具有信道均衡和控制的傳輸設備和與其使用的方法與流程
2023-06-12 11:37:31 4
對相關申請的交叉引用
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本公開內容涉及通信網絡中經由微波傳輸的通信。
背景技術：
隨著智慧型電話和其它可攜式設備日益變得普遍存在，並且數據使用增加，宏小區基站設備和現有的無線基礎設施進而需要更高的帶寬能力，以便解決增加的需求。為了提供額外的移動帶寬，正在尋求小小區部署，其中微小區和微微小區提供比傳統宏小區小得多的區域的覆蓋。
附圖說明
圖1是圖示根據本文所描述各個方面的導波通信系統的示例、非限制性實施例的框圖。
圖2是圖示根據本文所描述各個方面的介電波導耦合器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖3是圖示根據本文所描述各個方面的介電波導耦合器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖4是圖示根據本文所描述各個方面的介電波導耦合器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖5a和5b是圖示根據本文所描述各個方面的介電波導耦合器和收發器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖6是圖示根據本文所描述各個方面的雙介電波導耦合器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖7是圖示根據本文所描述各個方面的雙向介電波導耦合器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖8圖示了圖示根據本文所描述各個方面的雙向介電波導耦合器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖9圖示了圖示根據本文所描述各個方面的雙向中繼器系統的示例、非限制性實施例的框圖。
圖10圖示了如本文所描述的用於利用介電波導耦合器傳送傳輸的方法的示例、非限制性實施例的流程圖。
圖11是根據本文所描述各個方面的計算環境的示例、非限制性實施例的框圖。
圖12是根據本文所描述各個方面的行動網路平臺的示例、非限制性實施例的框圖。
圖13a、13b和13c是圖示根據本文所描述各個方面的開槽波導耦合器的示例、非限制性實施例的框圖。
圖14a和14b是圖示根據本文所描述各個方面的波導耦合系統的示例、非限制性實施例的框圖。
圖15是圖示根據本文所描述各個方面的導波通信系統的示例、非限制性實施例的框圖。
圖16是圖示根據本文所描述各個方面的傳輸設備的示例、非限制性實施例的框圖。
圖17是圖示根據本文所描述各個方面的電磁分布的示例、非限制性實施例的圖。
圖18是圖示根據本文所描述各個方面的電磁分布的示例、非限制性實施例的圖。
圖19是圖示根據本文所描述各個方面的傳輸設備的示例、非限制性實施例的框圖。
圖20是根據本文所描述各個方面的傳輸設備的示例、非限制性實施例的框圖。
圖21是圖示根據本文所描述各個方面的電磁分布的示例、非限制性實施例的圖。
圖22是圖示根據本文所描述各個方面的傳播模式的示例、非限制性實施例的圖。
圖23是圖示根據本文所描述各個方面的電磁分布的示例、非限制性實施例的圖。
圖24是圖示根據本文所描述各個方面的導波通信系統的示例、非限制性實施例的框圖。
圖25是圖示根據本文所描述各個方面的信道參數的示例、非限制性實施例的圖。
圖26圖示了如本文所描述的方法的示例、非限制性實施例的流程圖。
圖27示出了如本文所描述的方法的示例、非限制性實施例的流程圖。
具體實施方式
現在參考附圖描述一種或多種實施例，其中相同的標號貫穿全文被用來指相同的元件。在以下描述中，為了解釋的目的，闡述了許多細節，以便提供對各種實施例的透徹理解。但是，顯然，各種實施例可以以這些細節的不同組合和在沒有這些細節(以及不應用到任何特定聯網環境或標準)的情況下實現。
為了提供到附加基站設備的網絡連接性，將通信小區(例如，微小區和宏小區)連結到核心網絡的網絡設備的回程網絡相應地擴展。類似地，為了提供到分布式天線系統的網絡連接性，期望連結基站設備及其分布式天線的擴展通信系統。可以提供導波通信系統以啟用替代的、增加的或附加的網絡連接性，並且可以提供波導耦合系統以在傳輸介質上發送和/或接收導波(例如，表面波)通信，其中傳輸介質諸如作為單導線傳輸線路操作的導線或其它導體、或作為波導操作的介電材料和/或以其它方式操作以引導電磁波的傳輸的另一種傳輸介質。
在示例實施例中，在波導耦合系統中使用的波導耦合器可以由介電材料或其它低損耗絕緣體(例如，特氟龍、聚乙烯等)製成，或者可以由導電(例如，金屬、非金屬等)材料製成，或者是前述材料的任意組合。貫穿整個詳細描述對「介電波導」的引用是為了說明的目的並且沒有將實施例限制為僅由介電材料構成。在其它實施例中，其它介電或絕緣材料是可能的。應當認識到的是，在不背離示例實施例的情況下，各種傳輸介質(諸如導線，不論是否絕緣以及無論是單股還是多股；其它形狀或構造的導體，包括導線束、電纜、杆、軌道、管道；非導體，諸如介電管道、杆、軌道或其它介電構件；導體和介電材料的組合；或其它導波傳輸介質)可以與導波通信一起使用。
對於這些和/或其它考慮，在一個或多個實施例中，一種傳輸設備包括接收包括第一數據的第一通信信號的通信接口。收發器基於第一通信信號生成第一電磁波以傳送第一數據，第一電磁波具有至少一個載波頻率和至少一個對應的波長。耦合器將第一電磁波耦合到具有由介電材料包圍的至少一個內部部分的傳輸介質，介電材料具有外表面和對應的周長，其中第一電磁波與傳輸介質的耦合形成第二電磁波，第二電磁波被引導以經由包括非對稱模式的至少一個導波模式沿著介電材料的外表面傳播，其中該至少一個載波頻率在毫米波頻帶內，並且其中該至少一個對應的波長小於傳輸介質的周長。
在一個或多個實施例中，一種傳輸設備包括基於通信信號生成第一電磁波以傳送數據的發送器，第一電磁波具有至少一個載波頻率和至少一個對應的波長。耦合器將第一電磁波耦合到具有外表面和對應的周長的單導線傳輸介質，其中第一電磁波與單導線傳輸介質的耦合形成第二電磁波，第二電磁波被引導以經由包括非對稱模式的至少一個導波模式沿著單導線傳輸介質的外表面傳播，其中該至少一個載波頻率在毫米波頻帶內，並且其中該至少一個對應的波長小於單導線傳輸介質的周長。
