み、伝送媒体に沿って伝搬する導波される電磁波が、導波される電磁波の方向において1つ又は複数の導電性部品を流れる電流を生成する場合でも、そのような導波される電磁波は、送信側デバイスと受信側デバイスとの間での電気帰還路で逆電流が流れる必要なく、送信側デバイスから伝送媒体に沿って受信側デバイスに伝搬することができる。   Unlike electrical signals, guided electromagnetic waves can propagate from the transmitting device to the receiving device without the need for a separate electrical return path between the transmitting device and the receiving device. As a result, guided electromagnetic waves can be transmitted from the transmitting device to the receiving device along a transmission medium that does not have conductive components (eg, having a dielectric strip) or less than one conductor (eg, It is possible to propagate through a transmission medium having a single bare wire or insulated wire). A transmission medium includes one or more conductive components, and a guided electromagnetic wave propagating along the transmission medium generates a current that flows through the one or more conductive components in the direction of the guided electromagnetic wave. Even in such cases, the guided electromagnetic wave propagates from the transmitting device to the receiving device along the transmission medium without the need for reverse current to flow in the electrical feedback path between the transmitting device and the receiving device. can do.

非限定的な例示において、送信側デバイスと受信側デバイスとの間で導電媒体を経由して電気信号を送受信する電気システムを考える。そのようなシステムは、一般に、電気的に別個の順路及び帰還路に依存する。例えば、絶縁体で隔てられた中心導体及び接地シールドを有する同軸ケーブルを考える。通常、電気システムでは、送信側(又は受信側)デバイスの第1の端子は、中心導体に接続することができ、送信側(又は受信側)デバイスの第2の端子は、接地シールドに接続することができる。送信側デバイスが第1の端子を介して中心導体に電気信号を注入する場合、電気信号は中心導体に沿って伝搬し、中心導体に順電流を生じさせ、接地シールドに帰還電流を生じさせる。同じ状況が2端子受信側デバイスにも当てはまる。   In a non-limiting illustration, consider an electrical system that transmits and receives electrical signals between a transmitting device and a receiving device via a conductive medium. Such systems generally rely on electrically separate forward and return paths. For example, consider a coaxial cable having a center conductor and a ground shield separated by an insulator. Typically, in an electrical system, the first terminal of a transmitting (or receiving) device can be connected to the center conductor, and the second terminal of the transmitting (or receiving) device is connected to a ground shield. be able to. When the transmitting device injects an electrical signal into the center conductor via the first terminal, the electrical signal propagates along the center conductor, producing a forward current in the center conductor and a feedback current in the ground shield. The same situation applies to a two-terminal receiving device.

これとは対照的に、電気帰還路なしで、導波される電磁波の送信及び受信に伝送媒体(中でも特に同軸ケーブルを含む)の異なる実施形態を利用することができる、本開示において説明されるような導波通信システムを考える。1つの実施形態では、例えば、本開示の導波通信システムは、同軸ケーブルの外面に沿って伝搬する導波される電磁波を誘導するように構成することができる。導波される電磁波は、接地シールドに順電流を生じさせるが、導波される電磁波は、導波される電磁波が同軸ケーブルの外面に沿って伝搬できるようにするために帰還電流を必要としない。同じことが、導波される電磁波を送受信するために導波通信システムにより使用される他の伝送媒体についても言える。例えば、裸線又は絶縁電線の外面に導波通信システムにより誘導された導波される電磁波は、電気帰還路なしで裸線又は絶縁電線に沿って伝搬することができる。   In contrast, different embodiments of transmission media (including inter alia coaxial cables) can be used to transmit and receive guided electromagnetic waves without an electrical feedback path, as described in this disclosure. Consider such a waveguide communication system. In one embodiment, for example, the waveguide communication system of the present disclosure can be configured to induce guided electromagnetic waves that propagate along the outer surface of the coaxial cable. A guided electromagnetic wave causes a forward current in the ground shield, but a guided electromagnetic wave does not require a feedback current to allow the guided electromagnetic wave to propagate along the outer surface of the coaxial cable. . The same is true for other transmission media used by waveguide communication systems to transmit and receive guided electromagnetic waves. For example, a guided electromagnetic wave guided by a waveguide communication system on the outer surface of a bare wire or insulated wire can propagate along the bare wire or insulated wire without an electrical return path.

したがって、送信側デバイスにより注入された電気信号の伝搬を可能にするために、別個の導体で順電流及び逆電流を搬送する2つ以上の導体を必要とする電気システムは、伝送媒体の界面に沿った導波される電磁波の伝搬を可能にするために電気帰還路が必要ない、伝送媒体の界面上に導波される電磁波を誘導する導波システムと異なる。   Thus, an electrical system that requires two or more conductors that carry forward and reverse currents on separate conductors to allow the propagation of the electrical signal injected by the transmitting device is at the interface of the transmission medium. Unlike a waveguide system that induces an electromagnetic wave guided on the interface of a transmission medium that does not require an electrical feedback path to allow propagation of the guided electromagnetic wave along.

本開示に記載される導波される電磁波は、伝送媒体に結合されるか又は伝送媒体によって導波されるために、また伝送媒体の外面上を又は外面に沿って微小な距離より長い距離(non−trivial distances)を伝搬するために、伝送媒体の主に又は実質的に外側に存在する電磁場構造を有し得ることに更に留意されたい。他の実施形態では、導波される電磁波は、伝送媒体に結合されるか又は伝送媒体によって導波されるために、また伝送媒体内の微小な距離より長い距離を伝搬するために、伝送媒体の主に又は実質的に内側に存在する電磁場構造を有することができる。他の実施形態では、導波される電磁波は、伝送媒体に結合されるか又は伝送媒体によって導波されるために、また伝送媒体に沿って微小な距離より長い距離を伝搬するために、伝送媒体の部分的に内側且つ部分的に外側に存在する電磁場構造を有することができる。一実施形態での所望の電場構造は、所望の伝送距離、伝送媒体自体の特性、及び伝送媒体の外部の環境状況/特性(例えば、降雨、霧、大気条件等の存在)を含む多様な要因に基づいて様々であり得る。   Waveguide electromagnetic waves described in this disclosure are coupled to a transmission medium or guided by a transmission medium, and over distances longer than a minute distance (on or along the outer surface of the transmission medium). It should be further noted that in order to propagate non-trivial distances), it may have an electromagnetic field structure that exists primarily or substantially outside the transmission medium. In other embodiments, the guided electromagnetic wave is coupled to or guided by the transmission medium and to propagate a distance longer than a small distance within the transmission medium. Can have an electromagnetic field structure that is predominantly or substantially inside. In other embodiments, guided electromagnetic waves are transmitted in order to be coupled to or guided by a transmission medium and to propagate longer than a small distance along the transmission medium. It can have an electromagnetic field structure that lies partly inside and partly outside the medium. The desired electric field structure in one embodiment includes various factors including the desired transmission distance, characteristics of the transmission medium itself, and environmental conditions / characteristics outside the transmission medium (eg, the presence of rain, fog, atmospheric conditions, etc.). Can vary.

本開示に記載される導波システムは、光ファイバシステムとも異なることに更に留意されたい。本開示の導波システムは、不透明材料(例えば、ポリエチレンで作られた誘電体ケーブル)又は微小な距離より長い距離だけ伝送媒体の界面に沿って導波される電磁波の伝搬を可能にする光波の伝送に他に抵抗を有する材料(例えば、裸の導線又は絶縁導線)で構築された伝送媒体の界面において、導波される電磁波を誘導することができる。これとは対照的に、光ファイバシステムは、不透明であるか、又は他に光波の伝送に抵抗を有する伝送媒体を用いて機能できない。   It is further noted that the waveguide system described in this disclosure is different from the fiber optic system. The waveguiding system of the present disclosure is an opaque material (eg, a dielectric cable made of polyethylene) or an optical wave that allows propagation of electromagnetic waves that are guided along the interface of a transmission medium for distances greater than a minute distance. Waveguide electromagnetic waves can be induced at the interface of a transmission medium constructed with other materials that have resistance to transmission (eg, bare or insulated conductors). In contrast, fiber optic systems are opaque or otherwise cannot function using transmission media that have resistance to the transmission of light waves.

本明細書において説明される種々の実施形態は、導波される電磁波をミリメートル波周波数(例えば、30GHz〜300GHz)で伝送媒体に送出し及び/又はそれから抽出する「導波路結合デバイス」、「導波路結合器」、又はより簡単に「結合器」、「結合デバイス」、又は「送出器」と呼ぶことができる結合デバイスに関連し、ここで、ミリメートル波長は、電線の外周若しくは他の断面寸法等の結合デバイス及び/又は伝送媒体の1つ又は複数の寸法と比較して小さいか、又は300MHz〜30GHz等の低域マイクロ波であり得る。伝送は、誘電材料のストリップ、アーク、又は他の長さ;ホーン、モノポール、ロッド、スロット、又は他のアンテナ;アンテナのアレイ;磁気共鳴キャビティ、又は他の共鳴結合器;コイル、ストリップライン、導波路又は他の結合デバイス等の結合デバイスにより導波される波として伝搬するように生成することができる。動作において、結合デバイスは、電磁波を送信機又は伝送媒体から受信する。電磁波の電磁場構造は、結合デバイスの内部、結合デバイスの外部、又はそれらの何らかの組み合わせで存在することができる。結合デバイスが伝送媒体に近い場合、電磁波の少なくとも一部分は、伝送媒体に結合され、導波される電磁波として引き続き伝搬する。往復では、結合デバイスは、伝送媒体から導波を抽出し、これらの電磁波を受信機に転送することができる。   Various embodiments described herein include “waveguide coupling devices”, “guides” that deliver and / or extract guided electromagnetic waves to and from transmission media at millimeter wave frequencies (eg, 30 GHz to 300 GHz). Related to coupling devices, which can be referred to as “waveguide couplers”, or more simply “couplers”, “coupling devices”, or “senders”, where the millimeter wavelength is the outer circumference or other cross-sectional dimension of the wire The coupling device and / or transmission medium may be small compared to one or more dimensions, or may be a low-frequency microwave, such as 300 MHz to 30 GHz. Transmission is a strip of dielectric material, arc, or other length; horn, monopole, rod, slot, or other antenna; array of antennas; magnetic resonance cavity, or other resonant coupler; coil, stripline, It can be generated to propagate as a wave guided by a coupling device, such as a waveguide or other coupling device. In operation, the coupling device receives electromagnetic waves from a transmitter or transmission medium. The electromagnetic field structure of the electromagnetic wave can be present inside the coupling device, outside the coupling device, or some combination thereof. If the coupling device is close to the transmission medium, at least a portion of the electromagnetic wave is coupled to the transmission medium and continues to propagate as a guided electromagnetic wave. In a round trip, the coupling device can extract the wave guide from the transmission medium and transfer these electromagnetic waves to the receiver.

例示的な実施形態によれば、表面波は、電線の外部若しくは外側の表面又は異なる特性(例えば、誘電率)を有する別のタイプの媒体に隣接又は露出した電線の別の表面等の伝送媒体の表面により導波されるタイプの導波である。実際に、例示的な実施形態では、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遷移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た裸線又は非絶縁電線の外側又は外部導体表面であり得る。別の例として、絶縁電線の場合、電線の表面は、絶縁体、空気、及び/又は導体の特性(例えば、誘電率)の相対的な違いに応じて、更に導波の1つ又は複数の周波数及び伝搬モードに応じて、電線の絶縁体部分と接触する電線の導電部分であり得るか、又は他に空気若しくは自由空間に露出した電線の絶縁体表面であり得るか、又は他に電線の絶縁体表面と電線の絶縁体部分に接触する電線の導電部分との間の任意の材料領域であり得る。   According to an exemplary embodiment, the surface wave is a transmission medium such as the outer or outer surface of the wire or another surface of the wire adjacent to or exposed to another type of media having different properties (eg, dielectric constant). It is a type of waveguide guided by the surface of Indeed, in the exemplary embodiment, the surface of the wire that guides the surface wave can represent a transition plane between two different types of media. For example, in the case of a bare wire or a non-insulated electric wire, the surface of the electric wire can be the outside or outer conductor surface of the bare wire or the non-insulated electric wire exposed to air or free space. As another example, in the case of an insulated wire, the surface of the wire may further depend on one or more of the waveguides depending on the relative differences in properties of the insulator, air, and / or conductor (eg, dielectric constant). Depending on the frequency and mode of propagation, it can be the conductive part of the wire in contact with the insulator part of the wire, or it can be the surface of the wire insulator exposed to air or free space, or else the wire It can be any material region between the insulator surface and the conductive portion of the wire that contacts the insulator portion of the wire.

例示的な実施形態によれば、導波と併せて使用される電線又は他の伝送媒体の「周囲」という用語は、円形又は略円形の場分布、対称的な電磁場分布(例えば、電場、磁場、電磁場等)、又は電線若しくは他の伝送媒体の少なくとも部分的に周りの他の基本モードパターンを有する導波等の基本的な導波伝搬モードを含むことができる。加えて、導波は、電線又は他の伝送媒体の「周囲」を伝搬する場合、基本波動伝搬モード(例えば、ゼロ次モード)のみならず、加えて又は代わりに、高次導波モード(例えば、一次モード、二次モード等)、非対称モード、及び/又は電線又は伝送媒体の周りに非円形場分布を有する他の導波(表面波)等の非基本波動伝搬モードを含む導波伝搬モードに従ってそうすることができる。本明細書において用いられるとき、「導波モード」という用語は、伝送媒体、結合デバイス、又は導波通信システムの他のシステムコンポーネントの導波伝搬モードを指す。   According to exemplary embodiments, the term “perimeter” of an electrical wire or other transmission medium used in conjunction with waveguiding is a circular or substantially circular field distribution, a symmetrical electromagnetic field distribution (eg, electric field, magnetic field). , Electromagnetic field, etc.), or a fundamental guided wave propagation mode, such as a waveguide having other fundamental mode patterns around at least part of a wire or other transmission medium. In addition, waveguides propagate not only in the fundamental wave propagation mode (eg, zero-order mode) but also in addition to or instead of higher-order guided modes (eg, zero-order mode) when propagating “around” an electrical wire or other transmission medium. , Primary modes, secondary modes, etc.), asymmetric modes, and / or non-fundamental wave propagation modes such as other wave guides (surface waves) having a non-circular field distribution around the wire or transmission medium Can do so according to. As used herein, the term “guided mode” refers to a guided propagation mode of a transmission medium, a coupling device, or other system component of a waveguide communication system.

例えば、そ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つ又は複数の方位ローブ、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であり得る。更に、場分布は、例示的な実施形態に従って、電線の周囲の方位(azimuthal orientation)の1つ又は複数の領域が方位の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、他に電線周囲の長手方向の方位の関数として変化することができる。高次モード又は非対称モードの導波の相対的向き又は相対的位置は、導波が電線に沿って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。   For example, such a non-circular field distribution may be due to one or more azimuth lobes characterized by a relatively high field strength and / or a relatively low field strength, zero field strength or substantial zero field strength. It can be unilateral or multi-directional with one or more nulls or null regions being characterized. Furthermore, the field distribution is determined according to an exemplary embodiment, in which one or more regions of the azimuthal orientation around the wire is higher than the one or more other regions of the orientation. Others can vary as a function of the longitudinal orientation around the wire to have a combination. It will be appreciated that the relative orientation or relative position of a higher order mode or asymmetric mode waveguide may change as the waveguide travels along the wire.

本明細書において用いられるとき、「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」内にある電磁波/信号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」内にある電磁波/信号を指すことができる。「無線周波数」又は「RF」という用語は、10kHz〜1THzの「無線周波数帯域」内にある電磁波/信号を指すことができる。本開示において記載されるワイヤレス信号、電気信号、及び導波される電磁波は、例えば、ミリメートル波及び/又はマイクロ波周波数帯域内、その上、又はその下の周波数等の任意の所望の周波数範囲で動作するように構成し得ることが理解される。特に、結合デバイス又は伝送媒体が導電要素を含む場合、結合デバイスにより運ばれ、及び/又は伝送媒体に沿って伝搬する導波される電磁波の周波数は、導電要素内の電子の平均衝突頻度未満であり得る。更に、結合デバイスにより運ばれ、及び/又は伝送媒体に沿って伝搬する導波される電磁波の周波数は、非光学周波数、例えば、1THzから始まる光学周波数範囲未満の無線周波数であり得る。   As used herein, the term “millimeter wave” can refer to an electromagnetic wave / signal that is within the “millimeter wave frequency band” of 30 GHz to 300 GHz. The term “microwave” can refer to an electromagnetic wave / signal that is within a “microwave frequency band” of 300 MHz to 300 GHz. The term “radio frequency” or “RF” may refer to an electromagnetic wave / signal that is within a “radio frequency band” of 10 kHz to 1 THz. The wireless signals, electrical signals, and guided electromagnetic waves described in this disclosure may be in any desired frequency range, such as frequencies within, above, or below the millimeter wave and / or microwave frequency bands. It is understood that it can be configured to operate. In particular, if the coupling device or transmission medium includes a conductive element, the frequency of the guided electromagnetic wave carried by the coupling device and / or propagating along the transmission medium is less than the average collision frequency of electrons in the conductive element. possible. Furthermore, the frequency of the guided electromagnetic wave carried by the coupling device and / or propagating along the transmission medium can be a non-optical frequency, for example a radio frequency below the optical frequency range starting from 1 THz.

本明細書において使用されるとき、「アンテナ」という用語は、ワイヤレス信号を送信/放射又は受信する送信又は受信システムの一部であるデバイスを指すことができる。   As used herein, the term “antenna” can refer to a device that is part of a transmission or reception system that transmits / radiates or receives wireless signals.

1つ又は複数の実施形態によれば、結合デバイスは、送信デバイスから、データを搬送する無線周波数信号を受信する受信部を含む。磁気カプラは、伝送媒体の外面に結合される導波される電磁波として無線周波数信号を伝送媒体に磁気的に結合する。キャップは、伝送媒体を磁気カプラに隣接して固定する誘電部を含み、及び反射板は、磁気カプラからの電磁放射を低減する。   According to one or more embodiments, the combining device includes a receiver that receives a radio frequency signal carrying data from the transmitting device. The magnetic coupler magnetically couples a radio frequency signal to the transmission medium as a guided electromagnetic wave coupled to the outer surface of the transmission medium. The cap includes a dielectric portion that secures the transmission medium adjacent to the magnetic coupler, and the reflector reduces electromagnetic radiation from the magnetic coupler.

1つ又は複数の実施形態によれば、結合デバイスは、データを搬送する無線周波数信号を受信する受信部を含む。キャビティ共振器は、ワイヤによって結合される導波される電磁波として無線周波数信号をワイヤに磁気的に結合する。キャップは、ワイヤをキャビティ共振器に隣接して固定する誘電部及びキャビティ共振器からの電磁放射を低減する反射板を含む。   According to one or more embodiments, the coupling device includes a receiver that receives a radio frequency signal carrying data. The cavity resonator magnetically couples the radio frequency signal to the wire as a guided electromagnetic wave coupled by the wire. The cap includes a dielectric that secures the wire adjacent to the cavity resonator and a reflector that reduces electromagnetic radiation from the cavity resonator.

1つ又は複数の実施形態によれば、方法は、受信部を介して信号を受信することと、伝送媒体の外面によって結合される導波される電磁波として、キャビティ共振器を介して信号を伝送媒体上に送出することとを含み、誘電部は、ワイヤをキャビティ共振器に隣接して固定し、及び反射板は、キャビティ共振器からの電磁放射を低減する。   According to one or more embodiments, a method receives a signal via a receiver and transmits the signal via a cavity resonator as a guided electromagnetic wave coupled by the outer surface of the transmission medium. The dielectric portion secures the wire adjacent to the cavity resonator, and the reflector reduces electromagnetic radiation from the cavity resonator.

ここで、図1を参照すると、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100を示す。動作において、送信デバイス101は、データを含む1つ又は複数の通信信号110を通信ネットワーク又は他の通信デバイスから受信し、導波120を生成して、伝送媒体125を介してデータを送信デバイス102に伝達する。送信デバイス102は、導波120を受信し、通信ネットワーク又は他の通信デバイスに送信する、データを含む通信信号112に変換する。位相変調、周波数変調、直交振幅変調、振幅変調、直交周波数分割多重等のマルチキャリア変調等の変調技法により、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り、並びに他の変調及びアクセス方法により導波120を変調してデータを搬送することができる。   Referring now to FIG. 1, a block diagram 100 illustrating an example non-limiting embodiment of a waveguide communication system is shown. In operation, the transmitting device 101 receives one or more communication signals 110 containing data from a communication network or other communication device, generates a waveguide 120, and transmits the data over the transmission medium 125. To communicate. The transmitting device 102 receives the waveguide 120 and converts it into a communication signal 112 containing data for transmission to a communication network or other communication device. Multiple such as frequency division multiplexing, time division multiplexing, code division multiplexing, multiplexing by different wave propagation modes, etc. by modulation techniques such as phase modulation, frequency modulation, quadrature amplitude modulation, amplitude modulation, orthogonal carrier frequency division multiplexing, etc. The data can be conveyed by modulating the waveguide 120 according to other access techniques, as well as by other modulation and access methods.

1つ又は複数の通信ネットワークは、モバイルデータネットワーク、セルラー音声データネットワーク、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(例えば、WiFi又は802.xxネットワーク)、衛星通信ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク、又は他のワイヤレスネットワーク等のワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。1つ又は複数の通信ネットワークは、電話回線網、イーサネット(登録商標)ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、インターネット等の広域ネットワーク、ブロードバンドアクセスネットワーク、ケーブルネットワーク、光ファイバネットワーク、又は他の有線ネットワーク等の有線通信ネットワークを含むこともできる。通信デバイスは、ネットワークエッジデバイス、ブリッジデバイス又はホームゲートウェイ、セットトップボックス、ブロードバンドモデム、電話アダプタ、アクセスポイント、基地局、又は他の固定通信デバイス、車載ゲートウェイ又はオートモバイルコンピューター、ラップトップコンピューター、タブレット、スマートフォン、携帯電話、又は他の通信デバイス等のモバイル通信デバイスを含むことができる。   The one or more communication networks may be wireless communications such as mobile data networks, cellular voice data networks, wireless local area networks (eg, WiFi or 802.xx networks), satellite communications networks, personal area networks, or other wireless networks. A network can be included. The one or more communication networks may be a wired communication such as a telephone network, an Ethernet network, a local area network, a wide area network such as the Internet, a broadband access network, a cable network, an optical fiber network, or another wired network. It can also include a network. Communication devices include network edge devices, bridge devices or home gateways, set top boxes, broadband modems, telephone adapters, access points, base stations, or other fixed communication devices, in-vehicle gateways or auto mobile computers, laptop computers, tablets, Mobile communication devices such as smartphones, cell phones, or other communication devices can be included.

例示的な実施形態では、導波通信システム100は双方向様式で動作することができ、双方向様式では、送信デバイス102は、通信ネットワーク又はデバイスから、他のデータを含む1つ又は複数の通信信号112を受信し、導波122を生成し、伝送媒体125を介して上記の他のデータを送信デバイス101に搬送する。この動作モードでは、送信デバイス101は、導波122を受信し、通信ネットワーク又はデバイスに送信する、上記の他のデータを含む通信信号110に変換する。位相変調、周波数変調、直交振幅変調、振幅変調、直交周波数分割多重等のマルチキャリア変調等の変調技法により、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り、並びに他の変調及びアクセス方法により導波122を変調してデータを搬送することができる。   In an exemplary embodiment, the waveguide communication system 100 can operate in a bidirectional manner, in which the transmitting device 102 can transmit one or more communications that include other data from the communications network or device. The signal 112 is received, a waveguide 122 is generated, and the other data is carried to the transmitting device 101 via the transmission medium 125. In this mode of operation, the transmitting device 101 receives the waveguide 122 and converts it into a communication signal 110 containing the other data described above for transmission to a communication network or device. Multiple such as frequency division multiplexing, time division multiplexing, code division multiplexing, multiplexing by different wave propagation modes, etc. by modulation techniques such as phase modulation, frequency modulation, quadrature amplitude modulation, amplitude modulation, orthogonal carrier frequency division multiplexing, etc. The data can be conveyed by modulating the waveguide 122 according to other access techniques, as well as by other modulation and access methods.

伝送媒体125は、絶縁体又は他の誘電性カバー、被膜、又は他の誘電材料等の誘電材料で囲まれた少なくとも1つの内部を有するケーブルを含むことができ、誘電材料は、外面及び対応する周縁を有する。例示的な実施形態において、伝送媒体125は、単層伝送線路として動作して、電磁波の伝送を導波する。伝送媒体125は、単線伝送システムとして実施される場合、電線を含むことができる。電線は絶縁されてもよく又は絶縁されなくてもよく、単線であってもよく又は撚り線(例えば、編組)であってもよい。他の実施形態において、伝送媒体125は、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を含むことができる。加えて、伝送媒体125は、誘電体パイプ、ロッド、レール又は他の誘電体部材等の非導体、導体と誘電体材料との組み合わせ、誘電材料なしの導体、又は他の導波伝送媒体を含むことができる。伝送媒体125は、他の点において、上述した任意の伝送媒体を含み得ることに留意されたい。   Transmission medium 125 may include a cable having at least one interior surrounded by a dielectric material, such as an insulator or other dielectric cover, coating, or other dielectric material, the dielectric material corresponding to the outer surface and corresponding. Has a perimeter. In the exemplary embodiment, transmission medium 125 operates as a single-layer transmission line to guide the transmission of electromagnetic waves. Transmission medium 125 may include electrical wires when implemented as a single-wire transmission system. The electrical wire may or may not be insulated, and may be a single wire or a stranded wire (eg, a braid). In other embodiments, the transmission medium 125 may include other shapes or configurations of conductors including wire bundles, cables, rods, rails, pipes. In addition, transmission medium 125 includes non-conductors such as dielectric pipes, rods, rails or other dielectric members, a combination of conductors and dielectric materials, conductors without dielectric materials, or other waveguide transmission media. be able to. Note that transmission medium 125 may include any of the transmission media described above in other respects.

更に、上述したように、導波120及び122は、自由空間/空気を介する無線伝送又は電気回路を介した電線の導体を通る電力又は信号の従来の伝搬と対比され得る。導波120及び122の伝搬に加えて、伝送媒体125は、任意選択的に、1つ又は複数の電気回路の一部として、従来の様式で電力又は他の通信信号を伝搬する1つ又は複数の電線を含むことができる。   Further, as described above, the waveguides 120 and 122 may be contrasted with conventional propagation of power or signals through the conductors of the wire via wireless transmission via free space / air or electrical circuits. In addition to the propagation of the waveguides 120 and 122, the transmission medium 125 optionally includes one or more that propagate power or other communication signals in a conventional manner as part of one or more electrical circuits. Can be included.

ここで、図2を参照すると、送信デバイスの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図200が示されている。送信デバイス101又は102は、通信インターフェース(I/F)205、送受信機210、及び結合器220を含む。   Referring now to FIG. 2, a block diagram 200 illustrating an example non-limiting embodiment of a transmitting device is shown. The transmission device 101 or 102 includes a communication interface (I / F) 205, a transceiver 210, and a coupler 220.

動作の一例において、通信インターフェース205は、データを含む通信信号110又は112を受信する。種々の実施形態において、通信インターフェース205は、LTE又は他のセルラー音声データプロトコル、WiFi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プロトコル、Zigbeeプロトコル、直接放送衛星(DBS)若しくは他の衛星通信プロトコル、又は他のワイヤレスプロトコル等のワイヤレス標準プロトコルに従ってワイヤレス通信信号を受信するワイヤレスインターフェースを含むことができる。加えて又は代わりに、通信インターフェース205は、イーサネットプロトコル、ユニバーサルシリアルバス(USB)プロトコル、ケーブルによるデータサービスインターフェース標準(DOCSIS)プロトコル、デジタル加入者線(DSL)プロトコル、ファイヤワイヤ(IEEE1394)プロトコル、又は他の有線プロトコルに従って動作する有線インターフェースを含む。標準規格に基づくプロトコルに加えて、通信インターフェース205は、他の有線プロトコル又は無線プロトコルと共に動作することができる。更に、通信インターフェース205は、任意選択的に、MACプロトコル、トランスポートプロトコル、アプリケーションプロトコル等を含む複数のプロトコルレイヤを含むプロトコルスタックと共に動作することができる。   In one example of operation, the communication interface 205 receives a communication signal 110 or 112 that includes data. In various embodiments, the communication interface 205 is an LTE or other cellular voice data protocol, WiFi or 802.11 protocol, WIMAX protocol, ultra wideband protocol, Bluetooth protocol, Zigbee protocol, direct broadcast satellite (DBS) or other satellite. A wireless interface that receives wireless communication signals according to a wireless standard protocol, such as a communication protocol or other wireless protocol, may be included. Additionally or alternatively, the communication interface 205 may be an Ethernet protocol, a universal serial bus (USB) protocol, a cabled data service interface standard (DOCSIS) protocol, a digital subscriber line (DSL) protocol, a firewire (IEEE 1394) protocol, or Includes a wired interface that operates according to other wired protocols. In addition to standards-based protocols, the communication interface 205 can operate with other wired or wireless protocols. Further, the communication interface 205 can optionally operate with a protocol stack that includes multiple protocol layers including MAC protocols, transport protocols, application protocols, and the like.

動作の一例において、送受信機210は、データを搬送する通信信号110又は112に基づいて電磁波を生成する。電磁波は、少なくとも1つの搬送波周波数と、少なくとも1つの対応する波長とを有する。搬送波周波数は、60GHz若しくは30GHz〜40GHzの範囲内の搬送波周波数等の30GHz〜300GHzのミリメートル波周波数帯域内又は26GHz〜30GHz、11GHz、6GHz、若しくは3GHz等のマイクロ波周波数範囲内の300MHz〜30GHzという低周波数帯域に存在することができるが、他の実施形態において、他の搬送波周波数が可能であることが理解されよう。一動作モードにおいて、送受信機210は、伝送媒体125により導波又は結合される導波される電磁波としてマイクロ波帯域又はミリメートル波帯域内の電磁信号を伝送するために、1つ又は複数の通信信号110又は112を単にアップコンバートする。別の動作モードにおいて、通信インターフェース205は、通信信号110又は112をベースバンド信号若しくはベースバンド付近の信号に変換するか、又は通信信号110若しくは112からデータを抽出し、送受信機210は、送信するためにデータ、ベースバンド信号若しくはベースバンド付近の信号を高周波数搬送波に変調する。送受信機210が通信信号110又は112を介して受信したデータを変調して、異なるプロトコルのペイロードへのカプセル化により又は単純な周波数偏移により、通信信号110又は112の1つ又は複数のデータ通信プロトコルを保存し得ることを理解されたい。代替では、送受信機210は、通信信号110又は112の1つ又は複数のデータ通信プロトコルと異なるプロトコルに、通信信号110又は112を介して受信したデータを他に変換することができる。   In one example of operation, the transceiver 210 generates an electromagnetic wave based on a communication signal 110 or 112 that carries data. The electromagnetic wave has at least one carrier frequency and at least one corresponding wavelength. The carrier frequency is as low as 300 to 30 GHz in the millimeter wave frequency band of 30 GHz to 300 GHz, such as the carrier frequency in the range of 60 GHz or 30 GHz to 40 GHz, or in the microwave frequency range of 26 GHz to 30 GHz, 11 GHz, 6 GHz, or 3 GHz. It will be appreciated that other carrier frequencies are possible in other embodiments, although they may be in a frequency band. In one mode of operation, the transceiver 210 transmits one or more communication signals to transmit electromagnetic signals in the microwave band or millimeter wave band as guided electromagnetic waves that are guided or coupled by the transmission medium 125. 110 or 112 is simply upconverted. In another mode of operation, the communication interface 205 converts the communication signal 110 or 112 into a baseband signal or a signal near baseband, or extracts data from the communication signal 110 or 112, and the transceiver 210 transmits. Therefore, data, a baseband signal, or a signal in the vicinity of the baseband is modulated to a high frequency carrier wave. One or more data communications of the communication signal 110 or 112 by modulating the data received by the transceiver 210 via the communication signal 110 or 112 and encapsulating it into a payload of a different protocol or by simple frequency shift It should be understood that the protocol can be preserved. Alternatively, the transceiver 210 may otherwise convert the data received via the communication signal 110 or 112 into a protocol that is different from the one or more data communication protocols of the communication signal 110 or 112.

動作の一例において、結合器220は、1つ又は複数の通信信号110又は112を搬送する導波される電磁波として電磁波を伝送媒体125に結合する。先の説明は、送信機としての送受信機210の動作に焦点を合わせたが、送受信機210は、他のデータを単線伝送媒体から結合器220を介して搬送する電磁波を受信し、上記他のデータを含む通信インターフェース205を介して通信信号110又は112を生成するように動作することもできる。追加の導波される電磁波が、伝送媒体125に沿っても伝搬する他のデータを搬送する実施形態を考える。結合器220は、受信のためにこの追加の電磁波も伝送媒体125から送受信機210に結合することができる。   In one example of operation, the coupler 220 couples the electromagnetic wave to the transmission medium 125 as a guided electromagnetic wave carrying one or more communication signals 110 or 112. The previous description focused on the operation of the transceiver 210 as a transmitter, but the transceiver 210 receives electromagnetic waves that carry other data from the single-wire transmission medium via the coupler 220, and the other It can also operate to generate the communication signal 110 or 112 via the communication interface 205 containing data. Consider an embodiment in which additional guided electromagnetic waves carry other data that also propagates along the transmission medium 125. The coupler 220 can also couple this additional electromagnetic wave from the transmission medium 125 to the transceiver 210 for reception.

送信デバイス101又は102は、任意選択的なトレーニングコントローラ230を含む。例示的な実施形態において、トレーニングコントローラ230は、スタンドアロンプロセッサ又は送信デバイス101若しくは102の1つ又は複数の他のコンポーネントと共有されるプロセッサにより実施される。トレーニングコントローラ230は、導波される電磁波を受信するように結合される少なくとも1つのリモート送信デバイスから送受信機210により受信されるフィードバックデータに基づいて、導波される電磁波の搬送波周波数、変調方式、及び/又は導波モードを選択する。   The transmitting device 101 or 102 includes an optional training controller 230. In the exemplary embodiment, training controller 230 is implemented by a stand-alone processor or a processor shared with one or more other components of transmitting device 101 or 102. The training controller 230 determines the carrier wave frequency of the guided electromagnetic wave, the modulation scheme, based on feedback data received by the transceiver 210 from at least one remote transmission device coupled to receive the guided electromagnetic wave. And / or to select a guided mode.

例示的な実施形態において、リモート送信デバイス101又は102により送信された導波される電磁波は、伝送媒体125に沿っても伝搬するデータを搬送する。リモート送信デバイス101又は102からのデータは、フィードバックデータを含むように生成することができる。動作において、結合器220は、伝送媒体125からの導波される電磁波も結合し、送受信機は、電磁波を受信し、電磁波を処理してフィードバックデータを抽出する。   In the exemplary embodiment, guided electromagnetic waves transmitted by remote transmission device 101 or 102 carry data that also propagates along transmission medium 125. Data from the remote transmission device 101 or 102 can be generated to include feedback data. In operation, the coupler 220 also couples the guided electromagnetic waves from the transmission medium 125, and the transceiver receives the electromagnetic waves and processes the electromagnetic waves to extract feedback data.

例示的な実施形態において、トレーニングコントローラ230は、フィードバックデータに基づいて動作して、複数の周波数候補、変調方式候補、及び/又は送信モード候補を評価し、スループット、信号強度等の性能を強化し、伝搬損失を低減等するように搬送波周波数、変調方式、及び/又は送信モードを選択する。   In an exemplary embodiment, the training controller 230 operates based on the feedback data to evaluate multiple frequency candidates, modulation scheme candidates, and / or transmission mode candidates to enhance performance such as throughput, signal strength, etc. The carrier frequency, the modulation scheme, and / or the transmission mode are selected so as to reduce the propagation loss.

以下の例を考える。送信デバイス101が、パイロット波又は他のテスト信号等のテスト信号として複数の導波を、伝送媒体125に結合されたリモート送信デバイス102に向けられた対応する複数の周波数候補及び/又はモード候補で送信することにより、トレーニングコントローラ230の制御下で動作を開始する。加えて又は代わりに、導波はテストデータを含むことができる。テストデータは、信号の特定の周波数候補及び/又は導波モード候補を示し得る。一実施形態において、リモート送信デバイス102におけるトレーニングコントローラ230は、適宜受信した任意の導波からテスト信号及び/又はテストデータを受信し、最良の周波数候補及び/又は導波モード候補、1組の許容可能な周波数候補及び/又は導波モード候補、又は周波数候補及び/又は導波モード候補のランク付き順序を決定する。周波数候補又は/及び導波モード候補のこの選択は、受信信号強度、ビットエラーレート、パケットエラーレート、信号対雑音比、伝搬損失等の1つ又は複数の最適化基準に基づいてトレーニングコントローラ230により生成される。トレーニングコントローラ230は、選択された周波数候補又は/及び導波モード候補を示すフィードバックデータを生成し、送信デバイス101に送信するために、フィードバックデータを送受信機210に送信する。次に、送信デバイス101及び102は、選択された周波数候補又は/及び導波モードに基づいて互いにデータを通信することができる。   Consider the following example: Transmitting device 101 transmits a plurality of guided waves as test signals, such as pilot waves or other test signals, with a corresponding plurality of frequency candidates and / or mode candidates directed to remote transmitting device 102 coupled to transmission medium 125. By transmitting, the operation starts under the control of the training controller 230. Additionally or alternatively, the wave guide can include test data. The test data may indicate specific frequency candidates and / or guided mode candidates for the signal. In one embodiment, the training controller 230 in the remote transmission device 102 receives test signals and / or test data from any received wave guides as appropriate, and the best frequency candidate and / or guided mode candidate, a set of tolerances. Determine a ranking order of possible frequency candidates and / or guided mode candidates or frequency candidates and / or guided mode candidates. This selection of frequency candidates and / or guided mode candidates is made by the training controller 230 based on one or more optimization criteria such as received signal strength, bit error rate, packet error rate, signal to noise ratio, propagation loss, etc. Generated. The training controller 230 generates feedback data indicating the selected frequency candidate or / and guided mode candidate, and transmits the feedback data to the transceiver 210 for transmission to the transmission device 101. The transmitting devices 101 and 102 can then communicate data to each other based on the selected frequency candidate or / and guided mode.

他の実施形態において、テスト信号及び/又はテストデータを含む導波される電磁波は、これらの波を開始した送信デバイス101のトレーニングコントローラ230による受信及び分析のために、リモート送信デバイス102により送信デバイス101に反射、中継、又は他にループバックされる。例えば、送信デバイス101は、信号をリモート送信デバイス102に送信して、テストモードを開始することができ、テストモードでは、物理的な反射器は線上で切り替えされ、終端インピーダンスは、反射を生じさせるように変更され、ループバックモードがオンに切り替えられて電磁波をソース送信デバイス102に再び結合し、及び/又はリピーターモードがイネーブルされて電磁波を増幅し、ソース送信デバイス102に再送信する。ソース送信デバイス102におけるトレーニングコントローラ230は、適宜受信した任意の導波からテスト信号及び/又はテストデータを受信し、選択された周波数候補及び/又は導波モード候補を決定する。   In other embodiments, guided electromagnetic waves including test signals and / or test data are transmitted by the remote transmission device 102 by the remote transmission device 102 for reception and analysis by the training controller 230 of the transmission device 101 that initiated these waves. 101 is reflected, relayed, or otherwise looped back. For example, the transmitting device 101 can send a signal to the remote transmitting device 102 to initiate a test mode, where the physical reflector is switched on the line and the termination impedance causes a reflection. And the loopback mode is switched on to recouple the electromagnetic wave to the source transmission device 102 and / or the repeater mode is enabled to amplify the electromagnetic wave and retransmit it to the source transmission device 102. The training controller 230 in the source transmission device 102 receives test signals and / or test data from any received wave guides as appropriate and determines selected frequency candidates and / or guided mode candidates.

上記手順は、スタートアップ又は初期化動作モードで説明されたが、各送信デバイス101又は102は、同様にテスト信号を送信し得、通常の送信等の非テストを介して周波数候補若しくは導波モード候補を評価し得、又は他の時間で若しくは連続して周波数候補若しくは導波モード候補を他に評価し得る。例示的な実施形態において、送信デバイス101及び102間の通信プロトコルは、完全なテスト又は周波数候補及び導波モード候補のサブセットのより制限されたテストがテストされ評価される要求時又は定期的テストモードを含むことができる。他の動作モードにおいて、外乱、天候状況等に起因した性能の低下により、そのようなテストモードへのリエントリをトリガーすることができる。例示的な実施形態において、送受信機210の受信機帯域幅は、全ての周波数候補を受信するのに十分に広いか若しくは掃引され、又はトレーニングコントローラ230により、送受信機210の受信機帯域幅が全ての周波数候補を受信するのに十分に広いか若しくは掃引されるトレーニングモードに選択的に調整することができる。   Although the above procedure has been described in the start-up or initialization mode of operation, each transmitting device 101 or 102 can transmit a test signal as well, and a frequency candidate or a guided mode candidate via a non-test such as normal transmission. Or other candidate frequency or guided mode candidates at other times or in succession. In the exemplary embodiment, the communication protocol between the transmitting devices 101 and 102 is a on-demand or periodic test mode where a complete test or a more limited test of a subset of frequency candidates and guided mode candidates is tested and evaluated. Can be included. In other operation modes, re-entry to such a test mode can be triggered by performance degradation due to disturbances, weather conditions, etc. In the exemplary embodiment, the receiver bandwidth of the transceiver 210 is wide enough or swept to receive all frequency candidates, or the training controller 230 causes all of the receiver bandwidth of the transceiver 210 to be Can be selectively adjusted to a training mode that is wide enough or swept to receive the frequency candidates.

ここで、図3を参照すると、電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図300が示されている。この実施形態において、空中にある伝送媒体125は、断面で示されるように、内部導体301と、誘電材料の絶縁外被302とを含む。図300は、非対称及び非基本導波モードを有する導波の伝搬により生成される異なる電磁場強度を表す異なるグレースケールを含む。   Referring now to FIG. 3, a graphical diagram 300 illustrating an example non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution is shown. In this embodiment, the transmission medium 125 in the air includes an inner conductor 301 and an insulating jacket 302 of dielectric material, as shown in cross section. The diagram 300 includes different gray scales representing different electromagnetic field strengths generated by propagation of guided waves having asymmetric and non-basic guided modes.

特に、電磁場分布は、絶縁伝送媒体に沿った導波される電磁波の伝搬を強化し、エンドツーエンド伝送損失を低減するモーダル「スイートスポット」に対応する。この特定のモードにおいて、電磁波は、伝送媒体125により導波されて、伝送媒体の外面 − この場合、絶縁外被302の外面 − に沿って伝搬する。電磁波は、部分的に絶縁体内に埋め込まれ、部分的に絶縁体の外面上で放射される。このようにして、電磁波は絶縁体に「軽く」結合されて、低伝搬損失での長距離の電磁波伝搬を可能にする。   In particular, the electromagnetic field distribution corresponds to a modal “sweet spot” that enhances the propagation of guided electromagnetic waves along the insulating transmission medium and reduces end-to-end transmission losses. In this particular mode, electromagnetic waves are guided by the transmission medium 125 and propagate along the outer surface of the transmission medium—in this case, the outer surface of the insulating jacket 302. The electromagnetic waves are partially embedded in the insulator and partially radiated on the outer surface of the insulator. In this way, the electromagnetic wave is “lightly” coupled to the insulator, allowing long-range electromagnetic wave propagation with low propagation loss.

示されるように、導波は主に又は実質的に、電磁波を導波するように機能する伝送媒体125の外部にある場構造を有する。導体301の内部にある領域は、場を有さないか、有したとしてもごくわずかである。同様に、絶縁外被302内部の領域も低い場強度を有する。電磁場強度の大半は、絶縁外被302の外面におけるローブ304及びその近傍に分布する。非対称導波モードの存在は、絶縁外被302の外面の上部及び下部(図の向きでの)における高電磁場強度により示される −絶縁外被302の他の側での非常に小さい場強度とは対照的である。   As shown, the waveguide has a field structure that is primarily or substantially external to the transmission medium 125 that functions to guide electromagnetic waves. The area inside the conductor 301 has little or no field. Similarly, the area inside the insulation jacket 302 also has a low field strength. Most of the electromagnetic field strength is distributed in and around the lobe 304 on the outer surface of the insulating jacket 302. The presence of the asymmetric guided mode is indicated by the high electromagnetic field strength at the top and bottom (in the orientation of the figure) of the outer surface of the insulating envelope 302-what is the very small field strength on the other side of the insulating envelope 302? In contrast.

示される例は、直径1.1cm及び誘電絶縁厚0.36cmを有する電線により導波される38GHz電磁波に対応する。電磁波は伝送媒体125により導波され、場強度の大半は、外面の限られた距離内の絶縁外被302の外部にある空気中に集中するため、導波は、非常に低い損失で伝送媒体125を長手方向下に伝搬することができる。示される例において、この「限られた距離」は、伝送媒体125の最大断面寸法の半分未満の外面からの距離に対応する。この場合、電線の最大断面寸法は、全体直径1.82cmに対応するが、この値は、伝送媒体125のサイズ及び形状に伴って変わることができる。例えば、伝送媒体125が、高さ0.3cm及び幅0.4cmを有する矩形形状のものである場合、最大断面寸法は対角線の0.5cmであり、対応する制限される距離は0.25cmである。場強度の大半を含むエリアの寸法も周波数に伴って変わり、一般に搬送波周波数の低減に伴って増大する。   The example shown corresponds to a 38 GHz electromagnetic wave guided by a wire having a diameter of 1.1 cm and a dielectric insulation thickness of 0.36 cm. Since electromagnetic waves are guided by the transmission medium 125 and most of the field strength is concentrated in the air outside the insulating envelope 302 within a limited distance of the outer surface, the guided wave is a transmission medium with very low loss. 125 can propagate down the longitudinal direction. In the example shown, this “limited distance” corresponds to a distance from the outer surface that is less than half of the maximum cross-sectional dimension of the transmission medium 125. In this case, the maximum cross-sectional dimension of the wire corresponds to an overall diameter of 1.82 cm, but this value can vary with the size and shape of the transmission medium 125. For example, if the transmission medium 125 has a rectangular shape with a height of 0.3 cm and a width of 0.4 cm, the maximum cross-sectional dimension is 0.5 cm diagonal, and the corresponding limited distance is 0.25 cm. is there. The size of the area containing most of the field strength also varies with frequency and generally increases with decreasing carrier frequency.