在一個或多個實施例中，一種方法包括基於通信信號生成第一電磁波以傳送數據，第一電磁波具有至少一個載波頻率和至少一個對應的波長。耦合器將第一電磁波耦合到具有外介電錶面和對應的周長的單導線傳輸介質，其中第一電磁波與單導線傳輸介質的耦合形成第二電磁波，第二電磁波被引導以經由至少一個導波模式沿著單導線傳輸介質的外介電錶面傳播，其中該至少一個載波頻率在毫米波頻帶內，並且其中該至少一個對應的波長小於單導線傳輸介質的周長。
在一個或多個實施例中，一種傳輸設備包括接收包括第一數據的第一通信信號的通信接口。收發器基於第一通信信號生成第一電磁波以傳送第一數據，第一電磁波具有至少一個載波頻率。耦合器將第一電磁波耦合到具有由介電材料包圍的至少一個內部部分的傳輸介質，介電材料具有外表面和對應的周長，其中第一電磁波與傳輸介質的耦合形成第二電磁波，第二電磁波被引導以經由包括具有下限截止頻率的非對稱模式的至少一種導波模式沿著介電材料的外表面傳播，並且其中該至少一個載波頻率被選擇為在下限截止頻率的有限範圍內。
本文所描述的各種實施例涉及用於從導線發起和提取導波(例如，作為電磁波的表面波通信)傳輸的傳輸系統。在毫米波頻率下，其中波長與裝備的尺寸相比是小的，傳輸可以作為由波導引導的波傳播，波導諸如一條或一定長度的介電材料或其它耦合器。導波的電磁場結構可以在耦合器的內部和/或在耦合器的外部。當使這個耦合器緊密接近傳輸介質(例如，導線、公用設施線路或其它傳輸介質)時，導波的至少一部分與波導解耦並耦合到傳輸介質，並且繼續作為導波傳播，導波諸如導線的表面周圍的表面波。
在一個或多個實施例中，耦合器包括接收從發送設備傳送第一數據的第一電磁波的接收部分。引導部分將第一電磁波引導到用於將第一電磁波耦合到傳輸介質的接頭。第一電磁波經由至少一個第一導波模式傳播。第一電磁波與傳輸介質的耦合形成第二電磁波，第二電磁波被引導以經由與至少一個第一導波模式不同的至少一個第二導波模式沿著傳輸介質的外表面傳播。
在一個或多個實施例中，耦合模塊包括接收傳送第一數據的對應多個第一電磁波的多個接收部分。多個引導部分將多個第一電磁波引導到對應的多個接頭，以將多個第一電磁波耦合到傳輸介質。多個第一電磁波經由至少一個第一導波模式傳播，並且多個第一電磁波與傳輸介質的耦合形成多個第二電磁波，多個第二電磁波被引導以經由與至少一個第一導波模式不同的至少一個第二導波模式沿著傳輸介質的外表面傳播。
在一個或多個實施例中，傳輸設備包括被配置成調製數據以生成多個第一電磁波的至少一個收發器。多個耦合器被配置成將多個第一電磁波的至少一部分耦合到傳輸介質，其中多個耦合器生成沿著傳輸介質的外表面傳播的多個模分復用的第二電磁波。例如，多個第二電磁波可以經由多個導波模式中的不同模式沿著傳輸介質的外表面傳播。
在一個或多個實施例中，傳輸設備包括被配置成根據信道控制參數調製數據以生成多個第一電磁波的至少一個收發器。多個耦合器被配置成將多個第一電磁波的至少一部分耦合到傳輸介質，其中多個耦合器生成沿著傳輸介質的外表面傳播的多個第二電磁波。訓練控制器被配置成基於從至少一個遠程傳輸設備接收的信道狀態信息來生成信道控制參數。
根據示例實施例，電磁波是表面波，它是由傳輸介質的表面引導的一種類型的導波，傳輸介質的表面可以包括導線的外部或外表面、介電塗層或絕緣護套的外部或外表面，或者傳輸介質的與具有不同屬性(例如，介電屬性)的另一種類型的介質相鄰或暴露於該另一種類型的介質的另一個表面。實際上，在示例實施例中，引導表面波的傳輸介質的表面可以表示在兩種不同類型介質之間的過渡表面。例如，在裸露或非絕緣導線的情況下，導線的表面可以是暴露於空氣或自由空間的裸露或非絕緣導線的外或外部導電錶面。作為另一個示例，在絕緣導線的情況下，取決於絕緣體、空氣和/或導體的屬性(例如，介電屬性)的相對差異並且還取決於導波的一個或多個頻率和傳播模式，導線的表面可以是與導線的絕緣體部分相遇的導線的導電部分，或者可以以其它方式是暴露於空氣或自由空間的導線的絕緣表面，或者可以以其它方式是在導線的絕緣表面和與導線的絕緣體部分相遇的導線的導電部分之間的任何材料區域。
根據示例實施例，諸如表面波的導波可以與經自由空間/空氣的無線電傳輸或者通過導線的導體的電功率或信號的常規傳播形成對比。實際上，利用本文所描述的表面波或導波系統，常規的電功率或信號仍然可以通過導線的導體傳播或被發送，而導波(包括表面波和其它電磁波)可以根據示例實施例包圍導線的表面的全部或部分並且沿著導線以低損耗傳播。在示例實施例中，表面波可以具有主要或基本上位於用來引導表面波的傳輸介質的外部的場結構(例如，電磁場結構)。
在示例實施例中，本文採用的導波可以與用作沿導線的傳播手段的sommerfeld波形成對比，其中sommerfeld波限於其波長大於、不小於導線周長的波。在示例實施例中，本文採用的導波可以與經由基波模式的傳播而不是基於至少一個非對稱模式的傳播而操作的g波和e波系統形成對比。在示例實施例中，本文採用的導波可以與沿著單根金屬導線的表面等離子體波傳播形成對比，這種表面等離子體波傳播的前提條件是以諸如光學頻率(遠高於並且不小於γ)的頻率在導體中形成的電子束，其中γ是導電材料的電子的平均碰撞頻率。這些現有技術的系統不能解決用於傳輸介質的導波傳播，其中導波包括以小於導電材料的電子的平均碰撞頻率的低損耗頻率(諸如在毫米波頻帶內)傳播的非對稱模式。這些現有技術的系統不能解決用於包括外部電介質的傳輸介質的導波傳播，其中導波包括以低損耗傳播的非對稱模式，其中場集中在電介質的外表面周圍。
根據示例實施例，沿導線行進的電磁波是由沿接近該導線的波導行進的其它電磁波感生的。電磁波的感生可以獨立於通過作為電路的一部分的導線被注入或以其它方式發送的任何電勢、電荷或電流。應當認識到的是，雖然導線中的小電流可以響應於電磁波通過導線的傳播而形成，但這可以是由於電磁波沿導線表面的傳播，並且不是響應於被注入作為電路的一部分的導線中的電勢、電荷或電流而形成的。因此，在導線上行進的電磁波不需要電路以沿導線表面傳播。因此，導線是單導線傳輸線路，它不需要電路。而且，在一些實施例中，導線不是必需的，並且電磁波可以沿不是導線的單線路傳輸介質傳播。
根據示例性實施例，術語「單導線傳輸介質」與經由導線引導的電磁波的傳輸結合使用，但不需要導線作為電路的一部分以支持這種傳播。傳輸系統可以包括用於發送這種導波的多個單導線傳輸介質，其中不同的波由不同的單導線傳輸介質引導。