結合器及び伝送媒体等の導波通信システムのコンポーネントが、各導波モードでそれ自体の遮断周波数を有し得ることにも留意されたい。遮断周波数は、一般に、特定の導波モードがその特定のコンポーネントによりサポートされるように設計される最低周波数を示す。例示的な実施形態において、示される特定の非対称伝搬モードは、この特定の非対称モードの低遮断周波数Fcの限られた範囲(Fc〜2Fc等)内にある周波数を有する電磁波により、伝送媒体125上に誘導される。低遮断周波数Fcは、伝送媒体125の特性に固有である。絶縁外被302で囲まれた内部導体301を含む示される実施形態の場合、この遮断周波数は、絶縁外被302の寸法及び特性並びに潜在的に内部導体301の寸法及び特性に基づいて変わることができ、所望のモードパターンを有するように実験的に決定することができる。しかし、中空誘電体又は内部導体なしの絶縁体でも同様の効果を見出し得ることに留意されたい。この場合、遮断周波数は、中空誘電体又は絶縁体の寸法及び特性に基づいて変わることができる。   Note also that components of the waveguide communication system, such as couplers and transmission media, may have their own cutoff frequency in each guided mode. The cutoff frequency generally indicates the lowest frequency that is designed for a particular guided mode to be supported by that particular component. In the exemplary embodiment, the particular asymmetric propagation mode shown is on the transmission medium 125 by electromagnetic waves having frequencies that are within a limited range (such as Fc-2Fc) of the low cutoff frequency Fc of this particular asymmetric mode. Be guided to. The low cutoff frequency Fc is unique to the characteristics of the transmission medium 125. For the embodiment shown that includes an inner conductor 301 surrounded by an insulating jacket 302, this cutoff frequency may vary based on the dimensions and characteristics of the insulating jacket 302 and potentially the dimensions and characteristics of the inner conductor 301. And can be experimentally determined to have a desired mode pattern. However, it should be noted that a similar effect can be found with a hollow dielectric or an insulator without an inner conductor. In this case, the cut-off frequency can vary based on the dimensions and characteristics of the hollow dielectric or insulator.

低遮断周波数よりも低い周波数では、非対称モードを伝送媒体125に誘導することは困難であり、全ての伝搬に失敗し、微小な距離のみ伝搬する。周波数が遮断周波数の前後の限られた周波数範囲を超えて増大するにつれて、非対称モードは絶縁外被302のますます内側に向かってシフトする。遮断周波数よりもはるかに高い周波数では、場強度はもはや絶縁外被の外部に集中せず、主に絶縁外被302の内部に集中する。伝送媒体125は電磁波に強力な導波を提供し、伝搬は依然として可能であるが、絶縁外被302内の伝搬に起因する損失の増大によって範囲はより制限される − 周囲空気とは対照的である。   At frequencies lower than the low cutoff frequency, it is difficult to guide the asymmetric mode to the transmission medium 125, and all propagation fails and propagates only a minute distance. As the frequency increases beyond a limited frequency range before and after the cutoff frequency, the asymmetric mode shifts more and more toward the inside of the insulation jacket 302. At frequencies much higher than the cut-off frequency, the field strength no longer concentrates outside the insulating envelope, but mainly concentrates inside the insulating envelope 302. The transmission medium 125 provides a strong wave guide for electromagnetic waves and propagation is still possible, but the range is more limited by the increased loss due to propagation in the insulation jacket 302-in contrast to ambient air. is there.

ここで、図4を参照すると、電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図400が示されている。特に、図3と同様の断面図400は、同様の要素を指すのに使用される共通の参照符号を用いて示されている。示される例は、直径1.1cm及び誘電絶縁厚0.36cmを有する電線により導波される60GHz波に対応する。導波の周波数は、この特定の非対称モードの遮断周波数の限られた範囲を超えるため、場強度の多くは絶縁外被302の内側にシフトしている。特に、場強度は主に絶縁外被302の内部に集中する。伝送媒体125は強力な導波を電磁波に提供し、伝搬は依然として可能であるが、絶縁外被302内の伝搬に起因した損失の増大により、図3の実施形態と比較した場合、範囲はより制限される。   Referring now to FIG. 4, a graphic diagram 400 illustrating an example non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution is shown. In particular, a cross-sectional view 400 similar to FIG. 3 is shown with common reference numerals used to refer to similar elements. The example shown corresponds to a 60 GHz wave guided by a wire having a diameter of 1.1 cm and a dielectric insulation thickness of 0.36 cm. Since the frequency of the wave guide exceeds the limited range of the cutoff frequency of this particular asymmetric mode, much of the field strength is shifted inside the insulation jacket 302. In particular, the field strength is mainly concentrated inside the insulating jacket 302. The transmission medium 125 provides a strong guided wave to the electromagnetic wave and propagation is still possible, but the range is more when compared to the embodiment of FIG. 3 due to the increased loss due to propagation in the insulation jacket 302. Limited.

ここで、図5Aを参照すると、周波数応答の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図が示されている。特に、図500は、200cm絶縁媒体電圧電線の3点における電磁場分布510、520、及び530が重ねられた、周波数の関数としてのエンドツーエンド損失(dB単位)のグラフを提示する。絶縁体と周囲空気との境界は、各電磁場分布において参照符号525で表されている。   Referring now to FIG. 5A, a graphic diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a frequency response is shown. In particular, diagram 500 presents a graph of end-to-end loss (in dB) as a function of frequency overlaid with electromagnetic field distributions 510, 520, and 530 at three points on a 200 cm insulated medium voltage wire. The boundary between the insulator and ambient air is represented by reference numeral 525 in each electromagnetic field distribution.

図3に関連して考察したように、示される伝搬の所望の非対称モードの一例は、この特定の非対称モードでの伝送媒体の低遮断周波数Fcの限られた範囲(Fc〜2Fc等)内にある周波数を有する電磁波により、伝送媒体125に誘導される。特に、6GHzにおける電磁場分布520は、絶縁された伝送媒体に沿った電磁波伝搬を強化し、エンドツーエンド伝送損失を低減するこのモーダル「スイートスポット」内にある。この特定のモードにおいて、導波は、部分的に絶縁体内に埋め込まれ、部分的に絶縁体の外面上で放射される。このようにして、電磁波は絶縁体に「軽く」結合されて、低伝搬損失での長距離の導波される電磁波伝搬を可能にする。   As discussed in connection with FIG. 3, an example of the desired asymmetric mode of propagation shown is within a limited range (such as Fc-2Fc) of the low cutoff frequency Fc of the transmission medium in this particular asymmetric mode. It is guided to the transmission medium 125 by electromagnetic waves having a certain frequency. In particular, the electromagnetic field distribution 520 at 6 GHz is within this modal “sweet spot” that enhances electromagnetic wave propagation along an insulated transmission medium and reduces end-to-end transmission loss. In this particular mode, the waveguide is partially embedded in the insulator and partially radiated on the outer surface of the insulator. In this way, the electromagnetic wave is “lightly” coupled to the insulator, allowing long-distance guided electromagnetic wave propagation with low propagation loss.

3GHzにおける電磁場分布510により表される低周波数において、非対称モードはより強く放射し、高い伝搬損失をもたらす。9GHzにおける電磁場分布530により表される高周波数において、非対称モードは絶縁外被のますます内側にシフトし、多すぎる吸収を提供し、ここでも高い伝搬損失をもたらす。   At low frequencies, represented by the electromagnetic field distribution 510 at 3 GHz, the asymmetric mode radiates more strongly, resulting in high propagation losses. At the high frequency represented by the electromagnetic field distribution 530 at 9 GHz, the asymmetric mode shifts more and more inside the insulation jacket, providing too much absorption, again resulting in high propagation losses.

ここで、図5Bを参照すると、種々の動作周波数における導波される電磁波の場を示す、絶縁電線等の伝送媒体125の長手方向断面の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図550が示されている。図556に示されるように、導波される電磁波が概ねモーダル「スイートスポット」に対応する遮断周波数(f)にある場合、導波される電磁波は絶縁電線と緩く結合し、それにより、吸収は低減し、導波される電磁波の場は、環境(例えば、空気)中に放射される量を低減するのに十分に結合される。導波される電磁波の場の吸収及び放射は低いため、その結果として伝搬損失は低く、導波される電磁波のより長距離にわたる伝搬を可能にする。 Referring now to FIG. 5B, there is a graphic diagram 550 illustrating an example, non-limiting embodiment of a longitudinal section of a transmission medium 125, such as an insulated wire, showing a field of guided electromagnetic waves at various operating frequencies. It is shown. As shown in FIG. 556, when the guided electromagnetic wave is at a cutoff frequency (f c ) that generally corresponds to a modal “sweet spot”, the guided electromagnetic wave loosely couples with the insulated wire, thereby absorbing it. And the guided electromagnetic field is coupled sufficiently to reduce the amount of radiation emitted into the environment (eg, air). Since the absorption and emission of the guided electromagnetic field is low, the resulting propagation loss is low, allowing the guided electromagnetic wave to propagate over longer distances.

図554に示されるように、導波電磁波の動作周波数が遮断周波数(f)の約2倍を超えて − 又は述べたように「スイートスポット」の範囲を超えて − 増大する場合、伝搬損失は増大する。電磁波の場強度のより多くが絶縁層内部で生じ、伝搬損失を増大させる。遮断周波数(f)よりもはるかに高い周波数において、導波される電磁波は、図552に示されるように、導波される電磁波により発せられる場が電線の絶縁層に集中することの結果として、絶縁電線に強く結合する。これは、導波される電磁波の絶縁層による吸収に起因して、伝搬損失を更に上昇させる。同様に、図558に示されるように、導波される電磁波の動作周波数が遮断周波数(f)よりもかなり低い場合も伝搬損失は増大する。遮断周波数(f)よりもはるかに低い周波数において、導波される電磁波は絶縁電線に弱く(又は公称的に)結合し、それにより、環境(例えば、空気)中に放射する傾向を有し、これは、導波される電磁波の放射に起因して伝搬損失を増大させる。 As shown in FIG. 554, if the operating frequency of the guided electromagnetic wave exceeds about twice the cut-off frequency (f c ) —or, as mentioned, beyond the “sweet spot” range—the propagation loss Will increase. More of the electromagnetic field strength occurs inside the insulating layer, increasing propagation loss. At a frequency much higher than the cut-off frequency (f c ), the electromagnetic wave guided is as a result of concentration of the field emitted by the guided electromagnetic wave on the insulating layer of the wire, as shown in FIG. Strongly coupled to insulated wires. This further increases the propagation loss due to absorption of the guided electromagnetic wave by the insulating layer. Similarly, as shown in FIG. 558, the propagation loss also increases when the operating frequency of the guided electromagnetic wave is much lower than the cut-off frequency (f c ). At frequencies much lower than the cut-off frequency (f c ), the guided electromagnetic waves are weakly (or nominally) coupled to the insulated wire and thereby have a tendency to radiate into the environment (eg, air). This increases propagation loss due to the radiation of the guided electromagnetic wave.

ここで、図6を参照すると、電磁場分布の一例の非限定的な実施形態を示すグラフィック図600が示されている。この実施形態において、伝送媒体602は、断面で示されるように裸線である。図300は、単一の搬送波周波数において対称及び基本導波モードを有する導波の伝搬により生じる異なる電磁場強度を表す異なるグレースケールを含む。   Referring now to FIG. 6, a graphical diagram 600 illustrating an example non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution is shown. In this embodiment, the transmission medium 602 is a bare wire as shown in cross section. The diagram 300 includes different gray scales representing different electromagnetic field strengths caused by the propagation of guided waves having symmetric and fundamental guided modes at a single carrier frequency.

この特定のモードにおいて、電磁波は、伝送媒体602により導波されて、伝送媒体の外面 − この場合、裸線の外面 − に沿って伝搬する。電磁波は電線に「軽く」結合して、低伝搬損失で長距離にわたる電磁波伝搬を可能にする。示されるように、導波は、電磁波を導波するように機能する伝送媒体602の実質的に外部にある場構造を有する。導体602の内部にある領域は、場を有さないか、有したとしてもごくわずかである。   In this particular mode, electromagnetic waves are guided by the transmission medium 602 and propagate along the outer surface of the transmission medium—in this case, the outer surface of the bare wire. The electromagnetic waves are “lightly” coupled to the wires, allowing electromagnetic waves to propagate over long distances with low propagation loss. As shown, the wave guide has a field structure that is substantially external to the transmission medium 602 that functions to guide electromagnetic waves. The area inside the conductor 602 has little or no field at all.

ここで、図7を参照すると、アーク結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図700が示されている。特に、結合デバイスは、図1に関連して提示した送信デバイス101又は102等の送信デバイスで使用されるために提示される。結合デバイスは、送信機回路712及び終端又はダンパー714に結合されるアーク結合器704を含む。アーク結合器704は、誘電材料、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)、導電(例えば、金属、非金属等)材料、又は上記材料の任意の組み合わせで作ることができる。示されるように、アーク結合器704は、導波路として動作し、アーク結合器704の導波路表面の周囲を導波として伝搬する波706を有する。示される実施形態において、アーク結合器704の少なくとも一部は、電線702又は他の伝送媒体(伝送媒体125等)の近くに配置されて、電線上に導波708を送出するために、本明細書に説明されるようにアーク結合器704と電線702又は他の伝送媒体との間の結合を促進することができる。アーク結合器704は、湾曲したアーク結合器704の一部分が電線702に対して接線方向、且つ平行又は略平行であるように配置することができる。電線に平行するアーク結合器704の部分は、曲線の頂点又は曲線の接線が電線702に平行する任意の点であり得る。アーク結合器704がこのように位置決め又は配置される場合、アーク結合器704に沿って進行する波706は、少なくとも部分的に電線702に結合し、導波708として電線702の電線表面の周り又は周囲を電線702に沿って長手方向に伝搬する。導波708は、電線702又は他の伝送媒体により導波されるか、又は結合する表面波又は他の電磁波として特徴付けることができる。   Referring now to FIG. 7, a block diagram 700 illustrating an example non-limiting embodiment of an arc coupler is shown. In particular, the coupling device is presented for use with a transmitting device, such as transmitting device 101 or 102 presented in connection with FIG. The coupling device includes an arc coupler 704 that is coupled to a transmitter circuit 712 and a termination or damper 714. The arc coupler 704 may be made of dielectric material, other low loss insulators (eg, Teflon, polyethylene, etc.), conductive (eg, metal, non-metal, etc.) materials, or any combination of the above materials. Can do. As shown, arc coupler 704 operates as a waveguide and has a wave 706 that propagates as a waveguide around the waveguide surface of arc coupler 704. In the illustrated embodiment, at least a portion of the arc coupler 704 is disposed near a wire 702 or other transmission medium (such as transmission medium 125) to deliver a waveguide 708 over the wire. Coupling between the arc coupler 704 and the electrical wire 702 or other transmission medium can be facilitated as described in the document. The arc coupler 704 can be arranged such that a portion of the curved arc coupler 704 is tangential to and parallel or substantially parallel to the electrical wire 702. The portion of the arc coupler 704 that is parallel to the wire can be any point where the apex of the curve or the tangent of the curve is parallel to the wire 702. When the arc coupler 704 is positioned or positioned in this manner, the wave 706 traveling along the arc coupler 704 is at least partially coupled to the wire 702 and as a waveguide 708 around the wire surface of the wire 702 or The periphery propagates along the electric wire 702 in the longitudinal direction. Waveguide 708 can be characterized as a surface wave or other electromagnetic wave that is guided or coupled by wire 702 or other transmission medium.

電線702に結合しない波706の部分は、波710としてアーク結合器704に沿って伝搬する。波706の電線702への所望のレベルの結合又は非結合を達成するために、電線702に関連して多様な位置にアーク結合器704を構成し配置し得ることが理解されよう。例えば、平行又は略平行であるアーク結合器704の曲率及び/又は長さ及びその電線702への分離距離(一実施形態において、ゼロ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せずに変わることができる。同様に、電線702に関連するアーク結合器704の配置は、電線702及びアーク結合器704のそれぞれの固有の特徴(例えば、厚さ、組成、電磁特性等)並びに波706及び708の特徴(例えば、周波数、エネルギーレベル等)の考慮に基づいて変えることができる。   The portion of the wave 706 that is not coupled to the electrical wire 702 propagates along the arc coupler 704 as a wave 710. It will be appreciated that the arc coupler 704 may be configured and arranged at various locations relative to the wire 702 to achieve a desired level of coupling or decoupling of the wave 706 to the wire 702. For example, the curvature and / or length of arc coupler 704 that is parallel or substantially parallel and its separation distance to wire 702 (which in one embodiment can include a zero separation distance) can be derived from the exemplary embodiment. Can change without deviating. Similarly, the placement of the arc coupler 704 relative to the wire 702 can be determined by the unique characteristics (eg, thickness, composition, electromagnetic properties, etc.) of the wire 702 and arc coupler 704 and the characteristics of the waves 706 and 708 (eg, , Frequency, energy level, etc.).

導波708は、電線702が湾曲及び屈曲する場合でも電線702に平行又は略平行なままである。電線702の湾曲は伝送損失を増大させることがあり、これは、電線の直径、周波数、及び材料にも依存する。アーク結合器704の寸法が効率的な送電に向けて選択される場合、波706の電力の大半は電線702に移り、波710に残る電力はごくわずかである。電線702に平行又は略平行する経路に沿って進行する間、導波708の性質は、依然として、基本伝送モードあり又はなしで、非基本又は非対称であるモードを有することを含めてマルチモーダル(本明細書において考察される)であり得ることが理解されよう。一実施形態において、非基本又は非対称モードを利用して、伝送損失を最小化し、及び/又は伝搬距離の増大を得ることができる。   The waveguide 708 remains parallel or substantially parallel to the wire 702 even when the wire 702 is curved and bent. The curvature of the wire 702 can increase transmission loss, which also depends on the wire diameter, frequency, and material. If the dimensions of the arc coupler 704 are selected for efficient power transmission, most of the power in the wave 706 is transferred to the wire 702 and very little power remains in the wave 710. While traveling along a path parallel or substantially parallel to the wire 702, the nature of the waveguide 708 is still multimodal, including having a non-basic or asymmetric mode with or without a fundamental transmission mode. It will be understood that this may be discussed in the specification. In one embodiment, non-basic or asymmetric modes can be utilized to minimize transmission loss and / or increase propagation distance.

平行という用語は、一般に、現実のシステムでは厳密には達成可能でないことが多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平行という用語は、本開示において開示される実施形態の説明に用いられるとき、厳密な構成ではなく近似を表す。一実施形態において、略平行は、全ての寸法において真の平行の30度以内である近似を含むことができる。   Note that the term parallel is generally a geometrical configuration that is often not exactly achievable in real systems. Accordingly, the term parallel utilized in this disclosure represents an approximation rather than a strict configuration when used to describe the embodiments disclosed in this disclosure. In one embodiment, substantially parallel can include approximations that are within 30 degrees of true parallel in all dimensions.

一実施形態において、波706は、1つ又は複数の波動伝搬モードを示し得る。アーク結合器モードは、結合器704の形状及び/又は設計に依存し得る。1つ又は複数のアーク結合器モードの波706は、電線702に沿って伝搬する1つ又は複数の波動伝搬モードの導波708を生成し、影響し、又は影響を及ぼすことができる。しかし、導波706に存在する導波モードが導波708の導波モードと同じであるか又は異なり得ることに特に留意されたい。このようにして、1つ又は複数の導波モードの導波706は、導波708に移らない可能性もあり、更なる1つ又は複数の導波モードの導波708は、導波706に存在していなかった可能性もある。特定の導波モードでのアーク結合器704の遮断周波数が電線702の遮断周波数又はそれと同じモードの他の伝送媒体の遮断周波数と異なり得ることにも留意されたい。例えば、電線702又は他の伝送媒体は、特定の導波モードの遮断周波数のわずかに上で動作することができるが、アーク結合器704は、低損失のために、それと同じモードの遮断周波数のかなり上で動作することができ、例えばより大きい結合及び送電を誘導するために、それと同じモードの遮断周波数のわずかに下で動作することができ、又はそのモードのアーク結合器の遮断周波数に関連して何らかの他の点で動作することができる。   In one embodiment, the wave 706 may exhibit one or more wave propagation modes. The arc coupler mode may depend on the shape and / or design of the coupler 704. The one or more arc coupler mode waves 706 may generate, influence, or influence one or more wave propagation mode waveguides 708 that propagate along the wire 702. However, it should be particularly noted that the guided mode present in the waveguide 706 may be the same as or different from the guided mode of the waveguide 708. In this way, one or more guided mode waveguides 706 may not move to waveguide 708, and one or more other guided mode waveguides 708 may be guided by waveguide 706. It may not have existed. Note also that the cutoff frequency of arc coupler 704 in a particular guided mode may be different from the cutoff frequency of wire 702 or the cutoff frequency of other transmission media in the same mode. For example, the wire 702 or other transmission medium can operate slightly above the cutoff frequency of a particular guided mode, but the arc coupler 704 has a cutoff frequency of that same mode due to low loss. Can operate well above, eg, to induce greater coupling and transmission, slightly below the same mode cutoff frequency, or related to the cutoff frequency of the arc coupler in that mode And can work at some other point.

一実施形態において、電線702上の波動伝搬モードは、アーク結合器モードと同様であり得、その理由は、波706及び708が両方ともアーク結合器704及び電線702のそれぞれの外部の周囲を伝搬するためである。幾つかの実施形態において、波706は電線702に結合する際、アーク結合器704と電線702との間の結合に起因して、モードは形態を変えることができ、又は新しいモードを作成若しくは生成することができる。例えば、アーク結合器704及び電線702のサイズ、材料、及び/又はインピーダンスの違いにより、アーク結合器モードに存在しない追加のモードを作成し、及び/又はアーク結合器モードの幾つかを抑制することができる。波動伝搬モードは、小さい電場及び/又は磁場のみが伝搬方向において延在し、導波が電線に沿って伝搬する間、電場及び磁場が径方向外側に延在する基本横電磁モード(疑似TEM00)を含むことができる。この導波モードは、電磁場のうちの少数がアーク結合器704又は電線702内に存在するドーナツ形であり得る。 In one embodiment, the wave propagation mode on the wire 702 may be similar to the arc coupler mode because both waves 706 and 708 propagate around the outside of the arc coupler 704 and the wire 702, respectively. It is to do. In some embodiments, when the wave 706 is coupled to the electrical wire 702, the mode can change shape or create or create a new mode due to the coupling between the arc coupler 704 and the electrical wire 702. can do. For example, differences in the size, material, and / or impedance of the arc coupler 704 and wire 702 can create additional modes that do not exist in the arc coupler mode and / or suppress some of the arc coupler modes. Can do. The wave propagation mode is a fundamental transverse electromagnetic mode (pseudo TEM 00) in which only a small electric and / or magnetic field extends in the propagation direction, and the electric and magnetic fields extend radially outward while the waveguide propagates along the wire. ) Can be included. This guided mode may be donut shaped with a minority of the electromagnetic field present in the arc coupler 704 or wire 702.

波706及び708は、場が径方向外側に延在する基本TEMモードを含むと共に、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を上述したが、利用される周波数、アーク結合器704の設計、電線702の寸法及び組成及びその表面特性、存在する場合にはその絶縁体、周囲環境の電磁特性等に基づいて、横断電気(TE)及び横断磁気(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702の電気的特性及び物理的特性、並びに生成される特定の波動伝搬モードに応じて、導波708が、酸化非絶縁電線、非酸化非絶縁電線、絶縁電線の導電表面に沿って及び/又は絶縁電線の絶縁表面に沿って進行し得ることに留意されたい。   Waves 706 and 708 include fundamental TEM modes in which the field extends radially outward, as well as other non-fundamental (eg, asymmetric, higher order, etc.) modes. Specific wave propagation modes have been described above, but based on the frequency used, the design of the arc coupler 704, the size and composition of the wire 702 and its surface properties, its insulation if present, the electromagnetic properties of the surrounding environment, etc. Thus, other wave propagation modes such as transverse electric (TE) and transverse magnetic (TM) modes are possible as well. Depending on the frequency, the electrical and physical properties of the wire 702, and the particular wave propagation mode that is generated, the waveguide 708 may be along the conductive surface of the oxidized non-insulated wire, non-oxidized non-insulated wire, insulated wire. Note that and / or may proceed along the insulated surface of the insulated wire.

一実施形態において、アーク結合器704の直径は電線702の直径よりも小さい。用いられるミリメートル帯域波長では、アーク結合器704は、波706を構成する単一の導波路モードをサポートする。この単一の導波路モードは、導波708として電線702に結合するときに変わることができる。アーク結合器704がより大きい場合、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、これらの追加の導波路モードは、効率的に電線702に結合しない可能性があり、その結果、結合損失が高くなり得る。しかし、幾つかの代替の実施形態において、例えば、より高い結合損失が望ましい場合又は結合損失を他に低減する他の技法(例えば、先細りを用いたインピーダンス整合等)と併せて使用される場合、アーク結合器704の直径は、電線702の直径以上であり得る。   In one embodiment, the diameter of the arc coupler 704 is smaller than the diameter of the wire 702. At the millimeter band wavelengths used, arc coupler 704 supports a single waveguide mode that makes up wave 706. This single waveguide mode can change when coupled to wire 702 as waveguide 708. If the arc coupler 704 is larger, it can support more than one waveguide mode, but these additional waveguide modes may not efficiently couple to the wire 702, resulting in coupling Loss can be high. However, in some alternative embodiments, for example, when higher coupling loss is desired or used in conjunction with other techniques to reduce coupling loss (e.g., impedance matching with taper), The diameter of the arc coupler 704 can be greater than or equal to the diameter of the wire 702.

一実施形態において、波706及び708の波長は、アーク結合器704及び電線702の外周と同等又はより小さいサイズである。一例において、電線702が直径0.5cm及び対応する外周約1.5cmである場合、送信の波長は約1.5cm以下であり、70GHz以上の周波数に対応する。別の実施形態において、送信及び搬送波信号の適する周波数は、30GHz〜100GHzの範囲であり、おそらく約30GHz〜60GHz、一例では約38GHzである。一実施形態において、アーク結合器704及び電線702の外周が、送信の波長とサイズが同等又はより大きい場合、波706及び708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り伝搬する基本及び/又は非基本(対称及び/又は非対称)モードを含む複数の波動伝搬モードを示し得る。したがって、波706及び708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708が電線702を下に伝搬するにつれて、電場及び磁場構成は、電線702の端部から端部まで同じままである。他の実施形態において、導波708が伝送損失又は散乱に起因して干渉(歪み若しくは障害)に直面するか又はエネルギーを失うとき、磁場及び電場構成は、導波708が電線702を下に伝搬するにつれて変わることができる。   In one embodiment, the wavelengths of the waves 706 and 708 are the same size or smaller than the outer perimeter of the arc coupler 704 and the wire 702. In one example, if the wire 702 has a diameter of 0.5 cm and a corresponding outer circumference of about 1.5 cm, the wavelength of transmission is about 1.5 cm or less, corresponding to a frequency of 70 GHz or more. In another embodiment, suitable frequencies for the transmit and carrier signals are in the range of 30 GHz to 100 GHz, perhaps about 30 GHz to 60 GHz, and in one example about 38 GHz. In one embodiment, waves 706 and 708 may support the various communication systems described herein if the perimeter of arc coupler 704 and wire 702 is equal or larger in size and wavelength of transmission. Multiple wave propagation modes may be shown including fundamental and / or non-basic (symmetric and / or asymmetric) modes that propagate over a sufficient distance. Thus, waves 706 and 708 can include more than one type of electric and magnetic field configuration. In one embodiment, as the wave guide 708 propagates down the wire 702, the electric and magnetic field configurations remain the same from end to end of the wire 702. In other embodiments, when the waveguide 708 encounters interference (distortion or obstruction) or loses energy due to transmission loss or scattering, the magnetic and electric field configurations cause the waveguide 708 to propagate down the wire 702. Can change as you go.

一実施形態において、アーク結合器704は、ナイロン、テフロン、ポリエチレン、ポリアミド、又は他のプラスチックで構成することができる。他の実施形態において、他の誘電材料が可能である。電線702の電線表面は、裸の金属表面を有する金属であり得るか、又はプラスチック、誘電体、絶縁体、若しくは他の被覆、外被若しくはシースを用いて絶縁することができる。一実施形態において、誘電体又は他の非導電/絶縁導波路は、裸/金属電線又は絶縁電線と対にすることができる。他の実施形態において、金属及び/又は導電性導波路は、裸/金属電線又は絶縁電線と対にすることができる。一実施形態において、電線702の裸の金属表面の酸化層(例えば、酸素/空気への裸の金属表面の露出から生じる)も、幾つかの絶縁体又はシースにより提供されるものと同様の絶縁特性又は誘電特性を提供することができる。   In one embodiment, the arc coupler 704 can be constructed of nylon, Teflon, polyethylene, polyamide, or other plastic. In other embodiments, other dielectric materials are possible. The wire surface of the wire 702 can be a metal having a bare metal surface, or can be insulated with plastic, dielectric, insulator, or other coating, jacket or sheath. In one embodiment, a dielectric or other non-conductive / insulated waveguide can be paired with a bare / metal wire or an insulated wire. In other embodiments, the metal and / or conductive waveguide can be paired with a bare / metal wire or an insulated wire. In one embodiment, the bare metal surface oxide layer of wire 702 (eg, resulting from exposure of the bare metal surface to oxygen / air) is also insulated similar to that provided by some insulator or sheath. Characteristics or dielectric properties can be provided.

波706、708、及び710のグラフィック表示は、単に、波706が例えば単層伝送線路として動作する電線702に導波708を誘導又は他に送出する原理を示すために提示されることに留意されたい。波710は、導波708の生成後、アーク結合器704に残る波706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、特定の1つ又は複数の波動伝搬モード、アーク結合器704の設計、電線702の寸法及び組成、並びに表面特性、任意選択的な絶縁、周囲環境の電磁特性等に応じて変わることができる。   It is noted that the graphic representations of waves 706, 708, and 710 are merely presented to illustrate the principle that wave 706 directs or otherwise guides waveguide 708 to wire 702 that operates as a single layer transmission line, for example. I want. Wave 710 represents the portion of wave 706 that remains in arc coupler 704 after wave guide 708 is generated. The actual electric and magnetic fields generated as a result of such wave propagation are the frequency utilized, the particular wave propagation mode or modes, the design of the arc coupler 704, the dimensions and composition of the wire 702, and the surface It can vary depending on the characteristics, optional insulation, electromagnetic characteristics of the surrounding environment, etc.

アーク結合器704は、波710から残留放射又はエネルギーを吸収することができるアーク結合器704の端部において終端回路又はダンパー714を含み得ることに留意されたい。終端回路又はダンパー714は、送信機回路712に向かって反射する波710からの残留放射又はエネルギーを回避及び/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714は、終端抵抗及び/又はインピーダンス整合を実行して反射を減衰させ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く、及び/又は波710が十分に小さい場合、終端回路又はダンパー714を使用する必要がないことがある。簡単にするために、これらの送信機712及び終端回路又はダンパー714は、他の図に示されていないことがあるが、それらの実施形態において、おそらく送信機及び終端回路又はダンパーを用いることができる。   Note that the arc coupler 704 may include a termination circuit or damper 714 at the end of the arc coupler 704 that can absorb residual radiation or energy from the wave 710. The termination circuit or damper 714 can avoid and / or minimize residual radiation or energy from the wave 710 that reflects toward the transmitter circuit 712. In one embodiment, the termination circuit or damper 714 may include termination resistors and / or other components that perform impedance matching to attenuate reflections. In some embodiments, if the coupling efficiency is high enough and / or the wave 710 is small enough, it may not be necessary to use a termination circuit or damper 714. For simplicity, these transmitters 712 and termination circuits or dampers 714 may not be shown in other figures, but in those embodiments it is likely to use transmitters and termination circuits or dampers. it can.

更に、単一の導波708を生成する単一のアーク結合器704が提示されるが、電線702に沿った異なる点及び/又は電線の周囲の異なる方位に配置される複数のアーク結合器704を利用して、同じ又は異なる周波数、同じ又は異なる位相、同じ又は異なる波動伝搬モードにおける複数の導波708を生成し受信することができる。   In addition, a single arc coupler 704 that produces a single waveguide 708 is presented, but multiple arc couplers 704 located at different points along the wire 702 and / or at different orientations around the wire. Can be used to generate and receive multiple waveguides 708 at the same or different frequencies, the same or different phases, the same or different wave propagation modes.

図8では、アーク結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図800を示す。示される実施形態において、結合器704の少なくとも1つの部分は、電線702又は他の伝送媒体(伝送媒体125等)の近くに配置して、アーク結合器704と電線702又は他の伝送媒体との間の結合を促進し、本明細書において説明されるように導波808として導波806の一部分を抽出することができる。アーク結合器704は、湾曲アーク結合器704の一部分が電線702に対して接線方向に、且つ平行又は略平行であるように配置することができる。電線に平行するアーク結合器704の部分は、曲線の頂点又は曲線の接線が電線702に平行する任意の点であり得る。アーク結合器704がこのように位置決め又は配置される場合、電線702に沿って進行する波806は、少なくとも部分的にアーク結合器704に結合し、導波808としてアーク結合器704に沿って受信側デバイス(明示的に示されず)に伝搬する。アーク結合器に結合されない波806の部分は、電線702又は他の伝送媒体に沿って波810として伝搬する。   FIG. 8 shows a block diagram 800 illustrating an example non-limiting embodiment of an arc coupler. In the illustrated embodiment, at least one portion of the coupler 704 is disposed near the electrical wire 702 or other transmission medium (such as transmission medium 125) to provide a connection between the arc coupler 704 and the electrical wire 702 or other transmission medium. A portion of the waveguide 806 can be extracted as a waveguide 808 as described herein. The arc coupler 704 can be arranged such that a portion of the curved arc coupler 704 is tangential to and parallel or substantially parallel to the electrical wire 702. The portion of the arc coupler 704 that is parallel to the wire can be any point where the apex of the curve or the tangent of the curve is parallel to the wire 702. When the arc coupler 704 is positioned or arranged in this manner, the wave 806 traveling along the wire 702 is at least partially coupled to the arc coupler 704 and received along the arc coupler 704 as a waveguide 808. Propagate to the side device (not explicitly shown). The portion of the wave 806 that is not coupled to the arc coupler propagates as a wave 810 along the wire 702 or other transmission medium.

一実施形態において、波806は、1つ又は複数の波動伝搬モードを示し得る。アーク結合器モードは、結合器704の形状及び/又は設計に依存し得る。1つ又は複数のモードの導波806は、アーク結合器704に沿って伝搬する1つ又は複数の導波モードの導波808を生成し、影響し、又は影響を及ぼすことができる。しかし、導波806に存在する導波モードが導波808の導波モードと同じであるか又は異なり得ることに特に留意されたい。このようにして、1つ又は複数の導波モードの導波806は、導波808に移らない可能性もあり、更なる1つ又は複数の導波モードの導波808は、導波806に存在していなかった可能性もある。   In one embodiment, the wave 806 may exhibit one or more wave propagation modes. The arc coupler mode may depend on the shape and / or design of the coupler 704. One or more modes of waveguide 806 may create, influence, or influence one or more guided modes of waveguide 808 that propagates along arc coupler 704. However, it should be particularly noted that the guided mode present in the waveguide 806 can be the same as or different from the guided mode of the waveguide 808. In this way, one or more guided mode waveguides 806 may not move to waveguide 808, and one or more other guided mode waveguides 808 may be guided by waveguide 806. It may not have existed.

ここで、図9Aを参照すると、スタブ結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図900が示されている。特に、スタブ結合器904を含む結合デバイスは、図1に関連して提示される送信デバイス101又は102等の送信デバイスで使用されるために提示されている。スタブ結合器904は、誘電材料、他の低損失絶縁体(例えば、テフロン、ポリエチレン等)、導電(例えば、金属、非金属等)材料、又は上記材料の任意の組み合わせで作ることができる。示されるように、スタブ結合器904は、導波路として動作し、スタブ結合器904の導波路表面の周囲を導波として伝搬する波906を有する。示される実施形態において、スタブ結合器904の少なくとも1つの部分は、電線702又は他の伝送媒体(伝送媒体125等)の近くに配置して、本明細書において説明されるようにスタブ結合器904と電線702又は他の伝送媒体との間の結合を促進し、電線に導波908を送出することができる。   Referring now to FIG. 9A, a block diagram 900 illustrating an example non-limiting embodiment of a stub coupler is shown. In particular, a coupling device including a stub coupler 904 is presented for use with a transmission device, such as transmission device 101 or 102 presented in connection with FIG. The stub coupler 904 can be made of a dielectric material, other low loss insulator (eg, Teflon, polyethylene, etc.), a conductive (eg, metal, non-metal, etc.) material, or any combination of the above materials. As shown, the stub coupler 904 has a wave 906 that operates as a waveguide and propagates as a waveguide around the waveguide surface of the stub coupler 904. In the illustrated embodiment, at least one portion of the stub coupler 904 is disposed near the electrical wire 702 or other transmission medium (such as transmission medium 125) to provide a stub coupler 904 as described herein. Can be coupled to the electrical wire 702 or other transmission medium to deliver a waveguide 908 to the electrical wire.

一実施形態において、スタブ結合器904は湾曲し、スタブ結合器904の端部は、電線702に繋ぐか、固定するか、又は他に機械的に結合することができる。スタブ結合器904の端部が電線702に固定される場合、スタブ結合器904の端部は電線702に平行又は略平行である。代替的に、端部を越える誘電導波路の別の部分は、固定又は結合される部分が電線702に平行又は略平行するように電線702に固定又は結合することができる。固定具910は、ナイロンケーブル紐又はスタブ結合器904と別個であるか、又はスタブ結合器904の一体のコンポーネントとして構築される他のタイプの非導電/誘電材料であり得る。スタブ結合器904は、電線702を囲まずに電線702に隣接することができる。   In one embodiment, the stub coupler 904 is curved and the end of the stub coupler 904 can be tied to the wire 702, secured, or otherwise mechanically coupled. When the end of the stub coupler 904 is fixed to the electric wire 702, the end of the stub coupler 904 is parallel to or substantially parallel to the electric wire 702. Alternatively, another portion of the dielectric waveguide beyond the end can be secured or coupled to the wire 702 such that the portion to be secured or coupled is parallel or substantially parallel to the wire 702. The fastener 910 may be separate from the nylon cable ties or stub coupler 904 or may be other types of non-conductive / dielectric material constructed as an integral component of the stub coupler 904. The stub coupler 904 can be adjacent to the wire 702 without surrounding the wire 702.

図7に関連して説明したアーク結合器704のように、スタブ結合器904は、端部が電線702に平行する状態で配置される場合、スタブ結合器904に沿って進行する導波906は、電線702に結合し、電線702の電線表面の周囲を導波908として伝搬する。例示的な実施形態において、導波908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。   Like the arc coupler 704 described in connection with FIG. 7, when the stub coupler 904 is positioned with its ends parallel to the electrical wire 702, the waveguide 906 traveling along the stub coupler 904 is The wire 702 is coupled to the wire 702 and propagates around the surface of the wire 702 as a waveguide 908. In exemplary embodiments, the waveguide 908 can be characterized as a surface wave or other electromagnetic wave.

波906及び908のグラフィック表示は、単に、波906が例えば単線伝送線路として動作する電線702に導波908を誘導又は他に送出する原理を示すために提示される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、結合器の形状及び/又は設計、電線に対する誘電導波路の相対位置、利用される周波数、スタブ結合器904の設計、電線702の寸法及び組成、並びにその表面特性、電線702の任意選択的な絶縁、周囲環境の電磁特性等のうちの1つ又は複数に応じて変わることができる。   Note that the graphical representations of waves 906 and 908 are presented merely to illustrate the principle that wave 906 directs or otherwise guides waveguide 908 to electrical wire 702 operating as a single wire transmission line, for example. The actual electric and magnetic fields generated as a result of such wave propagation are the shape and / or design of the coupler, the relative position of the dielectric waveguide relative to the wire, the frequency used, the design of the stub coupler 904, the wire 702. May vary depending on one or more of the following: size and composition, surface characteristics thereof, optional insulation of the wire 702, electromagnetic properties of the surrounding environment, and the like.

一実施形態において、スタブ結合器904の端部は、電線702に向かって先細り形を有し、結合効率を上げることができる。実際に、スタブ結合器904の端部の先細り形は、本開示の例示的な実施形態によれば、電線702へのインピーダンス整合を提供し、反射を低減することができる。例えば、スタブ結合器904の端部は徐々に先細り、図9Aに示されるように波906及び908間に所望のレベルの結合を取得することができる。   In one embodiment, the end of the stub coupler 904 has a tapered shape toward the wire 702, which can increase the coupling efficiency. Indeed, the tapered shape of the end of the stub coupler 904 can provide impedance matching to the wire 702 and reduce reflection, according to an exemplary embodiment of the present disclosure. For example, the end of the stub coupler 904 can gradually taper to obtain a desired level of coupling between the waves 906 and 908 as shown in FIG. 9A.

一実施形態において、固定具910とスタブ結合器904の端部との間に短い長さのスタブ結合器904があるように固定具910を配置することができる。最大結合効率は、この実施形態において、固定具910を越えるスタブ結合器904の端部の長さが、伝送中の周波数を問わず伝送中の周波数の波長の少なくとも数倍であるときに実現される。   In one embodiment, the fixture 910 can be positioned such that there is a short length stub coupler 904 between the fixture 910 and the end of the stub coupler 904. Maximum coupling efficiency is achieved in this embodiment when the length of the end of the stub coupler 904 beyond the fixture 910 is at least several times the wavelength of the frequency being transmitted, regardless of the frequency being transmitted. The

ここで、図9B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電磁分布の一例の非限定的な実施形態を示す図950が示されている。特に、一例において、誘電材料で構築されるスタブ結合器内に示される結合器952を含む送信デバイスの場合での電磁分布が二次元で提示される。結合器952は、電線702又は他の伝送媒体の外面に沿って導波として伝搬するために電磁波を結合する。   Referring now to FIG. 9B, illustrated is a diagram 950 illustrating an example non-limiting embodiment of an electromagnetic distribution in accordance with various aspects described herein. In particular, in one example, the electromagnetic distribution in the case of a transmitting device including a coupler 952 shown in a stub coupler constructed of a dielectric material is presented in two dimensions. Coupler 952 couples electromagnetic waves for propagation as a waveguide along the outer surface of electrical wire 702 or other transmission medium.

結合器952は、対称導波モードを介して電磁波をxにおける接合部に導波する。結合器952に沿って伝搬する電磁波のエネルギーの幾らかは結合器952の外部にあるが、この電磁波のエネルギーの大部分は結合器952内に含まれる。xにおける接合部は、伝送媒体の下部に対応する方位角において電磁波を電線702又は他の伝送媒体に結合する。この結合は、方向956において少なくとも1つの導波モードを介して電線702又は他の伝送媒体の外面に沿って伝搬するように導波される電磁波を誘導する。導波される電磁波のエネルギーの大部分は、電線702又は他の伝送媒体の外面の外部にあり、又はしかし外面の近傍にある。示される例において、xにおける接合部は、対称モード及び電線702又は他の伝送媒体の表面をごく近くを通る、図3に関連して提示された一次モード等の少なくとも1つの非対称表面モードの両方を介して伝搬する電磁波を形成する。 Coupler 952 is guided through the electromagnetic wave at the junction of the x 0 through symmetrical guided mode. Some of the energy of the electromagnetic wave propagating along the coupler 952 is external to the coupler 952, but most of the energy of this electromagnetic wave is contained within the coupler 952. joint portions in the x 0 is coupled to the wire 702, or other transmission medium electromagnetic waves in the azimuth angle corresponding to the lower portion of the transmission medium. This coupling induces electromagnetic waves that are guided to propagate along the outer surface of the wire 702 or other transmission medium via at least one guided mode in direction 956. Most of the energy of the guided electromagnetic wave is outside of the outer surface of the electrical wire 702 or other transmission medium, but is in the vicinity of the outer surface. In the example shown, the junction at x 0 is of a symmetric mode and of at least one asymmetric surface mode, such as the primary mode presented in connection with FIG. 3, passing very close to the surface of the wire 702 or other transmission medium. It forms an electromagnetic wave that propagates through both.

導波のグラフィック表示は、単に導波の結合及び伝搬の例を示すために提示される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、結合器952の設計及び/又は構成、電線702又は他の伝送媒体の寸法及び組成、並びにその表面特性、存在する場合には絶縁、周囲環境の電磁特性等に応じて変わることができる。   Note that the graphical representation of the waveguide is presented merely to illustrate examples of waveguide coupling and propagation. The actual electric and magnetic fields generated as a result of such wave propagation are the frequency utilized, the design and / or configuration of the coupler 952, the dimensions and composition of the wire 702 or other transmission medium, and its surface properties, If present, it can vary depending on insulation, electromagnetic characteristics of the surrounding environment, and the like.

ここで、図10Aを参照すると、示されているのは、本明細書において説明される種々の態様による結合器及び送受信機システムの一例の非限定的な実施形態のブロック図1000である。システムは、送信デバイス101又は102の一例である。特に、通信インターフェース1008は通信インターフェース205の一例であり、スタブ結合器1002は結合器220の一例であり、送信機/受信機デバイス1006、ダイプレクサ1016、電力増幅器1014、低雑音増幅器1018、周波数混合器1010及び1020、及び局部発振器1012は、まとめて送受信機210の一例をなす。   Referring now to FIG. 10A, shown is a block diagram 1000 of an example non-limiting embodiment of a combiner and transceiver system in accordance with various aspects described herein. The system is an example of the transmission device 101 or 102. In particular, communication interface 1008 is an example of communication interface 205, stub combiner 1002 is an example of combiner 220, transmitter / receiver device 1006, diplexer 1016, power amplifier 1014, low noise amplifier 1018, frequency mixer. 1010 and 1020 and the local oscillator 1012 collectively constitute an example of the transceiver 210.

動作において、送信機/受信機デバイス1006は、波を送出し(例えば、導波1004をスタブ結合器1002に)受信する。導波1004は、通信インターフェース1008により、ホストデバイス、基地局、モバイルデバイス、建物、又は他のデバイスから受信され且つそれに送信される信号を送るのに使用することができる。通信インターフェース1008は、システム1000の一体部分であり得る。代替的に、通信インターフェース1008は、システム1000に繋ぐことができる。通信インターフェース1008は、赤外線通信協会(IrDA)プロトコル又は他の視線光学プロトコル等の赤外線プロトコルを含め、任意の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)を利用するホストデバイス、基地局、モバイルデバイス、建物、又は他のデバイスとインターフェースするワイヤレスインターフェースを含むことができる。通信インターフェース1008は、光ファイバ回線、同軸ケーブル、撚り対線、カテゴリ5(CAT−5)ケーブル等の有線インターフェース又はイーサネットプロトコル、ユニバーサルシリアルバス(USB)プロトコル、ケーブルによるデータサービスインターフェース標準(DOCSIS)プロトコル、デジタル加入者線(DSL)プロトコル、ファイヤワイヤ(IEEE1394)プロトコル、若しくは他の有線プロトコル若しくは光学プロトコル等のプロトコルを介してホストデバイス、基地局、モバイルデバイス、建物、若しくは他のデバイスと通信する他の適する有線若しくは光学媒体を含むこともできる。システム1000が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1008は必要ないことがある。   In operation, transmitter / receiver device 1006 sends and receives waves (eg, waveguide 1004 to stub coupler 1002). Waveguide 1004 can be used by communication interface 1008 to send signals received from and transmitted to a host device, base station, mobile device, building, or other device. Communication interface 1008 may be an integral part of system 1000. Alternatively, the communication interface 1008 can be coupled to the system 1000. Communication interface 1008 is a host that utilizes any of a variety of wireless signaling protocols (eg, LTE, WiFi, WiMAX, IEEE 802.xx, etc.), including infrared protocols such as the Infrared Communication Association (IrDA) protocol or other line-of-sight optical protocols. It may include a wireless interface that interfaces with a device, base station, mobile device, building, or other device. The communication interface 1008 is a wired interface such as an optical fiber line, a coaxial cable, a twisted pair cable, a category 5 (CAT-5) cable, an Ethernet protocol, a universal serial bus (USB) protocol, a data service interface standard (DOCSIS) protocol using a cable. Communicate with host devices, base stations, mobile devices, buildings, or other devices via protocols such as Digital Subscriber Line (DSL) protocol, FireWire (IEEE 1394) protocol, or other wired or optical protocols Any suitable wired or optical medium may also be included. In embodiments where the system 1000 functions as a repeater, the communication interface 1008 may not be necessary.

通信インターフェース1008の出力信号(例えば、Tx)は、周波数混合器1010において局部発振器1012により生成される搬送波(例えば、ミリメートル波搬送波)と組み合わせることができる。周波数混合器1010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1008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1008に及び通信インターフェース1008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;イーサネットプロトコル、ユニバーサルシリアルバス(USB)プロトコル、ケーブルによるデータサービスインターフェース標準(DOCSIS)プロトコル、デジタル加入者線(DSL)プロトコル、ファイヤワイヤ(IEEE1394)プロトコル等の有線プロトコル、又は他の有線若しくは無線プロトコルに従ってフォーマットされた直交周波数分割多重(OFDM)信号等の被変調信号であり得る。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、モバイルデバイス、又は建物内デバイスが使用する通信プロトコルのタイプに関係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1008は、アップグレード(例えば、ソフトウェア、ファームウェア、及び/又はハードウェアを用いた更新)又は交換することができ、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。次に、搬送波は電力増幅器(「PA」)1014に送信することができ、ダイプレクサ1016を経由して送信機受信機デバイス1006を介して送信することができる。   The output signal (eg, Tx) of communication interface 1008 can be combined with a carrier wave (eg, millimeter wave carrier wave) generated by local oscillator 1012 in frequency mixer 1010. The frequency mixer 1010 can frequency shift the output signal from the communication interface 1008 using a heterodyne technique or other frequency shifting technique. For example, signals transmitted to and from communication interface 1008 may be Long Term Evolution (LTE) wireless protocol or other wireless 3G, 4G, 5G or higher order voice and data protocols, Zigbee, WIMAX, ultra-wideband Or an IEEE 802.11 wireless protocol; Ethernet protocol, universal serial bus (USB) protocol, cabled data service interface standard (DOCSIS) protocol, digital subscriber line (DSL) protocol, FireWire (IEEE 1394) protocol, or other wired protocol, or Variables such as Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) signals formatted according to other wired or wireless protocols It may be a signal. In an exemplary embodiment, this frequency conversion can be performed in the analog domain, and as a result, the frequency shift can be performed regardless of the type of communication protocol used by the base station, mobile device, or in-building device. . As new communication technologies are developed, the communication interface 1008 can be upgraded (eg, updated using software, firmware, and / or hardware) or replaced, leaving the frequency shift and transmission device intact. Upgrade can be simplified. The carrier wave can then be transmitted to a power amplifier (“PA”) 1014 and can be transmitted via the diplexer 1016 via the transmitter receiver device 1006.

送信機/受信機デバイス1006から受信され、通信インターフェース1008に向けられる信号は、ダイプレクサ1016を介して他の信号から分離することができる。次に、受信信号は、増幅するために低雑音増幅器(「LNA」)1018に送信することができる。周波数混合器1020は、局部発振器1012からの支援を受けて受信信号(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。次に、通信インターフェース1008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。   Signals received from transmitter / receiver device 1006 and destined for communication interface 1008 can be separated from other signals via diplexer 1016. The received signal can then be sent to a low noise amplifier (“LNA”) 1018 for amplification. The frequency mixer 1020 can shift the received signal (in some embodiments in the millimeter waveband or about 38 GHz) down to its original frequency with the help of the local oscillator 1012. The communication interface 1008 can then receive the transmission at the input port (Rx).

一実施形態において、送信機/受信機デバイス1006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であり得るが、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、スタブ結合器1002の端部を導波路若しくは送信機/受信機デバイス1006内に又は導波路若しくは送信機/受信機デバイス1006に近接して配置することができ、それにより、送信機/受信機デバイス1006が伝送を生成するとき、導波がスタブ結合器1002に結合し、導波1004としてスタブ結合器1002の導波路表面の周囲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1004は、部分的にスタブ結合器1002の外面上を、部分的にスタブ結合器1002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1004は、スタブ結合器1002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1004は、スタブ結合器1002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1004は、図7の電線702等の伝送媒体に結合するために、スタブ結合器1002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1004が到来しつつある(電線702からスタブ結合器1002に結合される)場合、導波1004は送信機/受信機デバイス1006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1006は、別個の導波路を含むように示されるが、別個の導波路あり又はなしで、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結合器1002上に導波を誘導することができる。   In one embodiment, the transmitter / receiver device 1006 may be a cylindrical or non-cylindrical metal (eg, may be hollow in one embodiment, but not necessarily drawn to scale), or other conductive Or it can include a non-conductive waveguide, and the end of the stub coupler 1002 is placed in the waveguide or transmitter / receiver device 1006 or in proximity to the waveguide or transmitter / receiver device 1006. So that when the transmitter / receiver device 1006 generates a transmission, the waveguide is coupled to the stub coupler 1002 and propagates as a waveguide 1004 around the waveguide surface of the stub coupler 1002. can do. In some embodiments, the waveguide 1004 can propagate partially on the outer surface of the stub coupler 1002 and partially within the stub coupler 1002. In other embodiments, the waveguide 1004 can propagate substantially or completely on the outer surface of the stub coupler 1002. In yet another embodiment, the waveguide 1004 can propagate substantially or completely within the stub coupler 1002. In this latter embodiment, the waveguide 1004 radiates at the end of the stub coupler 1002 (such as the tapered end shown in FIG. 4) for coupling to a transmission medium such as the wire 702 of FIG. Can do. Similarly, if the waveguide 1004 is coming (coupled from the wire 702 to the stub coupler 1002), the waveguide 1004 enters the transmitter / receiver device 1006 and becomes a cylindrical or conductive waveguide. Join. The transmitter / receiver device 1006 is shown to include a separate waveguide, but utilizes an antenna, cavity resonator, klystron, magnetron, traveling wave tube or other radiating element with or without a separate waveguide. Thus, a guided wave can be induced on the coupler 1002.

一実施形態において、スタブ結合器1002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。スタブ結合器1002は、ナイロン、テフロン、ポリエチレン、ポリアミド、他のプラスチック、又は非導電性であり、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、スタブ結合器1002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、スタブ結合器1002によって誘導された電磁波を伝搬させるために、又はスタブ結合器1002に電磁波を供給するためにスタブ結合器1002に結合する伝送媒体は、裸線又は絶縁電線であることに加えて、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。   In one embodiment, the stub coupler 1002 can be composed entirely of dielectric material (or another suitable insulating material) without using any metal or other conductive material. The stub coupler 1002 is nylon, Teflon, polyethylene, polyamide, other plastics, or other non-conductive, suitable for facilitating transmission of electromagnetic waves at least in part on the outer surface of such materials. It can be comprised from the material of. In another embodiment, the stub coupler 1002 can include a core that is conductive / metal and have an outer dielectric surface. Similarly, the transmission medium coupled to the stub coupler 1002 for propagating the electromagnetic wave induced by the stub coupler 1002 or supplying the electromagnetic wave to the stub coupler 1002 is a bare wire or an insulated wire. In addition, it can be composed entirely of dielectric material (or another suitable insulating material) without the use of any metal or other conductive material.

図10Aは、送信機受信機デバイス1006の開口部がスタブ結合器1002よりはるかに広いことを示すが、これは一定の縮尺に従っていないこと、及び他の実施形態においてスタブ結合器1002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1006内に挿入される結合器1002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。   FIG. 10A shows that the opening of the transmitter receiver device 1006 is much wider than the stub coupler 1002, which is not to scale, and in other embodiments the width of the stub coupler 1002 is Note that it is as small or slightly smaller than the hollow waveguide opening. Also, although not shown, in one embodiment, the end of the coupler 1002 inserted into the transmitter / receiver device 1006 is tapered to reduce reflection and increase coupling efficiency.

スタブ結合器1002に結合する前に、送信機/受信機デバイス1006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、スタブ結合器1002に結合し、導波1004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1004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異なる可能性がある。例えば、導波1004の波動伝搬モードは、基本横電磁モード(擬似TEM00)を含むことができ、そのモードでは、導波がスタブ結合器1002に沿って伝搬する間、わずかな電場及び/又は磁場のみが伝搬方向に延在し、電場及び磁場はスタブ結合器1002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存在することも存在しないこともできる。したがって、送信機/受信機デバイス1006によって使用される中空の金属導波路モードは、スタブ結合器1002の波動伝搬モードに実効的且つ効率的に結合することができる導波路モードである。 Prior to coupling to the stub coupler 1002, one or more waveguide modes of the waveguide generated by the transmitter / receiver device 1006 are coupled to the stub coupler 1002, and one or more of the waveguides 1004 are coupled. The wave propagation mode can be induced. The wave propagation mode of the waveguide 1004 may be different from the hollow metal waveguide mode due to the difference in characteristics between the hollow metal waveguide and the dielectric waveguide. For example, the wave propagation mode of the waveguide 1004 can include a fundamental transverse electromagnetic mode (pseudo TEM 00 ), in which a small electric field and / or while the waveguide propagates along the stub coupler 1002. Only the magnetic field extends in the propagation direction, and the electric and magnetic fields extend radially outward from the stub coupler 1002. The fundamental transverse electromagnetic mode wave propagation mode may or may not exist inside a hollow waveguide. Thus, the hollow metal waveguide mode used by the transmitter / receiver device 1006 is a waveguide mode that can be effectively and efficiently coupled to the wave propagation mode of the stub coupler 1002.

送信機/受信機デバイス1006及びスタブ結合器1002の他の構成又は組み合わせが可能であることが理解されよう。例えば、図10Bの参照符号1000’で示されているように、スタブ結合器1002’は、送信機/受信機デバイス1006’(対応する回路部は図示せず)の中空の金属導波路の外面に対して接線方向又は平行に(間隙の有無にかかわらず)配置することができる。参照符号1000’で示されていない別の実施形態において、スタブ結合器1002’は、送信機/受信機デバイス1006’の中空の金属導波路の内側に配置することができ、スタブ結合器1002’の軸を送信機/受信機デバイス1006’の中空の金属導波路の軸と同軸上に位置合わせすることを要しない。これらの実施形態のいずれにおいても、送信機/受信機デバイス1006’によって生成された導波は、スタブ結合器1002’の表面に結合して、基本モード(例えば、対称モード)及び/又は非基本モード(例えば、非対称モード)を含む1つ又は複数の波動伝搬モードの導波1004’をスタブ結合器1002’上に誘導することができる。   It will be appreciated that other configurations or combinations of transmitter / receiver device 1006 and stub combiner 1002 are possible. For example, as indicated by reference numeral 1000 ′ in FIG. 10B, the stub coupler 1002 ′ is the outer surface of the hollow metal waveguide of the transmitter / receiver device 1006 ′ (corresponding circuitry not shown). Can be arranged tangentially or parallel to (with or without a gap). In another embodiment not indicated by reference numeral 1000 ′, the stub coupler 1002 ′ can be placed inside the hollow metal waveguide of the transmitter / receiver device 1006 ′, and the stub coupler 1002 ′. Is not required to be coaxially aligned with the axis of the hollow metal waveguide of the transmitter / receiver device 1006 ′. In any of these embodiments, the waveguide generated by the transmitter / receiver device 1006 ′ is coupled to the surface of the stub coupler 1002 ′ to provide fundamental mode (eg, symmetric mode) and / or non-basic. One or more wave propagation mode waveguides 1004 ′ including modes (eg, asymmetric modes) can be guided onto the stub coupler 1002 ′.

1つの実施形態において、導波1004’は、部分的にスタブ結合器1002’の外面上を伝搬し、部分的にスタブ結合器1002’の内側を伝搬することができる。別の実施形態において、導波1004’は、実質的に又は完全にスタブ結合器1002’の外面上を伝搬することができる。更に別の実施形態において、導波1004’は、実質的に又は完全にスタブ結合器1002’の内部を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1004’は、図9の電線702等の伝送媒体に結合するために、スタブ結合器1002’の端部(図9に示されている先細りの端部等)において放射することができる。   In one embodiment, the waveguide 1004 'can partially propagate on the outer surface of the stub coupler 1002' and partially propagate inside the stub coupler 1002 '. In another embodiment, the waveguide 1004 'can propagate substantially or completely on the outer surface of the stub coupler 1002'. In yet another embodiment, the waveguide 1004 'can propagate substantially or completely within the stub coupler 1002'. In this latter embodiment, the waveguide 1004 ′ is coupled to a transmission medium such as the wire 702 of FIG. 9 at the end of the stub coupler 1002 ′ (such as the tapered end shown in FIG. 9). Can be emitted.

送信機/受信機デバイス1006の他の構成が可能であることが更に理解されよう。例えば、図10Bにおいて参照符号1000’’として示されているように、送信機/受信機デバイス1006’’(対応する回路部は図示せず)の中空の金属導波路は、スタブ結合器1002を使用することなく、図4の電線702等の伝送媒体の外面に対して接線方向又は平行に(間隙の有無にかかわらず)配置することができる。この実施形態において、送信機/受信機デバイス1006’’によって生成される導波は、電線702の表面に結合して、基本モード(例えば、対称モード)及び/又は非基本モード(例えば、非対称モード)を含む1つ又は複数の波動伝搬モードの導波908を電線702上に誘導することができる。別の実施形態において、電線702は、送信機/受信機デバイス1006’’’(対応する回路部は図示せず)の中空の金属導波路の内部に位置決めすることができ、それにより、電線702の軸は、スタブ結合器1002を使用することなく、中空の金属導波路の軸と同軸上に(又は同軸にならないように)位置合わせされるようになっている − 図10Bの参照符号1000’’’を参照されたい。この実施形態において、送信機/受信機デバイス1006’’’によって生成された導波は、電線702の表面に結合して、基本モード(例えば、対称モード)及び/又は非基本モード(例えば、非対称モード)を含む1つ又は複数の波動伝搬モードの導波908を電線上に誘導することができる。   It will be further appreciated that other configurations of the transmitter / receiver device 1006 are possible. For example, a hollow metal waveguide of a transmitter / receiver device 1006 '' (corresponding circuitry not shown) is shown as stub coupler 1002 as shown in FIG. Without being used, it can be arranged tangentially or parallel to the outer surface of the transmission medium such as the electric wire 702 in FIG. 4 (with or without a gap). In this embodiment, the waveguide generated by the transmitter / receiver device 1006 '' is coupled to the surface of the electrical wire 702 to provide a fundamental mode (eg, symmetric mode) and / or a non-fundamental mode (eg, asymmetric mode). ) Including one or more wave propagation modes 908 can be induced on the wire 702. In another embodiment, the wire 702 can be positioned inside the hollow metal waveguide of the transmitter / receiver device 1006 ′ ″ (corresponding circuitry not shown), thereby allowing the wire 702 to Is aligned coaxially (or not coaxially) with the hollow metal waveguide axis without the use of a stub coupler 1002—reference number 1000 ′ in FIG. 10B. See ''. In this embodiment, the waveguides generated by the transmitter / receiver device 1006 ′ ″ are coupled to the surface of the wire 702 to provide a fundamental mode (eg, symmetric mode) and / or a non-fundamental mode (eg, asymmetric). One or more wave propagation modes 908 including (mode) can be induced on the wire.

1000’’及び1000’’’の実施形態において、絶縁外面を有する電線702の場合、導波908は、部分的に絶縁体の外面上を伝搬し、部分的に絶縁体の内側を伝搬することができる。実施形態において、導波908は、実質的に若しくは完全に絶縁体の外面上を伝搬することができ、又は実質的に若しくは完全に絶縁体の内部を伝搬することができる。1000’’及び1000’’’の実施形態において、裸の導体である電線702の場合、導波908は、部分的に導体の外面上を伝搬し、部分的に導体の内部を伝搬することができる。別の実施形態において、導波908は、実質的に又は完全に導体の外面上を伝搬することができる。   In the embodiment of 1000 ″ and 1000 ′ ″, for a wire 702 having an insulating outer surface, the waveguide 908 partially propagates on the outer surface of the insulator and partially propagates inside the insulator. Can do. In embodiments, the waveguide 908 can propagate substantially or completely on the outer surface of the insulator, or can propagate substantially or completely inside the insulator. In the 1000 ″ and 1000 ′ ″ embodiments, for a wire 702 that is a bare conductor, the waveguide 908 may partially propagate on the outer surface of the conductor and partially propagate within the conductor. it can. In another embodiment, the waveguide 908 can propagate substantially or completely on the outer surface of the conductor.

ここで、図11を参照すると、二重スタブ結合器の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図1100が示されている。特に、二重結合器設計は、図1に関連して提示した送信デバイス101又は102等の送信デバイスで使用するために提示されている。一実施形態において、導波1108を受信するために、2つ以上の結合器(スタブ結合器1104及び1106等)を電線1102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1108を受信するには1つの結合器で十分である。その場合、導波1108は、結合器1104に結合し、導波1110として伝搬する。導波1108の場構造が特定の導波モード又は種々の外部要因に起因して電線1102の周囲で振動又は波動する場合、導波1108が結合器1106に結合するように結合器1106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1102の周囲で振動若しくは回転することがある導波、異なる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つ以上の結合器を電線1102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、例示的な実施形態から逸脱することなく、電線1102の一部の周囲に4つより少数又は多数の結合器を配置し得ることが理解されよう。   Referring now to FIG. 11, a block diagram 1100 illustrating an example non-limiting embodiment of a double stub coupler is shown. In particular, the double coupler design is presented for use with a transmitting device, such as transmitting device 101 or 102 presented in connection with FIG. In one embodiment, two or more couplers (such as stub couplers 1104 and 1106) can be positioned around the wire 1102 to receive the waveguide 1108. In one embodiment, one coupler is sufficient to receive the waveguide 1108. In that case, waveguide 1108 couples to coupler 1104 and propagates as waveguide 1110. If the field structure of the waveguide 1108 vibrates or waves around the wire 1102 due to a particular waveguide mode or various external factors, the coupler 1106 is positioned so that the waveguide 1108 couples to the coupler 1106. be able to. In some embodiments, guided waves that may oscillate or rotate around the wire 1102, guided waves in different orientations, or non-directional with, for example, orientation dependent lobes and / or nulls or other asymmetries. Four or more couplers can be placed around a portion of the wire 1102, eg, 90 degrees from each other or at other intervals, to receive a guided wave having a fundamental mode or higher order modes. However, it will be appreciated that fewer or more than four couplers may be disposed around a portion of the wire 1102 without departing from the exemplary embodiment.

結合器1106及び1104はスタブ結合器として示されるが、アーク結合器、アンテナ又はホーン結合器、磁気結合器等を含む本明細書において説明される任意の他の結合器設計も同様に使用可能であることに留意されたい。また、幾つかの例としての実施形態は、電線1102の少なくとも一部の周囲に複数の結合器を提示してきたが、この複数の結合器は、複数の結合器サブコンポーネントを有する単一の結合器システムの一部と見なし得ることも理解されよう。例えば、一度の設置で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、2つ以上の結合器を製造することができ、それにより、結合器は、その単一のシステムに従って予め位置決めされるか、又は互いに対して調整可能(手動で又はモータ若しくは他のアクチュエータ等の制御可能な機構を用いて自動的に)である。   The couplers 1106 and 1104 are shown as stub couplers, but any other coupler design described herein including arc couplers, antenna or horn couplers, magnetic couplers, etc. can be used as well. Note that there are. Also, although some example embodiments have presented multiple couplers around at least a portion of the wire 1102, the multiple couplers are single couplings having multiple coupler subcomponents. It will also be understood that it can be considered as part of the vessel system. For example, two or more couplers can be manufactured as a single system that can be installed around a wire in a single installation, whereby the couplers are pre-positioned according to the single system. Or adjustable relative to each other (manually or automatically using a controllable mechanism such as a motor or other actuator).

結合器1106及び1104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、両方の結合器1106及び1104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、結合器1104及び1106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、受信機は、いずれ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。更に、複数の結合器1106及び1104による受信が示されているが、同じ構成での結合器1106及び1104による送信も同様に行うことができる。特に、広範囲の多入力多出力(MIMO)送受信技法が、図1に関連して提示された送信デバイス101又は102等の送信デバイスが複数の送受信機及び複数の結合器を含む伝送に利用可能である。   A receiver coupled to combiners 1106 and 1104 can combine the signals received from both combiners 1106 and 1104 using diversity combining to maximize signal quality. In other embodiments, if either one of the combiners 1104 and 1106 receives transmissions above a predetermined threshold, the receiver may use selection diversity when determining which signal to use. it can. Further, although reception by multiple combiners 1106 and 1104 is shown, transmission by combiners 1106 and 1104 in the same configuration can be performed as well. In particular, a wide range of multiple-input multiple-output (MIMO) transmission / reception techniques are available for transmissions including transmission devices 101 or 102 presented in connection with FIG. 1 including multiple transceivers and multiple combiners. is there.

波1108及び1110のグラフィック表示は、導波1108が結合器1104上に波1110を誘導するか又は他に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、結合器1104の設計、電線1102の寸法及び組成、並びにその表面特性、存在する場合には絶縁、周囲環境の電磁特性等に応じて変わることができる。   Note that the graphical representations of waves 1108 and 1110 are only presented to illustrate the principle that wave guide 1108 directs or otherwise delivers wave 1110 onto coupler 1104. The actual electric and magnetic fields generated as a result of such wave propagation are the frequency utilized, the design of the coupler 1104, the dimensions and composition of the wire 1102, and its surface properties, insulation if present, the ambient environment It can be changed according to the electromagnetic characteristics and the like.

ここで、図12を参照すると、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1200が示されている。特に、図1に関連して提示した送信デバイス101又は102等の送信デバイスで使用されるためのリピーターデバイス1210が提示される。このシステムにおいて、電線1202に沿って伝搬する導波1205が結合器1204により波1206として(例えば、導波として)抽出され、次にリピーターデバイス1210によって昇圧又は再現されて、波1216として(例えば、導波として)結合器1214上に送出されるように、2つの結合器1204及び1214を電線1202又は他の伝送媒体の近くに配置することができる。次に、波1216は、電線1202上に送出され、導波1217として電線1202に沿って引き続き伝搬することができる。一実施形態において、リピーターデバイス1210は、例えば、電線1202が電力線であるか又は他に送電導体を含む場合、電線1202との磁場結合を通して、昇圧又は再現に利用される電力の少なくとも一部を受け取ることができる。結合器1204及び1214はスタブ結合器として示されているが、アーク結合器、アンテナ又はホーン結合器、又は磁気結合器等の本明細書において説明される任意の他のタイプの結合器設計も同様に使用可能であることに留意されたい。   Referring now to FIG. 12, a block diagram 1200 illustrating an example non-limiting embodiment of a repeater system is shown. In particular, a repeater device 1210 is provided for use with a transmitting device such as the transmitting device 101 or 102 presented in connection with FIG. In this system, a waveguide 1205 propagating along the wire 1202 is extracted as a wave 1206 (eg, as a waveguide) by the coupler 1204 and then boosted or reproduced by the repeater device 1210 as a wave 1216 (eg, Two couplers 1204 and 1214 can be placed near the wire 1202 or other transmission medium to be delivered onto the coupler 1214 (as a waveguide). The wave 1216 can then be sent out on the wire 1202 and continue to propagate along the wire 1202 as a waveguide 1217. In one embodiment, the repeater device 1210 receives at least a portion of the power utilized for boosting or reproduction through magnetic field coupling with the wire 1202, for example when the wire 1202 is a power line or otherwise includes a power transmission conductor. be able to. The couplers 1204 and 1214 are shown as stub couplers, but any other type of coupler designs described herein, such as arc couplers, antenna or horn couplers, or magnetic couplers as well. Note that can be used.

幾つかの実施形態において、リピーターデバイス1210は、波1206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1210は、データ又は他の信号を波1206から抽出して、そのようなデータ又は信号を別のネットワーク及び/又は1つ又は複数の他のデバイスに通信信号110又は112として供給し、及び/又は通信信号110又は112を別のネットワーク及び/又は1つ又は複数の他のデバイスから受信する通信インターフェース205を含むことができ、受信した通信信号110又は112を内部に埋め込んだ導波1216を送出することができる。リピーター構成において、受信機導波路1208は、波1206を結合器1204から受信することができ、送信機導波路1212は、導波1217として導波1216を結合器1214上に送出することができる。受信機導波路1208と送信機導波路1212との間で、導波1206に埋め込まれる信号及び/又は導波1216自体を増幅して、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、又は信号を受信して処理し、それに含まれるデータを抽出し、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、受信機導波路1208は、信号からデータを抽出し、データを処理して、例えば、誤り修正符号を利用してデータエラーを修正し、修正されたデータを用いて更新された信号を再生するように構成することができる。次に、送信機導波路1212は、更新された信号が埋め込まれた導波1216を送信することができる。一実施形態において、導波1206に埋め込まれた信号は、伝送から抽出され、処理されて、通信信号110又は112として通信インターフェース205を介して別のネットワーク及び/又は1つ又は複数の他のデバイスに通信することができる。同様に、通信インターフェース205が受信した通信信号110又は112は、送信機導波路1212により生成され、結合器1214に送出される導波1216の伝送に挿入することができる。   In some embodiments, the repeater device 1210 can reproduce the transmission associated with the wave 1206, and in other embodiments, the repeater device 1210 can extract data or other signals from the wave 1206 to Such data or signals to another network and / or one or more other devices as communication signal 110 or 112 and / or communication signal 110 or 112 to another network and / or one or more A communication interface 205 for receiving from other devices can be included, and a waveguide 1216 having the received communication signal 110 or 112 embedded therein can be transmitted. In a repeater configuration, the receiver waveguide 1208 can receive the wave 1206 from the coupler 1204, and the transmitter waveguide 1212 can deliver the waveguide 1216 as the waveguide 1217 onto the coupler 1214. Between receiver waveguide 1208 and transmitter waveguide 1212, the signal embedded in waveguide 1206 and / or waveguide 1216 itself is amplified to compensate for signal losses and other inefficiencies associated with waveguide communications. Or the signal can be received and processed, and the data contained therein can be extracted and played back for transmission. In one embodiment, the receiver waveguide 1208 extracts data from the signal, processes the data, corrects data errors using, for example, error correction codes, and is updated with the corrected data. It can be configured to reproduce the signal. The transmitter waveguide 1212 can then transmit the waveguide 1216 in which the updated signal is embedded. In one embodiment, the signal embedded in the waveguide 1206 is extracted from the transmission and processed to another network and / or one or more other devices via the communication interface 205 as the communication signal 110 or 112. Can communicate with. Similarly, the communication signal 110 or 112 received by the communication interface 205 can be inserted into the transmission of the waveguide 1216 generated by the transmitter waveguide 1212 and sent to the coupler 1214.

図12は、それぞれ左から入り、右に出る導波伝送1206及び1216を示すが、これは簡単にするためにすぎず、限定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1208及び送信機導波路1212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1210を双方向にすることができる。   It should be noted that FIG. 12 shows waveguide transmissions 1206 and 1216, each entering from the left and exiting to the right, but this is for simplicity only and is not intended to be limiting. In other embodiments, receiver waveguide 1208 and transmitter waveguide 1212 can also serve as transmitter and receiver, respectively, thereby allowing repeater device 1210 to be bidirectional.

一実施形態において、リピーターデバイス1210は、電線1202又は他の伝送媒体上に断続又は障害物が存在する場所に配置することができる。電線1202が電力線である場合、これらの障害物は、変圧器、接続、電柱、及び他のそのような電力線デバイスを含むことができる。リピーターデバイス1210は、導波(例えば、表面波)が線路上のこれらの障害物を越え、同時に伝送電力を昇圧することを促進することができる。他の実施形態において、結合器を用いて、リピーターデバイスを使用することなく障害物を越えることができる。その実施形態において、結合器の両端を電線に繋ぐか又は固定して、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提供することができる。   In one embodiment, the repeater device 1210 can be placed where there are intermittent or obstructions on the wire 1202 or other transmission medium. If the wire 1202 is a power line, these obstacles can include transformers, connections, utility poles, and other such power line devices. The repeater device 1210 can facilitate waveguiding (eg, surface waves) over these obstacles on the line and simultaneously boosting the transmitted power. In other embodiments, a coupler can be used to overcome an obstacle without using a repeater device. In that embodiment, both ends of the coupler can be connected to or secured to the wire, thereby providing a path for the guided wave to travel without being obstructed by the obstruction.

ここで、図13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、双方向リピーターの一例の非限定的な実施形態のブロック図1300が示されている。特に、双方向リピーターデバイス1306は、図1に関連して提示した送信デバイス101又は102等の送信デバイスで使用されるために提示される。結合器はスタブ結合器として示されているが、アーク結合器、アンテナ又はホーン結合器、磁気結合器等を含む本明細書において説明される任意の他の結合器設計も同様に使用可能であることに留意されたい。双方向リピーター1306は、2本以上の電線又は他の伝送媒体が存在する場合、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、絶縁電線、非絶縁電線、又は他のタイプの伝送媒体等の異なるタイプの伝送媒体で異なる伝送効率及び結合効率を有し、及び更に要素に露出する場合、天候及び他の大気状況による影響を受け得るため、特定のときに異なる伝送媒体で選択的に伝送することが有利であり得る。種々の実施形態において、種々の伝送媒体は、呼称がある伝送媒体が別の伝送媒体よりも好ましいことを示すか否かに関係なく、一次、二次、三次等と呼ばれることがある。   Referring now to FIG. 13, illustrated is a block diagram 1300 of an example non-limiting embodiment of a bidirectional repeater in accordance with various aspects described herein. In particular, the interactive repeater device 1306 is presented for use with a transmitting device such as the transmitting device 101 or 102 presented in connection with FIG. The coupler is shown as a stub coupler, but any other coupler design described herein including arc couplers, antenna or horn couplers, magnetic couplers, etc. can be used as well. Please note that. The bi-directional repeater 1306 can utilize a diversity path when there are two or more wires or other transmission media. Waveguide transmission has different transmission and coupling efficiencies with different types of transmission media, such as insulated wires, non-insulated wires, or other types of transmission media, and when exposed to elements, weather and other atmospheres Since it can be influenced by the situation, it may be advantageous to transmit selectively on different transmission media at specific times. In various embodiments, the various transmission media may be referred to as primary, secondary, tertiary, etc., regardless of whether the designation indicates that one transmission medium is preferred over another.

示される実施形態において、伝送媒体は、絶縁又は非絶縁電線1302及び絶縁又は非絶縁電線1304(本明細書では、それぞれ電線1302及び1304と呼ぶ)を含む。リピーターデバイス1306は、受信機結合器1308を用いて、電線1302に沿って進行する導波を受信し、電線1304に沿う導波として、送信機導波路1310を用いて伝送を再現する。他の実施形態において、リピーターデバイス1306は、電線1304から電線1302に切り替えることができるか、又は同じ経路に沿ってその伝送を再現することができる。リピーターデバイス1306は、伝送に影響を及ぼす可能性がある状況を示すセンサーを含むか、又はそのようなセンサー(又は図16Aに示されるネットワーク管理システム1601)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1306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。   In the illustrated embodiment, the transmission medium includes an insulated or non-insulated wire 1302 and an insulated or non-insulated wire 1304 (referred to herein as wires 1302 and 1304, respectively). The repeater device 1306 receives the waveguide traveling along the wire 1302 using the receiver coupler 1308 and reproduces the transmission using the transmitter waveguide 1310 as a waveguide along the wire 1304. In other embodiments, the repeater device 1306 can switch from the wire 1304 to the wire 1302 or can reproduce its transmission along the same path. The repeater device 1306 may include sensors that indicate conditions that may affect transmission or may communicate with such sensors (or the network management system 1601 shown in FIG. 16A). Based on the feedback received from the sensor, the repeater device 1306 can make a determination as to whether to keep the transmission along the same wire or forward the transmission to another wire.

ここで、図14を参照すると、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1400が示されている。特に、双方向リピーターシステムは、図1に関連して提示した送信デバイス101又は102等の送信デバイスで使用されるために提示される。双方向リピーターシステムは、分散アンテナシステム又はバックホールシステム内に配置され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1402及び1404を含む。   Referring now to FIG. 14, a block diagram 1400 illustrating an example non-limiting embodiment of a bidirectional repeater system is shown. In particular, the interactive repeater system is presented for use with a transmitting device, such as transmitting device 101 or 102 presented in connection with FIG. The bi-directional repeater system includes waveguide coupling devices 1402 and 1404 that receive and transmit transmissions from distributed antenna systems or other coupling devices located within the backhaul system.

種々の実施形態において、導波路結合デバイス1402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1406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」)1408に送ることができる。周波数混合器1428は、局部発振器1412からの支援を受けてその伝送(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、分散アンテナシステムの場合のセルラー帯(約1.9GHz)、本来の周波数、又はバックホールシステムの場合の他の周波数等のより低い周波数まで下方にシフトすることができる。抽出器(又はデマルチプレクサ)1432が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1422に送り、電力増幅器1424により任意選択的に増幅、バッファリング、又は分離して通信インターフェース205に結合することができる。通信インターフェース205は、電力増幅器1424から受信した信号を更に処理するか、又はそうでなければ、基地局、モバイルデバイス、建物等の他のデバイスに無線又は有線インターフェースを介してそのような信号を送信することができる。この場所で抽出されない信号の場合、抽出機1432は、それらを別の周波数混合器1436にリダイレクトすることができ、周波数混合器1436において、信号は、局部発振器1414により生成される搬送波の変調に用いられる。搬送波は、その副搬送波と共に電力増幅器(「PA」)1416に送られ、導波路結合デバイス1404によりダイプレクサ1420を介して別のシステムに再送される。   In various embodiments, the waveguide coupling device 1402 can receive a transmission from another waveguide coupling device, the transmission having multiple subcarriers. A diplexer 1406 may separate the transmission from other transmissions and send the transmission to a low noise amplifier (“LNA”) 1408. The frequency mixer 1428 receives the assistance from the local oscillator 1412 and transmits it (in some embodiments, in the millimeter wave band or about 38 GHz) to the cellular band (about 1.9 GHz) for a distributed antenna system. Can shift down to lower frequencies, such as the original frequency, or other frequencies in the case of a backhaul system. An extractor (or demultiplexer) 1432 extracts the signal on the subcarrier, sends it to the output component 1422, and optionally amplifies, buffers, or separates it by the power amplifier 1424 and couples to the communication interface 205. be able to. The communication interface 205 further processes the signal received from the power amplifier 1424 or otherwise transmits such signal via wireless or wired interface to other devices such as base stations, mobile devices, buildings, etc. can do. For signals that are not extracted at this location, the extractor 1432 can redirect them to another frequency mixer 1436 where the signal is used to modulate the carrier wave generated by the local oscillator 1414. It is done. The carrier is sent along with its subcarriers to a power amplifier (“PA”) 1416 and retransmitted by waveguide coupling device 1404 to another system via diplexer 1420.

LNA1426を用いて、通信インターフェース205から受信した信号を増幅、バッファリング、又は分離することができ、次に信号をマルチプレクサ1434に送信することができ、マルチプレクサ1434は、導波路結合デバイス1404から受信していた信号とその信号とを融合させる。結合デバイス1404から受信した信号は、ダイプレクサ1420により分割されており、次にLNA1418を通して渡され、周波数混合器1438により周波数を下方にシフトされている。信号は、マルチプレクサ1434によって合成されるとき、周波数混合器1430によって周波数を上方にシフトされ、次にPA1410によって昇圧され、導波路結合デバイス1402により別のシステムに送信される。一実施形態において、双方向リピーターシステムは、出力デバイス1422を有さない単なるリピーターであり得る。この実施形態において、マルチプレクサ1434は利用されず、LNA1418からの信号は、上述したように混合器1430に送られる。幾つかの実施形態において、双方向リピーターシステムは、2つの異なる別々の一方向リピーターを用いて実施し得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はブースターであり得るか、又は他に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ができる。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。   The LNA 1426 can be used to amplify, buffer, or separate the signal received from the communication interface 205 and then send the signal to the multiplexer 1434, which receives from the waveguide coupling device 1404. Fusing the signal with the signal. The signal received from the coupling device 1404 has been split by the diplexer 1420 and then passed through the LNA 1418 and shifted down in frequency by the frequency mixer 1438. When the signal is combined by multiplexer 1434, the frequency is shifted up by frequency mixer 1430 and then boosted by PA 1410 and transmitted to another system by waveguide coupling device 1402. In one embodiment, the bi-directional repeater system may be simply a repeater that does not have an output device 1422. In this embodiment, multiplexer 1434 is not utilized and the signal from LNA 1418 is sent to mixer 1430 as described above. It will be appreciated that in some embodiments, the bidirectional repeater system may be implemented using two different separate unidirectional repeaters. In alternative embodiments, the bi-directional repeater system can be a booster or perform retransmissions without any other downshifts and upshifts. In practice, in an exemplary embodiment, the retransmission includes receiving the signal or waveguide and performing some signal or waveguide processing or shaping, filtering, and / or amplification before the signal or waveguide retransmission. Can be based on performing.

ここで、図15を参照すると、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1500が示されている。この図は、図1に関連して提示した導波通信システム等の導波通信システムを用いることができる例示的な環境を示す。   Turning now to FIG. 15, a block diagram 1500 illustrating an example non-limiting embodiment of a waveguide communication system is shown. This figure illustrates an exemplary environment in which a waveguide communication system, such as the waveguide communication system presented in connection with FIG. 1, may be used.

ネットワーク接続を追加の基地局デバイスに提供するために、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対応して拡大する。同様に、ネットワーク接続を分散アンテナシステムに提供するために、基地局デバイスを分散アンテナにリンクする拡張通信システムが望ましい。図15に示される等の導波通信システム1500は、代替の、増大した、又は追加のネットワーク接続を可能にするために提供することができ、導波路結合システムは、単線伝送線路(例えば、ユーティリティライン)として動作し、導波路として用いることができ、及び/又は電磁波の伝送を誘導するように他に動作する電線等の伝送媒体上で導波(例えば、表面波)通信を送信及び/又は受信するために提供することができる。   To provide network connectivity to additional base station devices, backhaul networks that link communication cells (eg, microcells and macrocells) to core network network devices are correspondingly expanded. Similarly, an enhanced communication system that links base station devices to a distributed antenna is desirable to provide network connectivity to the distributed antenna system. A waveguide communication system 1500 such as that shown in FIG. 15 may be provided to allow alternative, augmented, or additional network connections, and the waveguide coupling system may be a single wire transmission line (eg, a utility line). Line) and can be used as a waveguide and / or transmit and / or transmit guided wave (eg, surface wave) over a transmission medium such as an electrical wire that otherwise operates to induce transmission of electromagnetic waves Can be provided to receive.

導波通信システム1500は、中央オフィス1501及び/又はマクロセルサイト1502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1504)を含む分散システムの第1のインスタンス1550を含むことができる。基地局デバイス1504は、有線接続(例えば、ファイバ及び/又はケーブル)又は無線接続(例えば、マイクロ波無線接続)によりマクロセルサイト1502及び中央オフィス1501に接続することができる。分散システムの第2のインスタンス1560を用いて、ワイヤレス音声及びデータサービスをモバイルデバイス1522及び住宅及び/又は商用施設1542(本明細書において施設1542と呼ぶ)に提供することができる。システム1500は、図15に示されるように、音声及び/又はデータサービスをモバイルデバイス1522〜1524及び施設1542に提供する分散システムの追加のインスタンス1550及び1560を有することができる。   The waveguide communication system 1500 includes a first instance 1550 of a distributed system that includes one or more base station devices (eg, base station device 1504) that are communicatively coupled to a central office 1501 and / or a macrocell site 1502. Can be included. Base station device 1504 can be connected to macrocell site 1502 and central office 1501 by wired connection (eg, fiber and / or cable) or wireless connection (eg, microwave wireless connection). A second instance 1560 of the distributed system may be used to provide wireless voice and data services to mobile devices 1522 and residential and / or commercial facilities 1542 (referred to herein as facilities 1542). The system 1500 can have additional instances 1550 and 1560 of distributed systems that provide voice and / or data services to mobile devices 1522-1524 and facilities 1542, as shown in FIG.

マクロセルサイト1502等のマクロセルは、モバイルネットワーク及び基地局デバイス1504への専用接続を有することができ、又は共有することができ、及び/又は他に別の接続を使用することができる。中央オフィス1501を用いて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(ISP)サービスをモバイルデバイス1522〜1524及び施設1542に提供することができる。中央オフィス1501は、メディアコンテンツを衛星1530の集合(そのうちの1つを図15に示す)又は他のコンテンツソースから受信し、分散システムの第1のインスタンス1550及び第2のインスタンス1560を介してそのようなコンテンツをモバイルデバイス1522〜1524及び施設1542に配信することができる。中央オフィス1501は、インターネット1503に通信可能に結合することもでき、それによりインターネットデータサービスをモバイルデバイス1522〜1524及び施設1542に提供する。   Macrocells, such as macrocell site 1502, can have dedicated connections to mobile networks and base station devices 1504, or can be shared, and / or other connections can be used. Central office 1501 may be used to distribute media content and / or provide Internet Service Provider (ISP) services to mobile devices 1522-1524 and facility 1542. Central office 1501 receives media content from a collection of satellites 1530 (one of which is shown in FIG. 15) or other content source, and through its first and second instances 1550 and 1560 of the distributed system. Such content can be delivered to mobile devices 1522-1524 and facility 1542. Central office 1501 may also be communicatively coupled to the Internet 1503, thereby providing Internet data services to mobile devices 1522-1524 and facility 1542.

基地局デバイス1504は、電柱1516に搭載又は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1504は、変圧器の近く及び/又は電力線の近傍の他の場所にあり得る。基地局デバイス1504は、モバイルデバイス1522及び1524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。それぞれ電柱1518及び1520に又はそれらの近傍に搭載されるアンテナ1512及び1514は、信号を基地局デバイス1504から受信し、アンテナ1512及び1514が基地局デバイス1504に又はその近傍に配置される場合よりもはるかに広いエリアにわたり、それらの信号をモバイルデバイス1522及び1524に送信することができる。   Base station device 1504 can be mounted on or attached to a utility pole 1516. In other embodiments, the base station device 1504 can be near the transformer and / or elsewhere near the power line. Base station device 1504 can facilitate connection of mobile devices 1522 and 1524 to a mobile network. Antennas 1512 and 1514 mounted on or near utility poles 1518 and 1520, respectively, receive signals from base station device 1504 and than antennas 1512 and 1514 are located at or near base station device 1504. Those signals can be transmitted to mobile devices 1522 and 1524 over a much larger area.

図15は、簡単にするために、分散システムの各インスタンス1550及び1560において、3本の電柱を1つの基地局デバイスと共に表示することに留意されたい。他の実施形態において、電柱1516は、より多数の基地局デバイスを有することができ、より多くの電柱が分散アンテナ及び/又は施設1542に繋がれる接続を有する。   Note that FIG. 15 displays three utility poles with one base station device in each instance 1550 and 1560 of the distributed system for simplicity. In other embodiments, the utility pole 1516 can have a greater number of base station devices, with more utility poles being connected to distributed antennas and / or facilities 1542.

図1に関連して提示した送信デバイス101又は102等の送信デバイス1506は、電柱1516、1518、及び1520を接続するユーティリティ又は電力線を介して信号を基地局デバイス1504からアンテナ1512及び1514に送信することができる。信号を送信するために、無線ソース及び/又は送信デバイス1506は、基地局デバイス1504からの信号をアップコンバートする(例えば、周波数混合を介して)か、又は基地局デバイス1504からの信号をマイクロ波帯域信号に他に変換し、送信デバイス1506はマイクロ波帯域波を送出し、マイクロ波帯域波は、先の実施形態において説明したように、ユーティリティライン又は他の電線に沿って進行する導波として伝搬する。電柱1518において、別の送信デバイス1508が、導波を受信し(及び任意選択的に、必要又は所望に応じて導波を増幅することができ、又は導波を受信し、再生成するリピーターとして動作することができ)、ユーティリティライン又は他の電線上の導波として転送する。送信デバイス1508は、マイクロ波帯域導波から信号を抽出し、その周波数を下方シフトするか、又は他に元のセルラー帯域周波数(例えば、1.9GHz又は他の規定されるセルラー周波数)又は別のセルラー(又は非セルラー)帯域周波数に変換することもできる。アンテナ1512は、下方シフトされた信号をモバイルデバイス1522にワイヤレス送信することができる。プロセスは、必要又は所望に応じて送信デバイス1510、アンテナ1514、及びモバイルデバイス1524により繰り返すことができる。   Transmitting device 1506, such as transmitting device 101 or 102 presented in connection with FIG. 1, transmits signals from base station device 1504 to antennas 1512 and 1514 via utilities or power lines connecting utility poles 1516, 1518, and 1520. be able to. To transmit the signal, the wireless source and / or transmission device 1506 upconverts the signal from the base station device 1504 (eg, via frequency mixing) or microwaves the signal from the base station device 1504. The other is converted to a band signal, and the transmitting device 1506 emits a microwave band wave, which, as described in the previous embodiment, is a guided wave that travels along a utility line or other wire. Propagate. At utility pole 1518, another transmitting device 1508 receives the guided wave (and can optionally amplify the guided wave as needed or desired, or as a repeater that receives and regenerates the guided wave. Transfer) as a wave guide on utility lines or other wires. The transmitting device 1508 extracts the signal from the microwave band waveguide and shifts its frequency down, or else the original cellular band frequency (eg, 1.9 GHz or other defined cellular frequency) or another It can also be converted to a cellular (or non-cellular) band frequency. Antenna 1512 can wirelessly transmit the down-shifted signal to mobile device 1522. The process can be repeated with transmitting device 1510, antenna 1514, and mobile device 1524 as needed or desired.