根據示例實施例，與導波(例如，表面波)結合使用的術語在導線「周圍」可以包括基波傳播模式和具有至少部分地在導線周圍的圓形或基本上圓形的場分布(例如，電場、磁場、電磁場等)的其它導波。此外，當導波在導線「周圍」傳播時，它經由波傳播模式(至少一個導波模式)沿著導線縱向傳播，其中波傳播模式可以包括不僅基波傳播模式(例如，零階模式)，而且還附加地或替代地包括其它非基波傳播模式(諸如高階導波模式(例如，1階模式、2階模式等)、非對稱模式和/或具有在導線周圍的非圓形的場分布的其它導波(例如，表面波))。
例如，這種非圓形的場分布可以是單邊的或多邊的，具有特徵在於相對較高的場強度的一個或多個方位波瓣和/或特徵在於相對低場強度、零場強度或基本上零場強度的一個或多個空值或空值區域。另外，根據示例實施例，場分布可以以其它方式在導線周圍根據縱向方位朝向而變化，使得在導線周圍的方位朝向的一個或多個區域具有比方位朝向的一個或多個其它區域高的電或磁場強度(或其組合)。應當認識到的是，較高階模式或不對稱模式的相對位置可以隨著導波沿導線行進而變化。
現在參考圖1，其中圖示了示出導波通信系統100的示例、非限制性實施例的框圖。導波通信系統100繪出了其中可以使用傳輸設備、耦合器或耦合模塊的示例性環境。
導波通信系統100可以是分布式天線系統，其包括可通信地耦合到宏小區站點102或其它網絡連接的一個或多個基站設備(例如，基站設備104)。基站設備104可以通過有線(例如，光纖和/或電纜)或者通過無線(例如，微波無線)連接而連接到宏小區站點102。宏小區(諸如宏小區站點102)可以具有到行動網路的專用連接並且基站設備104可以共享和/或以其它方式使用宏小區站點102的連接。基站設備104可以安裝在或附連到電線桿116上。在其它實施例中，基站設備104可以在變壓器附近和/或在位於電力線路附近的其它位置的附近。
基站設備104可以便於行動裝置122和124到行動網路的連接。分別在電線桿118和120上或它們附近安裝的天線112和114可以從基站設備104接收信號並且將那些信號在比如果天線112和114位於基站設備104處或附近時寬得多的區域上發送到行動裝置122和124。
應當注意的是，為了簡單起見，圖1顯示了三個電線桿，具有一個基站設備。在其它實施例中，電線桿116可以具有更多的基站設備，並且具有分布式天線的一個或多個電線桿是可能的。
傳輸設備(諸如介電波導耦合設備106)可以經由連接電線桿116、118和120的(一條或多條)公用設施或電力線路將信號從基站設備104發送到天線112和114。為了發送信號，無線電的源和/或耦合器106將來自基站設備104的信號(例如，經由混頻)上變頻或以其它方式將來自基站設備104的信號變頻到具有毫米波頻帶內的至少一個載波頻率的毫米波頻帶信號。介電波導耦合設備106發起作為沿公用設施線路或其它導線行進的導波(例如，表面波或其它電磁波)傳播的毫米波頻帶波。在電線桿118處，另一個傳輸設備(諸如介電波導耦合設備108)接收導波(並且可選地可以根據需要或期望來放大它或者操作為數字中繼器以接收它並重新生成它)並且將其作為導波(例如，表面波或其它電磁波)在公用設施線路或其它導線上轉發。介電波導耦合設備108還可以從毫米波頻帶導波中提取信號並將其頻率向下移動或以其它方式將其變頻到其原始蜂窩頻帶頻率(例如，1.9ghz或其它定義的蜂窩頻率)或另一個蜂窩(或非蜂窩)頻帶頻率。天線112可以向行動裝置122發送(例如，無線地發送)降頻後的信號。根據需要或期望，該過程可以由另一個傳輸設備(諸如介電波導耦合設備110、天線114和行動裝置124)重複。
來自行動裝置122和124的發送也可以分別由天線112和114接收。介電波導耦合設備108和110上的中繼器可以將蜂窩頻帶信號升頻或以其它方式變頻到毫米波頻帶，並且將信號作為導波(例如，表面波或其它電磁波)傳輸經(一條或多條)電力線路發送到基站設備104。
在示例實施例中，系統100可以採用分集路徑，其中兩條或更多條公用設施線路或其它導線串接在電線桿116、118和120之間(例如，在電線桿116和120之間的兩條或更多條導線)，並且來自基站104的冗餘傳輸作為導波在公用設施線路或其它導線的表面下方被發送。公用設施線路或其它導線可以是絕緣的或非絕緣的，並且取決於造成傳輸損耗的環境狀況，耦合設備可以選擇性地從絕緣或非絕緣公用設施線路或其它導線接收信號。該選擇可以基於導線的信噪比的測量，或者基於所確定的天氣/環境狀況(例如，溼度檢測器、天氣預報等)。與系統100一起使用分集路徑可以啟用替代路由能力、負載均衡、增加的負載處理、並發的雙向或同步通信、擴頻通信等(參見圖8的更多說明性細節)。
應當注意的是，圖1中的介電波導耦合設備106、108和110的使用僅僅是示例性的，並且在其它實施例中，其它使用是可能的。例如，可以在回程通信系統中使用介電波導耦合設備，從而向基站設備提供網絡連接性。介電波導耦合設備可以用在其中期望經導線(無論是絕緣的還是不絕緣的)發送導波通信的許多情況中。由於與可以攜帶高壓的導線沒有接觸或者與導線具有有限的物理和/或電接觸，由此介電波導耦合設備是對其它耦合設備的改進。利用介電波導耦合設備，該裝置可以位於遠離導線(例如，與導線隔開)和/或位於導線上，只要它不與導線電接觸即可，因為電介質充當絕緣體，由此允許便宜、容易和/或較不複雜的安裝。但是，如前所述，可以採用導電或非介電耦合器，尤其是在其中導線對應於電話網絡、有線電視網絡、寬帶數據服務、光纖通信系統或採用低壓或具有絕緣傳輸線的其它網絡的配置中。
還應當注意的是，雖然在示例實施例中示出了基站設備104和宏小區站點102，但是其它網絡配置同樣是可能的。例如，可以以類似的方式採用諸如接入點或其它無線網關的設備來擴展其它網絡(諸如無線區域網、無線個人區域網或者根據諸如802.11協議、wimax協議、ultrawideband協議、藍牙協議、zigbee協議或其它無線協議的通信協議操作的其它無線網絡)的範圍。
現在轉到圖2，其中圖示了根據本文所描述各個方面的介電波導耦合系統200的示例、非限制性實施例的框圖。系統200包括介電波導204，其具有作為導波在介電波導204的波導表面周圍傳播的波206。在示例實施例中，介電波導204是彎曲的，並且介電波導204的至少一部分可以被放在導線202附近，以便便於介電波導204和導線202之間的耦合，如本文所描述的。介電波導204可以被放置成使得彎曲的介電波導204的一部分與導線202平行或基本上平行。介電波導204的與導線平行的部分可以是曲線的頂點或者曲線的切線與導線202平行的任何點。當介電波導204如此被定位或放置時，沿介電波導204行進的波206至少部分地耦合到導線202，並且作為導波208在導線202的導線表面周圍或附近並且沿導線202縱向地傳播。導波208可以被特徵化為表面波或其它電磁波，但是在不背離示例實施例的情況下也可以支持其它類型的導波208。波206沒有耦合到導線202的一部分作為沿介電波導204的波210傳播。應當認識到的是，介電波導204可以相對於導線202在各種各樣的位置中被配置和布置，以實現波206到導線202的期望水平的耦合或不耦合。例如，與導線202平行或基本上平行的介電波導204的曲率和/或長度，以及其到導線202的間隔距離(在示例實施例中，這可以包括零間隔距離)可以在不背離示例實施例的情況下變化。同樣，介電波導204相對於導線202的布置可以基於對導線202和介電波導204的相應固有特性(例如，厚度、組成、電磁屬性等)以及波206和208的特性(例如，頻率、能量水平等)的考慮而變化。
即使在導線202彎曲和屈曲時，導波208也在與導線202平行或基本上平行的方向中傳播。導線202中的彎曲可以增加傳輸損耗，傳輸損耗還取決於導線直徑、頻率和材料。如果為了高效的功率傳輸而選擇介電波導204的維度，那麼波206中的大部分功率被轉移到導線202，在波210中剩餘的功率很少。應當認識到的是，導波208本質上仍然可以是多模式(本文中討論的)，包括具有非基波(non-fundamental)或不對稱的模式，同時沿著與導線202平行或基本上平行的路逕行進，具有或不具有基波(fundamental)傳輸模式。在示例實施例中，非基波或不對稱模式可以用於最小化傳輸損耗和/或獲得增加的傳播距離。
應當注意的是，術語「平行」一般是幾何構造，其在實際系統中常常是不可精確實現的。相應地，當用來描述本公開中公開的實施例時，如在本公開中使用的術語「平行」表示近似而不是精確配置。在示例實施例中，基本上平行可以包括在所有維度上在真正平行的30度內的近似。
在示例實施例中，波206可以表現出一個或多個波傳播模式。介電波導模式可以取決於介電波導204的形狀和/或設計。波206的一個或多個介電波導模式可以生成、影響或衝擊沿導線202傳播的導波208的一個或多個波傳播模式。在示例實施例中，導線202上的波傳播模式可以類似於介電波導模式，因為波206和208兩者分別在介電波導204和導線202的外部周圍傳播。在一些實施例中，當波206耦合到導線202時，由於介電波導204和導線202之間的耦合，模式可以改變形式。例如，介電波導204和導線202的尺寸、材料和/或阻抗的不同可以創建介電波導模式中不存在的附加模式和/或可以抑制一些介電波導模式。波傳播模式可以包括基波橫向電磁模式(quasi-tem00)，其中僅小的電場和/或磁場在傳播方向上延伸，並且電場和磁場在導波沿導線傳播的同時徑向向外延伸。這種導波模式可以是環形的，其中在介電波導204或導線202內存在很少的電磁場。波206和208可以包括基波tem模式，其中場徑向向外延伸，並且還包括其它的非基波(例如，不對稱的、更高級的等)模式。雖然上面討論了特定的波傳播模式，但是基於所採用的頻率、介電波導204的設計、導線202的維度和組成以及其表面特性、其可選的絕緣、周圍環境的電磁屬性等，其它波傳播模式同樣是可能的，這些其它波傳播模式諸如橫向電(te)和橫向磁(tm)模式。應當注意的是，取決於頻率、導線202的電和物理特性以及所生成的特定波傳播模式，導波208可以沿氧化的非絕緣導線、未氧化的非絕緣導線、絕緣導線的導電錶面和/或沿絕緣導線的絕緣表面行進。
在示例實施例中，介電波導204的直徑小於導線202的直徑。對於所使用的毫米波頻帶波長，介電波導204支持構成波206的單波導模式。這種單波導模式可以在其作為表面波208耦合到導線202時改變。如果介電波導204更大，那麼可以支持多於一個波導模式，但是這些附加的波導模式可能無法高效地耦合到導線202，並且會導致更高的耦合損耗。但是，在一些替代實施例中，介電波導204的直徑可以等於或大於導線202的直徑，例如，在期望更高耦合損耗的地方或者當與其它技術結合使用以便以其它方式減小耦合損耗時(例如，通過逐漸變細(tapering)的阻抗匹配，等等)。
在示例實施例中，波206和208的波長在尺寸上相當，或者小於介電波導204和導線202的周長。在示例中，如果導線202具有0.5cm的直徑和大約1.5cm的對應周長，那麼傳輸的波長是大約1.5cm或更小，對應於20ghz或更大的頻率。在另一種實施例中，傳輸和載波信號的合適頻率在30-100ghz的範圍內，可能是大約30-60ghz，並且在一個示例中是大約38ghz。在示例實施例中，當介電波導204和導線202的周長在尺寸上相當於或大於傳輸的波長時，波206和208可以表現出在足夠的距離上傳播以支持本文所描述的各種通信系統的多波傳播模式，包括基波和/或非基波(對稱和/或不對稱)模式。因此，波206和208可以包括多於一種類型的電和磁場配置。在示例實施例中，當導波208沿導線202傳播時，電和磁場配置將從導線202的一端到另一端保持相同。在其它實施例中，當導波208遇到幹擾或者由於傳輸損耗而損失能量時，電和磁場配置可以在導波208沿導線202傳播時改變。
在示例實施例中，介電波導204可以由尼龍、特氟龍、聚乙烯、聚醯胺或其它塑料構成。在其它實施例中，其它介電材料是可能的。導線202的導線表面可以是具有裸露的金屬表面的金屬，或者可以使用塑料、電介質、絕緣體或其它護套來絕緣。在示例實施例中，介電或其它非導電/絕緣波導可以與裸/金屬導線或絕緣導線配對。在其它實施例中，金屬和/或導電波導可以與裸/金屬導線或絕緣導線配對。在示例實施例中，在導線202的裸露金屬表面上的氧化層(例如，由於裸露金屬表面暴露於氧/空氣而產生)也可以提供類似於由一些絕緣體或護套提供的絕緣或介電屬性。
應當注意的是，波206、208和210的圖形表示僅僅是為了說明波206在例如作為單導線傳輸線路操作的導線202上感生或以其它方式發起導波208的原理。波210表示在生成導波208之後保留在介電波導204上的波206的部分。作為這種波傳播的結果而生成的實際電和磁場可以取決於所採用的頻率、一個或多個特定波傳播模式、介電波導204的設計、導線202的維度和組成以及其表面特性、其可選的絕緣、周圍環境的電磁屬性等而變化。
應當注意的是，介電波導204可以在介電波導204的端部包括可吸收來自波210的剩餘輻射或能量的終止電路或阻尼器214。終止電路或阻尼器214可以防止和/或最小化來自波210的朝發送器電路212反射回的剩餘輻射。在示例實施例中，終止電路或阻尼器214可以包括終止電阻器和/或執行阻抗匹配以衰減反射的其它部件。在一些實施例中，如果耦合效率足夠高，和/或波210足夠小，那麼可能不必使用終止電路或阻尼器214。為了簡單起見，這些發送器電路212和終止電路或阻尼器214在其它圖中沒有繪出，但是在那些實施例中，會有可能使用發送器電路和終止電路或阻尼器。