モバイルデバイス1522及び1524からの伝送は、アンテナ1512及び1514によりそれぞれ受信することもできる。送信デバイス1508及び1510は、セルラー帯域信号をマイクロ波帯域に上方シフトするか又は他に変換し、導波(例えば、表面波又は他の電磁波)伝送として、電力線を介して信号を基地局デバイス1504に送信することができる。   Transmissions from mobile devices 1522 and 1524 can also be received by antennas 1512 and 1514, respectively. Transmitting devices 1508 and 1510 up-shift cellular band signals into the microwave band or otherwise convert the signals to the base station device 1504 via a power line as a guided wave (eg, surface wave or other electromagnetic wave) transmission. Can be sent to.

中央オフィス1501により受信されたメディアコンテンツは、基地局デバイス1504を介して分散システムの第2のインスタンス1560に供給し、モバイルデバイス1522及び施設1542に配信することができる。送信デバイス1510は、1つ又は複数の有線接続又は無線インターフェースにより施設1542に繋ぐことができる。1つ又は複数の有線接続は、限定ではなく、電力線、同軸ケーブル、ファイバケーブル、撚り対線ケーブル、導波伝送媒体、又は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を提供する他の適する有線媒体を含むことができる。例示的な実施形態において、送信デバイス1510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)又はペデスタルに配置された1つ又は複数の超高速デジタル加入者線(VDSL)モデムに通信可能に結合することができ、各SAI又はペデスタルは、施設1542の一部にサービスを提供する。VDSLモデムを用いて、施設1542に配置されたゲートウェイ(図示せず)にメディアコンテンツを選択的に配信し、及び/又はインターネットサービスを提供することができる。SAI又はペデスタルは、電力線、同軸ケーブル、ファイバケーブル、撚り対線ケーブル、導波伝送媒体、又は他の適する有線媒体等の有線媒体を介して施設1542に通信可能に結合することもできる。他の例示的な実施形態において、送信デバイス1510は、SAI又はペデスタル等の中間インターフェースなしで施設1542に通信可能に直接結合することができる。   Media content received by the central office 1501 can be provided to the second instance 1560 of the distributed system via the base station device 1504 for distribution to the mobile device 1522 and the facility 1542. The transmitting device 1510 can be connected to the facility 1542 by one or more wired connections or wireless interfaces. The one or more wired connections include, but are not limited to, power lines, coaxial cables, fiber cables, twisted pair cables, waveguide transmission media, or other suitable wired to deliver media content and / or provide Internet services. Media can be included. In the exemplary embodiment, the wired connection from the transmitting device 1510 is connected to one or more corresponding service area interfaces (SAI—not shown) or one or more ultra high-speed digital subscriber lines located at the pedestal. A (VDSL) modem can be communicatively coupled, with each SAI or pedestal serving a portion of the facility 1542. A VDSL modem can be used to selectively distribute media content and / or provide Internet services to a gateway (not shown) located at facility 1542. The SAI or pedestal can also be communicatively coupled to the facility 1542 via a wired medium, such as a power line, coaxial cable, fiber cable, twisted pair cable, waveguide transmission medium, or other suitable wired medium. In other exemplary embodiments, the transmitting device 1510 may be communicatively coupled directly to the facility 1542 without an intermediate interface such as SAI or pedestal.

別の例示的な実施形態において、システム1500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1516、1518及び1520間に張り渡され(例えば、電柱1516及び1520間にある2つ以上の電線等)、基地局/マクロセルサイト1502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であり得、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1500と共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。   In another exemplary embodiment, system 1500 can utilize a diversity path, in which two or more transmission lines or other wires are stretched between utility poles 1516, 1518, and 1520 (eg, Redundant transmissions from the base station / macrocell site 1502 are transmitted downstream on the surface of the transmission line or other wires as a wave guide. Transmission lines or other wires can be either insulated or non-insulated, and depending on the environmental conditions that cause transmission loss, the coupling device selectively receives signals from insulated or non-insulated transmission wires or other wires can do. The selection can be based on a measurement of the signal to noise ratio of the wire or can be based on specified weather / environment conditions (eg, moisture detectors, weather forecasts, etc.). Using a diversity path with the system 1500 can allow for alternative routing capabilities, load balancing, increased load handling, simultaneous bi-directional or synchronous communication, spread spectrum communication, and the like.

図15における送信デバイス1506、1508、及び1510の使用が単なる例であり、他の実施形態において、他の使用が可能であることに留意されたい。例えば、送信デバイスは、基地局デバイスにネットワーク接続を提供するバックホール通信システムで使用することができる。送信デバイス1506、1508、及び1510は、絶縁されるか否かに関係なく、電線を介して導波通信を伝送することが望ましい多くの状況において用いることができる。送信デバイス1506、1508、及び1510は、高電圧を搬送することができる電線との接触がないか、又は物理的及び/又は電気的接触が限られることに起因して、他の結合デバイスよりも優れた改善である。送信デバイスは、誘電体が絶縁体として機能し、安価であり、容易であり、及び/又は複雑性が低い設置を可能にするため、電線に電気的に接触しない限り、電線から離れて(例えば、電線から離間して)配置し、及び/又は電線上に配置することができる。しかし、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。   It should be noted that the use of transmitting devices 1506, 1508, and 1510 in FIG. 15 is merely an example, and other uses are possible in other embodiments. For example, the transmitting device can be used in a backhaul communication system that provides network connectivity to a base station device. Transmitting devices 1506, 1508, and 1510 can be used in many situations where it is desirable to transmit waveguide communications over electrical wires, whether or not they are insulated. Transmitting devices 1506, 1508, and 1510 are more than other coupling devices due to lack of contact with electrical wires that can carry high voltages or due to limited physical and / or electrical contact. This is an excellent improvement. The transmitting device can be installed away from the wire (e.g., as long as it is not in electrical contact with the wire to allow for installation where the dielectric acts as an insulator, is inexpensive, easy and / or has low complexity) , Spaced from the electrical wire) and / or on the electrical wire. However, as described above, for example, in a configuration in which the electric wire uses a telephone network, a cable television network, a broadband data service, an optical fiber communication system, or other networks having a low voltage or having an insulated transmission line. Conductive or non-dielectric couplers can be utilized.

実施形態において基地局デバイス1504及びマクロセルサイト1502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。   It is further noted that although base station device 1504 and macrocell site 1502 are illustrated in the embodiments, other network configurations are possible as well. For example, devices such as access points or other wireless gateways may also be utilized to provide wireless local area network, wireless personal area network, or 802.11 protocol, WIMAX protocol, ultra wideband protocol, Bluetooth protocol, Zigbee The communication range of other networks, such as other wireless networks that operate according to a communication protocol such as a protocol or other wireless protocol, can be increased.

ここで、図16A及び図16Bを参照すると、電力網通信システムを管理する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が示されている。図16Aを考慮すると、導波路システム1602は、図15に関連して提示したシステム等の導波通信システムで使用するために提示される。導波路システム1602は、センサー1604、電力管理システム1605、少なくとも1つの通信インターフェース205、送受信機210、及び結合器220を含む送信デバイス101又は102を含むことができる。   Referring now to FIGS. 16A and 16B, a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a system for managing a power network communication system is shown. Considering FIG. 16A, a waveguide system 1602 is presented for use in a waveguide communication system, such as the system presented in connection with FIG. The waveguide system 1602 can include a transmitting device 101 or 102 that includes a sensor 1604, a power management system 1605, at least one communication interface 205, a transceiver 210, and a coupler 220.

導波路システム1602は、電力線1610に結合されて、本開示において説明される実施形態による導波通信を容易にすることができる。例示的な実施形態において、送信デバイス101又は102は、本開示において説明されるように、電力線1610の表面に沿って長手方向に伝搬する電力線1610の表面上の電磁波を誘導する結合器220を含む。送信デバイス101又は102は、同じ電力線1610上に電磁波を再送し、又は図12及び図13に示されるように、電力線1610間で電磁波をルーティングするリピーターとして機能することもできる。   The waveguide system 1602 can be coupled to the power line 1610 to facilitate waveguide communication according to embodiments described in this disclosure. In the exemplary embodiment, transmitting device 101 or 102 includes a coupler 220 that induces electromagnetic waves on the surface of power line 1610 that propagate longitudinally along the surface of power line 1610 as described in this disclosure. . The transmitting device 101 or 102 can also function as a repeater that retransmits electromagnetic waves on the same power line 1610 or routes electromagnetic waves between the power lines 1610 as shown in FIGS.

送信デバイス101又は102は、例えば、元の周波数範囲で動作する信号を結合器に沿って伝搬して、電力線1610の表面に沿って伝搬する対応する導波される電磁波を誘導する搬送波周波数で動作するか、搬送波周波数を示すか、又は搬送波周波数に関連付けられた電磁波にアップコンバートするように構成される送受信機210を含む。搬送波周波数は、電磁波の帯域幅を定義する上限及び下限遮断周波数を有する中心周波数により表すことができる。電力線1610は、導電表面又は絶縁表面を有する電線(例えば、単線又は撚り線)であり得る。送受信機210は、結合器220から信号を受信し、搬送波周波数で動作する電磁波を元の周波数の信号にダウンコンバートすることもできる。   The transmitting device 101 or 102 operates, for example, at a carrier frequency that propagates a signal that operates in the original frequency range along the coupler and induces a corresponding guided electromagnetic wave that propagates along the surface of the power line 1610. Or transceiver 210 configured to upconvert to an electromagnetic wave associated with or indicative of the carrier frequency. The carrier frequency can be represented by a center frequency having an upper limit and a lower limit cutoff frequency that define the bandwidth of the electromagnetic wave. The power line 1610 can be a wire (eg, a single wire or a stranded wire) having a conductive surface or an insulating surface. The transceiver 210 can receive a signal from the coupler 220 and down-convert an electromagnetic wave operating at a carrier frequency to a signal having the original frequency.

アップコンバートのために送信デバイス101又は102の通信インターフェース205により受信された信号は、限定ではなく、通信インターフェース205の有線又は無線インターフェースを介して中央オフィス1611により供給される信号、通信インターフェース205の有線又は無線インターフェースを介して基地局1614により供給される信号、通信インターフェース205の有線又は無線インターフェースを介して配信するためにモバイルデバイス1620により基地局1614に送信されるワイヤレス信号、通信インターフェース205の有線又は無線インターフェースを介して建物内通信デバイス1618により供給される信号、及び/又は通信インターフェース205のワイヤレス通信範囲にローミングするモバイルデバイス1612により通信インターフェース205に供給されるワイヤレス信号を含むことができる。図12及び図13に示されるように、導波路システム1602が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205は、導波路システム1602に含まれてもよく又は含まれなくてもよい。   The signal received by the communication interface 205 of the transmitting device 101 or 102 for up-conversion is not limited, and the signal supplied by the central office 1611 via the wired or wireless interface of the communication interface 205, the wired of the communication interface 205 Or a signal supplied by the base station 1614 via a wireless interface, a wired signal of the communication interface 205, a wireless signal transmitted by the mobile device 1620 to the base station 1614 for distribution via the wireless interface, a wired signal of the communication interface 205, or A mobile that roams to a signal provided by an in-building communication device 1618 via a wireless interface and / or to a wireless communication range of the communication interface 205 It may include a wireless signal to be supplied to the communication interface 205 by device 1612. As shown in FIGS. 12 and 13, in embodiments where the waveguide system 1602 functions as a repeater, the communication interface 205 may or may not be included in the waveguide system 1602.

電力線1610の表面に沿って伝搬する電磁波は、データペイロードを含み、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1602を識別するヘッダ情報等)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及び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1602又は中央オフィス1611、基地局1614、モバイルデバイス1620、若しくは建物内デバイス1618、若しくはそれらの組み合わせ等の発信デバイスにより提供し得る。更に、変調された電磁波は、信号外乱を軽減するために誤り修正データを含むことができる。宛先導波路システム1602は、ネットワーキング情報及び誤り修正データを用いて、宛先導波路システム1602に向けられた伝送を検出し、宛先導波路システム1602に通信可能に結合された受信通信デバイスに向けられた音声及び/又はデータ信号を含む伝送をダウンコンバートし、誤り修正データを用いて処理することができる。   The electromagnetic wave propagating along the surface of the power line 1610 is modulated to include a packet or frame of data that includes a data payload and further includes networking information (such as header information identifying one or more destination waveguide systems 1602). And can be formatted. Networking information may be provided by a originating device such as a waveguide system 1602 or a central office 1611, a base station 1614, a mobile device 1620, or an in-building device 1618, or a combination thereof. In addition, the modulated electromagnetic wave can include error correction data to reduce signal disturbances. Destination waveguide system 1602 uses networking information and error correction data to detect transmissions directed to destination waveguide system 1602 and is directed to a receiving communication device communicatively coupled to destination waveguide system 1602. Transmissions containing voice and / or data signals can be downconverted and processed using error correction data.

ここで、導波路システム1602のセンサー1604を参照すると、センサー1604は、温度センサー1604a、外乱検出センサー1604b、エネルギー損失センサー1604c、雑音センサー1604d、振動センサー1604e、環境(例えば、天候)センサー1604f、及び/又はイメージセンサー1604gの1つ又は複数を含むことができる。温度センサー1604aは、周囲温度、送信デバイス101若しくは102の温度、電力線1610の温度、温度差(例えば、設定点若しくはベースラインと比較した送信デバイス101若しくは102及び1610間等)、又はそれらの任意の組み合わせの測定に用いることができる。1つの実施形態において、温度メトリックは、定期的に収集し、基地局1614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。   Referring now to sensor 1604 of waveguide system 1602, sensor 1604 includes temperature sensor 1604a, disturbance detection sensor 1604b, energy loss sensor 1604c, noise sensor 1604d, vibration sensor 1604e, environment (eg, weather) sensor 1604f, and One or more of image sensors 1604g may be included. The temperature sensor 1604a may be the ambient temperature, the temperature of the transmitting device 101 or 102, the temperature of the power line 1610, the temperature difference (eg, between the transmitting device 101 or 102 and 1610 compared to a set point or baseline, etc.), or any of them Can be used for combination measurements. In one embodiment, temperature metrics can be collected periodically and reported to network management system 1601 via base station 1614.

外乱検出センサー1604bは、測定を電力線1610に対して実行して、電力線1610上の電磁波の伝搬を妨げるおそれがある下流外乱の存在を示し得る信号反射等の外乱を検出することができる。信号反射は、例えば、送信デバイス101又は102から下流に配置される電力線1610内の外乱から送信デバイス101又は102に全体的又は部分的に反射する、送信デバイス101又は102により電力線1610上に送信される電磁波から生じる歪みを表すことができる。   The disturbance detection sensor 1604b can perform measurements on the power line 1610 to detect disturbances such as signal reflections that can indicate the presence of downstream disturbances that may interfere with the propagation of electromagnetic waves on the power line 1610. The signal reflection is transmitted on the power line 1610 by the transmitting device 101 or 102, for example, totally or partially reflecting from disturbances in the power line 1610 disposed downstream from the transmitting device 101 or 102 to the transmitting device 101 or 102. The distortion generated from the electromagnetic wave can be expressed.

信号反射は、電力線1610上の障害物により生じることがある。例えば、木の枝は、電力線1610上に横たわるか、又はコロナ放電を生じさせるおそれがある電力線1610の近傍にあるとき、電磁波反射を生じさせることがある。電磁波反射を生じさせるおそれがある他の障害物としては、限定ではなく、電力線1610に絡まった物体(例えば、衣服、靴紐が電力線1610に巻き付いた靴等)、電力線1610上の腐食堆積物、又は氷の堆積物を挙げることができる。電力網コンポーネントも電力線1610の表面上の電磁波の伝搬を妨げるか、又は邪魔することがある。信号反射を生じさせるおそれがある電力網コンポーネントの例示としては、限定ではなく、変圧器及び継がれる電力線を接続するジョイントが挙げられる。鋭角になった電力線1610も電磁波反射を生じさせるおそれがある。   Signal reflections may be caused by obstacles on the power line 1610. For example, tree branches may cause electromagnetic wave reflection when lying on power line 1610 or in the vicinity of power line 1610 that may cause corona discharge. Other obstacles that may cause electromagnetic wave reflection include, but are not limited to, objects entangled with the power line 1610 (eg, clothes, shoes with shoelaces wrapped around the power line 1610), corrosion deposits on the power line 1610, Or an ice deposit can be mentioned. The power grid components may also prevent or interfere with the propagation of electromagnetic waves on the surface of power line 1610. Examples of power grid components that can cause signal reflection include, but are not limited to, joints connecting transformers and power lines to be relayed. The power line 1610 having an acute angle may also cause electromagnetic wave reflection.

外乱検出センサー1604bは、電磁波反射の大きさを送信デバイス101又は102により送信される元の電磁波の大きさと比較して、電力線1610内の下流外乱が伝送を減衰させる量を特定する回路を含むことができる。外乱検出センサー1604bは、スペクトル分析を反射波に対して実行するスペクトル分析器回路を更に含むことができる。スペクトル分析器回路により生成されるスペクトルデータは、パターン認識、専門家システム、曲線フィッティング、整合フィルタリング、又は他の人工知能、分類、若しくは比較技法を介してスペクトルプロファイルと比較されて、例えば、スペクトルデータに最も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1604bのメモリに記憶することができ、又は外乱検出センサー1604bによりリモートアクセス可能であり得る。プロファイルは、電力線1610上で直面する可能性がある異なる外乱をモデリングして、外乱検出センサー1604bが外乱をローカルに識別できるようにするスペクトルデータを含むことができる。既知である場合、外乱の識別は、基地局1614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。外乱検出センサー1604bは、送信デバイス101又は102を利用して、電磁波をテスト信号として送信し、電磁波反射の往復時間を特定することもできる。外乱検出センサー1604bにより測定される往復時間を使用して、反射が生じるポイント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1604bは、送信デバイス101又は102から電力線1610上の下流の外乱までの距離を計算することができる。   The disturbance detection sensor 1604b includes a circuit that compares the magnitude of the electromagnetic wave reflection with the magnitude of the original electromagnetic wave transmitted by the transmission device 101 or 102 and identifies the amount of downstream disturbance in the power line 1610 that attenuates transmission. Can do. The disturbance detection sensor 1604b may further include a spectrum analyzer circuit that performs spectral analysis on the reflected waves. Spectral data generated by the spectrum analyzer circuit is compared with the spectral profile via pattern recognition, expert systems, curve fitting, matched filtering, or other artificial intelligence, classification, or comparison techniques, for example, spectral data The type of disturbance can be identified based on the spectral profile that most closely matches. The spectral profile can be stored in the memory of the disturbance detection sensor 1604b or can be remotely accessible by the disturbance detection sensor 1604b. The profile can include spectral data that models different disturbances that may be encountered on the power line 1610 so that the disturbance detection sensor 1604b can identify the disturbances locally. If known, the identification of the disturbance can be reported to the network management system 1601 via the base station 1614. The disturbance detection sensor 1604b can also use the transmission device 101 or 102 to transmit an electromagnetic wave as a test signal and specify the round-trip time of electromagnetic wave reflection. The round trip time measured by the disturbance detection sensor 1604b can be used to calculate the distance that the electromagnetic wave travels to the point where the reflection occurs, whereby the disturbance detection sensor 1604b can be transmitted from the transmitting device 101 or 102 on the power line 1610. The distance to the disturbance downstream can be calculated.

計算された距離は、基地局1614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1610上の導波路システム1602の位置は、ネットワーク管理システム1601にとって既知であり得、ネットワーク管理システム1601はその位置を用いて、電力網の既知のトポロジーに基づいて電力線1610上の外乱の位置を特定することができる。別の実施形態において、導波路システム1602は、その位置をネットワーク管理システム1601に提供して、電力線1610上の外乱の位置の特定を支援することができる。導波路システム1602の位置は、導波路システム1602により、導波路システム1602のメモリに記憶された導波路システム1602の予めプログラムされた位置から取得することができ、又は導波路システム1602は、導波路システム1602に含まれるGPS受信機(図示せず)を用いてその位置を特定することができる。   The calculated distance can be reported to the network management system 1601 via the base station 1614. In one embodiment, the location of the waveguide system 1602 on the power line 1610 may be known to the network management system 1601 and the network management system 1601 may use that location on the power line 1610 based on the known topology of the power network. The position of the disturbance can be specified. In another embodiment, the waveguide system 1602 can provide its location to the network management system 1601 to assist in identifying the location of the disturbance on the power line 1610. The position of the waveguide system 1602 can be obtained by the waveguide system 1602 from a pre-programmed position of the waveguide system 1602 stored in the memory of the waveguide system 1602 or the waveguide system 1602 can be The location can be determined using a GPS receiver (not shown) included in the system 1602.

電力管理システム1605は、導波路システム1602の上述したコンポーネントにエネルギーを提供する。電力管理システム1605は、太陽電池から、又は電力線1610に結合された変圧器(図示せず)から、又は電力線1610若しくは別の付近の電力線への誘導結合によりエネルギーを受け取ることができる。電力管理システム1605は、予備電池及び/又は超コンデンサ又は一時的な電力を導波路システム1602に提供する他のコンデンサ回路を含むこともできる。エネルギー損失センサー1604cは、導波路システム1602が電力損失状況及び/又は何らかの他の誤作動の発生を有するときを検出するのに使用することができる。例えば、エネルギー損失センサー1604cは、太陽電池の欠陥、太陽電池を誤作動させる太陽電池への妨げ、電力線1610上の電力損失に起因する電力損失があるとき及び/又は予備電池の期限切れ又は超コンデンサでの検出可能な欠陥に起因して予備電力系統が誤作動するときを検出することができる。誤作動及び/又は電力損失が生じる場合、エネルギー損失センサー1604cは、基地局1614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。   The power management system 1605 provides energy to the above-described components of the waveguide system 1602. The power management system 1605 may receive energy from a solar cell or from a transformer (not shown) coupled to the power line 1610 or by inductive coupling to the power line 1610 or another nearby power line. The power management system 1605 can also include reserve batteries and / or supercapacitors or other capacitor circuits that provide temporary power to the waveguide system 1602. The energy loss sensor 1604c can be used to detect when the waveguide system 1602 has a power loss situation and / or the occurrence of some other malfunction. For example, the energy loss sensor 1604c may be used when a solar cell is defective, interferes with the solar cell that malfunctions the solar cell, there is a power loss due to a power loss on the power line 1610, and / or a spare battery expires or is a supercapacitor. It is possible to detect when the standby power system malfunctions due to a detectable defect. If a malfunction and / or power loss occurs, the energy loss sensor 1604c can notify the network management system 1601 via the base station 1614.

雑音センサー1604dは、電力線1610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1610上の雑音を測定するのに使用することができる。雑音センサー1604dは、予期されない電磁干渉、雑音バースト、又は電力線1610の表面上での変調電磁波の受信を妨げ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り生じる可能性がある。雑音センサー1604dは、パターン認識、専門家システム、曲線フィッティング、整合フィルタリング、又は他の人工知能、分類、若しくは比較技法を介して、測定された雑音を、雑音プロファイルの内部データベース又は雑音プロファイルを記憶するリモートに配置されたデータベースから導波路システム1602により取得される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1604dは、例えば、測定された雑音への最も密な一致を提供す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1604dは、ビットエラーレート、パケット損失率、ジッタ、パケット再送要求等の伝送メトリックを測定することにより、雑音が伝送にどのように影響するかを検出することもできる。雑音センサー1604dは、基地局1614を経由して、中でも特に雑音源の識別情報、雑音の発生時刻、及び伝送メトリック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。   The noise sensor 1604d can be used to measure noise on the power line 1610 that can adversely affect the transmission of electromagnetic waves on the power line 1610. Noise sensor 1604d can detect unexpected electromagnetic interference, noise bursts, or other sources of disturbance that can interfere with reception of modulated electromagnetic waves on the surface of power line 1610. Noise bursts can be caused by, for example, corona discharge or other noise sources. The noise sensor 1604d stores the measured noise, an internal database of noise profiles or noise profiles via pattern recognition, expert systems, curve fitting, matched filtering, or other artificial intelligence, classification, or comparison techniques. It can be compared to a noise profile obtained by the waveguide system 1602 from a remotely located database. From the comparison, the noise sensor 1604d can identify a noise source (eg, a corona discharge, etc.) based on, for example, a noise profile that provides the closest match to the measured noise. The noise sensor 1604d can also detect how noise affects transmission by measuring transmission metrics such as bit error rate, packet loss rate, jitter, and packet retransmission request. The noise sensor 1604d can report to the network management system 1601 via the base station 1614, in particular, noise source identification information, noise generation time, and transmission metric, among others.

振動センサー1604eは、電力線1610上の2D又は3D振動を検出する加速度計及び/又はジャイロスコープを含むことができる。振動は、パターン認識、専門家システム、曲線フィッティング、整合フィルタリング、又は他の人工知能、分類、若しくは比較技法を介して導波路システム1602にローカルに記憶するか、又はリモートデータベースから導波路システム1602により取得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、測定された振動への最も密な一致を提供す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。この分析の結果は、振動センサー1604eにより基地局1614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。   The vibration sensor 1604e may include an accelerometer and / or a gyroscope that detects 2D or 3D vibration on the power line 1610. Vibrations are stored locally in the waveguide system 1602 via pattern recognition, expert systems, curve fitting, matched filtering, or other artificial intelligence, classification, or comparison techniques, or by the waveguide system 1602 from a remote database. It can be compared with a vibration profile that can be obtained. The vibration profile can be used, for example, to distinguish a fallen tree from a gust based on the vibration profile that provides the closest match to the measured vibration. The result of this analysis can be reported to the network management system 1601 via the base station 1614 by the vibration sensor 1604e.

環境センサー1604fは、中でも特に大気圧、周囲温度(温度センサー1604aにより提供することができる)、風速、湿度、風向き、及び降雨を測定する測定器(barometer)を含むことができる。環境センサー1604fは、生の情報を収集し、パターン認識、専門家システム、知識ベースのシステム、又は他の人工知能、分類、若しくは他の天候モデリング及び予測技法を介して、これを、導波路システム1602のメモリ又はリモートデータベースから取得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りこの情報を処理して、気象状況が生じる前にその気象状況を予測することができる。環境センサー1604fは、生のデータ及びその分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。   The environmental sensor 1604f can include, among other things, a barometer that measures atmospheric pressure, ambient temperature (which can be provided by the temperature sensor 1604a), wind speed, humidity, wind direction, and rainfall. The environmental sensor 1604f collects raw information and outputs it to the waveguide system via pattern recognition, expert systems, knowledge-based systems, or other artificial intelligence, classification, or other weather modeling and prediction techniques. This information can be processed by comparing it to an environmental profile that can be obtained from 1602 memory or from a remote database to predict the weather situation before it occurs. The environmental sensor 1604f can report the raw data and its analysis to the network management system 1601.

イメージセンサー1604gは、導波路システム1602の近傍の画像を捕捉するデジタルカメラ(例えば、電荷結合素子又はCCDイメージャ、赤外線カメラ等)であり得る。イメージセンサー1604gは、複数の視点(例えば、上面、下面、左面、右面等)から電力線1610を検査するようにカメラの移動(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、イメージセンサー1604gは、複数の視点を取得するために電気機械的機構が必要ないように設計することができる。イメージセンサー1604gにより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により制御することができ、又はイメージセンサー1604gにより自律的に収集し、ネットワーク管理システム1601に報告することができる。   The image sensor 1604g may be a digital camera (eg, a charge coupled device or CCD imager, an infrared camera, etc.) that captures images in the vicinity of the waveguide system 1602. Image sensor 1604g includes an electromechanical mechanism that controls camera movement (eg, actual position or focus / zoom) to inspect power line 1610 from multiple viewpoints (eg, top, bottom, left, right, etc.). Can be included. Alternatively, the image sensor 1604g can be designed such that an electromechanical mechanism is not required to acquire multiple viewpoints. Collection and retrieval of imaging data generated by the image sensor 1604g can be controlled by the network management system 1601 or can be autonomously collected by the image sensor 1604g and reported to the network management system 1601.

導波路システム1602は、電力線1610(又は任意の他の形態の電磁波伝送媒体)上の電磁波伝送の伝搬を妨げる可能性がある外乱の検出、予測、及び/又は軽減を目的として、導波路システム1602及び/又は電力線1610に関連付けられたテレメトリ情報を収集するのに適する可能性がある他のセンサーを利用することができる。   The waveguide system 1602 is for the purpose of detecting, predicting, and / or mitigating disturbances that may interfere with propagation of electromagnetic wave transmission on the power line 1610 (or any other form of electromagnetic wave transmission medium). And / or other sensors that may be suitable for collecting telemetry information associated with power line 1610 may be utilized.

ここで、図16Bを参照すると、ブロック図1650は、本明細書において説明される種々の態様による、電力網1653を管理するシステム及びそれに組み込まれるか、又は関連付けられる通信システム1655の一例の非限定的な実施形態が示されている。通信システム1655は、電力網1653の電力線1610に結合される複数の導波路システム1602を含む。通信システム1655内で使用される導波路システム1602の少なくとも一部分は、基地局1614及び/又はネットワーク管理システム1601と直接通信することができる。基地局1614又はネットワーク管理システム1601に直接接続されない導波路システム1602は、基地局1614又はネットワーク管理システム1601に接続された他の下流導波路システム1602を経由して、基地局1614又はネットワーク管理システム1601のいずれかとの通信セッションに従事することができる。   Referring now to FIG. 16B, a block diagram 1650 is a non-limiting example of a system for managing a power network 1653 and a communication system 1655 incorporated or associated therewith in accordance with various aspects described herein. Various embodiments are shown. Communication system 1655 includes a plurality of waveguide systems 1602 coupled to power lines 1610 of power network 1653. At least a portion of the waveguide system 1602 used within the communication system 1655 may communicate directly with the base station 1614 and / or the network management system 1601. A waveguide system 1602 that is not directly connected to the base station 1614 or the network management system 1601 passes through the base station 1614 or another downstream waveguide system 1602 connected to the network management system 1601, to the base station 1614 or the network management system 1601. You can engage in communication sessions with either.

ネットワーク管理システム1601は、ユーティリティ企業1652の機器及び通信サービスプロバイダ1654の機器に通信可能に結合されて、電力網1653及び通信システム1655に関連付けられたステータス情報を各エンティティにそれぞれ提供することができる。ネットワーク管理システム1601、ユーティリティ企業1652の機器、及び通信サービスプロバイダ1654は、ステータス情報を提供し、及び/又は電力網1653及び/又は通信システム1655の管理に人員を向けるために、ユーティリティ企業人員1656により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人員1658により利用される通信デバイスにアクセスすることができる。   The network management system 1601 can be communicatively coupled to the equipment of the utility company 1652 and the equipment of the communication service provider 1654 to provide status information associated with the power network 1653 and the communication system 1655 to each entity, respectively. Network management system 1601, utility company 1652 equipment, and communication service provider 1654 may be used by utility company personnel 1656 to provide status information and / or direct personnel to manage power network 1653 and / or communication system 1655. Communication devices and / or communication devices utilized by communication service provider personnel 1658 can be accessed.

図17Aは、図16A及び図16B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及び軽減する方法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において開始することができ、導波路システム1602は、電力線1610の表面に沿って進行する変調された電磁波又は別のタイプの電磁波に埋め込まれるか、若しくはその部分を形成するメッセージを送受信する。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1655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/情報であり得る。ステップ1704において、導波路システム1602のセンサー1604は、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/又は受信の前、その間、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1602(又はセンサー1604自体)は、検知データから、導波路システム1602から発せられた(例えば、送信された)又は導波路システム1602により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1655内の外乱の実際の発生又は予測される発生を特定することができる。導波路システム1602(又はセンサー1604)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、又はそれらの任意の組み合わせを処理してこの特定を行うことができる。導波路システム1602(又はセンサー1604)は、通信システム1655における外乱の原因及び/又はその位置を検出、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、また予測/推定されない場合、導波路システム1602はステップ1702に進むことができ、電力線1610の表面に沿って進行する変調された電磁波に組み込まれるか、又はその一部を形成するメッセージを引き続き送受信する。   FIG. 17A shows a flowchart of an example non-limiting embodiment of a method 1700 for detecting and mitigating disturbances that occur in the communication network of the systems of FIGS. 16A and 16B. The method 1700 can begin at step 1702 where the waveguide system 1602 is embedded in or forms a modulated electromagnetic wave or another type of electromagnetic wave that travels along the surface of the power line 1610. Send and receive. Messages can be voice messages, streaming video, and / or other data / information exchanged between communication devices communicatively coupled to communication system 1655. In step 1704, the sensor 1604 of the waveguide system 1602 can collect sensing data. In one embodiment, sensing data may be collected at step 1704 before, during, or after sending and / or receiving messages at step 1702. In step 1706, the waveguide system 1602 (or sensor 1604 itself) can affect communications originating from (eg, transmitted) or received by the waveguide system 1602 from the sensed data. The actual or predicted occurrence of disturbances within the communication system 1655 can be identified. The waveguide system 1602 (or sensor 1604) can process temperature data, signal reflection data, energy loss data, noise data, vibration data, environmental data, or any combination thereof to perform this identification. The waveguide system 1602 (or sensor 1604) may also detect, identify, estimate, or predict the cause and / or location of disturbances in the communication system 1655. If no disturbance is detected / identified and predicted / estimated at step 1708, the waveguide system 1602 can proceed to step 1702 and be incorporated into the modulated electromagnetic wave traveling along the surface of the power line 1610, or Or continue to send and receive messages that form part of it.

ステップ1708において、外乱が検出/識別されるか、又は発生が予測/推定される場合、導波路システム1602はステップ1710に進み、外乱が通信システム1655におけるメッセージの送信又は受信に悪影響を及ぼす可能性があるか否か(又は代替的に、悪影響を及ぼす傾向があるか否か、又は悪影響を及ぼす可能性がある程度)を判断する。1つの実施形態において、持続時間閾値及び発生頻度閾値をステップ1710において用いて、外乱が通信システム1655における通信に悪影響を及ぼすときを特定することができる。単に例示を目的として、持続時間閾値が500msに設定される一方、発生頻度閾値が、10秒の観測期間中に5回の外乱発生に設定されると仮定する。したがって、500msよりも長い持続時間を有する外乱は、持続時間閾値をトリガーする。更に、10秒の時間間隔中に6回以上発生する外乱は、発生頻度閾値をトリガーする。   In step 1708, if a disturbance is detected / identified or occurrence is predicted / estimated, the waveguide system 1602 proceeds to step 1710, where the disturbance may adversely affect message transmission or reception in the communication system 1655. (Or alternatively, whether there is a tendency to have an adverse effect, or to some extent the possibility of an adverse effect). In one embodiment, the duration threshold and the frequency threshold can be used in step 1710 to identify when disturbances adversely affect communications in the communication system 1655. For purposes of illustration only, assume that the duration threshold is set to 500 ms, while the occurrence frequency threshold is set to 5 disturbance occurrences during a 10 second observation period. Thus, a disturbance having a duration longer than 500 ms triggers a duration threshold. Furthermore, disturbances that occur six times or more during a 10 second time interval trigger an occurrence frequency threshold.

1つの実施形態において、外乱は、持続時間閾値のみを超える場合、通信システム1655における信号完全性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、外乱は、持続時間閾値及び発生頻度閾値の両方を超える場合、通信システム1655における信号完全性に悪影響を及ぼすと見なすことができる。したがって、通信システム1655における信号完全性に悪影響を及ぼす外乱の分類に関して、後者の実施形態は、前者の実施形態よりも保守的である。例示的な実施形態により、多くの他のアルゴリズム並びに関連するパラメータ及び閾値をステップ1710で利用し得ることが理解されよう。   In one embodiment, a disturbance can be considered to adversely affect signal integrity in the communication system 1655 if it only exceeds the duration threshold. In another embodiment, a disturbance can be considered to adversely affect signal integrity in the communication system 1655 if it exceeds both a duration threshold and a frequency threshold. Thus, with respect to the classification of disturbances that adversely affect signal integrity in the communication system 1655, the latter embodiment is more conservative than the former embodiment. It will be appreciated that many other algorithms and associated parameters and thresholds may be utilized in step 1710 according to exemplary embodiments.

再び方法1700を参照すると、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、悪影響を受ける通信の条件を満たさない(例えば、持続時間閾値も発生頻度閾値も超えない)場合、導波路システム1602はステップ1702に進み、メッセージの処理を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の持続時間及び10秒の時間期間中に1回の発生を有する場合、いずれの閾値も超えない。したがって、そのような外乱は、通信システム1655における信号完全性に対してわずかにのみ影響するものとして見なすことができ、したがって、軽減が必要な外乱としてフラグ付けられない。フラグ付けられないが、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/又は他の有用情報は、モニタリングを目的として、テレメトリデータとしてネットワーク管理システム1601に報告することができる。   Referring back to the method 1700, at step 1710, if the disturbance detected at step 1708 does not meet the conditions for the adversely affected communication (eg, neither the duration threshold nor the frequency threshold is exceeded), the waveguide system 1602 Proceeding to step 1702, message processing can continue. For example, if the disturbance detected in step 1708 has one occurrence during a duration of 1 ms and a time period of 10 seconds, neither threshold is exceeded. Thus, such disturbances can be viewed as having only a minor impact on signal integrity in the communication system 1655 and are therefore not flagged as disturbances that need mitigation. Although not flagged, the occurrence of the disturbance, its time of occurrence, its frequency of occurrence, spectral data, and / or other useful information can be reported to the network management system 1601 as telemetry data for monitoring purposes.

再びステップ1710を参照すると、他方では、外乱が、悪影響を受ける通信の条件を満たす(例えば、いずれか一方又は両方の閾値を超える)場合、導波路システム1602はステップ1712に進み、インシデント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1604により収集された生の検知データ、導波路システム1602により既知の場合、外乱の記述、外乱の発生時刻、外乱の発生頻度、外乱に関連付けられた位置、ビットレートエラー、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読み取り値等を含むことができる。外乱が導波路システム1602の1つ又は複数のセンサーによる予測に基づく場合、報告は、予期される外乱のタイプ及び予測可能な場合、外乱の予測発生時刻、及び予測が導波路システム1602のセンサー1604により収集された過去検知データに基づく場合、予測される外乱の予測発生頻度を含むことができる。   Referring again to step 1710, on the other hand, if the disturbance meets the conditions of the adversely affected communication (eg, exceeds one or both thresholds), the waveguide system 1602 proceeds to step 1712 and the incident is network managed. Can be reported to the system 1601. Reports include raw detection data collected by sensor 1604, disturbance description, disturbance occurrence time, disturbance occurrence frequency, position associated with disturbance, bit rate error, packet loss, if known by waveguide system 1602 Parameter readings such as rate, retransmission request, jitter, latency, etc. can be included. If the disturbance is based on predictions by one or more sensors of the waveguide system 1602, the report will indicate the type of expected disturbance and, if predictable, the predicted occurrence time of the disturbance, and the prediction of the sensor 1604 of the waveguide system 1602. When based on the past detection data collected by the above, it is possible to include the predicted occurrence frequency of the predicted disturbance.

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、又は修正技法を決定することができ、技法は、外乱の位置を特定することができる場合、トラフィックを再ルーティングして、外乱を迂回するように導波路システム1602に指示することを含み得る。1つの実施形態において、外乱を検出する導波路結合デバイス1402は、外乱による影響を受ける一次電力線から二次電力線に導波路システム1602を接続して、導波路システム1602がトラフィックを異なる伝送媒体に再ルーティングし、外乱を回避できるようにするように、図13及び図14に示される等のリピーターを指示することができる。導波路システム1602がリピーターとして構成される一実施形態において、導波路システム1602は、それ自体、一次電力線から二次電力線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、リピーターは、導波路システム1602による処理のために、トラフィックを二次電力線から再び一次電力線に再ルーティングするように構成し得ることに更に留意されたい。   In step 1714, the network management system 1601 can determine a mitigation, diversion, or correction technique that, if the technique can locate the disturbance, reroutes the traffic to bypass the disturbance. Directing to the waveguide system 1602. In one embodiment, a waveguide coupling device 1402 that detects disturbances connects the waveguide system 1602 from a primary power line to a secondary power line that is affected by the disturbance, and the waveguide system 1602 reroutes traffic to a different transmission medium. Repeaters such as those shown in FIGS. 13 and 14 can be directed to route and avoid disturbances. In one embodiment where the waveguide system 1602 is configured as a repeater, the waveguide system 1602 can itself perform rerouting of traffic from the primary power line to the secondary power line. For bi-directional communications (eg, full-duplex or half-duplex communications), the repeater may be configured to re-route traffic from the secondary power line back to the primary power line for processing by the waveguide system 1602 Please note further.

別の実施形態において、導波路システム1602は、外乱を回避するようにトラフィックを一次電力線から二次電力線に一時的にリダイレクトし、且つ一次電力線に戻るように外乱の上流にある第1のリピーター及び外乱の下流にある第2のリピーターに指示することにより、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、リピーターは、トラフィックを二次電力線から再び一次電力線に再ルーティングするように構成し得ることに更に留意されたい。   In another embodiment, the waveguide system 1602 temporarily redirects traffic from the primary power line to the secondary power line to avoid disturbances, and a first repeater upstream of the disturbance to return to the primary power line and Traffic can be redirected by directing a second repeater downstream of the disturbance. It is further noted that for bidirectional communication (eg, full duplex or half duplex communication), the repeater can be configured to reroute traffic from the secondary power line back to the primary power line.

二次電力線で生じている既存の通信セッションへの割り込みを回避するために、ネットワーク管理システム1601は、二次電力線の未使用タイムスロット及び/又は周波数帯域を利用して、データ及び/又は音声トラフィックを一次電力線から離れてリダイレクトし、外乱を迂回するようにリピーターに命令するように導波路システム1602に指示することができる。   In order to avoid interruption to an existing communication session occurring on the secondary power line, the network management system 1601 utilizes unused time slots and / or frequency bands of the secondary power line to make data and / or voice traffic. Can be redirected away from the primary power line and the waveguide system 1602 can be instructed to instruct the repeater to bypass the disturbance.

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、ネットワーク管理システム1601は、ユーティリティ企業1652の機器及び/又は通信サービスプロバイダ1654の機器に、検出された外乱及び既知である場合にはその位置を通知することができ、これらの機器は、次にユーティリティ企業1656の人員及び/又は通信サービスプロバイダ1658の人員に通知することができる。いずれかの当事者からの現場の人員は、特定された外乱位置において外乱に対応し、解決することができる。外乱がユーティリティ企業の人員及び/又は通信サービスプロバイダの人員によりなくなるか又は他に軽減されると、そのような人員は、現場の機器(例えば、ネットワーク管理システム1601に通信可能に結合されるラップトップコンピューター、スマートフォン等)、及び/又はユーティリティ企業の機器、及び/又は通信サービスプロバイダの機器を利用して、各企業及び/又はネットワーク管理システム1601に通知することができる。通知は、外乱がどのように軽減されたか及び通信システム1655のトポロジーを変更する可能性がある電力線1610への任意の変更の記述を含むことができる。   In step 1716, while the traffic is being rerouted to avoid the disturbance, the network management system 1601 detects the detected disturbance and the known to the equipment of the utility enterprise 1652 and / or the equipment of the communication service provider 1654. In some cases, the location can be notified, and these devices can then notify personnel of the utility company 1656 and / or personnel of the communications service provider 1658. Field personnel from either party can respond to and resolve the disturbance at the identified disturbance location. When disturbances are eliminated or otherwise mitigated by utility company personnel and / or communications service provider personnel, such personnel may be replaced with on-site equipment (eg, a laptop communicatively coupled to network management system 1601). Each company and / or network management system 1601 can be notified using a device of a computer, a smart phone, etc.) and / or a utility company and / or a communication service provider. The notification can include a description of how the disturbance has been mitigated and any changes to the power line 1610 that may change the topology of the communication system 1655.

外乱が解決されると(判断1718において判断されるように)、ネットワーク管理システム1601は、導波路システム1602により使用された前のルーティング構成を復元するか、又は外乱の軽減に用いられた復元方法により通信システム1655の新しいネットワークトポロジーが生成された場合、新しい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1602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1602は、テスト信号を電力線1610上に送信して、外乱がなくなったときを検出することにより、外乱の軽減をモニタリングするように構成することができる。導波路システム1602は、外乱がないことを検出すると、通信システム1655のネットワークトポロジーが変更されていないと判断する場合、ネットワーク管理システム1601による支援なしでルーティング構成を自律的に復元することができ、又は検出された新しいネットワークトポロジーに適合する新しいルーティング構成を利用することができる。   When the disturbance is resolved (as determined in decision 1718), the network management system 1601 restores the previous routing configuration used by the waveguide system 1602 or the restoration method used to reduce the disturbance. When a new network topology for the communication system 1655 is generated, the waveguide system 1602 can be instructed in step 1720 to route traffic according to the new routing configuration. In another embodiment, the waveguide system 1602 can be configured to monitor disturbance mitigation by sending a test signal on the power line 1610 to detect when the disturbance is gone. When the waveguide system 1602 detects that there is no disturbance, the waveguide system 1602 can autonomously restore the routing configuration without assistance from the network management system 1601 if it determines that the network topology of the communication system 1655 has not changed. Alternatively, a new routing configuration that matches the detected new network topology can be utilized.

図17Bは、図16A及び図16B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及び軽減する方法1750の一例の非限定的な実施形態の流れ図を示す。1つの実施形態では、方法1750はステップ1752において開始することができ、ネットワーク管理システム1601は、ユーティリティ企業1652の機器又は通信サービスプロバイダ1654の機器から保守計画に関連付けられた保守情報を受信する。ネットワーク管理システム1601は、ステップ1754において、保守情報から、保守計画中に実行される保守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、保守から生じる外乱(例えば、電力線1610の計画された交換、電力線1610上の導波路システム1602の計画された交換、電力網1653内の電力線1610の計画された再構成等)を検出することができる。   FIG. 17B shows a flowchart of an example non-limiting embodiment of a method 1750 for detecting and mitigating disturbances that occur in the communication network of the systems of FIGS. 16A and 16B. In one embodiment, the method 1750 may begin at step 1752 where the network management system 1601 receives maintenance information associated with a maintenance plan from a utility company 1652 device or a communication service provider 1654 device. The network management system 1601 may identify maintenance activities to be performed during the maintenance plan from the maintenance information at step 1754. From these activities, the network management system 1601 may cause disturbances arising from maintenance (eg, planned replacement of the power line 1610, planned replacement of the waveguide system 1602 on the power line 1610, planned power line 1610 in the power network 1653). Reconfiguration etc.) can be detected.

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、テレメトリ情報を1つ又は複数の導波路システム1602から受信することができる。テレメトリ情報は、中でも特にテレメトリ情報を提出する各導波路システム1602の識別情報、各導波路システム1602のセンサー1604により取られた測定値、各導波路システム1602のセンサー1604により検出されたか、予測されたか、推定されたか、又は実際の外乱に関連する情報、各導波路システム1602に関連付けられた位置情報、検出された外乱の推定位置、外乱の識別情報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、又は両方に不利である可能性がある外乱のタイプを特定することができる。ネットワーク管理システム1601は、複数の導波路システム1602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。更に、ネットワーク管理システム1601は、影響を受けた導波路システム1602の近傍にある導波路システム1602からテレメトリ情報を要求して、外乱の位置を三角測量で特定し、及び/又は他の導波路システム1602から同様のテレメトリ情報を受信することにより外乱の識別を確認することができる。   In another embodiment, network management system 1601 may receive telemetry information from one or more waveguide systems 1602 at step 1755. Telemetry information includes, among other things, identification information for each waveguide system 1602 that submits telemetry information, measured values taken by sensors 1604 of each waveguide system 1602, detected or predicted by sensors 1604 of each waveguide system 1602. Information related to the actual disturbance, position information associated with each waveguide system 1602, estimated position of the detected disturbance, disturbance identification information, and the like. From the telemetry information, the network management system 1601 can identify the types of disturbances that can be detrimental to waveguide operation, transmission of electromagnetic waves along the wire surface, or both. The network management system 1601 can also isolate and identify disturbances using telemetry information from a plurality of waveguide systems 1602. In addition, the network management system 1601 requests telemetry information from the waveguide system 1602 in the vicinity of the affected waveguide system 1602, identifies the location of the disturbance by triangulation, and / or other waveguide systems. Disturbance identification can be confirmed by receiving similar telemetry information from 1602.

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、非計画活動報告を保守現場人員から受信することができる。非計画保守は、計画されない現場の呼び出しの結果として、又は現場での呼び出し中又は計画された保守活動中に発見された予期されない現場の問題の結果として行うことができる。活動報告は、通信システム1655及び/又は電力網1653において発見された問題に現場の人員が対処したことから生じる電力網1653のトポロジー構成への変更、1つ又は複数の導波路システム1602への変更(その交換又は修理等)、外乱がある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。   In yet another embodiment, network management system 1601 may receive an unplanned activity report from maintenance site personnel at step 1756. Unplanned maintenance can be performed as a result of an unplanned field call or as a result of an unexpected field problem discovered during a field call or planned maintenance activity. The activity report is a change to the topology configuration of the power network 1653 resulting from the handling of personnel found in the communication system 1655 and / or the power network 1653, to one or more waveguide systems 1602 Replacement or repair etc.), disturbance mitigation performed when there is a disturbance, etc. can be identified.

ステップ1758において、ネットワーク管理システム1601は、ステップ1752〜1756に従って受信する報告から、保守計画に基づいて外乱が生じるか否か、又はテレメトリデータに基づいて、外乱が生じたか否か若しくは生じると予測されるか否か、又は外乱が現場活動報告で識別される非計画保守に起因して生じたか否かを判断することができる。これらの任意の報告から、ネットワーク管理システム1601は、検出又は予測される外乱が、影響を受ける導波路システム1602又は通信システム1655の他の導波路システム1602によるトラフィックの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。   In step 1758, the network management system 1601 predicts from the reports received according to steps 1752 to 1756 whether or not a disturbance occurs based on the maintenance plan or whether or not a disturbance occurs based on the telemetry data. Whether or not a disturbance has occurred due to unplanned maintenance identified in the field activity report. From these optional reports, the network management system 1601 determines whether the detected or predicted disturbance requires rerouting of traffic by the affected waveguide system 1602 or other waveguide systems 1602 of the communication system 1655. Can be determined.

ステップ1758において外乱が検出又は予測される場合、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、外乱を迂回するよう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1602に指示することができる。外乱が電力網1653の永久的なトポロジー変更に起因して永久的である場合、ネットワーク管理システム1601はステップ1770に進み、ステップ1762、1764、1766、及び1772を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、新しいトポロジーに適合する新しいルーティング構成を用いるように1つ又は複数の導波路システム1602に指示することができる。しかし、外乱が1つ又は複数の導波路システム1602により供給されるテレメトリ情報から検出された場合、ネットワーク管理システム1601は、ユーティリティ企業1656又は通信サービスプロバイダ1658の保守人員に外乱の位置、既知である場合には外乱のタイプ、及びそのような人員が外乱を軽減するのに有用である可能性がある関連情報を通知することができる。外乱が保守活動に起因すると予期される場合、ネットワーク管理システム1601は、保守計画中の保守活動により生じる外乱を回避するよう所与の計画(保守計画と一貫する)で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1602に指示することができる。   If a disturbance is detected or predicted at step 1758, the network management system 1601 may proceed to step 1760, where the network management system 1601 may include one or more waveguides to reroute traffic to bypass the disturbance. System 1602 can be instructed. If the disturbance is permanent due to a permanent topology change of the power grid 1653, the network management system 1601 may proceed to step 1770 and skip steps 1762, 1764, 1766, and 1772. In step 1770, the network management system 1601 may instruct one or more waveguide systems 1602 to use a new routing configuration that matches the new topology. However, if a disturbance is detected from telemetry information provided by one or more waveguide systems 1602, the network management system 1601 knows the location of the disturbance to the maintenance personnel of the utility company 1656 or the communications service provider 1658. In some cases, the type of disturbance and related information that such personnel may be useful in mitigating the disturbance can be communicated. If the disturbance is expected to be due to maintenance activities, the network management system 1601 may reconfigure the traffic route with a given plan (consistent with the maintenance plan) to avoid disturbances caused by maintenance activities during the maintenance plan. One or more waveguide systems 1602 can be instructed.

再びステップ1760に戻り、ステップ1760が完了すると、プロセスはステップ1762に続くことができる。ステップ1762において、ネットワーク管理システム1601は、外乱が現場の人員により軽減されたときをモニタリングすることができる。外乱の軽減は、現場の機器(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、現場の人員によりネットワーク管理システム1601に提出された現場の報告を分析することにより、ステップ1762において検出することができる。外乱が軽減されたことを現場の人員が報告した場合、ネットワーク管理システム1601はステップ1764に進み、現場の報告から、外乱の軽減にトポロジー変更が必要であったか否かを判断することができる。トポロジー変更は、電力線1610の再ルーティング、異なる電力線1610を利用するような導波路システム1602の再構成、他に代替のリンクを利用して外乱を迂回すること等を含むことができる。トポロジー変更が行われた場合、ネットワーク管理システム1601は、ステップ1770において、1つ又は複数の導波路システム1602に、新しいトポロジーに適合した新しいルーティング構成を用いるように指示することができる。   Returning again to step 1760, once step 1760 is complete, the process may continue to step 1762. In step 1762, the network management system 1601 can monitor when the disturbance has been mitigated by field personnel. Disturbance mitigation can be achieved by using on-site equipment (eg, a laptop computer or handheld computer / device) via a communication network (eg, a cellular communication system) and submitted to the network management system 1601 by the on-site personnel. Can be detected in step 1762 by analyzing the report. If the field personnel report that the disturbance has been reduced, the network management system 1601 proceeds to step 1764 and can determine from the field report whether a topology change was required to reduce the disturbance. Topology changes may include rerouting power lines 1610, reconfiguring the waveguide system 1602 to utilize a different power line 1610, using alternative links to bypass disturbances, and the like. If a topology change has occurred, the network management system 1601 may direct the one or more waveguide systems 1602 to use a new routing configuration that is compatible with the new topology in step 1770.

しかし、トポロジー変更が現場の人員により報告されなかった場合、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、ネットワーク管理システム1601は、テスト信号を送信して、外乱検出前に用いら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1602に指示することができる。テスト信号は、外乱近傍の影響を受けた導波路システム1602に送信することができる。テスト信号を用いて、信号外乱(例えば、電磁波反射)が任意の導波路システム1602により検出されるか否かを判断することができる。テスト信号により、前のルーティング構成がもはや前に検出された外乱を受けていないことが確認される場合、ネットワーク管理システム1601は、ステップ1772において、影響を受けた導波路システム1602に前のルーティング構成を復元するように指示することができる。しかし、1つ又は複数の導波路結合デバイス1402により分析され、ネットワーク管理システム1601に報告されたテスト信号により、その外乱又は新しい外乱が存在することが示される場合、ネットワーク管理システム1601はステップ1768に進み、この情報を現場の人員に報告して、現場の問題に更に対処する。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における外乱の軽減のモニタリングを続けることができる。   However, if the topology change has not been reported by field personnel, the network management system 1601 can proceed to step 1766, where the network management system 1601 sends a test signal to indicate the routing that was used before the disturbance was detected. One or more waveguide systems 1602 can be instructed to test the configuration. The test signal can be transmitted to the waveguide system 1602 affected by the disturbance vicinity. The test signal can be used to determine whether a signal disturbance (eg, electromagnetic wave reflection) is detected by any waveguide system 1602. If the test signal confirms that the previous routing configuration is no longer subject to the previously detected disturbance, the network management system 1601 sends the previous routing configuration to the affected waveguide system 1602 in step 1772. Can be instructed to restore. However, if the test signal analyzed by one or more waveguide coupling devices 1402 and reported to the network management system 1601 indicates that the disturbance or a new disturbance exists, the network management system 1601 returns to step 1768. Go ahead and report this information to on-site personnel to further deal with on-site issues. Network management system 1601 may continue to monitor disturbance mitigation at step 1762 in this situation.

上記実施形態において、導波路システム1602は、電力網1653の変更及び/又は外乱の軽減に自己適合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受けた導波路システム1602は、外乱の軽減を自己モニタリングし、ネットワーク管理システム1601による指示の送信を必要とせずに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、自己構成可能な1つ又は複数の導波路システム1602は、ネットワーク管理システム1601に導波路システム1602のルーティングの選択を通知することができ、それにより、ネットワーク管理システム1601は、通信システム1655の通信トポロジーのマクロレベルビューを維持することができる。   In the above embodiment, the waveguide system 1602 can be configured to be self-adaptive to changing the power grid 1653 and / or mitigating disturbances. That is, one or more affected waveguide systems 1602 can be configured to self-monitor disturbance mitigation and reconfigure the traffic route without requiring the network management system 1601 to send instructions. it can. In this embodiment, the self-configurable one or more waveguide systems 1602 can inform the network management system 1601 of the routing selection of the waveguide system 1602, which allows the network management system 1601 to communicate. A macro level view of the communication topology of the system 1655 can be maintained.

説明を簡単にするために、各プロセスは図17A及び図17Bの一連のブロックとしてそれぞれ示され説明されるが、請求項に記載される趣旨がブロックの順序により限定されず、幾つかのブロックが、本明細書において示され説明されるものと異なる順序で、及び/又は他のブロックと同様に行われ得ることが理解及び認識される。更に、示される全てのブロックが、本明細書において説明される方法の実施に必要とされないことがあり得る。   For ease of explanation, each process is shown and described as a series of blocks in FIGS. 17A and 17B, respectively, but the spirit of the claims is not limited by the order of the blocks, It will be understood and appreciated that this may be done in a different order than shown and described herein and / or similar to other blocks. Moreover, not all illustrated blocks may be required to implement the methods described herein.

ここで、図18Aを参照すると、本開示の種々の態様による通信システム1800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ている。通信システム1800は、1つ又は複数のセクタ(例えば、6つ以上のセクタ)をカバーするアンテナを有する基地局又はアクセスポイント等のマクロ基地局1802を含むことができる。マクロ基地局1802は、マクロ基地局1802のカバレッジエリア内部又はカバレッジエリアを越えた様々な地理的場所に分散した他の通信ノード1804B〜Eのマスタノード又は分散ノードとして機能する通信ノード1804Aに通信可能に結合することができる。通信ノード1804は、モバイルデバイス(例えば、携帯電話)及び/又は任意の通信ノード1804に無線で結合された固定/静止デバイス(例えば、住宅又は商業施設内の通信デバイス)等のクライアントデバイスに関連する通信トラフィックを処理するように構成された分散アンテナシステムとして動作する。特に、マクロ基地局1802の無線リソースは、特定のモバイルデバイス及び/又は静止デバイスがモバイルデバイス又は静止デバイスの通信範囲内の通信ノード1804の無線リソースを利用できるようにし、且つ/又はそうするようにリダイレクトすることにより、モバイルデバイスに提供することができる。   Referring now to FIG. 18A, a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a communication system 1800 in accordance with various aspects of the present disclosure is shown. Communication system 1800 can include a macro base station 1802 such as a base station or access point with an antenna that covers one or more sectors (eg, six or more sectors). The macro base station 1802 can communicate with a communication node 1804A functioning as a master node or a distributed node of other communication nodes 1804B to 1804E distributed within various geographical locations within or beyond the coverage area of the macro base station 1802. Can be combined. Communication node 1804 is associated with a client device such as a mobile device (eg, a mobile phone) and / or a fixed / stationary device (eg, a communication device in a residential or commercial facility) that is wirelessly coupled to any communication node 1804. Operates as a distributed antenna system configured to process communication traffic. In particular, the radio resources of the macro base station 1802 allow and / or do so for certain mobile devices and / or stationary devices to utilize the radio resources of the communication node 1804 within the mobile device or stationary device communication range. By redirecting, it can be provided to the mobile device.

通信ノード1804A〜Eは、インターフェース1810を介して互いに通信可能に結合することができる。一実施形態では、インターフェース1810は、有線又はテザーインターフェース(例えば、光ファイバケーブル)を含むことができる。他の実施形態では、インターフェース1810は、無線分散アンテナシステムを形成する無線RFインターフェースを含むことができる。様々な実施形態において、通信ノード1804A〜Eは、マクロ基地局1802により提供される命令に従ってモバイルデバイス及び静止デバイスに通信サービスを提供するように構成することができる。しかし、他の動作例では、通信ノード1804A〜Eは、単に、個々の通信ノード1804A〜Eの全体範囲を通してマクロ基地局1802のカバレッジを広げるアナログリピーターとして動作する。   Communication nodes 1804A-E can be communicatively coupled to each other via interface 1810. In one embodiment, interface 1810 can include a wired or tethered interface (eg, a fiber optic cable). In other embodiments, the interface 1810 can include a wireless RF interface that forms a wireless distributed antenna system. In various embodiments, the communication nodes 1804A-E can be configured to provide communication services to mobile devices and stationary devices in accordance with instructions provided by the macro base station 1802. However, in other example operations, communication nodes 1804A-E simply operate as analog repeaters that extend the coverage of macro base station 1802 through the entire range of individual communication nodes 1804A-E.

マイクロ基地局(通信ノード1804として示される)は、幾つかの点でマクロ基地局と異なり得る。例えば、マイクロ基地局の通信範囲は、マクロ基地局の通信範囲よりも小さい範囲であり得る。したがって、マイクロ基地局による消費電力は、マクロ基地局による消費電力よりも小さい電力であり得る。マイクロ基地局は、任意選択的に、通信するモバイルデバイス及び/又は静止デバイス及び特定のモバイルデバイス又は静止デバイスと通信する際、マイクロ基地局が使用すべき搬送周波数、スペクトルセグメント、及び/又はそのようなスペクトルセグメントのタイムスロットスケジュールについてマイクロ基地局に指示する。これらの場合、マクロ基地局によるマイクロ基地局の制御は、マスタ−スレーブ構成又は他の適する制御構成で実行することができる。独立して動作するか又はマクロ基地局1802の制御下で動作するかに関係なく、マイクロ基地局のリソースは、マクロ基地局1802が利用するリソースよりも単純で低コストであり得る。   A micro base station (shown as a communication node 1804) may differ from a macro base station in several ways. For example, the communication range of the micro base station may be a range smaller than the communication range of the macro base station. Therefore, the power consumption by the micro base station can be smaller than the power consumption by the macro base station. The micro base station may optionally communicate with mobile devices and / or stationary devices and certain mobile devices or stationary devices that communicate with the carrier frequency, spectrum segment, and / or so on that the micro base station should use. Instruct the micro base station about the time slot schedule of the correct spectrum segment. In these cases, control of the micro base station by the macro base station may be performed in a master-slave configuration or other suitable control configuration. Regardless of whether they operate independently or operate under the control of the macro base station 1802, the resources of the micro base station may be simpler and less expensive than the resources utilized by the macro base station 1802.

ここで、図18Bを参照すると、図18Aの通信システム1800の通信ノード1804B〜E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ている。この説明では、通信ノード1804B〜Eは、灯柱等のユーティリティ器具に配置される。他の実施形態では、通信ノード1804B〜Eの幾つかは、建物、電柱、又は配電及び/若しくは通信回線に使用される柱に配置することができる。これらの例示では、通信ノード1804B〜Eは、この説明では無線インターフェースとして示されているインターフェース1810を介して互いに通信するように構成することができる。通信ノード1804B〜Eは、1つ又は複数の通信プロトコル(例えば、LTE信号又は他の4G信号等の第四世代(4G)無線信号、第五世代(5G)無線信号、WiMAX、802.11信号、超広帯域信号等)に準拠する無線インターフェース1811を介してモバイルデバイス又は静止デバイス1806A〜Cと通信するように構成することもできる。通信ノード1804は、インターフェース1811を介してモバイルデバイス又は静止デバイスと通信するために使用される動作周波数(例えば、1.9GHz)よりも高い(例えば、28GHz、38GHz、60GHz、80GHz、又は80GH超)値であり得る動作周波数において、インターフェース1810を介して信号を交換するように構成することができる。高搬送周波数及び広帯域幅を通信ノード1804間の通信に使用することができ、それにより、通信ノード1804は、後述する図19Aのスペクトルダウンリンク及びアップリンク図に示されるように、1つ又は複数の異なる周波数帯域(例えば、900MHz帯域、1.9GHz帯域、2.4GHz帯域、及び/又は5.8GHz帯域等)及び/又は1つ又は複数の異なるプロトコルを介して通信サービスを複数のモバイルデバイス又は静止デバイスに提供することができる。特にインターフェース1810がワイヤ上の導波される波動通信システムを介して実施される他の実施形態では、より低周波数範囲(例えば、2〜6GHz、4〜10GHz等の範囲内)における広帯域スペクトルを利用することができる。   Referring now to FIG. 18B, a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of a communication node 1804B-E of the communication system 1800 of FIG. 18A is shown. In this description, the communication nodes 1804B to 1804E are arranged on a utility device such as a light pole. In other embodiments, some of the communication nodes 1804B-E can be located on buildings, utility poles, or poles used for power distribution and / or communication lines. In these illustrations, the communication nodes 1804B-E can be configured to communicate with each other via an interface 1810, shown in this description as a wireless interface. Communication nodes 1804B-E may include one or more communication protocols (eg, fourth generation (4G) radio signals such as LTE signals or other 4G signals, fifth generation (5G) radio signals, WiMAX, 802.11 signals. , Ultra-wideband signals, etc.) can be configured to communicate with mobile devices or stationary devices 1806A-C via a wireless interface 1811. The communication node 1804 is higher than the operating frequency (eg, 1.9 GHz) used to communicate with the mobile device or stationary device via the interface 1811 (eg, greater than 28 GHz, 38 GHz, 60 GHz, 80 GHz, or 80 GHz). It can be configured to exchange signals via interface 1810 at an operating frequency that can be a value. High carrier frequencies and wide bandwidths can be used for communication between communication nodes 1804 such that communication node 1804 can include one or more as shown in the spectrum downlink and uplink diagrams of FIG. 19A described below. Different communication frequency bands (eg, 900 MHz band, 1.9 GHz band, 2.4 GHz band, and / or 5.8 GHz band, etc.) and / or communication services via one or more different protocols Can be provided to stationary devices. In other embodiments, particularly where the interface 1810 is implemented via a wave communication system that is guided over a wire, it utilizes a broadband spectrum in a lower frequency range (eg, in the range of 2-6 GHz, 4-10 GHz, etc.). can do.

ここで、図18C及び図18Dを参照すると、図18Aの通信システム1800の通信ノード1804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ている。通信ノード1804は、図18Cに示される電気柱又は電柱等のユーティリティ器具の支持構造1818に取り付けることができる。通信ノード1804は、通信ノード1804の一端部に取り付けられるプラスチック又は他の適する材料で構築されたアーム1820を用いて支持構造1818に固定することができる。通信ノード1804は、通信ノード1804の構成要素を覆うプラスチック筐体組立体1816を更に含むことができる。通信ノード1804は、電力線1821(例えば、110/220VAC)を介して給電することができる。電力線1821は、灯柱からのものであり得、又は電柱の電力線に結合され得る。   18C and 18D, block diagrams illustrating an example non-limiting embodiment of a communication node 1804 of the communication system 1800 of FIG. 18A are shown. The communication node 1804 may be attached to a support structure 1818 of a utility instrument such as an electrical pole or utility pole shown in FIG. 18C. Communication node 1804 may be secured to support structure 1818 using an arm 1820 constructed of plastic or other suitable material that is attached to one end of communication node 1804. The communication node 1804 can further include a plastic housing assembly 1816 that covers the components of the communication node 1804. The communication node 1804 can be powered via a power line 1821 (eg, 110/220 VAC). The power line 1821 can be from a light pole or can be coupled to a power line of a utility pole.

通信ノード1804が、図18Bに示されるように、他の通信ノード1804と無線で通信する実施形態では、通信ノード1804の上面1812(図18Dにも示されている)は、例えば、図14に示される送受信機1400等の1つ又は複数の送受信機に全体的又は部分的に結合される複数のアンテナ1822(例えば、金属面のない16の誘電体アンテナ)を含み得る。上面1812の複数のアンテナ1822のそれぞれは、通信ノード1804のセクタとして動作することができ、各セクタは、セクタの通信範囲内の少なくとも1つの通信ノード1804と通信するように構成される。代替的に又は組み合わせて、通信ノード1804間のインターフェース1810は、テザーインターフェース(例えば、光ファイバケーブル又は上述したように導波される電磁波の輸送に使用される電力線)であり得る。他の実施形態では、インターフェース1810は、通信ノード1804間で異なり得る。すなわち、通信ノード1804によっては、無線インターフェースを介して通信するものもあれば、テザーインターフェースを介して通信するものもある。更に他の実施形態では、幾つかの通信ノード1804は、無線インターフェースとテザーインターフェースとの組み合わせを利用し得る。   In an embodiment where the communication node 1804 communicates wirelessly with other communication nodes 1804, as shown in FIG. 18B, the top surface 1812 (also shown in FIG. 18D) of the communication node 1804 is, for example, in FIG. Multiple antennas 1822 (eg, 16 dielectric antennas without metal surfaces) may be included that are wholly or partially coupled to one or more transceivers, such as the illustrated transceiver 1400. Each of the plurality of antennas 1822 on the top surface 1812 can operate as a sector of the communication node 1804, and each sector is configured to communicate with at least one communication node 1804 within the communication range of the sector. Alternatively or in combination, the interface 1810 between the communication nodes 1804 can be a tether interface (eg, a fiber optic cable or a power line used to transport electromagnetic waves guided as described above). In other embodiments, interface 1810 may differ between communication nodes 1804. That is, some communication nodes 1804 communicate via a wireless interface, while others communicate via a tether interface. In still other embodiments, some communication nodes 1804 may utilize a combination of a wireless interface and a tether interface.

通信ノード1804の下面1814も、モバイルデバイス又は静止デバイス1806に適した搬送周波数において1つ又は複数のモバイルデバイス又は静止デバイス1806と無線で通信するための複数のアンテナ1824を含み得る。上述したように、図18Bに示される無線インターフェース1811を介してモバイルデバイス又は静止デバイスと通信するために通信ノード1804によって使用される搬送周波数は、インターフェース1810を介して通信ノード1804間で通信するために使用される搬送周波数と異なり得る。通信ノード1804の下部1814の複数のアンテナ1824は、例えば、図14に示される送受信機1400等の送受信機を全体的又は部分的に利用することもできる。   The underside 1814 of the communication node 1804 may also include a plurality of antennas 1824 for wirelessly communicating with one or more mobile or stationary devices 1806 at a carrier frequency suitable for the mobile or stationary device 1806. As described above, the carrier frequency used by communication node 1804 to communicate with a mobile or stationary device via wireless interface 1811 shown in FIG. 18B is for communication between communication nodes 1804 via interface 1810. May be different from the carrier frequency used. The plurality of antennas 1824 at the lower portion 1814 of the communication node 1804 can use a transceiver such as the transceiver 1400 shown in FIG. 14 in whole or in part.

ここで、図19Aを参照すると、基地局が図18Aの通信ノード1804と通信できるようにするダウンリンク及びアップリンク通信技法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ている。図19Aの例示では、ダウンリンク信号(すなわちマクロ基地局1802から通信ノード1804に向けられる信号)は、スペクトル的に、制御チャネル1902、通信ノード1804が1つ又は複数のモバイルデバイス又は静止デバイス1906と通信できるようにするために元/ネイティブの周波数帯域に周波数変換することができる変調信号をそれぞれ含むダウンリンクスペクトルセグメント1906、及び通信ノード1904間に生まれる歪みを軽減するためにスペクトルセグメント1906の幾つか又は全てに供給することができるパイロット信号1904に分けることができる。パイロット信号1904は、下流通信ノード1804の上面1816の(テザー又は無線)送受信機によって処理されて、受信信号からの歪み(例えば、位相歪み)を除去することができる。各ダウンリンクスペクトルセグメント1906には、対応するパイロット信号1904及びスペクトルセグメント1906内の周波数チャネル(又は周波数スロット)に配置された1つ又は複数のダウンリンク変調信号を含むのに十分に広い帯域幅1905(例えば、50MHz)を割り振ることができる。変調信号は、セルラーチャネル、WLANチャネル、又は1つ若しくは複数のモバイルデバイス若しくは静止デバイス1806と通信するために通信ノード1804によって使用することができる他の変調通信信号(例えば、10〜20MHz)を表すことができる。   Referring now to FIG. 19A, a block diagram illustrating an example non-limiting embodiment of downlink and uplink communication techniques that allow a base station to communicate with the communication node 1804 of FIG. 18A is shown. In the illustration of FIG. 19A, the downlink signal (ie, the signal that is directed from the macro base station 1802 to the communication node 1804) is spectrally transmitted by the control channel 1902 and the communication node 1804 with one or more mobile or stationary devices 1906. Some of the downlink spectrum segments 1906, each containing a modulated signal that can be frequency converted to the original / native frequency band to allow communication, and some of the spectrum segments 1906 to reduce distortions created between the communication nodes 1904 Or it can be divided into pilot signals 1904 that can be supplied to all. The pilot signal 1904 can be processed by a (tethered or wireless) transceiver on the top surface 1816 of the downstream communication node 1804 to remove distortion (eg, phase distortion) from the received signal. Each downlink spectrum segment 1906 has a bandwidth 1905 that is sufficiently wide to include a corresponding pilot signal 1904 and one or more downlink modulated signals located in frequency channels (or frequency slots) within the spectrum segment 1906. (Eg, 50 MHz) can be allocated. The modulated signal represents a cellular channel, a WLAN channel, or other modulated communication signal (eg, 10-20 MHz) that can be used by communication node 1804 to communicate with one or more mobile or stationary devices 1806. be able to.

ネイティブ/元の周波数帯域において、モバイル通信デバイス又は静止通信デバイスにより生成されるアップリンク変調信号は、周波数変換することができ、それによりアップリンクスペクトルセグメント1910における周波数チャネル(又は周波数スロット)にあり得る。アップリンク変調信号は、セルラーチャネル、WLANチャネル、又は他の変調通信信号を表すことができる。各アップリンクスペクトルセグメント1910には、同様又は同じ帯域幅1905を割り振り、上流通信ノード1804及び/又はマクロ基地局1802が歪み(例えば、位相歪み)を除去できるようにするために幾つかの又は各スペクトルセグメント1910に提供することができるパイロット信号1908を含むことができる。   In the native / original frequency band, an uplink modulated signal generated by a mobile communication device or a stationary communication device can be frequency converted, thereby being in a frequency channel (or frequency slot) in the uplink spectrum segment 1910. . The uplink modulated signal may represent a cellular channel, a WLAN channel, or other modulated communication signal. Each uplink spectrum segment 1910 is allocated a similar or the same bandwidth 1905 and allows some or each of the upstream communication node 1804 and / or macro base station 1802 to remove distortion (eg, phase distortion). A pilot signal 1908 that can be provided to the spectral segment 1910 can be included.

示される実施形態では、ダウンリンクスペクトルセグメント1906及びアップリンクスペクトルセグメント1910のそれぞれは、任意の数のネイティブ/元の周波数帯域(例えば、900MHz帯域、1.9GHz帯域、2.4GHz帯域、及び/又は5.8GHz帯域等)から周波数変換された変調信号で占めることができる複数の周波数チャネル(又は周波数スロット)を含む。変調信号は、ダウンリンクスペクトルセグメント1906及びアップリンクスペクトルセグメント1910内の隣接する周波数チャネルにアップコンバートすることができる。このようにして、ダウンリンクスペクトルセグメント1906内の幾つかの隣接する周波数チャネルは、元々、同じネイティブ/元の周波数帯域内にあった変調信号を含むこともできる一方、ダウンリンクスペクトルセグメント1906内の他の隣接する周波数チャネルは、元々、異なるネイティブ/元の周波数帯域にあったが、ダウンリンクスペクトルセグメント1906の隣接する周波数チャネルに配置されるように周波数変化された変調信号を含むこともできる。例えば、1.9GHz帯域内の第1の変調信号及び同じ周波数帯域(すなわち1.9GHz)内の第2の変調信号は、周波数変換することができ、それによりダウンリンクスペクトルセグメント1906の隣接する周波数チャネルに位置決めすることができる。別の例示では、1.9GHz帯域内の第1の変調信号及び異なる周波数帯域(すなわち2.4GHz)内の第2の通信信号は、周波数変換することができ、それによりダウンリンクスペクトルセグメント1906の隣接する周波数チャネルに位置決めすることができる。したがって、ダウンリンクスペクトルセグメント1906の周波数チャネルは、同じ又は異なるシグナリングプロトコル及び同じ又は異なるネイティブ/元の周波数帯域の変調信号の任意の組み合わせで占めることができる。   In the illustrated embodiment, each of the downlink spectrum segment 1906 and the uplink spectrum segment 1910 can have any number of native / original frequency bands (eg, 900 MHz band, 1.9 GHz band, 2.4 GHz band, and / or A plurality of frequency channels (or frequency slots) that can be occupied by a modulated signal frequency-converted from a 5.8 GHz band or the like). The modulated signal may be upconverted to adjacent frequency channels in downlink spectrum segment 1906 and uplink spectrum segment 1910. In this way, several adjacent frequency channels in the downlink spectrum segment 1906 may contain modulated signals that were originally in the same native / original frequency band, while in the downlink spectrum segment 1906. Other adjacent frequency channels may also include modulated signals that were originally in different native / original frequency bands, but have been frequency changed to be placed in adjacent frequency channels of the downlink spectrum segment 1906. For example, a first modulated signal in the 1.9 GHz band and a second modulated signal in the same frequency band (ie, 1.9 GHz) can be frequency converted, thereby causing adjacent frequencies of the downlink spectrum segment 1906 to be adjacent. Can be positioned in the channel. In another illustration, the first modulated signal in the 1.9 GHz band and the second communication signal in a different frequency band (ie, 2.4 GHz) can be frequency converted, thereby reducing the downlink spectrum segment 1906. It can be positioned in adjacent frequency channels. Thus, the frequency channels of the downlink spectrum segment 1906 can be occupied by any combination of modulated signals in the same or different signaling protocols and the same or different native / original frequency bands.

同様に、アップリンクスペクトルセグメント1910内の幾つかの隣接する周波数チャネルは、元々、同じ周波数帯域にあった変調信号を含むこともできる一方、アップリンクスペクトルセグメント1910内の隣接する周波数チャネルは、元々、異なるネイティブ/元の周波数帯域にあったが、アップリンクセグメント1910の隣接する周波数チャネルに配置されるように周波数変化された変調信号を含むこともできる。例えば、2.4GHz帯域内の第1の通信信号及び同じ周波数帯域(すなわち2.4GHz)内の第2の通信信号は、周波数変換することができ、それによりアップリンクスペクトルセグメント1910の隣接する周波数チャネルに位置決めすることができる。別の例示では、1.9GHz帯域内の第1の通信信号及び異なる周波数帯域(すなわち2.4GHz)内の第2の通信信号は、周波数変換することができ、それによりアップリンクスペクトルセグメント1906の隣接する周波数チャネルに位置決めすることができる。したがって、アップリンクスペクトルセグメント1910の周波数チャネルは、同じ又は異なるシグナリングプロトコル及び同じ又は異なるネイティブ/元の周波数帯域の変調信号の任意の組み合わせで占めることができる。ダウンリンクスペクトルセグメント1906及びアップリンクスペクトルセグメント1910は、それら自体、互いに隣接することができ、そこへのスペクトル割り振りに応じて保護帯域のみによって分離され得、又は他により大きい周波数間隔によって分離され得ることに留意されたい。   Similarly, several adjacent frequency channels in the uplink spectrum segment 1910 may originally contain modulated signals that were in the same frequency band, while adjacent frequency channels in the uplink spectrum segment 1910 originally It may also include a modulated signal that was in a different native / original frequency band but that has been frequency changed to be placed in the adjacent frequency channel of the uplink segment 1910. For example, a first communication signal in the 2.4 GHz band and a second communication signal in the same frequency band (ie, 2.4 GHz) can be frequency converted, thereby causing adjacent frequencies in the uplink spectrum segment 1910 to be adjacent. Can be positioned in the channel. In another illustration, a first communication signal in the 1.9 GHz band and a second communication signal in a different frequency band (ie, 2.4 GHz) can be frequency converted, thereby increasing the uplink spectrum segment 1906. It can be positioned in adjacent frequency channels. Thus, the frequency channel of the uplink spectrum segment 1910 can be occupied by any combination of modulated signals in the same or different signaling protocols and the same or different native / original frequency bands. The downlink spectrum segment 1906 and the uplink spectrum segment 1910 can themselves be adjacent to each other and can be separated only by the guard band depending on the spectrum allocation thereto, or can be separated by other larger frequency intervals. Please note that.

ここで、図19Bを参照すると、通信ノードの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図1920が示されている。特に、無線分散アンテナシステムの通信ノード1804A等の通信ノードデバイスは、基地局インターフェース1922、デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924、並びに2つの送受信機1930及び1932を含む。しかしながら、通信ノード1804Aがマクロ基地局1802等の基地局と同じ場所にある場合、デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924及び送受信機1930を省くことができ、送受信機1932は、基地局インターフェース1922に直接結合され得ることに留意されたい。   Referring now to FIG. 19B, a block diagram 1920 illustrating an example non-limiting embodiment of a communication node is shown. In particular, a communication node device, such as communication node 1804A of a wireless distributed antenna system, includes a base station interface 1922, a duplexer / diplexer assembly 1924, and two transceivers 1930 and 1932. However, if communication node 1804A is in the same location as a base station, such as macro base station 1802, duplexer / diplexer assembly 1924 and transceiver 1930 can be omitted, and transceiver 1932 is coupled directly to base station interface 1922. Note that you get.

様々な実施形態では、基地局インターフェース1922は、1つ又は複数のモバイル通信デバイス等のクライアントデバイスに送信するために、第1のスペクトルセグメントに1つ又は複数のダウンリンクチャネルを有する第1の変調信号を受信する。第1のスペクトルセグメントは、第1の変調信号の元/ネイティブの周波数帯域を表す。第1の変調信号は、LTE又は他の4G無線プロトコル、5G無線通信プロトコル、超広帯域プロトコル、WiMAXプロトコル、802.11又は他の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、及び/又は他の通信プロトコル等のシグナリングプロトコルに準拠する1つ又は複数のダウンリンク通信チャネルを含むことができる。デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924は、自由空間無線信号として、通信ノード1804Aの範囲内の1つ又は複数のモバイル通信デバイスと直接通信するために、第1のスペクトルセグメント内の第1の変調信号を送受信機1930に転送する。様々な実施形態では、送受信機1930は、帯域外信号を減衰させながら、元/ネイティブの周波数帯域内の変調信号のダウンリンクチャネル及びアップリンクチャネルのスペクトルを透過するフィルタリング、電力増幅、送信/受信切り替え、二重化、ダイプレックス、及びインピーダンス整合を単に提供して、インターフェース1810の無線信号を送受信する1つ又は複数のアンテナを駆動するアナログ回路を介して実施される。   In various embodiments, the base station interface 1922 includes a first modulation having one or more downlink channels in a first spectrum segment for transmission to a client device, such as one or more mobile communication devices. Receive a signal. The first spectral segment represents the original / native frequency band of the first modulated signal. The first modulated signal is a signaling protocol such as LTE or other 4G wireless protocol, 5G wireless communication protocol, ultra wideband protocol, WiMAX protocol, 802.11 or other wireless local area network protocol, and / or other communication protocol. One or more downlink communication channels may be included. The duplexer / diplexer assembly 1924 transmits and receives a first modulated signal in the first spectral segment to communicate directly with one or more mobile communication devices within range of the communication node 1804A as a free space wireless signal. Forward to machine 1930. In various embodiments, the transceiver 1930 performs filtering, power amplification, transmission / reception that transmits the spectrum of the downlink and uplink channels of the modulated signal in the original / native frequency band while attenuating the out-of-band signal. It is implemented via analog circuitry that drives one or more antennas that transmit and receive radio signals on interface 1810, simply providing switching, duplexing, diplexing, and impedance matching.

他の実施形態では、送受信機1932は、様々な実施形態では、第1の変調信号のシグナリングプロトコルを変更せずに、第1の変調信号のアナログ信号処理に基づいて、第1のスペクトルセグメントにおける第1の変調信号から第1の搬送周波数における第1の変調信号への周波数変換を実行するように構成される。第1の搬送周波数における第1の変調信号は、ダウンリンクスペクトルセグメント1906の1つ又は複数の周波数チャネルを占めることができる。第1の搬送周波数は、ミリメートル波又はマイクロ波周波数帯域にあり得る。本明細書で使用される場合、アナログ信号処理は、フィルタリング、切り替え、二重化、ダイプレックス、増幅、周波数アップ又はダウン変換、及び限定ではなく、アナログ/デジタル変換、デジタル/アナログ変換、又はデジタル周波数変換のいずれかを含むなど、デジタル信号処理を必要としない他のアナログ信号処理を含む。他の実施形態では、送受信機1932は、いかなる形態のアナログ信号処理も利用せずに、且つ第1の変調信号のシグナリングプロトコルを変更せずに、デジタル信号処理を第1の変調信号に適用することにより、第1のスペクトルセグメントにおける第1の変調信号から第1の搬送周波数への周波数変換を実行するように構成することができる。更に他の実施形態では、送受信機1932は、第1の変調信号のシグナリングプロトコルを変更せずに、デジタル信号処理とアナログ処理との組み合わせを第1の変調信号に適用することにより、第1のスペクトルセグメントにおける第1の変調信号から第1の搬送周波数への周波数変換を実行するように構成することができる。   In other embodiments, the transceiver 1932 may, in various embodiments, in the first spectral segment based on analog signal processing of the first modulated signal without changing the signaling protocol of the first modulated signal. It is configured to perform a frequency conversion from the first modulated signal to the first modulated signal at the first carrier frequency. The first modulated signal at the first carrier frequency may occupy one or more frequency channels of the downlink spectrum segment 1906. The first carrier frequency may be in the millimeter wave or microwave frequency band. As used herein, analog signal processing includes filtering, switching, duplexing, diplexing, amplification, frequency up or down conversion, and not limited to analog / digital conversion, digital / analog conversion, or digital frequency conversion. Including other analog signal processing that does not require digital signal processing. In other embodiments, the transceiver 1932 applies digital signal processing to the first modulated signal without utilizing any form of analog signal processing and without changing the signaling protocol of the first modulated signal. Thus, a frequency conversion from the first modulated signal in the first spectrum segment to the first carrier frequency can be performed. In yet another embodiment, the transceiver 1932 applies the combination of digital signal processing and analog processing to the first modulated signal without changing the signaling protocol of the first modulated signal. A frequency conversion from the first modulated signal in the spectral segment to the first carrier frequency may be performed.

送受信機1932は、ネットワーク要素により第1のスペクトルセグメントに周波数変換された後、第1の変調信号を1つ又は複数の他の通信デバイスに無線配信するために、1つ又は複数の制御チャネル、パイロット信号又は他の基準信号等の1つ又は複数の対応する基準信号、及び/又は1つ又は複数のクロック信号を第1の搬送周波数において第1の変調信号と一緒に、1つ又は複数の下流通信ノード1904B〜E等の分散アンテナシステムのネットワーク要素に送信するように更に構成することができる。特に、基準信号は、ネットワーク要素が第1の搬送周波数から第1のスペクトルセグメントへの第1の変調信号の処理中に位相誤差(及び/又は他の形態の信号歪み)を低減できるようにする。制御チャネルは、分散アンテナシステムの通信ノードに、第1の搬送周波数における第1の変調信号を第1のスペクトルセグメントにおける第1の変調信号に変換し、周波数選択及び再使用パターン、ハンドオフ、及び/又は他の制御シグナリングを制御するように指示する命令を含むことができる。制御チャネルを介して送受信される命令がデジタル信号である実施形態では、送受信機1932は、アナログ/デジタル変換、デジタル/アナログ変換を提供し、制御チャネルを介して送信及び/又は受信されたデジタルデータを処理するデジタル信号処理構成要素を含むことができる。ダウンリンクスペクトルセグメント1906に供給されるクロック信号は、下流通信ノード1904B〜Eによるデジタル制御チャネルのタイミングを同期させて、制御チャネルから命令を回復し、及び/又は他のタイミング信号を提供するのに利用することができる。   The transceiver 1932 is one or more control channels for wireless distribution of the first modulated signal to one or more other communication devices after frequency conversion to a first spectral segment by a network element. One or more corresponding reference signals, such as pilot signals or other reference signals, and / or one or more clock signals together with a first modulation signal at a first carrier frequency It can be further configured to transmit to a network element of a distributed antenna system such as downstream communication nodes 1904B-E. In particular, the reference signal enables the network element to reduce phase errors (and / or other forms of signal distortion) during processing of the first modulated signal from the first carrier frequency to the first spectral segment. . The control channel converts to the communication node of the distributed antenna system the first modulated signal at the first carrier frequency to the first modulated signal at the first spectral segment, and frequency selection and reuse pattern, handoff, and / or Or instructions can be included that direct to control other control signaling. In embodiments where the instructions sent and received over the control channel are digital signals, the transceiver 1932 provides analog / digital conversion, digital / analog conversion, and digital data transmitted and / or received over the control channel. May include digital signal processing components. A clock signal provided to the downlink spectrum segment 1906 synchronizes the timing of the digital control channel by the downstream communication nodes 1904B-E, recovers instructions from the control channel, and / or provides other timing signals. Can be used.

様々な実施形態では、送受信機1932は、通信ノード1804B〜E等のネットワーク要素から第2の搬送周波数における第2の変調信号を受信することができる。第2の変調信号は、LTE又は他の4G無線プロトコル、5G無線通信プロトコル、超広帯域プロトコル、802.11又は他の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、及び/又は他の通信プロトコル等のシグナリングプロトコルに準拠する1つ又は複数の変調信号が占める1つ又は複数のアップリンク周波数チャネルを含むことができる。特に、モバイル又は静止通信デバイスは、元/ネイティブの周波数帯域等の第2のスペクトルセグメントにおける第2の変調信号を生成し、ネットワーク要素は、第2のスペクトルセグメントにおける第2の変調信号を第2の搬送周波数における第2の変調信号に周波数変換し、通信ノード1804Aにより受信される第2の搬送周波数における第2の変調信号を送信する。送受信機1932は、第2の搬送周波数における第2の変調信号を第2のスペクトルセグメントにおける第2の変調信号に変換するように動作し、デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924及び基地局インターフェース1922を介してマクロ基地局1802等の基地局に対し、処理のために第2のスペクトルセグメントにおける第2の変調信号を送信する。   In various embodiments, the transceiver 1932 can receive a second modulated signal at the second carrier frequency from a network element, such as the communication nodes 1804B-E. The second modulated signal is compliant with a signaling protocol such as LTE or other 4G wireless protocol, 5G wireless communication protocol, ultra wideband protocol, 802.11 or other wireless local area network protocol, and / or other communication protocol. One or more uplink frequency channels occupied by one or more modulated signals may be included. In particular, the mobile or stationary communication device generates a second modulated signal in the second spectral segment, such as the original / native frequency band, and the network element converts the second modulated signal in the second spectral segment to the second Is converted to a second modulated signal at the second carrier frequency, and the second modulated signal at the second carrier frequency received by the communication node 1804A is transmitted. The transceiver 1932 is operative to convert the second modulated signal at the second carrier frequency to a second modulated signal in the second spectral segment, via the duplexer / diplexer assembly 1924 and the base station interface 1922. A second modulated signal in the second spectrum segment is transmitted to a base station, such as macro base station 1802, for processing.

通信ノード1804Aが分散アンテナシステムにおいて実施される以下の例を考える。アップリンクスペクトルセグメント1910におけるアップリンク周波数チャネル及びダウンリンクスペクトルセグメント1906におけるダウンリンク周波数チャネルは、DOCSIS2.0又はより高水準の標準プロトコル、WiMAX標準プロトコル、超広帯域プロトコル、802.11標準プロトコル、LTEプロトコル及び/又は他の標準通信プロトコル等の4G又は5G音声及びデータプロトコルに従って変調及び他にフォーマットされた信号が占めることができる。現在の標準に準拠するプロトコルに加えて、任意のこれらのプロトコルは、図18Aのシステムと併せて動作するように変更することができる。例えば、802.11プロトコル又は他のプロトコルは、追加のガイドライン及び/又は別個のデータチャネルを含み、より広いエリアにわたり衝突検出/多元アクセスを提供する(例えば、ネットワーク要素又は通信デバイスがダウンリンクスペクトルセグメント1906又はアップリンクスペクトルセグメント1910の特定の周波数チャネルを介して通信中のネットワーク要素に通信可能に結合されて、互いにリッスンすることを可能にする)ように変更することができる。様々な実施形態では、アップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネル及びダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの全ては、同じ通信プロトコルに従ってフォーマットすることができる。しかし、代替では、2つ以上の異なるプロトコルがアップリンクスペクトルセグメント1910及びダウンリンクスペクトルセグメント1906の両方で利用することができ、それにより、例えば、より広範囲のクライアントデバイスと互換性を有し、且つ/又は異なる周波数帯域で動作することができる。   Consider the following example in which communication node 1804A is implemented in a distributed antenna system. The uplink frequency channel in the uplink spectrum segment 1910 and the downlink frequency channel in the downlink spectrum segment 1906 are DOCSIS 2.0 or higher level standard protocol, WiMAX standard protocol, ultra wideband protocol, 802.11 standard protocol, LTE protocol. And / or signals that are modulated and otherwise formatted according to 4G or 5G voice and data protocols, such as other standard communication protocols. In addition to protocols that conform to current standards, any of these protocols can be modified to work with the system of FIG. 18A. For example, the 802.11 protocol or other protocols may include additional guidelines and / or separate data channels to provide collision detection / multiple access over a larger area (eg, a network element or communication device may be a downlink spectrum segment). 1906 or a specific frequency channel of the uplink spectrum segment 1910 communicatively coupled to communicating network elements to allow them to listen to each other). In various embodiments, all of the uplink frequency channel of the uplink spectrum segment 1910 and the downlink frequency channel of the downlink spectrum segment 1906 can be formatted according to the same communication protocol. However, alternatively, two or more different protocols can be utilized in both the uplink spectrum segment 1910 and the downlink spectrum segment 1906, so that, for example, it is compatible with a wider range of client devices, and / Or can operate in different frequency bands.