另外，雖然給出了生成單個導波208的單個介電波導204，但是可以採用在沿導線202的不同點和/或在導線周圍的不同方位朝向放置的多個介電波導204，以生成和接收處於相同或不同頻率、處於相同或不同相位、和/或處於相同或不同波傳播模式的多個導波208。一個或多個導波208可以被調製，以經由諸如相移鍵控、頻移鍵控、正交幅度調製、幅度調製、多載波調製的調製技術以及諸如頻分復用、時分復用、碼分復用、經由不同波傳播模式的復用的多址技術以及經由其它調製和接入策略來傳送數據。
現在轉到圖3，其中圖示了根據本文所描述各個方面的介電波導耦合系統300的示例、非限制性實施例的框圖。系統300實現耦合器，該耦合器包括介電波導304和導線302，導線302具有作為導波在導線302的導線表面周圍傳播的波306。在示例實施例中，波306可以被特徵化為表面波或其它電磁波。
在示例實施例中，介電波導304是彎曲的或以其它方式具有曲率，並且可以被放在導線302附近，使得彎曲的介電波導304的一部分與導線302平行或基本上平行。與導線平行的介電波導304的部分可以是曲線的頂點，或者是曲線的切線與導線302平行的任何點。當介電波導304在導線附近時，沿導線302行進的導波306可以耦合到介電波導304並且作為導波308在介電波導304周圍傳播。沒有耦合到介電波導304的導波306的一部分作為導波310(例如，表面波或其它電磁波)沿導線302傳播。
即使當導線302和介電波導304彎曲和屈曲時，導波306和308也分別保持與導線302和介電波導304平行。彎曲會增加傳輸損耗，傳輸損耗還取決於導線直徑、頻率和材料。如果為了高效的功率傳輸而選擇介電波導304的維度，那麼導波306中的大部分能量耦合到介電波導304，並且很少保留在導波310中。
在示例實施例中，接收器電路可以放在波導304的端部上，以便接收波308。終止電路可以被放在波導304的相對端部上，以便接收在與耦合到波導304的導波306相反方向上行進的導波。因此，終止電路將防止和/或最小化由接收器電路接收到的反射。如果反射小，那麼終止電路可能是不必要的。
應當注意的是，介電波導304可以被配置成使得表面波306的選擇的偏振作為導波308耦合到介電波導304。例如，如果導波306由具有相應偏振的導波或波傳播模式組成，那麼介電波導304可以被配置成接收所選擇的偏振的一個或多個導波。因此，耦合到介電波導304的導波308是對應於所選擇的偏振中的一個或多個的導波集合，並且導波310進一步可以包括不與所選擇的偏振匹配的導波。
介電波導304可以被配置成基於在放置介電波導304的導線302周圍的角度/旋轉(耦合器的方位朝向)以及導波的場結構的方位模式來接收特定偏振的導波。例如，如果耦合器定向成沿著水平接入饋送導波並且如果導波306被水平偏振(即，導波的場結構集中在水平軸上)，那麼導波306的大部分作為波308被轉移到介電波導。在另一種情況下，如果介電波導304繞導線302旋轉90度，那麼來自導波306的大部分能量將作為導波310保持耦合到導線，並且只有一小部分將作為波308耦合到導線302。
應當注意的是，在圖3和說明書的其它圖中利用三個圓形符號示出了波306、308和310。這些符號用於表示一般的導波，但不暗示波306、308和310必須是圓形偏振的或以其它方式圓形定向的。事實上，波306、308和310可以包括基波tem模式，其中場徑向向外延伸，並且還包括其它非基波(例如，更高級的等)模式。這些模式在本質上也可以是不對稱的(例如，徑向、雙邊、三邊、四邊等等)。
還應當注意的是，經導線的導波通信可以是全雙工的，從而允許在兩個方向上的同時通信。在一個方向行進的波可以穿過在相反方向行進的波。由於應用到波的疊加原理，電磁場可以在某些點和短時間內抵消。在相反方向行進的波傳播，就像其它波不在那裡一樣，但是對觀察者的複合效果可以是靜止的駐波圖案。當導波彼此穿過並且不再處於疊加狀態時，幹擾減弱。當導波(例如，表面波或其它電磁波)耦合到波導並離開導線時，由於其它導波(例如，表面波或其它電磁波)引起的任何幹擾減弱。在示例實施例中，當導波306(例如，表面波或其它電磁波)接近介電波導304時，在導線302上從左到右行進的另一導波(例如，表面波或其它電磁波)(未示出)經過，從而造成局部幹擾。當導波306作為波308耦合到介電波導304並且從導線302離開時，由於經過的導波引起的任何幹擾減弱。
應當注意的是，給出電磁波306、308和310的圖形表示僅僅是為了示出導波306在電介波導304上感生或以其它方式發起波308的原理。導波310表示在生成波308之後保留在導線302上的導波306的一部分。作為這種導波傳播的結果而生成的實際電和磁場可以取決於介電波導的形狀和/或設計、介電波導與導線的相對位置、所採用的頻率、介電波導304的設計、導線302的維度和組成以及其表面特性、其可選的絕緣、周圍環境的電磁屬性等中的一個或多個而變化。
現在轉到圖4，其中圖示了根據本文所描述各個方面的介電波導耦合系統400的示例、非限制性實施例的框圖。系統400實現耦合器，該耦合器包括介電波導404，其具有作為導波在介電波導404的波導表面周圍傳播的波406。在示例實施例中，介電波導404是彎曲的，並且介電波導404的端部可以繫到、緊固到或以其它方式機械耦合到導線402。當介電波導404的端部緊固到導線402時，介電波導404的端部與導線402平行或基本上平行。可替代地，超過端部的介電波導的另一部分可以緊固或耦合到導線402，使得緊固或耦合部分與導線402平行或基本上平行。耦合設備410可以是與介電波導404分離或構造為介電波導404的集成部件的尼龍電纜扎帶或其它類型的非導電/介電材料。在其它實施例中，介電波導404可以從導線402機械解耦，從而在耦合器與導線402之間留下空氣間隙。介電波導404可以與導線402鄰近而不圍繞導線402。
當介電波導404被放成其端部與導線402平行時，沿介電波導404行進的導波406耦合到導線402，並且作為導波408在導線402的導線表面周圍傳播。在示例實施例中，導波408可以被特徵化為表面波或其它電磁波。