2つ以上の異なるプロトコルが利用される場合、ダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの第1のサブセットは、第1の標準プロトコルに従って変調することができ、ダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの第2のサブセットは、第1の標準プロトコルと異なる第2の標準プロトコルに従って変調することができる。同様に、アップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネルの第1のサブセットは、第1の標準プロトコルに従った復調のためにシステムによって受信することができ、アップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネルの第2のサブセットは、第1の標準プロトコルと異なる第2の標準プロトコルに従った復調のために、第2の標準プロトコルに従って受信することができる。   If two or more different protocols are utilized, the first subset of downlink frequency channels of the downlink spectrum segment 1906 can be modulated according to the first standard protocol and the downlink frequency of the downlink spectrum segment 1906 can be modulated. The second subset of channels may be modulated according to a second standard protocol that is different from the first standard protocol. Similarly, a first subset of uplink frequency channels of uplink spectrum segment 1910 can be received by the system for demodulation according to a first standard protocol, and uplink frequency channels of uplink spectrum segment 1910 The second subset of can be received according to the second standard protocol for demodulation according to a second standard protocol different from the first standard protocol.

これらの例によれば、基地局インターフェース1922は、マクロ基地局1802又は他の通信ネットワーク要素等の基地局から、元/ネイティブの周波数帯域において1つ又は複数のダウンリンクチャネル等の変調信号を受信するように構成することができる。同様に、基地局インターフェース1922は、元/ネイティブの周波数帯域における1つ又は複数のアップリンクチャネルを有する変調信号に周波数変換された、別のネットワーク要素から受信した変調信号を基地局に供給するように構成することができる。基地局インターフェース1922は、元/ネイティブの周波数帯域におけるアップリンク及びダウンリンクチャネル等の通信信号、通信制御信号、及び他のネットワークシグナリングをマクロ基地局又は他のネットワーク要素と双方向通信する有線又は無線インターフェースを介して実施することができる。デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924は、元/ネイティブの周波数帯域におけるダウンリンクチャネルを送受信機1932に転送するように構成され、送受信機1932は、ダウンリンクチャネルの周波数を元/ネイティブの周波数帯域からインターフェース1810 − この場合、通信信号を下流の、通信デバイス1804Aの範囲内の分散アンテナシステムの1つ又は複数の他の通信ノード1804B〜Eに輸送するのに使用される無線通信リンク − の周波数スペクトルに周波数変換する。   According to these examples, the base station interface 1922 receives a modulated signal, such as one or more downlink channels, in a source / native frequency band from a base station, such as a macro base station 1802 or other communication network element. Can be configured to. Similarly, base station interface 1922 provides a base station with a modulated signal received from another network element that has been frequency converted to a modulated signal having one or more uplink channels in the original / native frequency band. Can be configured. Base station interface 1922 is a wired or wireless communication that bidirectionally communicates communication signals such as uplink and downlink channels, communication control signals, and other network signaling in the original / native frequency band with macro base stations or other network elements. It can be implemented through an interface. The duplexer / diplexer assembly 1924 is configured to forward the downlink channel in the original / native frequency band to the transceiver 1932, and the transceiver 1932 transmits the downlink channel frequency from the original / native frequency band to the interface 1810. In this case, a radio communication link used to transport the communication signal downstream to one or more other communication nodes 1804B-E of the distributed antenna system within the range of the communication device 1804A. Convert.

様々な実施形態では、送受信機1932は、ミキシング又は他のヘテロダイン動作を介して元/ネイティブの周波数帯域におけるダウンリンクチャネル信号を周波数変換し、ダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルを占める周波数変換ダウンリンクチャネル信号を生成するアナログ無線機を含む。この説明では、ダウンリンクスペクトルセグメント1906は、インターフェース1810のダウンリンク周波数帯域内にある。実施形態では、ダウンリンクチャネル信号は、元/ネイティブの周波数帯域から、1つ又は複数の他の通信ノード1804B〜Eへの視線無線通信のためにダウンリンクスペクトルセグメント1906の28GHz、38GHz、60GHz、70GHz、又は80GHz帯域にアップコンバートされる。しかし、他の周波数帯域も同様にダウンリンクスペクトルセグメント1906に利用することができる(例えば、3GHZから5GHz)ことに留意されたい。例えば、送受信機1932は、インターフェース1810の周波数帯域が1つ又は複数のダウンリンクチャネル信号の元/ネイティブのスペクトル帯域を下回る場合、元/ネイティブのスペクトル帯域内の1つ又は複数のダウンリンクチャネル信号をダウンコンバートするように構成することができる。   In various embodiments, the transceiver 1932 frequency transforms the downlink channel signal in the original / native frequency band via mixing or other heterodyne operations and occupies the downlink frequency channel of the downlink spectrum segment 1906. Includes analog radios that generate downlink channel signals. In this description, downlink spectrum segment 1906 is in the downlink frequency band of interface 1810. In an embodiment, the downlink channel signal is a 28 GHz, 38 GHz, 60 GHz, 28 GHz, 38 GHz, 60 GHz, downlink spectrum segment 1906 for line-of-sight wireless communication from the original / native frequency band to one or more other communication nodes 1804B-E. Up-converted to 70 GHz or 80 GHz band. However, it should be noted that other frequency bands can be utilized for the downlink spectrum segment 1906 as well (eg, 3 GHz to 5 GHz). For example, the transceiver 1932 may select one or more downlink channel signals within the original / native spectral band if the frequency band of the interface 1810 is below the original / native spectral band of the one or more downlink channel signals. Can be configured to downconvert.

送受信機1932は、通信ノード1804Bと通信するために図18Dと併せて提示されたアンテナ1822等の複数の個々のアンテナ、異なる場所にある複数のデバイスと通信するためにフェーズドアンテナアレイ又は操縦可能ビーム若しくはマルチビームアンテナシステムに結合することができる。デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924は、「チャネルデュプレクサ」として動作して、複数の通信経路を経由してアップリンク及びダウンリンクチャネルの1つ又は複数の元/ネイティブのスペクトルセグメントを介して双方向通信を提供するデュプレクサ、トリプレクサ、スプリッタ、スイッチ、ルーター、及び/又は他の組立体を含むことができる。   The transceiver 1932 may communicate with a plurality of individual antennas, such as antenna 1822 presented in conjunction with FIG. 18D to communicate with the communication node 1804B, a phased antenna array or steerable beam to communicate with multiple devices at different locations. Alternatively, it can be coupled to a multi-beam antenna system. Duplexer / diplexer assembly 1924 operates as a “channel duplexer” to communicate bi-directionally over one or more original / native spectral segments of uplink and downlink channels via multiple communication paths. It may include duplexers, triplexers, splitters, switches, routers, and / or other assemblies to provide.

周波数変換変調信号を元/ネイティブのスペクトル帯域と異なる搬送周波数において下流の他の通信ノード1804B〜Eに転送することに加えて、通信ノード1804Aは、元/ネイティブのスペクトル帯域から変更されない変調信号の全て又は選択された部分を、無線インターフェース1811を介して通信ノード1804Aの無線通信範囲内のクライアントデバイスに通信することもできる。デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924は、元/ネイティブのスペクトル帯域内の変調信号を送受信機1930に転送する。送受信機1930は、1つ又は複数のダウンリンクチャネルを選択するチャネル選択フィルタと、無線インターフェース1811を介してモバイル又は固定無線デバイスにダウンリンクチャネルを送信するために、図18Dと併せて提示されたアンテナ1824等の1つ又は複数のアンテナに結合された電力増幅器とを含むことができる。   In addition to forwarding the frequency converted modulated signal to other downstream communication nodes 1804B-E at a carrier frequency that is different from the original / native spectral band, communication node 1804A may also be configured to transmit the modulated signal unchanged from the original / native spectral band. All or selected portions can also be communicated via the wireless interface 1811 to client devices within the wireless communication range of the communication node 1804A. The duplexer / diplexer assembly 1924 forwards the modulated signal in the original / native spectral band to the transceiver 1930. A transceiver 1930 was presented in conjunction with FIG. 18D to transmit a downlink channel to a mobile or fixed wireless device via a wireless interface 1811 and a channel selection filter that selects one or more downlink channels. And a power amplifier coupled to one or more antennas, such as antenna 1824.

クライアントデバイスを宛先としたダウンリンク通信に加えて、通信ノード1804Aは、反復的に動作して、クライアントデバイスから発せられたアップリンク通信も同様に処理することができる。動作に当たり、送受信機1932は、通信ノード1804B〜Eからインターフェース1810のアップリンクスペクトルを介してアップリンクスペクトルセグメント1910におけるアップリンクチャネルを受信する。アップリンクスペクトルセグメント1910内のアップリンク周波数チャネルは、通信ノード1804B〜Eにより元/ネイティブのスペクトル帯域からアップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネルに周波数変換された変調信号を含む。インターフェース1810が、クライアントデバイスにより供給される変調信号のネイティブ/元のスペクトルセグメントよりも高い周波数帯域で動作する状況では、送受信機1932は、アップコンバートされた変調信号を元の周波数帯域にダウンコンバートする。しかし、インターフェース1810が、クライアントデバイスにより供給される変調信号のネイティブ/元のスペクトルセグメントよりも低い周波数帯域で動作する状況では、送受信機1932は、ダウンコンバートされた変調信号を元の周波数帯域にアップコンバートする。更に、送受信機1930は、クライアントデバイスから無線インターフェース1811を介して、元/ネイティブの周波数帯域にある変調信号の全て又は選択されたものを受信するように動作する。デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924は、送受信機1930を介して基地局インターフェース1922に元/ネイティブの周波数帯域内の変調信号を転送し、変調信号はマクロ基地局1802又は通信ネットワークの他のネットワーク要素に送信される。同様に、送受信機1932により元/ネイティブの周波数帯域に周波数変換されたアップリンクスペクトルセグメント1910内のアップリンク周波数チャネルを占める変調信号は、デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924に供給され、基地局インターフェース1922に転送されて、マクロ基地局1802又は通信ネットワークの他のネットワーク要素に送信される。   In addition to downlink communications destined for the client device, the communication node 1804A can operate iteratively to handle uplink communications originating from the client device as well. In operation, the transceiver 1932 receives uplink channels in the uplink spectrum segment 1910 via the uplink spectrum of the interface 1810 from the communication nodes 1804B-E. The uplink frequency channel in uplink spectrum segment 1910 includes a modulated signal that has been frequency converted by communication nodes 1804B-E from the original / native spectrum band to the uplink frequency channel of uplink spectrum segment 1910. In situations where the interface 1810 operates in a higher frequency band than the native / original spectral segment of the modulated signal supplied by the client device, the transceiver 1932 downconverts the upconverted modulated signal to the original frequency band. . However, in situations where the interface 1810 operates in a lower frequency band than the native / original spectral segment of the modulated signal supplied by the client device, the transceiver 1932 will up-convert the downconverted modulated signal to the original frequency band. Convert. In addition, the transceiver 1930 is operative to receive all or a selection of modulated signals in the original / native frequency band via the wireless interface 1811 from the client device. The duplexer / diplexer assembly 1924 forwards the modulated signal in the original / native frequency band to the base station interface 1922 via the transceiver 1930 and transmits the modulated signal to the macro base station 1802 or other network element of the communication network. Is done. Similarly, the modulated signal occupying the uplink frequency channel in the uplink spectrum segment 1910 that has been frequency converted to the original / native frequency band by the transceiver 1932 is provided to the duplexer / diplexer assembly 1924 to the base station interface 1922. Forwarded and transmitted to the macro base station 1802 or other network element of the communication network.

ここで、図19Cを参照すると、通信ノードの一例の非限定的な実施形態を示すブロック図1935が示されている。特に、無線分散アンテナシステムの通信ノード1804B、1804C、1804D、又は1804E等の通信ノードデバイスは、送受信機1933、デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924、増幅器1938、並びに2つの送受信機1936A及び1936Bを含む。   Referring now to FIG. 19C, a block diagram 1935 illustrating an example non-limiting embodiment of a communication node is shown. In particular, a communication node device such as communication node 1804B, 1804C, 1804D, or 1804E of the wireless distributed antenna system includes a transceiver 1933, a duplexer / diplexer assembly 1924, an amplifier 1938, and two transceivers 1936A and 1936B.

様々な実施形態では、送受信機1936Aは、通信ノード1804A又は上流通信ノード1804B〜Eから、分散アンテナシステムの変換スペクトル内の第1の変調信号のチャネル(例えば、1つ又は複数のダウンリンクスペクトルセグメント1906の周波数チャネル)の配置に対応する第1の搬送周波数における第1の変調信号を受信する。第1の変調信号は、基地局により提供され、モバイル通信デバイスに向けられた第1の通信データを含む。送受信機1936Aは、通信ノード1804Aから、第1の搬送周波数における第1の変調信号に関連するパイロット信号又は他の基準信号及び/又は1つ又は複数のクロック信号等の1つ又は複数の制御チャネル及び1つ又は複数の対応する基準信号を受信するように更に構成される。第1の変調信号は、LTE又は他の4G無線プロトコル、5G無線通信プロトコル、超広帯域プロトコル、WiMAXプロトコル、802.11又は他の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、及び/又は他の通信プロトコル等のシグナリングプロトコルに準拠する1つ又は複数のダウンリンク通信チャネルを含むことができる。   In various embodiments, the transceiver 1936A may communicate from the communication node 1804A or upstream communication nodes 1804B-E with a channel (eg, one or more downlink spectrum segments) of the first modulated signal in the transformed spectrum of the distributed antenna system. The first modulated signal at the first carrier frequency corresponding to the arrangement of 1906 frequency channels) is received. The first modulated signal includes first communication data provided by the base station and directed to the mobile communication device. The transceiver 1936A receives one or more control channels such as a pilot signal or other reference signal and / or one or more clock signals associated with the first modulated signal at the first carrier frequency from the communication node 1804A. And one or more corresponding reference signals. The first modulated signal is a signaling protocol such as LTE or other 4G wireless protocol, 5G wireless communication protocol, ultra wideband protocol, WiMAX protocol, 802.11 or other wireless local area network protocol, and / or other communication protocol. One or more downlink communication channels may be included.

上述したように、基準信号は、ネットワーク要素が第1の搬送周波数から第1のスペクトルセグメント(すなわち元/ネイティブのスペクトル)への第1の変調信号の処理中に位相誤差(及び/又は他の形態の信号歪み)を低減できるようにする。制御チャネルは、第1の搬送周波数における第1の変調信号を第1のスペクトルセグメントにおける第1の変調信号に変換して、周波数選択を制御し、パターン、ハンドオフ及び/又は他の制御シグナリングを再使用するように分散アンテナシステムの通信ノードに指示する命令を含むことができる。クロック信号は、下流通信ノード1804B〜Eによるデジタル制御チャネル処理のタイミングを同期させて、制御チャネルから命令を復元し、及び/又は他のタイミング信号を提供することができる。   As described above, the reference signal may be a phase error (and / or other) during processing of the first modulated signal by the network element from the first carrier frequency to the first spectral segment (ie, the original / native spectrum). (Signal distortion of form) can be reduced. The control channel converts the first modulated signal at the first carrier frequency to the first modulated signal in the first spectral segment to control frequency selection and re-generate patterns, handoffs and / or other control signaling. Instructions can be included to instruct the communication node of the distributed antenna system to use. The clock signal can synchronize the timing of digital control channel processing by the downstream communication nodes 1804B-E, recover instructions from the control channel, and / or provide other timing signals.

増幅器1938は、デュプレックス/ダイプレックス組立体1924を介して送受信機1936Bに結合するために、基準信号、制御チャネル、及び/又はクロック信号と一緒に第1の搬送周波数における第1の変調信号を増幅する双方向増幅器であり得、送受信機1936Bは、この説明では、基準信号、制御チャネル、及び/又はクロック信号と一緒に、第1の搬送周波数における増幅された第1の変調信号を、示され且つ同様に動作する通信ノード1804B〜Eから下流にある通信ノード1804B〜Eの1つ又は複数の他の通信ノードに再送信するリピーターとして機能する。   Amplifier 1938 amplifies the first modulated signal at the first carrier frequency along with a reference signal, control channel, and / or clock signal for coupling to transceiver 1936B via duplex / diplex assembly 1924. The transceiver 1936B is shown in this description with an amplified first modulated signal at the first carrier frequency, along with a reference signal, control channel, and / or clock signal. In addition, it functions as a repeater that retransmits to one or more other communication nodes of the communication nodes 1804B to 1804E downstream from the communication nodes 1804B to 1804 that operate in the same manner.

第1の搬送周波数における増幅された第1の変調信号は、基準信号、制御信号、及び/又はクロック信号と一緒に、デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924を介して送受信機1933にも結合される。送受信機1933は、制御チャネルにデジタル信号処理を実行して、制御チャネルからデジタルデータの形態等の命令を復元する。クロック信号を使用してデジタル制御チャネル処理のタイミングを同期させる。次に、送受信機1933は、命令に従って、第1の変調信号のアナログ(及び/又はデジタル)信号処理に基づいて、第1の搬送周波数における第1の変調信号の第1のスペクトルセグメントにおける第1の変調信号への周波数変換を実行し、基準信号を使用して変換プロセス中の歪みを低減する。送受信機1933は、自由空間無線信号として通信ノード1804B〜Eの範囲内の1つ又は複数のモバイル通信デバイスとの直接通信のために、第1のスペクトルセグメントにおける第1の変調信号を無線送信する。   The amplified first modulated signal at the first carrier frequency is also coupled to a transceiver 1933 via a duplexer / diplexer assembly 1924 along with a reference signal, a control signal, and / or a clock signal. The transceiver 1933 performs digital signal processing on the control channel and restores instructions such as the form of digital data from the control channel. A clock signal is used to synchronize the timing of digital control channel processing. Next, the transceiver 1933, in accordance with the instructions, based on analog (and / or digital) signal processing of the first modulated signal, the first in the first spectral segment of the first modulated signal at the first carrier frequency. Frequency conversion to a modulated signal and a reference signal is used to reduce distortion during the conversion process. The transceiver 1933 wirelessly transmits the first modulated signal in the first spectrum segment for direct communication with one or more mobile communication devices within the range of the communication nodes 1804B-E as a free space wireless signal. .

様々な実施形態では、送受信機1936Bは、示される通信ノード1804B〜Eから下流にある1つ又は複数の他の通信ノード1804B〜E等の他のネットワーク要素から、アップリンクスペクトルセグメント1910における第2の搬送周波数の第2の変調信号を受信する。第2の変調信号は、LTE又は他の4G無線プロトコル、5G無線通信プロトコル、超広帯域プロトコル、802.11又は他の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、及び/又は他の通信プロトコル等のシグナリングプロトコルに準拠する1つ又は複数のアップリンク通信チャネルを含むことができる。特に、1つ又は複数のモバイル通信デバイスは、元/ネイティブの周波数帯域等の第2のスペクトルセグメントにおける第2の変調信号を生成し、下流のネットワーク要素は、第2のスペクトルセグメントにおける第2の変調信号に対して周波数変換を実行して、第2の搬送周波数における第2の変調信号に対し、アップリンクスペクトルセグメント1910内の第2の搬送周波数における第2の変調信号を送信し、この信号は、示される通信ノード1804B〜Eにより受信される。送受信機1936Bは、増幅及び送受信機1936Aを介した通信ノード1804Aへの再送信のためにデュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924を介して増幅器1938に、又は更なる処理のためにマクロ基地局1802等の基地局への更なる再送信のために上流の通信ノード1804B〜Eに、第2の搬送周波数における第2の変調信号を送信するように動作する。   In various embodiments, the transceiver 1936B receives the second in the uplink spectrum segment 1910 from other network elements such as one or more other communication nodes 1804B-E downstream from the illustrated communication node 1804B-E. Receive a second modulated signal of the carrier frequency. The second modulated signal is compliant with a signaling protocol such as LTE or other 4G wireless protocol, 5G wireless communication protocol, ultra wideband protocol, 802.11 or other wireless local area network protocol, and / or other communication protocol. One or more uplink communication channels may be included. In particular, the one or more mobile communication devices generate a second modulated signal in the second spectral segment, such as the original / native frequency band, and the downstream network element has a second in the second spectral segment. Performing a frequency conversion on the modulated signal to transmit a second modulated signal at the second carrier frequency in the uplink spectrum segment 1910 to the second modulated signal at the second carrier frequency; Are received by the indicated communication nodes 1804B-E. Transceiver 1936B transmits to amplifier 1938 via duplexer / diplexer assembly 1924 for amplification and retransmission to communication node 1804A via transceiver 1936A, or a base such as macro base station 1802 for further processing. Operate to transmit a second modulated signal at the second carrier frequency to upstream communication nodes 1804B-E for further retransmission to the station.

送受信機1933は、通信ノード1804B〜Eの範囲内の1つ又は複数のモバイル通信デバイスから、第2のスペクトルセグメントにおける第2の変調信号を受信することもできる。送受信機1933は、例えば、制御チャネルを介して受信される命令の制御下において、第2のスペクトルセグメント内の第2の変調信号に対して周波数変換を実行して、第2の搬送周波数における第2の変調信号にするように動作し、第2の変調信号を元/ネイティブのスペクトルセグメントに復元するに当たり通信ノード1804Aによる使用のために基準信号、制御チャネル、及び/又はクロック信号を挿入し、デュプレクサ/ダイプレクサ組立体1924及び増幅器1938を介して、増幅及び通信ノード1804Aへの再送信のために送受信機1936Aに、又は処理のためにマクロ基地局1802等の基地局への更なる再送信のために上流の通信ノード1804B〜Eに、第2の搬送周波数における第2の変調信号を送信する。   The transceiver 1933 may also receive a second modulated signal in the second spectrum segment from one or more mobile communication devices within the range of the communication nodes 1804B-E. The transceiver 1933 performs frequency conversion on the second modulated signal in the second spectral segment, for example, under the control of instructions received via the control channel, and performs the second conversion at the second carrier frequency. The reference signal, control channel, and / or clock signal are inserted for use by the communication node 1804A in restoring the second modulated signal to the original / native spectral segment, Via duplexer / diplexer assembly 1924 and amplifier 1938 for further retransmission to the transceiver 1936A for amplification and retransmission to the communication node 1804A or to a base station such as the macro base station 1802 for processing. Therefore, the second modulated signal at the second carrier frequency is transmitted to the upstream communication nodes 1804B to 1804E.

ここで、図19Dを参照すると、周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図1940が示されている。特に、スペクトル1942は、1つ又は複数の元/ネイティブのスペクトルセグメントからスペクトル1942に周波数変換された(例えば、アップコンバート又はダウンコンバートを介して)後のダウンリンクセグメント1906又はアップリンクセグメント1910の周波数チャネルを占める変調信号を搬送する分散アンテナシステムのものが示されている。   Referring now to FIG. 19D, a graphical diagram 1940 illustrating an example non-limiting embodiment of a frequency spectrum is shown. In particular, spectrum 1942 is the frequency of downlink segment 1906 or uplink segment 1910 after being frequency converted (eg, via up-conversion or down-conversion) from one or more original / native spectrum segments to spectrum 1942. A distributed antenna system carrying a modulated signal occupying a channel is shown.

提示される例では、下流(ダウンリンク)チャネル帯域1944は、別個のダウンリンクスペクトルセグメント1906で表される複数の下流周波数チャネルを含む。同様に、上流(アップリンク)チャネル帯域1946も、別個のアップリンクスペクトルセグメント1910で表される複数の上流周波数チャネルを含む。別個のスペクトルセグメントのスペクトル形状は、関連する基準信号、制御チャネル、及びクロック信号と共に各変調信号の周波数割り振りのプレースホルダであることが意図される。ダウンリンクスペクトルセグメント1906又はアップリンクスペクトルセグメント1910における各周波数チャネルの実際のスペクトル応答は、利用されるプロトコル及び変調に基づいて、更には時間の関数として様々である。   In the example presented, the downstream (downlink) channel band 1944 includes a plurality of downstream frequency channels represented by separate downlink spectrum segments 1906. Similarly, upstream (uplink) channel band 1946 also includes a plurality of upstream frequency channels represented by separate uplink spectrum segments 1910. The spectral shape of the separate spectral segments is intended to be a placeholder for the frequency allocation of each modulated signal along with the associated reference signal, control channel, and clock signal. The actual spectral response of each frequency channel in the downlink spectrum segment 1906 or the uplink spectrum segment 1910 will vary based on the protocol and modulation utilized, and as a function of time.

アップリンクスペクトルセグメント1910の数は、非対称通信システムに従ってダウンリンクスペクトルセグメント1906の数よりも多数又は少数であり得る。この場合、上流チャネル帯域1946は、下流チャネル帯域1944よりも狭い又は広い帯域であり得る。代替では、対称通信システムが実施される場合、アップリンクスペクトルセグメント1910の数は、ダウンリンクスペクトルセグメント1906の数に等しい数であり得る。この場合、上流チャネル帯域1946の幅は、下流チャネル帯域1944の幅に等しい幅であり得、ビットスタッフィング又は他のデータ充填技法を利用して、上流トラフィックの変動を補償することができる。下流チャネル帯域1944は、上流チャネル帯域1946よりも低い周波数に示されているが、他の実施形態では、下流チャネル帯域1844は、上流チャネル帯域1946よりも高い周波数にあり得る。加えて、スペクトル1942内のスペクトルセグメント数及び各周波数位置は、動的に経時変化することができる。例えば、一般制御チャネルをスペクトル1942内に提供することができ(図示せず)、一般制御チャネルは、通信ノード1804に、各ダウンリンクスペクトルセグメント1906及び各アップリンクスペクトルセグメント1910の周波数位置を示すことができる。トラフィックの状況又は帯域幅の割り振りが必要なネットワーク要件に応じて、ダウンリンクスペクトルセグメント1906及びアップリンクスペクトルセグメント1910の数は、一般制御チャネルにより変更することができる。更に、ダウンリンクスペクトルセグメント1906及びアップリンクスペクトルセグメント1910は、別個にグループ化される必要はない。例えば、一般制御チャネルは、交互に、又は対称であっても若しくは対称でなくてもよい任意の他の組み合わせで、アップリンクスペクトルセグメント1910が続くダウンリンクスペクトルセグメント1906を識別することができる。一般制御チャネルを利用する代わりに、複数の制御チャネルを使用することができ、それぞれが1つ又は複数のスペクトルセグメントの周波数位置及びスペクトルセグメントのタイプ(すなわちアップリンク又はダウンリンク)を識別することに更に留意されたい。   The number of uplink spectrum segments 1910 may be greater or less than the number of downlink spectrum segments 1906 according to the asymmetric communication system. In this case, the upstream channel band 1946 may be narrower or wider than the downstream channel band 1944. Alternatively, if a symmetric communication system is implemented, the number of uplink spectrum segments 1910 may be a number equal to the number of downlink spectrum segments 1906. In this case, the width of the upstream channel band 1946 can be equal to the width of the downstream channel band 1944, and bit stuffing or other data filling techniques can be utilized to compensate for upstream traffic variations. Although the downstream channel band 1944 is shown at a lower frequency than the upstream channel band 1946, in other embodiments, the downstream channel band 1844 can be at a higher frequency than the upstream channel band 1946. In addition, the number of spectral segments in spectrum 1942 and each frequency location can change dynamically over time. For example, a general control channel can be provided in spectrum 1942 (not shown), which indicates to communication node 1804 the frequency location of each downlink spectrum segment 1906 and each uplink spectrum segment 1910. Can do. Depending on traffic conditions or network requirements that require bandwidth allocation, the number of downlink spectrum segments 1906 and uplink spectrum segments 1910 can be changed by the general control channel. Further, the downlink spectrum segment 1906 and the uplink spectrum segment 1910 need not be grouped separately. For example, the general control channel can identify the downlink spectrum segment 1906 followed by the uplink spectrum segment 1910 alternately or in any other combination that may or may not be symmetric. Instead of utilizing a general control channel, multiple control channels can be used, each identifying the frequency location of one or more spectral segments and the type of spectral segment (ie, uplink or downlink). Note further.

更に、下流チャネル帯域1944及び上流チャネル帯域1946は、1つの連続した周波数帯域を占めるものとして示されているが、他の実施形態では、利用可能なスペクトル及び/又は利用される通信規格に応じて2つ以上の上流及び/又は2つ以上の下流チャネル帯域が利用可能である。アップリンクスペクトルセグメント1910及びダウンリンクスペクトルセグメント1906の周波数チャネルは、DOCSIS2.0又はより高水準の標準プロトコル、WiMAX標準プロトコル、超広帯域プロトコル、802.11標準プロトコル、LTEプロトコル等の4G又は5G音声及びデータプロトコル、及び/又は他の標準通信プロトコルに従って変調されフォーマットされた周波数変換信号により占めることができる。現在の標準に準拠するプロトコルに加えて、これらの任意のプロトコルは、示されるシステムと併せて動作するように変更することができる。例えば、802.11プロトコル又は他のプロトコルは、追加のガイドライン及び/又は別個のデータチャネルを含んで、より広いエリアにわたり衝突検出/多元アクセスを提供する(例えば、特定の周波数チャネルを介して通信しているデバイスが互いにリッスンできるようにする)ように変更することができる。様々な実施形態では、アップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネル及びダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの全ては、同じ通信プロトコルに従って全てフォーマットすることができる。しかし、代替では、1つ又は複数のアップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネル及び1つ又は複数のダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの両方で2つ以上の異なるプロトコルを利用して、例えば、より広範囲のクライアントデバイスと互換性を有し、且つ/又は異なる周波数帯域で動作することができる。   Further, although the downstream channel band 1944 and the upstream channel band 1946 are shown as occupying one continuous frequency band, in other embodiments, depending on the available spectrum and / or the communication standard used. Two or more upstream and / or two or more downstream channel bands are available. The frequency channels of the uplink spectrum segment 1910 and the downlink spectrum segment 1906 are DOCSIS 2.0 or higher level standard protocol, WiMAX standard protocol, ultra wideband protocol, 802.11 standard protocol, LTE protocol etc. 4G or 5G voice and It can be populated by frequency converted signals that are modulated and formatted according to data protocols and / or other standard communication protocols. In addition to protocols that conform to current standards, any of these protocols can be modified to work with the system shown. For example, the 802.11 protocol or other protocols may include additional guidelines and / or separate data channels to provide collision detection / multiple access over a larger area (eg, communicating over specific frequency channels). Devices can listen to each other). In various embodiments, all of the uplink frequency channel of the uplink spectrum segment 1910 and the downlink frequency channel of the downlink spectrum segment 1906 can be formatted according to the same communication protocol. However, alternatively, using two or more different protocols on both the uplink frequency channel of one or more uplink spectrum segments 1910 and the downlink frequency channel of one or more downlink spectrum segments 1906, For example, it is compatible with a wider range of client devices and / or can operate in different frequency bands.

スペクトル1942へのアグリゲーションのために、変調信号が異なる元/ネイティブのスペクトルセグメントから収集され得ることに留意されたい。このようにして、アップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネルの第1の部分は、1つ又は複数の異なる元/ネイティブのスペクトルセグメントから周波数変換されたアップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネルの第2の部分に隣接し得る。同様に、ダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの第1の部分は、1つ又は複数の異なる元/ネイティブのスペクトルセグメントから周波数変換されたダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの第2の部分に隣接し得る。例えば、周波数変換された1つ又は複数の2.4GHz802.11チャネルは、80GHzを中心としたスペクトル1942に周波数変換された1つ又は複数の5.8GHz802.11チャネルに隣接し得る。各スペクトルセグメントは、スペクトル1942内のその配置からその元/ネイティブのスペクトルセグメントへのそのスペクトルセグメントの1つ又は複数の周波数チャネルの周波数変換を提供する周波数及び位相の局部発信器信号を生成するに当たり使用することができるパイロット信号等の関連する基準信号を有し得ることに留意されたい。   Note that for aggregation to spectrum 1942, the modulated signal may be collected from different original / native spectral segments. In this manner, the first portion of the uplink frequency channel of uplink spectrum segment 1910 is the uplink frequency channel of uplink spectrum segment 1910 that has been frequency converted from one or more different original / native spectrum segments. Adjacent to the second portion. Similarly, the first portion of the downlink frequency channel of downlink spectrum segment 1906 is the second portion of the downlink frequency channel of downlink spectrum segment 1906 that is frequency converted from one or more different original / native spectrum segments. Can be adjacent to For example, the frequency converted one or more 2.4 GHz 802.11 channels may be adjacent to one or more 5.8 GHz 802.11 channels frequency converted to a spectrum 1942 centered at 80 GHz. Each spectral segment is responsible for generating a local oscillator signal of frequency and phase that provides a frequency conversion of one or more frequency channels of that spectral segment from its placement in spectrum 1942 to its original / native spectral segment. Note that it may have an associated reference signal, such as a pilot signal that may be used.

ここで、図19Eを参照すると、周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図1950が示されている。特に、スペクトルセグメント選択は、通信ノード1840Aの送受信機1930又は通信ノード1804B〜Eの送受信機1932により選択されたスペクトルセグメントに対して実行された信号処理と併せて考察したように提示される。示されるように、アップリンク周波数チャネル帯域1946のアップリンクスペクトルセグメント1910に1つを含む特定のアップリンク周波数部分1958及びダウンリンクチャネル周波数帯域1944のダウンリンクスペクトルセグメント1906の1つを含む特定のダウンリンク周波数部分1956は、チャネル選択フィルタリングにより渡されるものとして選択され、アップリンク周波数チャネル帯域1946及びダウンリンクチャネル周波数帯域1944の残りの部分は、フィルタリングされて除外 − すなわち減衰 − されて、送受信機により渡される所望の周波数チャネルの処理の悪影響を軽減する。1つの特定のアップリンクスペクトルセグメント1910及び特定のダウンリンクスペクトルセグメント1906が選択されるものとして示されているが、他の実施形態では、2つ以上のアップリンク及び/又はダウンリンクスペクトルセグメントを渡し得ることに留意されたい。   Referring now to FIG. 19E, a graphical diagram 1950 illustrating an example non-limiting embodiment of a frequency spectrum is shown. In particular, spectrum segment selection is presented as considered in conjunction with signal processing performed on the spectrum segment selected by transceiver 1930 of communication node 1840A or transceiver 1932 of communication nodes 1804B-E. As shown, a specific downlink frequency portion 1958 that includes one in the uplink spectrum segment 1910 of the uplink frequency channel band 1946 and a specific downlink that includes one of the downlink spectrum segment 1906 in the downlink channel frequency band 1944. The link frequency portion 1956 is selected to be passed by channel selection filtering, and the remaining portions of the uplink frequency channel band 1946 and downlink channel frequency band 1944 are filtered out--that is, attenuated--by the transceiver. Reduce the negative effects of processing the desired frequency channel being passed. Although one particular uplink spectrum segment 1910 and a particular downlink spectrum segment 1906 are shown as being selected, in other embodiments, two or more uplink and / or downlink spectrum segments are passed. Note that you get.

送受信機1930及び1932は、アップリンク及びダウンリンク周波数部分1958及び1956が固定された静的チャネルフィルタに基づいて動作することができるが、上述したように、制御チャネルを介して送受信機1930及び1932に送信される命令を使用して、特定の周波数選択に向けて送受信機1930及び1932を動的に構成することができる。このようにして、対応するスペクトルセグメントの上流及び下流周波数チャネルは、分散アンテナシステムによる性能を最適化するように、マクロ基地局1802又は通信ネットワークの他のネットワーク要素により様々な通信ノードに動的に割り振ることができる。   The transceivers 1930 and 1932 can operate based on static channel filters with fixed uplink and downlink frequency portions 1958 and 1956, but as described above, the transceivers 1930 and 1932 via the control channel. Can be used to dynamically configure transceivers 1930 and 1932 for a particular frequency selection. In this way, the upstream and downstream frequency channels of the corresponding spectrum segment are dynamically transmitted to various communication nodes by the macro base station 1802 or other network elements of the communication network so as to optimize the performance by the distributed antenna system. Can be allocated.

ここで、図19Fを参照すると、周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図1960が示されている。特に、スペクトル1962は、1つ又は複数の元/ネイティブのスペクトルセグメントからスペクトル1962に周波数変換された(例えば、アップコンバート又はダウンコンバートを介して)後のアップリンク又はダウンリンクスペクトルセグメントの周波数チャネルを占める変調信号を搬送する分散アンテナシステムのものが示されている。   Referring now to FIG. 19F, a graphical diagram 1960 illustrating an example non-limiting embodiment of a frequency spectrum is shown. In particular, the spectrum 1962 is the frequency channel of the uplink or downlink spectrum segment after frequency conversion (eg, via up-conversion or down-conversion) from one or more original / native spectrum segments to the spectrum 1962. A distributed antenna system carrying the occupied modulation signal is shown.

上述したように、2つ以上の異なる通信プロトコルを利用して上流データ及び下流データを通信することができる。2つ以上の異なるプロトコルが利用される場合、ダウンリンクスペクトルセグメント1906のダウンリンク周波数チャネルの第1のサブセットは、第1の標準プロトコルに従って周波数変換された変調信号により占めることができ、同じ又は異なるダウンリンクスペクトルセグメント1910のダウンリンク周波数チャネルの第2のサブセットは、第1の標準プロトコルと異なる第2の標準プロトコルに従って周波数変換された変調信号により占めることができる。同様に、アップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネルの第1のサブセットは、第1の標準プロトコルに従って復調のためにシステムにより受信することができ、同じ又は異なるアップリンクスペクトルセグメント1910のアップリンク周波数チャネルの第2のサブセットは、第1の標準プロトコルと異なる第2の標準プロトコルに従って復調されるように第2の標準プロトコルに従って受信することができる。   As described above, upstream data and downstream data can be communicated using two or more different communication protocols. When two or more different protocols are utilized, the first subset of the downlink frequency channels of the downlink spectrum segment 1906 can be occupied by modulated signals that are frequency converted according to the first standard protocol, the same or different The second subset of the downlink frequency channels of the downlink spectrum segment 1910 can be occupied by modulated signals that are frequency converted according to a second standard protocol that is different from the first standard protocol. Similarly, a first subset of uplink frequency channels of uplink spectrum segment 1910 may be received by the system for demodulation according to a first standard protocol, and uplink frequencies of the same or different uplink spectrum segment 1910 The second subset of channels may be received according to the second standard protocol so that it is demodulated according to a second standard protocol that is different from the first standard protocol.

示される例では、下流チャネル帯域1944は、第1の通信プロトコルの使用を表す第1のタイプの別個のスペクトル形状により表される第1の複数の下流スペクトルセグメントを含む。下流チャネル帯域1944’は、第2の通信プロトコルの使用を表す第2のタイプの別個のスペクトル形状により表される第2の複数の下流スペクトルセグメントを含む。同様に、上流チャネル帯域1946は、第1の通信プロトコルの使用を表す第1のタイプの別個のスペクトル形状により表される第1の複数の上流スペクトルセグメントを含む。上流チャネル帯域1946’は、第2の通信プロトコルの使用を表す第2のタイプの別個のスペクトル形状により表される第2の複数の上流スペクトルセグメントを含む。これらの別個のスペクトル形状は、関連する基準信号、制御チャネル、及び/又はクロック信号と共に個々のスペクトルセグメントのそれぞれの周波数割り振りのプレースホルダであることが意図される。個々のチャネル帯域幅は、第1のタイプ及び第2のタイプのチャネルで概ね同じであるものとして示されているが、上流及び下流チャネル帯域1944、1944’、1946及び1946’が異なる帯域幅であり得ることに留意されたい。更に、第1のタイプ及び第2のタイプのこれらのチャネル帯域内のスペクトルセグメントは、利用可能なスペクトル及び/又は利用される通信規格に応じて異なる帯域幅であり得る。   In the example shown, downstream channel band 1944 includes a first plurality of downstream spectral segments represented by a first type of distinct spectral shape that represents the use of a first communication protocol. The downstream channel band 1944 'includes a second plurality of downstream spectral segments represented by a second type of distinct spectral shape that represents the use of the second communication protocol. Similarly, upstream channel band 1946 includes a first plurality of upstream spectral segments represented by a first type of distinct spectral shape that represents the use of a first communication protocol. The upstream channel band 1946 'includes a second plurality of upstream spectral segments represented by a second type of distinct spectral shape that represents the use of the second communication protocol. These distinct spectral shapes are intended to be placeholders for the respective frequency allocations of individual spectral segments along with associated reference signals, control channels, and / or clock signals. The individual channel bandwidths are shown as being generally the same for the first and second type channels, but the upstream and downstream channel bands 1944, 1944 ′, 1946 and 1946 ′ are at different bandwidths. Note that this is possible. Furthermore, the spectrum segments within these channel bands of the first and second types may be of different bandwidths depending on the available spectrum and / or the communication standard used.

ここで、図19Gを参照すると、周波数スペクトルの一例の非限定的な実施形態を示すグラフ図1970が示されている。特に、図19D〜図19Fのスペクトル1942又は1962の部分は、1つ又は複数の元/ネイティブのスペクトルセグメントから周波数変換された(例えば、アップコンバート又はダウンコンバートを介して)チャネル信号の形態の変調信号を搬送する分散アンテナシステムのものが示されている。   Referring now to FIG. 19G, a graphical diagram 1970 illustrating an example non-limiting embodiment of a frequency spectrum is shown. In particular, the portion of spectrum 1942 or 1962 of FIGS. 19D-19F is modulated in the form of a channel signal that has been frequency converted (eg, via up-conversion or down-conversion) from one or more original / native spectral segments. A distributed antenna system carrying signals is shown.

部分1972は、スペクトル形状で表され、制御チャネル、基準信号、及び/又はクロック信号のために確保された帯域幅の部分を表すダウンリンク又はアップリンクスペクトルセグメント1906及び1910の部分を含む。例えば、スペクトル形状1974は、基準信号1979及びクロック信号1978とは別個の制御チャネルを表す。クロック信号1978は、より従来的なクロック信号の形態への調整を必要とし得る正弦波信号を表すスペクトル形状を有して示されていることに留意されたい。しかし、他の実施形態では、振幅変調又は位相基準として使用するための搬送波の位相を保持する他の変調技法を介して基準信号1979を変調することにより、変調搬送波として送信することができる。他の実施形態では、クロック信号は、別の搬送波を変調することにより又は別の信号として送信することができる。更に、クロック信号1978及び基準信号1979の両方が制御チャネル1974の周波数帯域外にあるものとして示されていることに留意されたい。   Portion 1972 includes portions of downlink or uplink spectrum segments 1906 and 1910 that are represented in spectral shape and represent the portion of bandwidth reserved for control channels, reference signals, and / or clock signals. For example, the spectral shape 1974 represents a control channel that is separate from the reference signal 1979 and the clock signal 1978. Note that the clock signal 1978 is shown having a spectral shape that represents a sinusoidal signal that may need to be adjusted to a more conventional clock signal form. However, in other embodiments, the reference signal 1979 can be transmitted as a modulated carrier by modulating it via amplitude modulation or other modulation techniques that preserve the phase of the carrier for use as a phase reference. In other embodiments, the clock signal can be transmitted by modulating another carrier or as another signal. It should further be noted that both the clock signal 1978 and the reference signal 1979 are shown as being outside the frequency band of the control channel 1974.

別の例では、部分1975は、制御チャネル、基準信号、及び/又はクロック信号のために確保された帯域幅の部分を表すスペクトル形状の部分により表されるダウンリンク又はアップリンクスペクトルセグメント1906及び1910の部分を含む。スペクトル形状1976は、振幅変調、振幅シフトキーイング、又は位相基準としての使用のために搬送波の位相を保持する他の変調技法を介して基準信号を変調するデジタルデータを含む命令を有する制御チャネルを表す。クロック信号1978は、スペクトル形状1976の周波数帯域外にあるものとして示されている。基準信号は、制御チャネル命令により変調され、実際には、制御チャネルの副搬送波であり、制御チャネルの帯域内にある。ここでも、クロック信号1978は、正弦波信号を表すスペクトル形状を有して示されているが、他の実施形態では、従来のクロック信号を変調搬送波又は他の信号として送信することができる。この場合、基準信号の代わりに制御チャネルの命令を使用してクロック信号1978を変調することができる。   In another example, portion 1975 is a downlink or uplink spectrum segment 1906 and 1910 represented by a portion of the spectral shape that represents the portion of bandwidth reserved for the control channel, reference signal, and / or clock signal. The part of is included. Spectral shape 1976 represents a control channel with instructions that include digital data to modulate the reference signal via amplitude modulation, amplitude shift keying, or other modulation technique that preserves the phase of the carrier for use as a phase reference. . Clock signal 1978 is shown as being outside the frequency band of spectral shape 1976. The reference signal is modulated by a control channel command and is actually a subcarrier of the control channel and is within the bandwidth of the control channel. Again, although the clock signal 1978 is shown having a spectral shape that represents a sinusoidal signal, in other embodiments, a conventional clock signal can be transmitted as a modulated carrier or other signal. In this case, the clock signal 1978 can be modulated using control channel instructions in place of the reference signal.

制御チャネル1976が、元/ネイティブのスペクトルセグメントへのダウンリンク又はアップリンクスペクトルセグメント1906及び1910の周波数変換中に受信機の位相歪みが補正される連続波(CW)の形態の基準信号の変調を介して搬送される以下の例を考える。制御チャネル1976は、位相振幅変調、二値位相シフトキーイング、振幅シフトキーイング、又は他の変調方式等のロバストな変調を用いて変調されて、ネットワーク動作、監視及び管理トラフィック、及び他の制御データ等の分散アンテナシステムのネットワーク要素間で命令を搬送することができる。様々な実施形態では、制御データは、限定ではなく、
・各ネットワーク要素のオンラインステータス、オフラインステータス、及びネットワーク性能パラメータを示すステータス情報、
・モジュール名及びアドレス、ハードウェア及びソフトウェアバージョン、デバイス容量等のネットワークデバイス情報、
・周波数変換係数、チャネル間隔、保護帯域、アップリンク/ダウンリンク割り振り、アップリンク及びダウンリンクチャネル選択等のスペクトル情報、
・天候状況、画像データ、停電情報、視線遮断等の環境測定値
を含むことができる。
A control channel 1976 modulates the reference signal in the form of a continuous wave (CW) in which receiver phase distortion is corrected during frequency conversion of the downlink or uplink spectrum segments 1906 and 1910 to the original / native spectrum segment. Consider the following example conveyed through The control channel 1976 is modulated using robust modulation such as phase amplitude modulation, binary phase shift keying, amplitude shift keying, or other modulation schemes, such as network operation, monitoring and management traffic, and other control data, etc. Commands can be carried between network elements of a distributed antenna system. In various embodiments, the control data is not limiting,
-Status information indicating the online status, offline status, and network performance parameters of each network element,
・ Network device information such as module name and address, hardware and software version, device capacity,
Spectrum information such as frequency conversion factor, channel spacing, guard band, uplink / downlink allocation, uplink and downlink channel selection,
-It can include environmental measurements such as weather conditions, image data, power outage information, and line-of-sight blockage.

更なる例では、制御チャネルデータは、超広帯域(UWB)シグナリングを介して送信することができる。制御チャネルデータは、特定の時間間隔で無線エネルギーを生成し、パルス位置又は時間変調を介してより大きい帯域幅を占めることにより、UWBパルスの極性又は振幅を符号化することにより、及び/又は直交パルスを使用することにより送信することができる。特に、UWBパルスは、比較的低いパルスレートで単発的に送信して、時間変調又は位置変調をサポートすることができるが、最高でUWBパルス帯域幅の逆数までのレートで送信することができる。このようにして、制御チャネルは、比較的低電力で、制御チャネルのUWBスペクトルの対域内部分を占め得る基準信号及び/又はクロック信号のCW送信を妨げずに、UWBスペクトルにわたり拡散することができる。   In a further example, control channel data can be transmitted via ultra wideband (UWB) signaling. Control channel data generates radio energy at specific time intervals, occupies more bandwidth via pulse position or time modulation, encodes the polarity or amplitude of UWB pulses, and / or is orthogonal It can be transmitted by using a pulse. In particular, UWB pulses can be transmitted at a relatively low pulse rate to support time modulation or position modulation, but can be transmitted at rates up to the reciprocal of the UWB pulse bandwidth. In this way, the control channel can be spread over the UWB spectrum with relatively low power and without interfering with the CW transmission of the reference and / or clock signals that may occupy the in-band portion of the control channel's UWB spectrum. .

ここで、図19Hを参照すると、送信機の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図1980が示されている。特に、送信機1982は、例えば、図19Cと併せて提示された送受信機1933等の送受信機内の受信機1981及びデジタル制御チャネルプロセッサ1995と併用されて示される。示されるように、送信機1982は、アナログフロントエンド1986、クロック信号生成器1989、局部発信器1992、ミキサ1996、及び送信機フロントエンド1984を含む。   Referring now to FIG. 19H, a block diagram 1980 illustrating an example non-limiting embodiment of a transmitter is shown. In particular, transmitter 1982 is shown in combination with receiver 1981 and digital control channel processor 1995 in a transceiver, such as, for example, transceiver 1933 presented in conjunction with FIG. 19C. As shown, transmitter 1982 includes analog front end 1986, clock signal generator 1989, local oscillator 1992, mixer 1996, and transmitter front end 1984.

第1の搬送周波数における、増幅された第1の変調信号は、基準信号、制御チャネル、及び/又はクロック信号と一緒に、増幅器1938からアナログフロントエンド1986に結合される。アナログフロントエンド1986は、1つ又は複数のフィルタ又は他の周波数選択を含み、制御チャネル信号1987、クロック基準信号1978、パイロット信号1991、及び1つ又は複数の選択されたチャネル信号1994を分離する。   The amplified first modulated signal at the first carrier frequency is coupled from the amplifier 1938 to the analog front end 1986 along with the reference signal, control channel, and / or clock signal. Analog front end 1986 includes one or more filters or other frequency selections and separates control channel signal 1987, clock reference signal 1978, pilot signal 1991, and one or more selected channel signals 1994.

デジタル制御チャネルプロセッサ1995は、デジタル信号処理を制御チャネルに対して実行して、制御チャネル信号1987からデジタル制御チャネルデータの復調等を介して命令を復元する。クロック信号生成器1989は、クロック基準信号1978からクロック信号1990を生成して、デジタル制御チャネルプロセッサ1995によるデジタル制御チャネル処理のタイミングを同期させる。クロック基準信号1978が正弦波である実施形態では、クロック信号生成器1989は、増幅及び制限を提供して、正弦波から従来のクロック信号又は他のタイミング信号を生成することができる。クロック基準信号1978が、パイロット信号又は他の搬送波の基準の変調等の変調された搬送波信号である実施形態では、クロック信号生成器1989は、従来のクロック信号又は他のタイミング信号を生成する復調を提供することができる。   The digital control channel processor 1995 performs digital signal processing on the control channel to restore instructions from the control channel signal 1987, such as through demodulation of the digital control channel data. The clock signal generator 1989 generates a clock signal 1990 from the clock reference signal 1978 to synchronize the timing of digital control channel processing by the digital control channel processor 1995. In embodiments where the clock reference signal 1978 is a sine wave, the clock signal generator 1989 can provide amplification and limiting to generate a conventional clock signal or other timing signal from the sine wave. In embodiments where the clock reference signal 1978 is a modulated carrier signal, such as a pilot signal or other carrier reference modulation, the clock signal generator 1989 performs demodulation to produce a conventional clock signal or other timing signal. Can be provided.

様々な実施形態では、制御チャネル信号1987は、パイロット信号1991及びクロック基準1988とは別個の周波数範囲内のデジタル変調信号であるか、又はパイロット信号1991の変調としてのものであり得る。動作に当たり、デジタル制御チャネルプロセッサ1995は、制御チャネル信号1987の復調を提供して、そこに含まれる命令を抽出し、制御信号1993を生成する。特に、制御チャネルを介して受信した命令に応答してデジタル制御チャネルプロセッサ1995により生成される制御信号1993は、特定のチャネル信号1994の選択に使用することができ、対応するパイロット信号1991及び/又はクロック基準1988は、無線インターフェース1811を介して送信するためにチャネル信号1994の周波数を変換するのに使用される。制御チャネル信号1987がパイロット信号1991の変調を介して命令を搬送する状況では、示されるようにアナログフロントエンド1986ではなく、デジタル制御チャネルプロセッサ1995を介してパイロット信号1991を抽出し得ることに留意されたい。   In various embodiments, the control channel signal 1987 can be a digitally modulated signal in a frequency range that is separate from the pilot signal 1991 and the clock reference 1988, or as a modulation of the pilot signal 1991. In operation, the digital control channel processor 1995 provides demodulation of the control channel signal 1987 to extract the instructions contained therein and generate the control signal 1993. In particular, the control signal 1993 generated by the digital control channel processor 1995 in response to a command received via the control channel can be used to select a particular channel signal 1994 and the corresponding pilot signal 1991 and / or Clock reference 1988 is used to convert the frequency of channel signal 1994 for transmission over wireless interface 1811. It is noted that in situations where the control channel signal 1987 carries instructions via modulation of the pilot signal 1991, the pilot signal 1991 may be extracted via the digital control channel processor 1995 rather than the analog front end 1986 as shown. I want.

デジタル制御チャネルプロセッサ1995は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピューター、中央演算処理装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブル論理デバイス、状態機械、論理回路、デジタル回路、アナログ/デジタル変換器、デジタル/アナログ変換器、及び/又は回路及び/又は動作命令のハードコーディングに基づいて信号(アナログ及び/又はデジタル)を操作する任意のデバイス等の処理モジュールを介して実施し得る。処理モジュールは、メモリ及び/若しくは集積メモリ素子であり得、又はメモリ及び/若しくは集積メモリ素子を更に含み得、メモリ及び/又は集積メモリ素子は、単一のメモリデバイス、複数のメモリデバイス、並びに/又は別の処理モジュール、モジュール、処理回路、及び/若しくは処理ユニットの組み込み回路であり得る。そのようなメモリデバイスは、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、及び/又はデジタル情報を記憶する任意のデバイスであり得る。なお、処理モジュールが2つ以上の処理デバイスを含む場合、処理デバイスは、集中して配置され得(例えば、有線及び/又は無線バス構造を介して一緒に直接結合される)、又は分散して配置され得る(例えば、ローカルエリアネットワーク及び/又は広域ネットワークを介した間接的な結合を介したクラウド計算)ことに留意されたい。更に、対応する動作命令を記憶したメモリ及び/又はメモリ素子がマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピューター、中央演算処理装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブル論理デバイス、状態機械、論理回路、デジタル回路、アナログ/デジタル変換器、デジタル/アナログ変換器、又は他のデバイス内に組み込まれ得、又は外部にあり得ることに留意されたい。更に、本明細書に記載されるステップ及び/又は機能の少なくとも幾つかに対応するハードコードされた命令及び/又は動作命令をメモリ素子が記憶し得、処理モジュールが実行し、そのようなメモリデバイス又はメモリ素子が製品として実施され得ることに留意されたい。   Digital control channel processor 1995 is a microprocessor, microcontroller, digital signal processor, microcomputer, central processing unit, field programmable gate array, programmable logic device, state machine, logic circuit, digital circuit, analog / digital converter, digital It may be implemented via a processing module such as an analog / analog converter and / or any device that manipulates signals (analog and / or digital) based on hard coding of circuits and / or operating instructions. The processing module may be a memory and / or integrated memory element, or may further include a memory and / or integrated memory element, where the memory and / or integrated memory element is a single memory device, a plurality of memory devices, and / or Or it may be another processing module, a module, a processing circuit, and / or an embedded circuit of a processing unit. Such a memory device can be read-only memory, random access memory, volatile memory, non-volatile memory, static memory, dynamic memory, flash memory, cache memory, and / or any device that stores digital information. It should be noted that if the processing module includes more than one processing device, the processing devices may be centrally located (eg, directly coupled together via a wired and / or wireless bus structure) or distributed. Note that it may be deployed (eg, cloud computing via indirect coupling via a local area network and / or a wide area network). Furthermore, the memory and / or memory element storing the corresponding operation instructions are a microprocessor, microcontroller, digital signal processor, microcomputer, central processing unit, field programmable gate array, programmable logic device, state machine, logic circuit, digital It should be noted that it may be incorporated in a circuit, analog / digital converter, digital / analog converter, or other device, or may be external. Further, a memory element may store hard-coded instructions and / or operational instructions corresponding to at least some of the steps and / or functions described herein, such that a processing module executes the memory device. Note also that the memory element may be implemented as a product.

局部発信器1992は、パイロット信号1991を利用して局部発信器信号1997を生成して、周波数変換プロセス中の歪みを低減する。様々な実施形態では、パイロット信号1991は、局部発信器信号1997の正確な周波数及び位相にあり、分散アンテナシステムのスペクトル内の配置に関連する搬送周波数におけるチャネル信号1994を、固定又はモバイル通信デバイスに送信するために、元/ネイティブのスペクトルセグメントに変換するのに適切な周波数及び位相における局部発信器信号1997を生成する。この場合、局部発信器1992は、バンドパスフィルタリング及び/又は他の信号調整を利用して、パイロット信号1991の周波数及び位相を保持する正弦波局部発信器信号1997を生成することができる。他の実施形態では、パイロット信号1991は、局部発信器信号1997の導出に使用することができる周波数及び位相を有する。この場合、局部発信器1992は、パイロット信号1991に基づいて周波数分割、周波数多重化、又は他の周波数合成を利用して、固定又はモバイル通信デバイスへの送信のために、分散アンテナシステムのスペクトル内の配置に関連する搬送周波数におけるチャネル信号1994を元/ネイティブのスペクトルセグメントに変換するのに適切な周波数及び位相の局部発信器信号1997を生成する。   The local oscillator 1992 uses the pilot signal 1991 to generate the local oscillator signal 1997 to reduce distortion during the frequency conversion process. In various embodiments, the pilot signal 1991 is at the exact frequency and phase of the local oscillator signal 1997, and the channel signal 1994 at the carrier frequency associated with the placement in the spectrum of the distributed antenna system is transmitted to the fixed or mobile communication device. For transmission, a local oscillator signal 1997 is generated at the appropriate frequency and phase to convert to the original / native spectral segment. In this case, the local oscillator 1992 can utilize bandpass filtering and / or other signal conditioning to generate a sinusoidal local oscillator signal 1997 that preserves the frequency and phase of the pilot signal 1991. In other embodiments, the pilot signal 1991 has a frequency and phase that can be used to derive the local oscillator signal 1997. In this case, the local oscillator 1992 uses frequency division, frequency multiplexing, or other frequency synthesis based on the pilot signal 1991 to transmit in the spectrum of the distributed antenna system for transmission to a fixed or mobile communication device. A local oscillator signal 1997 of the appropriate frequency and phase is generated to convert the channel signal 1994 at the carrier frequency associated with the location of the signal into original / native spectral segments.

ミキサ1996は、局部発信器信号1997に基づいて動作して、チャネル信号1994の周波数をシフトして、対応する元/ネイティブのスペクトルセグメントの周波数変換チャネル信号1998を生成する。1つのミキシング段階が示されるが、複数のミキシング段階を利用して、チャネル信号をベースバンド及び/又は全周波数変換の一環として1つ又は複数の中間周波数にシフトすることができる。送信機(Xmtr)フロントエンド1984は、電力増幅器及びインピーダンス整合を含み、アンテナ1824等の1つ又は複数のアンテナを介して自由空間無線信号として周波数変換チャネル信号1998を通信ノード1804B〜Eの範囲内の1つ又は複数のモバイル又は固定通信デバイスに無線送信する。   The mixer 1996 operates based on the local oscillator signal 1997 to shift the frequency of the channel signal 1994 to generate a frequency converted channel signal 1998 of the corresponding original / native spectral segment. Although one mixing stage is shown, multiple mixing stages can be utilized to shift the channel signal to one or more intermediate frequencies as part of the baseband and / or full frequency conversion. The transmitter (Xmtr) front end 1984 includes a power amplifier and impedance matching, and passes the frequency converted channel signal 1998 as a free space radio signal through one or more antennas such as antenna 1824 within communication nodes 1804B-E. Wirelessly transmit to one or more mobile or fixed communication devices.

ここで、図19Iを参照すると、受信機の一例の非限定的な実施形態を示すブロック図1985が示されている。特に、受信機1981は、例えば、図19Cと併せて提示された送受信機1933等の送受信機内の送信機1982及びデジタル制御チャネルプロセッサ1995と併用されて示されている。示されるように、受信機1981は、アナログ受信機(RCVR)フロントエンド1983、局部発信器1992、及びミキサ1996を含む。デジタル制御チャネルプロセッサ1995は、制御チャネルからの命令の制御下で動作して、パイロット信号1991、制御チャネル信号1987、及びクロック基準信号1978を生成する。   Referring now to FIG. 19I, a block diagram 1985 illustrating an example non-limiting embodiment of a receiver is shown. In particular, the receiver 1981 is shown in combination with a transmitter 1982 and a digital control channel processor 1995 in a transceiver such as, for example, the transceiver 1933 presented in conjunction with FIG. 19C. As shown, receiver 1981 includes an analog receiver (RCVR) front end 1983, local oscillator 1992, and mixer 1996. The digital control channel processor 1995 operates under the control of instructions from the control channel and generates a pilot signal 1991, a control channel signal 1987, and a clock reference signal 1978.

制御チャネルを介して受信した命令に応答してデジタル制御チャネルプロセッサ1995により生成される制御信号1993は、特定のチャネル信号1994の選択に使用することができ、対応するパイロット信号1991及び/又はクロック基準1988は、無線インターフェース1811を介して受信するためにチャネル信号1994の周波数を変換するのに使用される。アナログ受信機フロントエンド1983は、低ノイズ増幅器及び1つ又は複数のフィルタ又は他の周波数選択を含み、制御信号1993の制御下で1つ又は複数の選択されたチャネル信号1994を受信する。   A control signal 1993 generated by the digital control channel processor 1995 in response to a command received via the control channel can be used to select a particular channel signal 1994, and a corresponding pilot signal 1991 and / or clock reference. 1988 is used to convert the frequency of the channel signal 1994 for reception via the wireless interface 1811. The analog receiver front end 1983 includes a low noise amplifier and one or more filters or other frequency selections and receives one or more selected channel signals 1994 under the control of the control signal 1993.

局部発信器1992は、パイロット信号1991を利用して局部発信器信号1997を生成し、周波数変換プロセス中の歪みを低減する。様々な実施形態では、局部発信器は、パイロット信号1991に基づいて、バンドパスフィルタリング及び/又は他の信号調整、周波数分割、周波数多重化、又は他の周波数合成を利用して、他の通信ノード1804A〜Eに送信するために、チャネル信号1994、パイロット信号1991、制御チャネル信号1987、及びクロック基準信号1978を分散アンテナシステムのスペクトルに周波数変換するのに適切な周波数及び位相の局部発信器信号1997を生成する。特に、ミキサ1996は、局部発信器信号1997に基づいて動作して、チャネル信号1994の周波数をシフトさせ、増幅して送受信機1936Aを介した通信ノード1804Aに再送信するために増幅器1938、送受信機1936Aに結合し、又は処理のためにマイクロ基地局1802等の基地局に更に再送信するために上流通信ノード1804B〜Eに結合するのに望ましい、分散アンテナシステムのスペクトルスペクトルセグメント内の配置の周波数変換チャネル信号1998を生成する。ここでも、1つのミキシング段階が示されるが、複数のミキシング段階を利用して、チャネル信号をベースバンド及び/又は全周波数変換の一環として1つ又は複数の中間周波数にシフトすることができる。   The local oscillator 1992 uses the pilot signal 1991 to generate the local oscillator signal 1997 to reduce distortion during the frequency conversion process. In various embodiments, the local oscillator may utilize other communication nodes based on the pilot signal 1991 using bandpass filtering and / or other signal conditioning, frequency division, frequency multiplexing, or other frequency synthesis. A local oscillator signal 1997 of appropriate frequency and phase to frequency convert the channel signal 1994, pilot signal 1991, control channel signal 1987, and clock reference signal 1978 to the spectrum of the distributed antenna system for transmission to 1804A-E. Is generated. In particular, the mixer 1996 operates based on the local oscillator signal 1997 to shift, amplify and retransmit the frequency of the channel signal 1994 to the communication node 1804A via the transceiver 1936A. The frequency of the arrangement within the spectral spectrum segment of the distributed antenna system that is desirable to couple to 1936A or to upstream communication nodes 1804B-E for further retransmission to a base station such as micro base station 1802 for processing. A conversion channel signal 1998 is generated. Again, although one mixing stage is shown, multiple mixing stages can be utilized to shift the channel signal to one or more intermediate frequencies as part of the baseband and / or full frequency conversion.

ここで、図20A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結合デバイスの一例の非限定的な実施形態のブロック図2000が示されている。特に、送信デバイスから第1のデータを搬送するRF信号2012を受信する受信部2010を含む結合デバイスが示される。磁気カプラ2002は、伝送媒体2006の外面により結合されて、伝送媒体2006に沿って長手方向に伝搬する導波される電磁波2008としてRF信号2012を伝送媒体2006に磁気的に結合する。伝送媒体2006は、磁気カプラ2002の片側でのみ示されているが、伝送媒体2006が磁気カプラ2002の2面を横切り得ることに留意されたい。特に示されていないが、この場合、導波される電磁波2008と同様に、導波は、磁気カプラ2002の逆側から伝送媒体2006において逆方向において送出することができる。   Referring now to FIG. 20A, illustrated is a block diagram 2000 of an example non-limiting embodiment of a coupling device in accordance with various aspects described herein. In particular, a coupling device is shown that includes a receiver 2010 that receives an RF signal 2012 carrying first data from a transmitting device. The magnetic coupler 2002 is coupled by the outer surface of the transmission medium 2006 and magnetically couples the RF signal 2012 to the transmission medium 2006 as a guided electromagnetic wave 2008 propagating in the longitudinal direction along the transmission medium 2006. Note that although the transmission medium 2006 is shown only on one side of the magnetic coupler 2002, the transmission medium 2006 can traverse two sides of the magnetic coupler 2002. Although not specifically shown, in this case, similarly to the guided electromagnetic wave 2008, the guided wave can be transmitted in the reverse direction in the transmission medium 2006 from the opposite side of the magnetic coupler 2002.

実施形態では、伝送媒体2006は、絶縁ワイヤ、ケーブル、又は非絶縁ワイヤ等のワイヤである。しかし、伝送媒体2006は、上述した任意の伝送媒体125を含むことができる。   In embodiments, the transmission medium 2006 is a wire such as an insulated wire, cable, or non-insulated wire. However, the transmission medium 2006 can include any of the transmission media 125 described above.

示される実施形態では、磁気カプラ2002は、HE11モード、TM00モード若しくは他のTM0mモード、及び/又は1つ若しくは複数の他のモードを介して伝送媒体に沿って伝搬する導波される電磁波2008を送出する矩形キャビティ共振器を含む。キャビティ共振器は、異なる周波数で共振し、例えばTE10モードに従って電場及び電場を生成することができるが、キャビティ共振器の特定の構成及びRF信号2012の周波数に基づいて異なるモードを生成することもできる。特に、受信部2010は、同軸コネクタと、キャビティ共振器内でRF信号2012を放射するキャビティ共振器(特に示されず)内のアンテナとを含むことができる。代替では、受信部は、キャビティ共振器の内部に導波される電磁波としてRF信号2012を導波する中空導波路等の導波路又は誘電体スタブ等の誘電体導波路を含むことができる。受信部は、円柱形を有するものとして示されているが、特に受信部2010が導波路として実施される状況では、他の形状も同様に可能である。 In the illustrated embodiment, the magnetic coupler 2002 is guided to propagate along the transmission medium via HE 11 mode, TM 00 mode or other TM 0m mode, and / or one or more other modes. A rectangular cavity resonator that emits electromagnetic waves 2008 is included. Cavity resonators can resonate at different frequencies and generate electric and electric fields according to, for example, TE 10 modes, but can also generate different modes based on the particular configuration of the cavity resonator and the frequency of the RF signal 2012. it can. In particular, the receiver 2010 may include a coaxial connector and an antenna in a cavity resonator (not specifically shown) that radiates an RF signal 2012 within the cavity resonator. Alternatively, the receiver may include a waveguide such as a hollow waveguide that guides the RF signal 2012 as an electromagnetic wave guided inside the cavity resonator, or a dielectric waveguide such as a dielectric stub. Although the receiver is shown as having a cylindrical shape, other shapes are possible as well, particularly in situations where the receiver 2010 is implemented as a waveguide.

上記に提示された例と共に、キャビティ共振器は、例えば、導波される電磁波2008を、磁気結合を介して伝送媒体2006上に誘導する共振周波数又はその近くの定在波を介してH場(磁場)を生成することにより、RF信号2012に応答する。特定の実施形態では、キャビティ共振器は、RF信号2012の搬送周波数のわずかに上又はRF信号2012に存在する様々な周波数の幾つか若しくは全ての上である遮断周波数を有する方形導波路の一部から構築される。RF信号2012の搬送周波数が3GHzである例を考える。TE10モード又はキャビティ共振器の他のモードに対応する遮断周波数は、3.01GHz〜3.5GHzの範囲内であり得る − キャビティ共振器を共振器の電磁モードの遮断のわずかに下で動作させる。他の実施形態では、遮断周波数の上の周波数を利用することもできることに留意されたい。   Along with the example presented above, the cavity resonator can be used, for example, in the H field (through a standing wave near or at a resonant frequency that induces guided electromagnetic wave 2008 on the transmission medium 2006 via magnetic coupling. Responsive to the RF signal 2012 by generating a magnetic field. In certain embodiments, the cavity resonator is part of a rectangular waveguide having a cutoff frequency that is slightly above the carrier frequency of the RF signal 2012 or some or all of the various frequencies present in the RF signal 2012. Built from. Consider an example where the carrier frequency of the RF signal 2012 is 3 GHz. The cut-off frequency corresponding to the TE10 mode or other modes of the cavity resonator may be in the range of 3.01 GHz to 3.5 GHz-operating the cavity resonator slightly below the cut-off of the electromagnetic mode of the resonator. Note that in other embodiments, frequencies above the cut-off frequency may be utilized.

上記の本開示は、導波2008を伝送媒体2006に送出する送信機としての電磁結合デバイスの動作に焦点を当てたが、同じカプラ設計は、例えば、リモート送信デバイスによって送信された導波を伝送媒体2006から抽出した受信機として使用することができる。この動作モードでは、磁気カプラ2002は、導波される電磁波2008の一部を磁気的に分離し、伝送媒体2006の外面によって結合され、伝送媒体2006に沿って長手方向に伝搬する第1のデータを送信デバイスから電磁波に搬送する。受信部2010は、電磁波を受信し、それを受信機又は送信機等のデバイスに提供する。   Although the present disclosure above has focused on the operation of an electromagnetic coupling device as a transmitter that delivers a wave guide 2008 to a transmission medium 2006, the same coupler design, for example, transmits a wave guide transmitted by a remote transmission device. It can be used as a receiver extracted from the medium 2006. In this operation mode, the magnetic coupler 2002 magnetically separates a part of the guided electromagnetic wave 2008, is coupled by the outer surface of the transmission medium 2006, and propagates in the longitudinal direction along the transmission medium 2006. From the transmitting device to the electromagnetic waves. The receiving unit 2010 receives an electromagnetic wave and provides it to a device such as a receiver or a transmitter.

更に、上記説明は、RF信号2012の搬送周波数の上である遮断周波数を有するものとしての磁気カプラの動作に焦点を当てたが、他の設計では、磁気カプラは、使用される1つ又は複数の導波モード、磁気カプラ2002及び伝送媒体2006の特性、結合デバイスが送信、受信、又は両方に使用されるかどうか及び/又は他の要因に応じて、RF信号2012の搬送周波数以下の遮断周波数で動作することができる。   Furthermore, while the above description has focused on the operation of a magnetic coupler as having a cutoff frequency that is above the carrier frequency of the RF signal 2012, in other designs, the magnetic coupler is one or more used. The cut-off frequency below the carrier frequency of the RF signal 2012, depending on the waveguide mode of the RF, the characteristics of the magnetic coupler 2002 and the transmission medium 2006, whether the coupling device is used for transmission, reception, or both and / or other factors. Can work with.

磁気カプラは、矩形キャビティ共振器として説明され示されたが、円筒形キャビティ共振器又は別の形状のキャビティ共振器等の他の構成のキャビティ共振器を利用することもできる。加えて又は代替として、磁気カプラは、螺旋コイル共振器又は他の誘導共振器等の誘導共振器、容量共振器、又は他の磁気結合デバイスを含むことができる。   Although the magnetic coupler has been described and shown as a rectangular cavity resonator, other configurations of cavity resonators such as cylindrical cavity resonators or other shaped cavity resonators may be utilized. Additionally or alternatively, the magnetic coupler can include an inductive resonator such as a helical coil resonator or other inductive resonator, a capacitive resonator, or other magnetic coupling device.

示される実施形態では、結合デバイスは、磁気カプラ2002を覆い、伝送媒体2006の一部を磁気カプラ2002に固定する蓋、カバー、又は他の筐体等のキャップを含む。加えて、キャップは、単独で又は誘電部2004と組み合わせて動作して、磁気カプラ2002からの放射を低減する反射板2014を更に含む。反射板2014は、金属若しくは他の電導材料で構築することができ、又は金属面若しくは電導面を有することができる。反射板2014は矩形を有するものとして示されているが、特に磁気カプラ2002が異なる形状であるか、又は異なる形状の搭載フランジを含み、且つ/又は誘電部2004が異なる形状である状況において、他の形状も可能である。   In the illustrated embodiment, the coupling device includes a cap, such as a lid, cover, or other housing that covers the magnetic coupler 2002 and secures a portion of the transmission medium 2006 to the magnetic coupler 2002. In addition, the cap further includes a reflector 2014 that operates alone or in combination with the dielectric portion 2004 to reduce radiation from the magnetic coupler 2002. The reflector 2014 can be constructed of metal or other conductive material, or can have a metal or conductive surface. The reflector 2014 is shown as having a rectangular shape, but especially in situations where the magnetic coupler 2002 has a different shape or includes differently shaped mounting flanges and / or the dielectric portion 2004 has a different shape. Other shapes are possible.

示されるように、誘電部2004は、伝送媒体2006を磁気カプラ2002に固定するスロットを含む。誘電部2004は、示されている向きにおいて磁気カプラ2002から誘電部2004を通して上方への場の伝送を促進するように位置合わせされたセルラー構造を有するセルラー誘電体等の誘電体材料で構築することができる − 反射板2014によって下方に反射し、誘電部2004を通って磁気結合2002に向ける。示される実施形態では、反射板2014は、誘電部2004を移動する際、RF信号2012の波長の略半分に対応する距離だけ磁気カプラ2002から離間される。本明細書で使用される場合、波長の略半分は、λ/2の+/−10%の範囲内の値に対応する。このようにして、反射板2014によって磁気結合2002の上面に反射された磁場の位相は、この時点で磁気結合により生成された磁場の位相から略1波長である。このようにして、生成された磁場及び反射された磁場は、建設的に加算して、所望のモードを介して導波される電磁波としてRF信号を伝送媒体2006に更に結合させる。   As shown, the dielectric portion 2004 includes a slot that secures the transmission medium 2006 to the magnetic coupler 2002. The dielectric portion 2004 is constructed of a dielectric material such as a cellular dielectric having a cellular structure aligned to facilitate upward field transmission from the magnetic coupler 2002 through the dielectric portion 2004 in the orientation shown. -Reflected downward by the reflector 2014 and directed to the magnetic coupling 2002 through the dielectric 2004. In the embodiment shown, the reflector 2014 is separated from the magnetic coupler 2002 by a distance corresponding to approximately half the wavelength of the RF signal 2012 when moving through the dielectric portion 2004. As used herein, approximately half of the wavelength corresponds to a value in the range of +/− 10% of λ / 2. Thus, the phase of the magnetic field reflected by the reflector 2014 on the upper surface of the magnetic coupling 2002 is approximately one wavelength from the phase of the magnetic field generated by the magnetic coupling at this time. In this way, the generated magnetic field and the reflected magnetic field are constructively added to further couple the RF signal to the transmission medium 2006 as an electromagnetic wave guided through the desired mode.

Teflon又は他の誘電体等の他の誘電体材料が誘電部2004の構築に同様に使用可能であることに留意されたい。しかし、所与の共振周波数において、異なる材料での伝搬速度の違いを所与として、誘電体材料の選択がカプラの寸法、特に誘電部2004の厚さに影響し得ることに留意されたい。キャップは、矩形を有するものとして示されているが、特に、磁気カプラ2002が異なる形状であるか又は異なる形状の搭載フランジを含む状況では、他の形状も可能である。   Note that other dielectric materials, such as Teflon or other dielectrics, can be used in the construction of the dielectric portion 2004 as well. However, it should be noted that at a given resonant frequency, the choice of dielectric material can affect the dimensions of the coupler, in particular the thickness of the dielectric 2004, given the difference in propagation speeds for different materials. Although the cap is shown as having a rectangular shape, other shapes are possible, particularly in situations where the magnetic coupler 2002 is of a different shape or includes a differently shaped mounting flange.

更に、特定のカプラ構成が示されているが、他の構成も同様に可能である。例えば、磁気カプラ2002と反射板2014との間の距離が全波長であり、誘電部2004が、ワイヤの中心から反射板2014及び磁気カプラ2002の両方への距離が波長の略半分であるような中間点において伝送媒体2006を支持する実施形態を考える。この設計では、エネルギー「ヌル」は、ワイヤの長手軸に沿って誘電体の中央に配置される。この効果により、より多くのエネルギーが、放散する導体の中心ではなく、伝搬するワイヤ及び/又は絶縁外被(存在する場合)の表面に配置される。ワイヤの上部のエネルギーは、ワイヤの下部のエネルギーと位相外である − 伝送媒体2006に沿ったHE11モード、TM00モード若しくは他のTM0mモード、及び/又は1つ若しくは複数の他のモードの導波される波動伝搬を支持する。この場合、ワイヤの直径は、カプラの動作周波数において有利なエネルギー分布を生成するのに十分な − 例えば、十分なエネルギーがワイヤの上部領域及び下部領域に生成されて、所望の伝搬モードをサポートするような − サイズのものでなければならない。1cm以上の直径の絶縁ワイヤ等のワイヤと併用されるそのような設計により、5GHz以下の周波数をサポートすることができるが、他の周波数及び/又はワイヤサイズ及び構成も同様に可能であることに留意されたい。 Furthermore, although a specific coupler configuration is shown, other configurations are possible as well. For example, the distance between the magnetic coupler 2002 and the reflecting plate 2014 is the full wavelength, and the dielectric portion 2004 is such that the distance from the center of the wire to both the reflecting plate 2014 and the magnetic coupler 2002 is approximately half the wavelength. Consider an embodiment that supports transmission medium 2006 at an intermediate point. In this design, the energy “null” is placed in the middle of the dielectric along the longitudinal axis of the wire. This effect places more energy on the surface of the propagating wire and / or insulation jacket (if present) rather than the center of the dissipating conductor. The energy at the top of the wire is out of phase with the energy at the bottom of the wire--the HE 11 mode, TM 00 mode or other TM 0m mode along the transmission medium 2006, and / or one or more other modes. Supports wave propagation to be guided. In this case, the diameter of the wire is sufficient to generate an advantageous energy distribution at the operating frequency of the coupler—for example, sufficient energy is generated in the upper and lower regions of the wire to support the desired propagation mode. -Must be of size. Such designs used in conjunction with wires such as insulated wires with a diameter of 1 cm or more can support frequencies below 5 GHz, but other frequencies and / or wire sizes and configurations are possible as well. Please keep in mind.

ここで、図20B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電磁場分布の一例の非限定的な実施形態のグラフ図2020が示されている。特に、磁気カプラ2002又は他の磁気結合デバイスを含む結合デバイス2022を含む送信デバイスの電磁分布が二次元で提示されている。結合デバイス2022は、伝送媒体2006の外面に沿った導波として伝搬するように電磁波を伝送媒体2006に結合する。   Referring now to FIG. 20B, a graphical illustration 2020 of an example non-limiting embodiment of an electromagnetic field distribution in accordance with various aspects described herein is shown. In particular, the electromagnetic distribution of a transmitting device including a coupling device 2022 including a magnetic coupler 2002 or other magnetic coupling device is presented in two dimensions. The coupling device 2022 couples electromagnetic waves to the transmission medium 2006 so as to propagate as a wave guide along the outer surface of the transmission medium 2006.

結合デバイス2022は、伝送媒体2006の表面に結合し、且つ/又は他に導波される対称モード及び/又は少なくとも1つの非対称モードを介して伝搬する導波される電磁波を形成する。導波の図表現は、単に導波の結合及び伝搬の例を示すために提示される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、結合デバイス2022の設計及び/又は構成、伝送媒体2006の寸法及び組成、並びに伝送媒体2006の表面特性及び周囲環境の電磁特性等に応じて様々であり得る。   The coupling device 2022 couples to the surface of the transmission medium 2006 and / or forms a guided electromagnetic wave that propagates through other guided wave modes and / or at least one asymmetric mode. It should be noted that the graphical representation of the wave guide is presented only to illustrate examples of wave guide coupling and propagation. The actual electric and magnetic fields generated as a result of such wave propagation are the frequency utilized, the design and / or configuration of the coupling device 2022, the dimensions and composition of the transmission medium 2006, and the surface characteristics and surroundings of the transmission medium 2006. It may vary depending on the electromagnetic characteristics of the environment.

ここで、図20C、図20D、図20E、及び図20F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結合デバイス構成要素の一例の非限定的な実施形態に対応する絵図2030、2040、2050、及び2060が示されている。   Referring now to FIGS. 20C, 20D, 20E, and 20F, pictorial views 2030, 2040 corresponding to an example non-limiting embodiment of a coupling device component in accordance with various aspects described herein. , 2050, and 2060 are shown.

図20Cを考慮すると、電磁場をキャビティ内で放射するスタブアンテナ2036を含む矩形キャビティ共振器2032が示される。キャビティ共振器は、誘電部及び反射板を含むキャップを取り付けるための10個の搭載穴を含む矩形搭載フランジ2034も含む。   Considering FIG. 20C, a rectangular cavity resonator 2032 is shown that includes a stub antenna 2036 that radiates an electromagnetic field within the cavity. The cavity resonator also includes a rectangular mounting flange 2034 that includes ten mounting holes for mounting a cap including a dielectric and a reflector.

図20Dを考慮すると、矩形キャビティ共振器2042と、絶縁ワイヤ又は裸のワイヤ等の伝送媒体125を保持するためにキャップ誘電部2044の全長に延びるスロットを含むTeflonキャップ誘電部2044とを含む結合デバイスが示される。示されるように、キャップは、反射板を取り外されている。誘電部2044及び反射板は、搭載ボルトを介して矩形キャビティ共振器2042に固定可能である。   20D, a coupling device that includes a rectangular cavity resonator 2042 and a Teflon cap dielectric 2044 that includes a slot that extends the entire length of the cap dielectric 2044 to hold a transmission medium 125, such as an insulated wire or a bare wire. Is shown. As shown, the cap has the reflector removed. The dielectric portion 2044 and the reflection plate can be fixed to the rectangular cavity resonator 2042 via a mounting bolt.

図20Eを考慮すると、例えば、矩形キャビティ共振器2042及び誘電部2044と併せて使用される反射板2052が示される。反射板2052は、アルミニウム合金又は他の導電金属等の金属で構築されて、磁気カプラからの不要な放射を低減し、伝送媒体1806への結合を改善する。示されるように、反射板2052は、矩形キャビティ共振器1922及びTeflonキャップ1924の同様の搭載穴と嵌合する10個の搭載穴を含む。   Considering FIG. 20E, for example, a reflector 2052 used in conjunction with a rectangular cavity resonator 2042 and a dielectric 2044 is shown. Reflector 2052 is constructed of a metal such as an aluminum alloy or other conductive metal to reduce unwanted radiation from the magnetic coupler and improve coupling to transmission medium 1806. As shown, reflector 2052 includes ten mounting holes that mate with similar mounting holes in rectangular cavity resonator 1922 and Teflon cap 1924.

図20Fを考慮すると、送受信用の同軸インターフェースポートを有する矩形キャビティ共振器2062と、円筒形誘電部2064及び上部反射板2066に結合するための円形搭載フランジとを含む結合デバイスが示される。円筒形誘電部2064は、絶縁ワイヤ又は裸のワイヤ等の伝送媒体125を保持するための円筒形誘電部2064の全長を通って延びるスロットを含む。示されるように、円筒形誘電部2064は、搭載ボルトを介して矩形キャビティ共振器2062に固定される。   Considering FIG. 20F, a coupling device is shown that includes a rectangular cavity resonator 2062 having a coaxial interface port for transmission and reception and a circular mounting flange for coupling to a cylindrical dielectric 2064 and an upper reflector 2066. The cylindrical dielectric portion 2064 includes a slot that extends through the entire length of the cylindrical dielectric portion 2064 to hold a transmission medium 125 such as an insulated wire or a bare wire. As shown, the cylindrical dielectric 2064 is secured to the rectangular cavity resonator 2062 via mounting bolts.

ここで、図20Gを参照すると、方法の一例の非限定的な実施形態の流れ図を示す。特に、図1〜図19及び図20A〜図20Fと併せて提示される1つ又は複数の機能及び特徴と併用される方法が提示されている。ステップ2072は、第1のデータを搬送する第1の電磁波を受信することを含む。ステップ2074は、キャビティ共振器を介して、ワイヤの外面によって結合される導波される電磁波として第1の電磁波をワイヤに送出することを含み、誘電部は、キャビティ共振器に隣接してワイヤを固定し、反射板は、キャビティ共振器からの電磁放射を低減する。   Referring now to FIG. 20G, a flowchart of an example non-limiting embodiment of a method is shown. In particular, methods are presented for use with one or more functions and features presented in conjunction with FIGS. 1-19 and 20A-20F. Step 2072 includes receiving a first electromagnetic wave carrying first data. Step 2074 includes delivering a first electromagnetic wave to the wire as a guided electromagnetic wave coupled by the outer surface of the wire through the cavity resonator, and the dielectric portion causes the wire to be adjacent to the cavity resonator. Fixed, the reflector reduces electromagnetic radiation from the cavity resonator.

様々な実施形態では、キャビティ共振器は、キャビティ共振器の遮断周波数未満で動作し、導波される電磁波を、磁気結合を介して伝送媒体上に誘導する磁場を生成することにより、無線周波数信号に更に応答する。信号は、キャビティ共振器内で信号を磁気的に放射して、伝送媒体の外面上に導波される電磁波を誘導するキャビティ共振器のアンテナに供給される電気信号を含むことができる。   In various embodiments, the cavity resonator operates below the cutoff frequency of the cavity resonator and generates a magnetic field that induces guided electromagnetic waves onto the transmission medium via magnetic coupling, thereby generating a radio frequency signal. Respond further to The signal may include an electrical signal supplied to an antenna of the cavity resonator that radiates the signal magnetically within the cavity resonator and induces an electromagnetic wave that is guided on the outer surface of the transmission medium.

説明を簡単にするために、各プロセスは、図20Gにおいて一連のブロックとして示され説明されるが、請求項に記載される趣旨がブロックの順序に限定されず、幾つかのブロックは、本明細書において示され説明されるものと異なる順序及び/又は他のブロックと同時に行い得ることが理解及び認識される。更に、示される全てのブロックが、本明細書において説明される方法の実装に必要とされないことがあり得る。   For ease of explanation, each process is shown and described as a series of blocks in FIG. 20G, but the claimed subject matter is not limited to the order of the blocks, and some blocks are described herein. It will be understood and appreciated that a different order and / or other blocks may be performed simultaneously with those shown and described in the document. Moreover, not all illustrated blocks may be required to implement the methods described herein.

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ている。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、本開示の実施形態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し得ることが当業者に認識されよう。   Now referring to FIG. 21, a block diagram of a computing environment is depicted in accordance with various aspects set forth herein. In order to provide further context with respect to the various embodiments described herein, FIG. 21 and the following discussion is a suitable computing environment 2100 in which various embodiments of the disclosed embodiments can be implemented. Is intended to provide a concise and general description of Although embodiments have been described above in the general context of computer-executable instructions that can be executed on one or more computers, those embodiments may be combined with other program modules and / or hardware. Those skilled in the art will recognize that it can be implemented as a combination of hardware and software.

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。更に、本発明の方法をそれぞれ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共に実施できることが当業者に理解されよう。   Generally, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. In addition, single-processor or multiprocessor computer systems, minicomputers, mainframe computers and personal computers, handheld computing devices, microcomputers, which can each operably couple the method of the present invention to one or more associated devices. One skilled in the art will appreciate that it can be implemented with other computer system configurations, including processor-based or programmable consumer electronics and the like.

本明細書において用いられるとき、処理回路は、プロセッサ並びに特定用途向け集積回路、デジタル論理回路、状態機械、プログラマブルゲートアレイ等の他の特定用途向け回路又は入力信号若しくはデータを処理し、それに応答して出力信号若しくはデータを生成する他の回路を含む。プロセッサの動作に関連して本明細書において説明されるいかなる機能及び特徴も、処理回路により同様に実行可能であることに留意されたい。   As used herein, processing circuitry processes and responds to processors and other application specific circuits such as application specific integrated circuits, digital logic circuits, state machines, programmable gate arrays, etc. or input signals or data. And other circuits for generating output signals or data. Note that any functions and features described herein in connection with the operation of the processor may be similarly performed by processing circuitry.

「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、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。   Terms such as “first”, “second”, “third”, etc., when used in the claims, are intended for clarity only, unless otherwise specified by context. Otherwise, it does not indicate or imply any order of time. For example, “first judgment”, “second judgment”, and “third judgment” do not indicate or imply that the first judgment is performed before the second judgment. The reverse is also true.

本明細書における実施形態の例示される実施形態は、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。   The illustrated embodiments of the embodiments herein may also be practiced in distributed computing environments where certain tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules can be located in both local and remote memory storage devices.

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であり得、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。   A computing device typically includes a variety of media, which can include computer-readable storage media and / or communication media, the two terms of which are different from one another in the specification as follows. used. Computer readable storage media can be any available storage media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. By way of example and not limitation, a computer readable storage medium may be implemented in connection with any method or technique for storing information such as computer readable instructions, program modules, structured data or unstructured data. Can do.

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、修飾語として、一時的な伝搬信号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。   Computer readable storage media include, but are not limited to, random access memory (RAM), read only memory (ROM), electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), flash memory or other memory technology, compact disk read only memory (CD-ROM), digital versatile disk (DVD) or other optical disk storage device, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage device or other magnetic storage device, or can be used to store desired information Other tangible and / or non-transitory media can be included. In this context, the term “tangible” or “non-transitory” as applied herein to a storage device, memory or computer readable medium, as a qualifier, excludes only the temporarily propagated signal itself. It should be understood that it does not relinquish the right to any standard storage device, memory or computer-readable medium, not just the temporary propagation signal itself.

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。   A computer-readable storage medium may be accessed by one or more local or remote computing devices, for example, via an access request, query, or other data retrieval protocol for various operations relating to information stored by the medium. Can do.

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。   Communication media typically embodies computer readable instructions, data structures, program modules or other structured or unstructured data in a modulated data signal, eg, a data signal such as a carrier wave or other transport mechanism, and any Includes information delivery or carrier media. The term “modulated data signal” or signal refers to a signal that has one or more of its characteristics set or changed in such a manner as to encode information in the signal or signals. By way of example and not limitation, communication media includes wired media such as a wired network or direct connected connection, and wireless media such as acoustic, RF, infrared and other wireless media.

図21を再び参照すると、基地局(例えば、基地局デバイス1504、マクロセルサイト1502、若しくは基地局1614)若しくは中央オフィス(例えば、中央オフィス1501若しくは1611)の少なくとも一部を介して信号を送受信するか、又は基地局若しくは中央オフィスの少なくとも一部をなす環境例2100である。環境例2100の少なくとも一部は、送信デバイス101又は102に用いることもできる。環境例は、コンピューター2102を含むことができ、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を含む。システムバス2108は、システムメモリ2106を含むが、これに限定されない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、任意の種々の市販のプロセッサであり得る。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、処理ユニット2104として利用することができる。   Referring back to FIG. 21, whether signals are transmitted and received via at least a portion of a base station (eg, base station device 1504, macrocell site 1502, or base station 1614) or a central office (eg, central office 1501 or 1611). Or an example environment 2100 forming at least part of a base station or central office. At least a part of the example environment 2100 can also be used for the transmission device 101 or 102. An example environment can include a computer 2102 that includes a processing unit 2104, a system memory 2106, and a system bus 2108. System bus 2108 couples system components to processing unit 2104, including but not limited to system memory 2106. The processing unit 2104 can be any of various commercially available processors. Dual microprocessors and other multiprocessor architectures can also be utilized as the processing unit 2104.