應當注意的是，給出波406和408的圖形表示僅僅是為了示出波406在例如作為單導線傳輸線路操作的導線402上感生或以其它方式發起導波408的原理。作為這種波傳播的結果而生成的實際電和磁場可以取決於介電波導的形狀和/或設計、介電波導與導線的相對位置、所採用的頻率、介電波導404的設計、導線402的維度和組成以及其表面特性、其可選的絕緣、周圍環境的電磁屬性等等當中一個或多個而改變。
在示例實施例中，介電波導404的端部可以朝導線402逐漸變細，以便增加耦合效率。實際上，根據本公開的示例實施例，介電波導404的端部的逐漸變細可以為導線402提供阻抗匹配。例如，介電波導404的端部可以逐漸變細，以便獲得如圖4中所示的波406和408之間的期望水平的耦合。
在示例實施例中，耦合設備410可以被放成使得在耦合設備410和介電波導404的端部之間存在短長度的介電波導404。當超過耦合設備410的介電波導404的端部的長度是用於正被發送的任何頻率的至少幾個波長長時，最大的耦合效率得以實現，但是較短的長度也是可能的。
現在轉到圖5a，其中圖示了根據本文所描述各個方面的介電波導耦合器和收發器系統500(本文統稱為系統500)的示例、非限制性實施例的框圖。系統500包括發起和接收波(例如，到介電波導502上的導波504)的發送器/接收器設備506。導波504可以用於通過通信接口501傳輸從基站520、行動裝置522或建築物524接收到的信號以及發送到它們的信號。通信接口501可以是系統500的整體組成部分。可替代地，通信接口501可以系留(tethered)到系統500。通信接口501可以包括無線接口，用於利用各種無線信令協議(例如，lte、wifi、wimax、ieee802.xx等)中的任何一個與基站520、行動裝置522或建築物524相接口(interfacing)。通信接口501還可以包括有線接口，諸如光纖線路、同軸電纜、雙絞線或用於向基站520或建築物524發送信號的其它合適的有線介質。對於其中系統500用作中繼器的實施例，通信接口501可以是不必要的。
通信接口501的輸出信號(例如，tx)可以在混頻器510處與由本地振蕩器512生成的毫米波載波組合。混頻器510可以使用外差(heterodyning)技術或其它頻移技術來頻移來自通信接口501的輸出信號。例如，發送到通信接口501和從通信接口501發送的信號可以是調製信號，諸如根據長期演進(lte)無線協議或其它無線3g、4g、5g或更高的語音和數據協議、zigbee、wimax，ultrawideband或ieee802.11無線協議或其它無線協議格式化的正交頻分復用(ofdm)信號。在示例實施例中，這種頻率轉換可以在模擬域中進行，因此，可以在不考慮基站520、行動裝置522或建築物內設備524使用的通信協議的類型的情況下進行頻移。隨著新通信技術被開發，通信接口501可以被升級或替換，並且頻移和傳輸裝置可以保留，從而簡化升級。載波可以接著被發送到功率放大器(「pa」)514並且可以經由雙工器516經由發送器接收器設備506被發送。
從發送器/接收器設備506接收到的朝通信接口501引導的信號可以經由雙工器516與其它信號分離。傳輸可以接著被發送到低噪聲放大器(「lna」)518用於放大。藉助於本地振蕩器512，混頻器520可以將傳輸(在一些實施例中在毫米波頻帶中或大約38ghz)降頻到固有(native)頻率。通信接口501可以接著在輸入埠(rx)處接收傳輸。
在實施例中，發送器/接收器設備506可以包括圓柱形或非圓柱形金屬(例如，其在實施例中可以是中空的，但不一定按比例繪製)或其它導電或非導電波導，並且介電波導502的端部可以放在波導或發送器/接收器設備506中或與其接近，使得當發送器/接收器設備506生成傳輸時，導波耦合到介電波導502並作為導波504在介電波導502的波導表面周圍傳播。在一些實施例中，導波504可以部分地在介電波導502的外表面上並且部分地在介電波導502內部傳播。在其它實施例中，導波504可以基本上或完全在介電波導502的外表面上傳播。在還有其它實施例中，導波504可以基本上或完全在介電波導502內部傳播。在後一個實施例中，導波504可以在介電波導502的端部(諸如圖4中所示的逐漸變細的端部)輻射，用於耦合到傳輸介質(諸如圖4的導線402)。類似地，如果導波504正在傳入(從導線耦合到介電波導502)，那麼導波504接著進入發送器/接收器設備506並耦合到圓柱形波導或導電波導。雖然發送器/接收器設備506被示為包括單獨的波導——但是可以採用天線、空腔諧振器、速調管、磁控管、行波管或其它輻射元件來在波導502上感生導波，而不需要單獨的波導。
在實施例中，介電波導502可以完全由介電材料(或其它合適的絕緣材料)構成，其中沒有任何金屬或其它導電材料。介電波導502可以由尼龍、特氟龍、聚乙烯、聚醯胺、其它塑料或其它不導電並適於便於電磁波至少部分地在這些材料的外表面上的傳輸的材料組成。在另一種實施例中，介電波導502可以包括導電/金屬的芯，並且具有外部介電錶面。類似地，耦合到介電波導502用於傳播由介電波導502感生出的電磁波或用於向介電波導502提供電磁波的傳輸介質可以完全由介電材料(或其它合適的絕緣材料)構成，其中沒有任何金屬或其它導電材料。
應當注意的是，雖然圖5a示出發送器接收器設備506的開口比介電波導502寬得多，但這不是按比例的，並且在其它實施例中，介電波導502的寬度與中空波導的開口相當或略小。也未示出，但是在一種實施例中，插入到發送器/接收器設備506中的波導502的端部逐漸變細，以便減少反射並增加耦合效率。
發送器/接收器設備506可以通信地耦合到通信接口501，並且可替代地，發送器/接收器設備506還可以通信地耦合到圖1所示的一個或多個分布式天線112和114。在其它實施例中，發送器接收器設備506可以包括用於回程網絡的中繼器系統的一部分。
在耦合到介電波導502之前，由發送器/接收器設備506生成的導波的一個或多個波導模式可以耦合到介電波導502，以感生導波504的一個或多個波傳播模式。由於中空金屬波導和介質波導的不同特性，導波504的波傳播模式可以不同於中空金屬波導模式。例如，導波504的波傳播模式可以包括基波橫向電磁模式(quasi-tem00)，其中只有小的電場和/或磁場在傳播方向上延伸，並且電場和磁場從介電波導502徑向向外延伸，而導波沿介電波導502傳播。在中空的波導內部可以不存在基波橫向電磁模式波傳播模式。因此，由發送器/接收器設備506使用的中空金屬波導模式是可以有效且高效地耦合到介電波導502的波傳播模式的波導模式。
應當認識到的是，發送器/接收器設備506和介電波導502的其它構造或組合是可能的。例如，介電波導502』可以相對於發送器/接收器設備506』(對應的電路系統未示出)的中空金屬波導的外表面切向地或平行地(有或沒有間隙)放置，如圖5b的標號500』所繪出的。在另一個未由500』示出的實施例中，介電波導502』可以放置在發送器/接收器設備506』的中空金屬波導的內部，而無需介電波導502』的軸與發送器/接收器設備506』的中空金屬波導的軸同軸對準。在這些實施例中的任一個當中，由發送器/接收器設備506』生成的導波可以耦合到介電波導502』的表面，以感生介電波導502』上的導波504』的一個或多個波傳播模式，包括基波模式(例如，對稱模式)和/或非基波模式(例如，非對稱模式)。
在一個實施例中，導波504』可以部分地在介電波導502』的外表面上並且部分地在介電波導502』內部傳播。在另一個實施例中，導波504』可以基本上或完全在介電波導502』的外表面上傳播。在還有其它實施例中，導波504』可以基本上或完全在介電波導502』內部傳播。在這後一個實施例中，導波504』可以在介電波導502』的端部(諸如圖4中所示逐漸變細的端部)輻射，用於耦合到傳輸介質(諸如圖4的導線402)。
還將認識到，發送器/接收器設備506的其它構造是可能的。例如，發送器/接收器設備506」(對應的電路系統未示出)的中空金屬波導(圖5b中繪製為標號500」)可以相對於傳輸介質(諸如圖4的導線402)的外表面切向或平行地放置(有或沒有間隙)，而不使用介電波導502。在這個實施例中，由發送器/接收器設備506」生成的導波可以耦合到導線402的表面，以感生導線402上導波408的一個或多個波傳播模式，包括基波模式(例如，對稱模式)和/或非基波模式(例如，非對稱模式)。在另一個實施例中，導線402可以定位在發送器/接收器設備506」』(對應的電路系統未示出)的中空金屬波導內部，使得導線402的軸與中空金屬波導的軸同軸(或不同軸)對準，而不使用介電波導502，參見圖5b的標號500」』，也參見下面描述的圖10a-10c。在這個實施例中，由發送器/接收器設備506」』生成的導波可以耦合到導線402的表面，以感生導線上導波408的一個或多個波傳播模式，包括基波模式(例如，對稱模式)和/或非基波模式(例如，非對稱模式)。
在500」和500」』的實施例中，導波408可以部分地在導線402的外表面上並且部分地在導線402內部傳播。在另一個實施例中，導波408可以基本上或完全在導線402的外表面上傳播。導線402可以是裸導體或具有絕緣外表面的導體。
現在轉到圖6，其中圖示了示出根據本文所描述各個方面的雙介電波導耦合系統600的示例、非限制性實施例的框圖。在示例實施例中，示出了具有在導線602周圍定位以便接收導波608的兩個或更多個介電波導(例如，604和606)的耦合模塊。在示例實施例中，導波608可以被特徵化為表面波或其它電磁波。在示例實施例中，一個介電波導足以接收導波608。在那種情況下，導波608耦合到介電波導604並作為導波610傳播。如果導波608的場結構由於各種外部因素而在導線602周圍振蕩或波動，那麼介電波導606可以被放成使得導波608耦合到介電波導606。在一些實施例中，四個或更多個介電波導可以被放在導線602的一部分周圍，例如，相對於彼此處於90度或其它間距，以便接收可以在導線602周圍振蕩或旋轉的導波，其中導波已經在不同的方位朝向被感生出或具有例如具有依賴朝向的波瓣和/或空值或其它不對稱性的非基波或更高階模式。但是，應當認識到的是，在不背離示例實施例的情況下，可以在導線602的一部分周圍放置少於或多於四個介電波導。還將認識到，雖然一些示例實施例已經給出了在導線602的至少一部分周圍的多個介電波導，但是這多個介電波導也可以被認為是具有多個介電波導子成分的單個介電波導系統的一部分。例如，兩個或更多個介電波導可以被製造為單個系統，該系統可以在單次安裝中安裝在導線周圍，使得介電波導根據該單個系統相對於彼此(手動地或自動地)預定位或可調節。耦合到介質波導606和604的接收器可以使用分集組合來組合從兩個介質波導606和604接收的信號，以便最大化信號質量。在其它實施例中，如果介電波導604和606中的一個或另一個接收到高於預定閾值的傳輸，那麼接收器可以在決定使用哪個信號時使用選擇分集。
應當注意的是，給出波608和610的圖形表示僅僅是為了圖示導波608在介電波導604上感生或以其它方式發起波610的原理。作為這種波傳播的結果而生成的實際電場和磁場可以取決於所採用的頻率、介電波導604的設計、導線602的維度和組成以及其表面特性、其可選的絕緣、周圍環境的電磁屬性等而變化。
現在轉到圖7，其中圖示了根據本文所描述各個方面的雙向介電波導耦合系統700的示例、非限制性實施例的框圖。這種系統700實現具有耦合模塊的傳輸設備，該耦合模塊包括兩個介質波導704和714，這兩個介質波導704和714可以放在導線702附件，使得沿導線702傳播的導波(例如，表面波或其它電磁波)作為波706耦合到介電波導704，並且接著被中繼器設備710提升或中繼並且作為導波716被發起到介電波導714上。導波716可以接著耦合到導線702並繼續沿導線702傳播。在示例實施例中，中繼器設備710可以接收用於通過與導線702的磁耦合來提升或中繼的功率的至少一部分，導線702可以是電力線路。
在一些實施例中，中繼器設備710可以中繼與波706相關聯的傳輸，並且在其它實施例中，中繼器設備710可以與位於中繼器設備710附近的分布式天線系統和/或基站設備相關聯。接收器波導708可以從介電波導704接收波706，並且發送器波導712可以將導波716發起到介電波導714上。在接收器波導708和發送器波導712之間，信號可以被放大，以校正信號損失和與導波通信相關聯的其它低效率，或者信號可以被接收和處理以提取其中包含的數據並再生成用於傳輸。在示例實施例中，信號可以從傳輸中提取並且被處理以及經由可通信耦合到中繼器設備710的分布式天線以其它方式發射到附近的行動裝置。類似地，由分布式天線接收的信號和/或通信可以插入到由發送器波導712生成並發起到介電波導714上的傳輸中。相應地，圖7中所繪出的中繼器系統700在功能上可以與圖1中的介電波導耦合設備108和110相當。
應當注意的是，雖然圖7示出了分別從左邊進入和從右邊離開的導波傳輸706和716，但這僅僅是簡化而不旨在是限制。在其它實施例中，接收器波導708和發送器波導712還可以分別充當發送器和接收器，從而允許中繼器設備710是雙向的。