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含むか又は含まない)、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であり得る。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ことを促進する基本ルーチンを含む。RAM2112は、データをキャッシュするためのスタティックRAM等の高速RAMも含むことができる。   The system bus 2108 is of several types that can be further interconnected to a memory bus (with or without a memory controller), a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of commercially available bus architectures. Can be any of the following bus structures. The system memory 2106 includes a ROM 2110 and a RAM 2112. Basic input / output system (BIOS) can be stored in non-volatile memory such as ROM, erasable programmable read-only memory (EPROM), EEPROM, etc. BIOS transfers information between elements in computer 2102 during startup etc. Includes basic routines that facilitate The RAM 2112 can also include a high-speed RAM such as a static RAM for caching data.

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により、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。   The computer 2102 includes an internal hard disk drive (HDD) 2114 (e.g., EIDE, SATA) and a magnetic floppy disk drive (FDD) 2116 (e.g., which can be configured for external use in a suitable chassis (not shown). , For reading or writing to removable diskette 2118) and optical disk drive 2120 (for example, reading from or writing to CD-ROM disk 2122, or other large capacity optical media such as DVD). The hard disk drive 2114, magnetic disk drive 2116, and optical disk drive 2120 can be connected to the system bus 2108 by a hard disk drive interface 2124, a magnetic disk drive interface 2126, and an optical drive interface 2128, respectively. Interface 2124 for implementing an external drive includes at least one or both of Universal Serial Bus (USB) and American Institute of Electrical Engineers (IEEE) 1394 interface technology. Other external drive connection techniques are within the scope of the embodiments described herein.

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、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み得ることが当業者に理解されよう。   The drive and its associated computer-readable storage medium provide non-volatile storage for data, data structures, computer-executable instructions, and the like. In the case of computer 2102, the drives and storage media support the storage of any data in a suitable digital format. The above description of computer-readable storage media refers to hard disk drives (HDDs), removable magnetic diskettes, and removable optical media such as CDs or DVDs, but can be read by computers such as zip drives, magnetic cassettes, flash memory cards, cartridges, etc. Other types of storage media can also be used in the exemplary operating environment, and any such storage media can include computer-executable instructions for performing the methods described herein. As will be appreciated by those skilled in the art.

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、又は他に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、送信デバイス101又は102によって実行されるダイバーシティ選択決定を含む。   A plurality of program modules may be stored in the drive and RAM 2112, including an operating system 2130, one or more application programs 2132, other program modules 2134 and program data 2136. All or part of the operating system, applications, modules and / or data may be cached in RAM 2112. The systems and methods described herein can be implemented utilizing various commercially available operating systems or combinations of operating systems. Examples of application programs 2132 that can be implemented by the processing unit 2104 or that can be executed otherwise include diversity selection decisions performed by the transmitting device 101 or 102.

ユーザは、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、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。   A user may enter commands and information into the computer 2102 through one or more wired / wireless input devices, eg, pointing devices such as a keyboard 2138 and a mouse 2140. Other input devices (not shown) may include a microphone, infrared (IR) remote control, joystick, game pad, stylus pen, touch screen, and the like. These input devices and other input devices are often connected to the processing unit 2104 through an input device interface 2142 that can be coupled to the system bus 2108, although parallel ports, IEEE 1394 serial ports, game ports, universal serial ports It can also be connected by other interfaces such as a bus (USB) port, IR interface.

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)であり得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。   A monitor 2144 or other type of display device can also be connected to the system bus 2108 via an interface, such as a video adapter 2146. Also, in an alternative embodiment, monitor 2144 may be any display device (e.g., a display) for receiving display information associated with computer 2102 via any communication means, including via the Internet and cloud-based networks. It will be understood that it may be another computer having, a smartphone, a tablet computer, etc. In addition to the monitor 2144, computers typically include other peripheral output devices (not shown) such as speakers, printers and the like.

コンピューター2102は、リモートコンピューター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であり得、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/又はより大きいネットワーク、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。   Computer 2102 can operate in a networked environment using logical connections via wired and / or wireless communication with one or more remote computers, such as remote computer 2148. The remote computer 2148 can be a workstation, server computer, router, personal computer, portable computer, microprocessor-equipped entertainment device, peer device or other common network node, typically many or all of the elements described with respect to the computer 2102. Although only one memory / storage device 2150 is shown for simplicity. The logical connections shown include a wired / wireless connection to a local area network (LAN) 2152 and / or a larger network, eg, a wide area network (WAN) 2154. Such LAN and WAN networking environments are common in offices and enterprises, all facilitating enterprise-wide computer networks such as an intranet that can be connected to a global communications network, eg, the Internet.

LANネットワーク化環境において用いられるとき、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2156と通信するためのワイヤレスAPも含むことができる。   When used in a LAN networking environment, the computer 2102 can be connected to the local network 2152 through a wired and / or wireless communication network interface or adapter 2156. The adapter 2156 can facilitate wired or wireless communication with the LAN 2152, and the LAN can also include a wireless AP disposed there for communicating with the wireless adapter 2156.

WANネットワーク化環境において用いられるとき、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り、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であり得、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得ることは理解されよう。   When used in a WAN networked environment, the computer 2102 can include a modem 2158, can connect to a communication server on the WAN 2154, or establish communication via the WAN 2154, eg, via the Internet. Have other means. The modem 2158 can be internal or external, and a wired or wireless device and can be connected to the system bus 2108 via the input device interface 2142. In a networked environment, program modules illustrated with respect to computer 2102 or portions thereof may be stored in remote memory / storage device 2150. It will be appreciated that the network connections shown are examples and other means of establishing a communications link between the computers may be used.

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であり得る。   Computer 2102 is any wireless device or entity that is operatively arranged in wireless communication, such as a printer, scanner, desktop and / or portable computer, portable data assistant, communications satellite, wirelessly detectable tag Or it can be operable to communicate with any part of a location (eg, kiosk, newsstand, restroom) and telephone. This can include Wireless Fidelity (Wi-Fi) and BLUETOOTH® wireless technology. In this way, the communication can be a defined structure as in a conventional network or simply an ad hoc communication between at least two devices.

Wi−Fiにより、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、ag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、且つ有線ネットワーク(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ため、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。   Wi-Fi makes it possible to connect to the Internet wirelessly from a chaise lounge at home, from a bed in a hotel room, or from a conference room at work. Wi-Fi is a wireless technology similar to that used in mobile phones, so that such devices, eg computers, can send and receive data anywhere inside or outside the base station. It becomes like this. Wi-Fi networks use a radio technology called IEEE 802.11 (a, b, g, n, ac, ag, etc.) to provide secure, reliable and high-speed wireless connectivity. A Wi-Fi network can be used to connect computers to each other, to the Internet, and to wired networks (which can use IEEE 802.3 or Ethernet). Because Wi-Fi networks operate, for example, in the unlicensed 2.4 GHz and 5 GHz radio bands, or operate with products that include both bands (dual band), the networks are used in many offices. Real world performance similar to a basic 10BaseT wired Ethernet network can be provided.

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、基地局(例えば、基地局デバイス1504、マクロセルサイト1502、若しくは基地局1614)、中央オフィス(例えば、中央オフィス1501若しくは1611)、又は開示される趣旨に関連付けられた送信デバイス101若しくは102により送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含むことができる。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2222を含む。回線交換ゲートウェイノード2222は、そのようなネットワークから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。更に、CSゲートウェイノード2222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。更に、CSゲートウェイノード2222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2222は、ゲートウェイGPRSサポートノード(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2222、PSゲートウェイノード2218及びサービングノード2216の機能及び特定の動作は、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によって提供され、決定されることは理解されたい。   FIG. 22 presents an exemplary embodiment 2200 of a mobile network platform 2210 that may implement and utilize one or more aspects of the disclosed subject matter described herein. In one or more embodiments, the mobile network platform 2210 is a base station (eg, base station device 1504, macrocell site 1502, or base station 1614), a central office (eg, central office 1501 or 1611), or disclosed. It is possible to generate and receive a signal transmitted / received by the transmission device 101 or 102 associated with the purpose. In general, the wireless network platform 2210 includes both packet switched (PS) traffic (eg, Internet Protocol (IP), Frame Relay, Asynchronous Transfer Mode (ATM)) and circuit switched (CS) traffic (eg, voice and data), As well as components that facilitate control generation for networked wireless telecommunications, such as nodes, gateways, interfaces, servers, or heterogeneous platforms. As a non-limiting example, the wireless network platform 2210 can be included in a telecommunications carrier network and can be considered a carrier-side component, as discussed elsewhere herein. Mobile network platform 2210 is received from a legacy network, such as telephone network 2240 (eg, public switched telephone network (PSTN), or public land mobile network (PLMN)), or signaling system # 7 (SS7) network 2270. A CS gateway node 2222 that may have an interface with CS traffic is included. Circuit switched gateway node 2222 may allow and authenticate traffic (eg, voice) originating from such a network. In addition, the CS gateway node 2222 can access mobility data or roaming data generated through the SS7 network 2270, eg, mobility data stored in a visitor location register (VLR) that can reside in the memory 2230. . In addition, CS gateway node 2222 has CS base traffic and signaling and an interface with PS gateway node 2218. As an example, in a 3GPP UMTS network, the CS gateway node 2222 can be at least partially implemented in a gateway GPRS support node (GGSN). It should be understood that the functionality and specific operation of CS gateway node 2222, PS gateway node 2218 and serving node 2216 are provided and determined by the radio technology utilized by mobile network platform 2210 for telecommunications.

CS交換トラフィック及びシグナリングを受信及び処理することに加えて、PSゲートウェイノード2218は、サービ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(WAN)2250、企業ネットワーク2270及びサービスネットワーク2280のような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(LAN)において具現することができ、PSゲートウェイノード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2217において利用可能な無線技術レイヤに基づいて、パケット交換ゲートウェイノード2218は、データセッションが確立される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(図示せず)におけるトンネル終端ゲートウェイ(TTG))を含むことができる。   In addition to receiving and processing CS exchange traffic and signaling, PS gateway node 2218 can authorize and authenticate PS-based data sessions with served mobile devices. Data sessions may include traffic or content exchanged with networks external to wireless network platform 2210, such as wide area network (WAN) 2250, enterprise network 2270, and service network 2280, which are local area networks ( LAN) and can interface with the mobile network platform 2210 through the PS gateway node 2218. Note that WAN 2250 and enterprise network 2260 can at least partially implement a service network, such as an IP Multimedia Subsystem (IMS). Based on the radio technology layers available in the technical resources 2217, the packet switched gateway node 2218 can generate a packet data protocol context when a data session is established and can route packetized data. Other data structures that facilitate can also be generated. To that end, in one aspect, the PS gateway node 2218 can facilitate a packetized communication with a heterogeneous wireless network such as a Wi-Fi network (eg, a 3GPP UMTS network (not shown)). Tunnel termination gateway (TTG).

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2216も含み、サービングノードは、技術リソース2217内の利用可能な無線技術レイヤに基づいて、PSゲートウェイノード2218を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通信に依存する技術リソース2217の場合、サーバーノードが、PSゲートウェイノード2218に依存することなく、トラフィックを送達できることに留意されたい。例えば、サーバーノードは、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2216は、サービングGPRSサポートノード(SGSN)において具現することができる。   In an embodiment 2200, the wireless network platform 2210 also includes a serving node 2216, which can determine the various packets of the data stream received through the PS gateway node 2218 based on the available radio technology layers in the technology resources 2217. Transports the converted flow. Note that for technical resources 2217 that rely primarily on CS communications, the server node can deliver traffic without relying on the PS gateway node 2218. For example, the server node may at least partially embody a mobile switching center. As an example, in a 3GPP UMTS network, the serving node 2216 can be implemented in a serving GPRS support node (SGSN).

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)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2214は、ユーティリティサーバーを含むことができ、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2222及びPSゲートウェイノード2218が規定することができる許可及び認証手順に加えて、ネットワークの運用及びデータインテグリティを確保する。更に、プロビジョニングサーバーが、異種サービスプロバイダによって運用されるネットワークのような外部ネットワークからのサービス、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(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。   For wireless technologies that utilize packetized communications, a server 2214 within the wireless network platform 2210 generates multiple disparate packetized data streams or flows and manages such flows (eg, scheduling). Many applications that can be queued, formatted (...) can be run. Such applications may include add-on mechanisms for standard services provided by the wireless network platform 2210 (eg, provisioning, billing, customer support ...). A data stream (eg, a voice call or content that is part of a data session) can be conveyed to the PS gateway node 2218 for authorization / authentication and initiation of the data session and then to the serving node 2216 for communication. Can be transported. In addition to an application server, server 2214 can include a utility server, which can at least partially implement provisioning servers, operations and maintenance servers, certificate authorities and firewalls, and other security mechanisms. Security servers etc. can be included. In one aspect, the security server protects communications served through the wireless network platform 2210 and, in addition to the authorization and authentication procedures that can be defined by the CS gateway node 2222 and the PS gateway node 2218, network operation and data integrity. Secure. In addition, a provisioning server can provision services from an external network, such as a network operated by a heterogeneous service provider, such as a service from a WAN 2250 or a global positioning system (GPS) network (not shown). The provisioning server is also associated with a wireless network platform 2210 such as the distributed antenna network shown in FIG. 1 that improves wireless service coverage by providing additional network coverage (eg, deployed and operated by the same service provider). Coverage) can also be provisioned through the network. Repeater devices as shown in FIGS. 7, 8 and 9 also improve network coverage in order to improve the subscriber service experience by the UE 2275.

サーバー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含み得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を含み得ることは理解されたい。   Note that server 2214 may include one or more processors configured to at least partially provide the functionality of macro network platform 2210. To that end, one or more processors can execute, for example, code instructions stored in memory 2230. It should be understood that the server 2214 may include a content manager 2215 that operates in substantially the same manner as described above.

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等を含むことができる。また、メモリ2230は、電話網2240、WAN2250、企業ネットワーク2270又はSS7ネットワーク2260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。   In the exemplary embodiment 2200, the memory 2230 can store information related to operation of the wireless network platform 2210. Other operational information includes provisioning information for mobile devices served through the wireless platform network 2210, subscriber database; application intelligence, pricing schemes, eg, promotional fees, flat-rate programs, coupon distribution campaigns; heterogeneous radio or wireless, technology Technical specifications etc. consistent with the telecommunication protocol for layer operation can be included. The memory 2230 may store information from at least one of the telephone network 2240, the WAN 2250, the corporate network 2270, or the SS7 network 2260. In one aspect, the memory 2230 can be accessed, for example, as part of a data store component or as a remotely connected memory store.

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し得ることが当業者に認識されよう。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。   In order to provide a context for various aspects of the disclosed subject matter, FIG. 22 and the following discussion provide a concise and general description of a suitable environment in which various aspects of the disclosed subject matter can be implemented. Is intended to be. Although the subject matter has been described above in the general context of computer-executable instructions for computer programs executing on one and / or multiple computers, the disclosed subject matter is implemented in combination with other program modules. Those skilled in the art will recognize that this is possible. Generally, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform particular tasks and / or implement particular abstract data types.

図23は、通信デバイス2300の例示的な実施形態を示す。通信デバイス2300は、本開示により参照される(例えば、図15、図16A、及び図16Bにおいて)モバイルデバイス及び建物内デバイス等のデバイスの例示的な実施形態として機能することができる。   FIG. 23 shows an exemplary embodiment of a communication device 2300. Communication device 2300 may serve as an exemplary embodiment of a device, such as a mobile device and an in-building device, referenced by this disclosure (eg, in FIGS. 15, 16A, and 16B).

通信デバイス2300は、有線及び/又は無線送受信機2302(本明細書では、送受信機2302)、ユーザインターフェース(UI)2304、電源2314、ロケーション受信機2316、運動センサー2318、向きセンサー2320、及びその動作を管理するコントローラ2306を含むことができる。送受信機2302は、少数を挙げれば、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)、WiFi、DECT、又はセルラー通信技術等の近距離又は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、Bluetooth(登録商標)Special Interest Group及びZigBee(登録商標)Allianceによりそれぞれ登録された商標である)。セルラー技術は、例えば、CDMA−1X、UMTS/HSDPA、GSM(登録商標)/GPRS、TDMA/EDGE、EV/DO、WiMAX、SDR、LTE、及び開発される他の次世代ワイヤレス通信技術を含むことができる。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)、及びそれら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。   The communication device 2300 includes a wired and / or wireless transceiver 2302 (in this specification, a transceiver 2302), a user interface (UI) 2304, a power source 2314, a location receiver 2316, a motion sensor 2318, an orientation sensor 2320, and an operation thereof. A controller 2306 may be included. The transceiver 2302 can support short-range or long-range wireless access technologies such as Bluetooth®, ZigBee®, WiFi, DECT, or cellular communication technologies, to name a few (Bluetooth). Trademark) and ZigBee (registered trademark) are trademarks registered by the Bluetooth (registered trademark) Special Interest Group and ZigBee (registered trademark) Alliance, respectively. Cellular technologies include, for example, CDMA-1X, UMTS / HSDPA, GSM / GPRS, TDMA / EDGE, EV / DO, WiMAX, SDR, LTE, and other next generation wireless communication technologies that are developed Can do. The transceiver 2302 can also be configured to support circuit-switched wired access technologies (such as PSTN), packet-switched wired access technologies (such as TCP / IP and VoIP), and combinations thereof.

UI2304は、通信デバイス2300の動作を操作するローラーボール、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有す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の筐体組立体の一体部分であり得、又は繋がれた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りそれに動作可能に結合される独立デバイスであり得る。キーパッド2308は、電話で一般に用いら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、モノクロ若しくはカラーLCD(液晶ディスプレイ)、OLED(有機発光ダイオード)、又は通信デバイス2300のエンドユーザに画像を伝達する他の適する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の一部又は全ては、ナビゲーション機能を有するディスプレイ2310により提示することができる。   The UI 2304 can include a pushable or touch sensitive keypad 2308 having a navigation mechanism such as a roller ball, joystick, mouse, or navigation disk that manipulates the operation of the communication device 2300. The keypad 2308 can be an integral part of the housing assembly of the communication device 2300 or is operably coupled thereto by a wired interface (such as a USB cable) or a wireless interface that supports, for example, Bluetooth®. Can be an independent device. Keypad 2308 may represent a QWERTY keypad having numeric and / or alphanumeric keys commonly used in telephones. The UI 2304 can further include a display 2310, such as a monochrome or color LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light Emitting Diode), or other suitable display technology that transmits images to the end user of the communication device 2300. In one embodiment where the display 2310 is touch sensitive, some or all of the keypad 2308 can be presented by the display 2310 with navigation capabilities.

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入力を検出するユーザインターフェースとして機能することもできる。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、指のタッチでユーザにより選択することができるグラフィカルユーザインターフェース(GUI)要素を有するユーザインターフェースを提示するように構成することができる。タッチスクリーンディスプレイ2310は、ユーザの指がタッチスクリーンディスプレイの一部に配置された表面積の大きさを検出する容量性、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の筐体組立体の一体部分であり得、又は繋がれた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りそれに通信可能に結合される独立デバイスであり得る。   The display 2310 can also function as a user interface that detects user input using touch screen technology. As a touch screen display, the communication device 2300 can be configured to present a user interface having graphical user interface (GUI) elements that can be selected by a user with a finger touch. Touch screen display 2310 may include capacitive, resistive, or other forms of sensing technology that detects the size of the surface area on which a user's finger is located on a portion of the touch screen display. This detection information can be used to control the operation of GUI elements or other functions of the user interface. Display 2310 can be an integral part of the housing assembly of communication device 2300 or can be a stand-alone device communicatively coupled thereto by a connected wired interface (such as a cable) or a wireless interface.

UI2304は、オーディオ技術を利用して、低音量オーディオ(人間の耳の近くで聞こえるオーディオ等)及び高音量オーディオ(ハンズフリー操作でのスピーカーフォン等)を伝達するオーディオシステム2312を含むこともできる。オーディオシステム2312は、エンドユーザの可聴信号を受信するマイクロフォンを更に含むことができる。オーディオシステム2312は、音声認識用途に用いることもできる。UI2304は、静止画像又は動画を捕捉する電荷結合素子(CCD)カメラ等のイメージセンサー2313を更に含むことができる。   The UI 2304 may also include an audio system 2312 that utilizes audio technology to transmit low volume audio (such as audio heard near the human ear) and high volume audio (such as a speakerphone in a hands-free operation). The audio system 2312 may further include a microphone that receives the audible signal of the end user. The audio system 2312 can also be used for speech recognition applications. The UI 2304 can further include an image sensor 2313 such as a charge coupled device (CCD) camera that captures still images or moving images.

電源2314は、交換式電池及び充電式電池、供給規制技法、及び/又は充電システム技術等の一般的な電力管理技法を利用して、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、長距離又は近距離ポータブル通信を容易にすることができる。代替的に又は組み合わせにおいて、充電システムは、USBポート等の物理的インターフェース又は他の適するテザリング技術を介して供給されるDC電力等の外部電源を利用することができる。   The power source 2314 uses common power management techniques such as replaceable and rechargeable batteries, supply regulation techniques, and / or charging system technology to provide energy to the components of the communication device 2300 for long-range or near-range. Distance portable communication can be facilitated. Alternatively or in combination, the charging system can utilize an external power source such as DC power supplied via a physical interface such as a USB port or other suitable tethering technology.

ロケーション受信機2316は、補助GPS対応の全地球測位システム(GPS)受信機等の位置特定技術を利用し、GPS衛星の群により生成される信号に基づいて通信デバイス2300のロケーションを識別することができ、ロケーションは、ナビゲーション等のロケーションサービスの促進に用いることができる。運動センサー2318は、加速度計、ジャイロスコープ、又は他の適する運動検知技術等の運動検知技術を利用して三次元空間内で通信デバイス2300の運動を検出することができる。向きセンサー2320は、磁力計等の向き検知技術を利用して、通信デバイス2300の向き(北、南、西、及び東、並びに度、分、若しくは他の適する向き尺度を組み合わせた向き)を検出することができる。   The location receiver 2316 may utilize location technology such as an auxiliary GPS-enabled global positioning system (GPS) receiver to identify the location of the communication device 2300 based on signals generated by a group of GPS satellites. The location can be used to facilitate location services such as navigation. The motion sensor 2318 can detect motion of the communication device 2300 in three-dimensional space using motion sensing technology, such as an accelerometer, gyroscope, or other suitable motion sensing technology. The orientation sensor 2320 detects the orientation of the communication device 2300 (north, south, west, and east, and a combination of degrees, minutes, or other suitable orientation scales) using orientation sensing technology such as a magnetometer. can do.

通信デバイス2300は、送受信機2302を用いて、受信信号強度インジケータ(RSSI)及び/又は信号到着時間(TOA)又は飛行時間(TOF)測定の利用等の検知技法により、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を特定することもできる。コントローラ2306は、フラッシュ、ROM、RAM、SRAM、DRAM、又は他の記憶技術等の関連する記憶メモリと共に、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、プログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、及び/又はビデオプロセッサ等の計算技法を利用して、コンピューター命令を実行し、通信デバイス2300の上記コンポーネントを制御し、通信デバイス2300の上記コンポーネントにより供給されるデータを処理することができる。   The communication device 2300 uses a transceiver 2302 to detect cellular, WiFi, Bluetooth (registration), such as using received signal strength indicators (RSSI) and / or signal arrival time (TOA) or time of flight (TOF) measurements. Trademark), or proximity to other wireless access points. Controller 2306 may be a microprocessor, digital signal processor (DSP), programmable gate array, application specific integrated circuit, and / or associated storage memory such as flash, ROM, RAM, SRAM, DRAM, or other storage technology. Computing techniques such as a video processor may be utilized to execute computer instructions, control the components of the communication device 2300, and process data provided by the components of the communication device 2300.

本開示の1つ又は複数の実施形態において、図23に示されていない他のコンポーネントを用いることができる。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又は削除するためのスロットを含むことができる。SIM又はUICCカードは、加入者サービスの識別、プログラムの実行、加入者データの記憶等に用いることができる。   In one or more embodiments of the present disclosure, other components not shown in FIG. 23 may be used. For example, the communication device 2300 can include a slot for adding or removing an identification module, such as a subscriber identity module (SIM) card or a universal integrated circuit card (UICC). The SIM or UICC card can be used for subscriber service identification, program execution, subscriber data storage, and the like.

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含む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であり得るか、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み得ることは理解されよう。更に、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)等の多くの形態で入手することができる。更に、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、これら及び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。   As used herein, the terms “store”, “storage”, “data store”, “data storage device”, “database”, and any other information storage component related to the operation and function of the component are referred to as “memory”. Component "refers to an entity embodied in" memory "or a component that includes memory. The memory components described herein can be either volatile memory or non-volatile memory, or can include both volatile and non-volatile memory, but are exemplary and not limiting, It will be appreciated that volatile memory, non-volatile memory, disk storage and memory storage may be included. Further, non-volatile memory can be included in read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), electrically programmable ROM (EPROM), electrically erasable ROM (EEPROM) or flash memory. Volatile memory can include random access memory (RAM), which acts as external cache memory. By way of example and not limitation, RAM may be synchronous RAM (SRAM), dynamic RAM (DRAM), synchronous DRAM (SDRAM), double data rate SDRAM (DDR SDRAM), enhanced SDRAM (ESDRAM), Synclink DRAM (SLDRAM) and It can be obtained in many forms such as direct Rambus RAM (DRRAM). Further, the disclosed memory components of the systems or methods herein are intended to include, but are not limited to, these and any other suitable type of memory.

更に、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、スマートフォン、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、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。   Further, the disclosed subject matter includes single processor or multiprocessor computer systems, minicomputing devices, mainframe computers, and personal computers, handheld computing devices (eg, PDAs, telephones, smartphones, watches, tablet computers, netbook computers). Note that it can be practiced with other computer system configurations including microprocessor-based or programmable home appliances or industrial electronics. The illustrated aspects may also be practiced in distributed computing environments where tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. However, some, but not all aspects of the present disclosure can be practiced on stand-alone computers. In a distributed computing environment, program modules can be located in both local and remote memory storage devices.

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、任意選択的なトレーニングコントローラ230に人工知能を用いて、転送効率を最大化するように候補周波数、変調方式、MIMOモード、及び/又は導波モードを評価し選択ことができる。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。更に、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)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、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。   Some of the embodiments described herein may also utilize artificial intelligence (AI) to facilitate automating one or more features described herein. For example, artificial intelligence can be used in the optional training controller 230 to evaluate and select candidate frequencies, modulation schemes, MIMO modes, and / or waveguide modes to maximize transfer efficiency. Several embodiments (eg, relating to automatically identifying acquisition cell sites that provide the greatest value / benefit after being added to an existing communications network) are possible to perform various embodiments to perform AI. Various schemes based on can be used. In addition, a classifier can be used to determine the ranking or priority of each cell site in the acquisition network. The classifier is a function that maps the input attribute vector x = (x1, x2, x3, x4,..., Xn) to the reliability that the input belongs to one class, ie, f (x) = reliability. (Class). Such classification may be based on probabilistic analysis and / or statistical analysis (e.g., taking into account the usefulness and cost of the analysis) to predict or infer the actions that the user wishes to be performed automatically. Can be used. A support vector machine (SVM) is an example of a classifier that can be used. SVM operates by finding a hypersurface in the space of possible inputs, and the hypersurface attempts to separate the trigger criteria from non-triggered events. Intuitively, this makes the classification accurate to test data that is close to training data but not identical. Other directed and undirected model classification techniques may use, for example, naïve Bayes, Bayesian networks, decision trees, neural networks, fuzzy logic models, and probabilistic classification models that provide independent and distinct patterns. As used herein, classification also encompasses statistical regression that is utilized to develop a priority model.

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いずれ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いずれ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。   As will be readily appreciated, one or more of the embodiments are implicitly trained (eg, by observing UE behavior, receiving operator preferences, historical information, external information). ) As well as a clearly trained classifier (eg, with generic training data). For example, the SVM can be configured through a learning or training phase within a classifier constructor and feature selection module. Thus, using a classifier, but without limitation, any acquisition cell site of the acquisition cell sites will benefit the maximum number of subscribers and / or the acquisition cell site according to predetermined criteria. A plurality of functions can be automatically learned and executed, including determining which of the acquired cell sites will add the minimum value to the existing communication network coverage.

本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であり得る。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であり得る。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であり得る。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。更に、これらのコンポーネントは、それ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であり得、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であり得、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含むことができる。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。   As used in some situations in this application, in some embodiments, the terms “component”, “system”, etc. may be used with computer-related entities, or with one or more specific functions. It is intended to refer to or include an entity associated with a device, which may be either hardware, a combination of hardware and software, software or running software. By way of example, a component can be, but is not limited to being, a process running on a processor, a processor, an object, an executable, a thread of execution, a computer-executable instruction, a program, and / or a computer. By way of illustration and not limitation, both an application running on a server and the server can be a component. One or more components may reside within a process and / or thread of execution, and the components may be localized on one computer and / or distributed between two or more computers. is there. In addition, these components can execute from various computer readable media having various data structures stored thereon. A component may interact with other systems via signals, eg, one or more data packets (data from a component interacting with another component in a local system, distributed system, and / or a network such as the Internet). Can communicate via a local and / or remote process in accordance with a signal having data from the component. As another example, a component can be a device having a particular function provided by a mechanical component operated by an electrical circuit or electronic circuit operated by a software or firmware application executed by the processor, and the processor is the device And execute at least part of a software or firmware application. As yet another example, a component can be a device that provides a specific function through an electronic component without the use of mechanical parts, and the electronic component executes software or firmware that at least partially provides the functionality of the electronic component. Therefore, a processor can be included therein. Although various components have been illustrated as separate components, it is possible that multiple components can be implemented as a single component or that a single component can be implemented as multiple components without departing from the exemplary embodiments. It will be understood.

更に、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、「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。当然のことながら、種々の実施形態の範囲又は趣旨から逸脱することなく、この構成に対する多くの変更形態がなされ得ることが当業者に認識されよう。   Moreover, various embodiments employ standard programming and / or engineering techniques to create software, firmware, hardware or any combination thereof to control a computer in order to implement the disclosed subject matter. Can be realized as a method, an apparatus, or a product. As used herein, the term “product” is intended to include any computer readable device or computer program accessible from a computer readable storage / communication medium. For example, computer readable storage media include, but are not limited to, magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips), optical disks (eg, compact disks (CDs), digital versatile disks (DVDs)), smart cards and Flash memory devices (eg, cards, sticks, key drives) can be included. Of course, those skilled in the art will recognize many modifications may be made to this configuration without departing from the scope or spirit of the various embodiments.

更に、「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。本願において使用されるとき、「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、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。更に、本願及び添付の特許請求の範囲において用いられる冠詞「1つの(a)」及び「1つの(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。   Further, the terms “example” and “exemplary” are used herein to mean serving as an example or illustration. Any embodiment or design described herein as "example" or "exemplary" is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other embodiments or designs. Rather, use of the word example or example is intended to present concepts explicitly. As used herein, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless otherwise indicated or apparent in context, “X utilizes A or B” is intended to mean any natural inclusive substitution. That is, if X uses A, X uses B, or X uses both A and B, under any of the above cases, “X uses A or B "Yes" is satisfied. Further, from the context that the articles “one (a)” and “an” as used in the present application and the appended claims generally refer to the singular unless otherwise indicated. Unless otherwise apparent, it should be taken to mean “one or more”.

更に、「ユーザ機器」、「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、及び関連する図面を参照しながら、交換可能に利用される。   Further, terms such as “user equipment”, “mobile station”, “mobile subscriber station”, “access terminal”, “terminal”, “handset”, “mobile device” (and / or similar terminology) Term) refers to a wireless device utilized by a subscriber or user of a wireless communication service to receive or carry data, control, voice, video, sound, games or virtually any data or signaling stream. be able to. The above terms are used interchangeably herein and with reference to the associated drawings.

更に、「ユーザ」、「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し得ることは理解されたい。   Further, terms such as “user”, “subscriber”, “customer”, “consumer” and the like are used interchangeably throughout unless a specific difference between the terms is justified in context. Such terms are supported through real humans or artificial intelligence (eg, the ability to infer at least based on complex mathematical forms) that can provide simulated vision, speech recognition, etc. It should be understood that it may refer to an automated component.

本明細書において用いられるとき、「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。更に、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。   As used herein, the term “processor” includes, but is not limited to, a single core processor, a single processor with software multithread execution capability, a multicore processor, a multicore processor with software multithread execution capability, a hardware multi It can refer to virtually any computing processing unit or device, including multi-core processors using threading technology, parallel platforms, and parallel platforms with distributed shared memory. Further, the processor may be an integrated circuit, an application specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a field programmable gate array (FPGA), a programmable logic controller (PLC), a complex programmable logic device (CPLD), a discrete gate or It may refer to transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof designed to perform the functions described herein. The processor can utilize nanoscale architectures such as, but not limited to, transistors or switches and gates based on molecules or quantum dots to optimize space utilization of user equipment or improve performance. The processor can also be realized as a combination of computing processing units.

本明細書において用いられるとき、「データ記憶装置」、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、又はメモリを含む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であり得るか、又は揮発性及び不揮発性両方のメモリを含み得ることは理解されよう。   As used herein, terms such as “data storage device”, “data storage device”, “database”, and virtually any other information storage component related to the operation and function of a component are referred to as “memory It refers to an entity embodied in a “component” or “memory” or a component that includes a memory. It will be appreciated that the memory components or computer-readable storage media described herein can be either volatile memory or nonvolatile memory, or can include both volatile and nonvolatile memory.

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。当然のことながら、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らゆる組み合わせを説明することはできず、当業者は、本実施形態の多くの更なる組み合わせ及び置換形態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形態、変更形態及び変形形態を含むことを意図している。更に、「包含する」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、「含む」という用語が特許請求の範囲において移行語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。   What has been described above includes merely examples of the various embodiments. Of course, to illustrate these examples, not every possible combination of components or methods can be described, and those skilled in the art will be able to make many further combinations and substitutions of this embodiment. I can recognize that. Accordingly, the embodiments disclosed and / or claimed herein are intended to embrace all such alterations, modifications and variations that fall within the spirit and scope of the appended claims. doing. Further, to the extent that the term “including” is used in either the detailed description or in the claims, such terms are used as the transition term in the claims. It is intended to be as comprehensive as sometimes interpreted.

更に、流れ図が、「開始」及び/又は「継続」表示を含む場合がある。「開始」及び「継続」表示は、提示されたステップを、任意選択で、他のルーチンに組み込むことができるか、又は他に他のルーチンと共に使用できることを表す。この関連において、「開始」は、提示される最初のステップの先頭を示し、具体的に図示されない他の活動が先行する場合がある。更に、「継続」表示は、提示されたステップが複数回実行される場合があり、及び/又は具体的に図示されない活動によって引き継がれる場合があることを表す。更に、流れ図がステップの特定の順序を示すが、因果関係の原則が維持される場合、他の順序も同様に可能である。   Further, the flowchart may include a “start” and / or “continue” indication. The “start” and “continue” indications indicate that the presented steps can optionally be incorporated into other routines or used with other routines. In this context, “start” indicates the beginning of the first step presented and may be preceded by other activities not specifically shown. Further, a “continue” indication indicates that the presented step may be performed multiple times and / or may be taken over by activities not specifically shown. Further, although the flow diagram shows a specific order of steps, other orders are possible as well, provided that the causality principle is maintained.

また、本明細書において使用される場合があるとき、「〜に動作可能に結合される」、「〜に結合される」、及び/又は「結合する」という用語は、アイテム間の直接の結合、及び/又は1つ又は複数の介在するアイテムを介してのアイテム間の間接的な結合を含む。そのようなアイテム及び介在するアイテムは、限定はしないが、接合部、通信パス、構成要素、回路要素、回路、機能ブロック及び/又はデバイスを含む。間接的な結合の一例として、第1のアイテムから第2のアイテムに搬送されるデータは、1つ又は複数の介在するアイテムにより、信号内の情報の形態、性質又はフォーマットを変更することによって変更される場合があるが、それにもかかわらず、信号内の1つ又は複数の情報要素は、第2のアイテムが認識することができるように搬送される。間接的な結合の更なる例において、1つ又は複数の介在するアイテム内の作用及び/又は反応の結果として、第1のアイテムにおける作用が第2のアイテムにおける反応を引き起こす可能性がある。   Also, as may be used herein, the terms “operably coupled to”, “coupled to”, and / or “coupled” refer to direct coupling between items. And / or indirect coupling between items via one or more intervening items. Such items and intervening items include, but are not limited to, junctions, communication paths, components, circuit elements, circuits, functional blocks, and / or devices. As an example of indirect coupling, the data carried from the first item to the second item is changed by changing the form, nature or format of the information in the signal by one or more intervening items Nonetheless, one or more information elements in the signal are nevertheless conveyed so that the second item can be recognized. In a further example of indirect coupling, as a result of an action and / or reaction in one or more intervening items, an action on the first item can cause a reaction on the second item.

特定の実施形態が本明細書において示され説明されたが、同じ又は同様の目的を達成する任意の構成が、本開示により説明又は示される実施形態に取って代わり得ることを理解されたい。本開示は、種々の実施形態のあらゆる適合形態又は変形形態の包含を意図する。上記実施形態の組み合わせ及び本明細書において特に説明されない他の実施形態が本開示において使用可能である。例えば、1つ又は複数の実施形態からの1つ又は複数の特徴は、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肯定的に記載される特徴は、別の構造的特徴及び/又は機能的特徴での置換の有無にかかわらず、実施形態において否定的に記載され、実施形態から除外されることもある。本開示の実施形態に関して説明されたステップ又は機能は、任意の順序で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たステップ又は機能は、単独で実行され得るか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され得、また本開示に説明されなかった他の実施形態若しくは他のステップから実行され得る。更に、一実施形態に関して説明された特徴の全てよりも多数又は少数を利用することもできる。   Although specific embodiments have been shown and described herein, it is to be understood that any configuration that achieves the same or similar purpose may replace the embodiments described or shown by this disclosure. This disclosure is intended to cover any adaptations or variations of various embodiments. Combinations of the above embodiments, and other embodiments not specifically described herein, can be used in the present disclosure. For example, one or more features from one or more embodiments can be combined with one or more features of one or more other embodiments. Features that are positively described in one or more embodiments are described negatively in an embodiment and excluded from the embodiment, with or without replacement with another structural and / or functional feature. Sometimes it is done. The steps or functions described with respect to the embodiments of the present disclosure may be performed in any order. The steps or functions described with respect to the embodiments of the present disclosure may be performed alone or in combination with other steps or functions of the present disclosure, and other embodiments or others not described in the present disclosure Can be executed from the following steps. Moreover, more or fewer than all of the features described with respect to one embodiment can be utilized.

Claims (15)

送信デバイスから、データを搬送する無線周波数信号を受信する受信部と、
伝送媒体の外面に結合される導波される電磁波として前記無線周波数信号を前記伝送媒体に磁気的に結合する磁気カプラであって、前記磁気カプラは、キャビティ共振器であって、前記導波される電磁波を、磁気結合を介して前記伝送媒体上に誘導する磁場を有するTE10モードを前記キャビティ共振器において生成することにより、前記無線周波数信号に応答するキャビティ共振器を含み、前記導波される電磁波は、HE11モードを介して前記伝送媒体の前記外面に沿って伝搬する、磁気カプラと、
前記伝送媒体を前記磁気カプラに隣接して固定する誘電部及び前記磁気カプラからの電磁放射を低減する反射板を含む筐体であって、前記誘電部は、前記無線周波数信号の波長の半分の厚さを有して、前記反射キャップと前記磁気カプラとの間に前記無線周波数信号の波長の半分の間隔を提供し、前記反射板によって前記磁気カプラの上面に反射して戻された前記磁場の位相は、前記磁気カプラによって生成される前記磁場の位相から1波長である、筐体と
を含む結合デバイス。
A receiver for receiving a radio frequency signal carrying data from a transmitting device;
A magnetic coupler that magnetically couples the radio frequency signal to the transmission medium as a guided electromagnetic wave coupled to an outer surface of a transmission medium, the magnetic coupler being a cavity resonator and the guided wave Including a cavity resonator responsive to the radio frequency signal by generating a TE 10 mode in the cavity resonator having a magnetic field that induces electromagnetic waves on the transmission medium through magnetic coupling. An electromagnetic wave propagating along the outer surface of the transmission medium via a HE11 mode,
A housing including a dielectric portion for fixing the transmission medium adjacent to the magnetic coupler and a reflector for reducing electromagnetic radiation from the magnetic coupler, wherein the dielectric portion is half the wavelength of the radio frequency signal. The magnetic field having a thickness and providing a spacing of half the wavelength of the radio frequency signal between the reflective cap and the magnetic coupler and reflected back to the top surface of the magnetic coupler by the reflector The coupling device includes a housing, the phase of which is one wavelength from the phase of the magnetic field generated by the magnetic coupler.
前記伝送媒体は、ワイヤを含む、請求項1に記載の結合デバイス。   The coupling device of claim 1, wherein the transmission medium comprises a wire. 前記ワイヤは、絶縁される、請求項2に記載の結合デバイス。   The coupling device of claim 2, wherein the wire is insulated. 前記誘電部は、セルラー誘電材料を含む、請求項1に記載の結合デバイス。   The coupling device of claim 1, wherein the dielectric portion comprises a cellular dielectric material. 前記誘電部は、前記誘電部を通して前記磁気カプラに向けて前記反射板によって反射して戻すために、前記誘電部を通した前記磁気カプラからの前記磁場の透過を促進するように位置合わせされたセルラー構造を有するセルラー誘電材料で構築される、請求項1に記載の結合デバイス。   The dielectric portion is aligned to facilitate transmission of the magnetic field from the magnetic coupler through the dielectric portion to reflect back by the reflector toward the magnetic coupler through the dielectric portion. The coupling device of claim 1 constructed of a cellular dielectric material having a cellular structure. 前記反射板は、反射金属面を含む、請求項1に記載の結合デバイス。   The coupling device of claim 1, wherein the reflector includes a reflective metal surface. 前記受信部は、同軸コネクタを含み、及び前記結合デバイスは、前記キャビティ共振器内で前記無線周波数信号を放射するアンテナを更に含む、請求項3に記載の結合デバイス。   The coupling device according to claim 3, wherein the receiver includes a coaxial connector, and the coupling device further includes an antenna that radiates the radio frequency signal within the cavity resonator. 前記キャビティ共振器は、所望の導波される波動モードの遮断周波数未満で動作する、請求項3に記載の結合デバイス。   The coupling device of claim 3, wherein the cavity resonator operates below a desired guided wave mode cutoff frequency. 前記受信部は、前記無線周波数信号を前記磁気カプラに導波する導波路を含む、請求項1に記載の結合デバイス。   The coupling device according to claim 1, wherein the receiving unit includes a waveguide that guides the radio frequency signal to the magnetic coupler. 送信デバイスから、データを搬送する無線周波数信号を受信することと、
磁気カプラを介して、伝送媒体の外面に結合される導波される電磁波として前記無線周波数信号を前記伝送媒体に磁気的に結合することであって、前記磁気カプラは、キャビティ共振器であって、前記導波される電磁波を、磁気結合を介して前記伝送媒体上に誘導する磁場を有するTE10モードを前記キャビティ共振器において生成することにより、前記無線周波数信号に応答するキャビティ共振器を含み、前記導波される電磁波は、HE11モードを介して前記伝送媒体の前記外面に沿って伝搬する、結合することと、
誘電部を含む筐体を介して、前記誘電部のスロットを介して前記伝送媒体を前記磁気カプラに隣接して固定することと、
反射板を介して前記磁気カプラからの電磁放射を低減することであって、前記誘電部は、前記無線周波数信号の波長の半分の厚さを有して、前記反射キャップと前記磁気カプラとの間に前記無線周波数信号の波長の半分の間隔を提供し、前記反射板によって前記磁気カプラの上面に反射して戻された前記磁場の位相は、前記磁気カプラによって生成される前記磁場の位相から1波長である、低減することと
を含む方法。
Receiving a radio frequency signal carrying data from a transmitting device;
Magnetically coupling the radio frequency signal to the transmission medium as a guided electromagnetic wave coupled to the outer surface of the transmission medium via a magnetic coupler, the magnetic coupler being a cavity resonator; Including a cavity resonator responsive to the radio frequency signal by generating a TE 10 mode in the cavity resonator having a magnetic field that induces the guided electromagnetic wave on the transmission medium via magnetic coupling. The guided electromagnetic wave propagates along the outer surface of the transmission medium via a HE11 mode;
Fixing the transmission medium adjacent to the magnetic coupler via a slot of the dielectric part, through a housing including a dielectric part;
Reducing the electromagnetic radiation from the magnetic coupler through a reflector, wherein the dielectric portion has a thickness that is half the wavelength of the radio frequency signal, and between the reflective cap and the magnetic coupler. Providing a half the wavelength of the radio frequency signal in between, and the phase of the magnetic field reflected back to the top surface of the magnetic coupler by the reflector is from the phase of the magnetic field generated by the magnetic coupler A method comprising reducing one wavelength.
前記伝送媒体は、ワイヤを含む、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the transmission medium comprises a wire. 前記ワイヤは、絶縁される、請求項11に記載の方法。   The method of claim 11, wherein the wire is insulated. 前記誘電部は、セルラー誘電材料を含む、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the dielectric portion comprises a cellular dielectric material. 前記反射板は、前記無線周波数信号の波長の半分に対応する距離だけ前記磁気カプラから離間される、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the reflector is spaced from the magnetic coupler by a distance corresponding to half the wavelength of the radio frequency signal. 前記反射板は、反射金属面を含む、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the reflector comprises a reflective metal surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112970148A (en) * 2018-10-31 2021-06-15 诺基亚技术有限公司 Device for reflecting electromagnetic waves and method for operating such a device
CN113054439B (en) * 2021-02-26 2022-04-01 西安电子科技大学 Curved surface conformal frequency selection surface cover, design method and application

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2921277A (en) * 1956-07-13 1960-01-12 Surface Conduction Inc Launching and receiving of surface waves
JP3023949B2 (en) * 1995-12-12 2000-03-21 株式会社村田製作所 Dielectric filter
CN100466375C (en) * 2005-01-21 2009-03-04 南京大学 Composite resonant cavity for measuring microwave surface resistance of conductive material
US8026859B2 (en) * 2008-08-07 2011-09-27 Tdk Corporation Horn antenna with integrated impedance matching network for improved operating frequency range

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