在示例實施例中，中繼器設備710可以放在導線702上存在不連續或障礙物的位置處。這些障礙物可以包括變壓器、連接、電線桿和其它此類電力線路設備。中繼器設備710可以幫助導波(例如，表面波)跳過線路上的這些障礙物並且同時提升傳輸功率。在其它實施例中，可以使用介電波導來跳過障礙物而不使用中繼器設備。在該實施例中，介電波導的兩端可以系在或緊固到導線上，從而為導波提供行進的路徑而不被障礙物阻擋。
現在轉到圖8，其中圖示了根據本文所描述各個方面的雙向介電波導耦合器800的示例、非限制性實施例的框圖。雙向介電波導耦合器800實現具有耦合模塊的傳輸設備，該耦合模塊可以在兩條或更多條導線串接在電線桿之間的情況下採用分集路徑。由於導波傳輸基於天氣、降水和大氣狀況對絕緣導線和非絕緣導線具有不同的傳輸效率和耦合效率，因此在某些時候選擇性地在絕緣導線或非絕緣導線上發送會是有利的。
在圖8所示的實施例中，中繼器設備使用接收器波導808接收沿非絕緣導線802行進的導波，並且利用發送器波導810中繼傳輸作為沿絕緣導線804的導波。在其它實施例中，中繼器設備可以從絕緣導線804切換到非絕緣導線802，或者可以沿相同的路徑中繼傳輸。中繼器設備806可以包括傳感器，或者與指示會影響傳輸的狀況的傳感器通信。基於從傳感器接收的反饋，中繼器設備806可以確定是沿著同一導線保持傳輸還是將傳輸轉移到另一條導線。
現在轉到圖9，其中圖示了示出雙向中繼器系統900的示例、非限制性實施例的框圖。雙向中繼器系統900實現具有耦合模塊的傳輸設備，該耦合模塊包括接收和發送來自位於分布式天線系統或回程系統中的其它耦合設備的傳輸的波導耦合設備902和904。
在各種實施例中，波導耦合設備902可以接收來自另一波導耦合設備的傳輸，其中該傳輸具有多個子載波。雙工器906可以將該傳輸與其它傳輸分離，例如通過過濾，並且將該傳輸指引到低噪聲放大器(「lna」)908。在本地振蕩器912的幫助下，混頻器928可以將傳輸降頻(其在一些實施例中在毫米波頻帶內或大約38ghz)到較低頻率，無論它是用於分布式天線系統的蜂窩頻帶(～1.9ghz)、固有頻率還是用於回程系統的其它頻率。提取器932可以提取與天線或其它輸出部件922相對應的子載波上的信號，並將該信號指引到輸出部件922。對於在這個天線位置處未被提取的信號，提取器932可以將它們重定向到另一混頻器936，其中這些信號被用來調製由本地振蕩器914生成的載波。利用其子載波，載波被指引到功率放大器(「pa」)916並且被波導耦合設備904經由同向雙工器(diplexer)920重新發送到另一個中繼器系統。
在輸出設備922處，pa924可以提升用於傳輸到行動裝置的信號。lna926可以被用來放大從行動裝置接收的弱信號，接著將該信號發送到多路復用器934，多路復用器934將該信號與已經從波導耦合設備904接收的信號合併。輸出設備922可以經由例如未具體示出的同向雙工器、雙工器(duplexer)或發送接收開關耦合到分布式天線系統中的天線或其它天線。從耦合設備904接收的信號已經被同向雙工器920分離，接著通過lna918，並由混頻器938降頻。當信號由多路復用器934組合時，它們由混頻器930升頻，接著由pa910提升，並且通過波導耦合設備902繼續發送到另一個中繼器或者發送回到發起器。在示例實施例中，雙向中繼器系統900可以僅僅是沒有天線/輸出設備922的中繼器。應當認識到的是，在一些實施例中，雙向中繼器系統900還可以利用兩個不同且分離的單向中繼器來實現。在替代實施例中，雙向中繼器系統900還可以是提升器(booster)或以其它方式執行重新傳輸而無需降頻和升頻。實際上，在示例實施例中，重新傳輸可以基於在信號或導波的重新傳輸之前接收信號或導波並執行某種信號或導波處理或重新整形、濾波和/或放大。
圖10圖示了與上述系統相關的過程。圖10中的過程可以例如由分別圖1-9所示的系統100、200、300、400、500、600、700、800和900實現。雖然為了簡化說明的目的，該方法被示出和描述為一系列方框，但是應當理解和認識到，所要求保護的主題不受方框的順序限制，因為一些方框可以與其它方框以與本文所繪出和描述的不同的順序發生和/或同時發生。此外，可能並不需要所有圖示的方框以實現下文所描述的方法。
圖10圖示了用如本文所描述的介電波導耦合器發送傳輸的方法的示例、非限制性實施例的流程圖。方法1000可以在1002處開始，其中第一電磁波由傳輸設備發出，第一電磁波至少部分地在波導的波導表面上傳播，其中波導的波導表面不全部或大部分圍繞導線的導線表面。由發送器生成的傳輸可以基於從基站設備、接入點、網絡或行動裝置接收到的信號。
在1004處，基於接近導線配置波導，導波接著將第一電磁波的至少一部分耦合到導線表面，從而形成至少部分地在導線表面周圍傳播的第二電磁波(例如，表面波)，其中導線與波導接近。這可以響應於靠近和平行於導線定位介電波導的一部分(例如，介電波導的曲線的切線)而完成，其中電磁波的波長小於導線和介電波導的周長。即使當導線彎曲和屈曲時，導波或表面波也保持與導線平行。彎曲會增加傳輸損耗，傳輸損耗還取決於導線直徑、頻率和材料。如本文所描述的，導線和波導之間的耦合接口還可以被配置成實現期望水平的耦合，這可以包括使波導的端部逐漸變細，以改善波導和導線之間的阻抗匹配。
由發送器發出的傳輸可以表現出一個或多個波導模式。波導模式可以取決于波導的形狀和/或設計。由于波導和導線的不同特性，導線上的傳播模式可以不同于波導模式。當導線的周長在尺寸上相當於或大於傳輸的波長時，導波表現出多波傳播模式。因此，導波可以包括多於一種類型的電場和磁場配置。當導波(例如，表面波)沿導線傳播時，電場和磁場配置可以從導線的一端到另一端保持基本相同，或者隨著傳輸通過旋轉、色散、衰減或其它效應穿過波而變化。
現在參考圖11，其中圖示了根據本文所描述各個方面的計算環境的框圖。為了提供用於本文所描述實施例的各種實施例的附加上下文，圖11和以下討論意在提供對其中可以實現本文所描述實施例的各種實施例的合適的計算環境1100的簡要一般描述。雖然上面已經在可以在一個或多個計算機上運行的計算機可執行指令的一般上下文中描述了實施例，但是本領域技術人員將認識到，實施例還可以與其它程序模塊組合和/或作為硬體和軟體的組合來實現。
一般而言，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、部件、數據結構等。而且，本領域技術人員將認識到，該發明性方法可以用其它計算機系統配置來實踐，包括單處理器或多處理器計算機系統、小型計算機、大型計算機、以及個人計算機、手持式計算設備、基於微處理器的或可編程的消費電子產品等，其中每個可操作地耦合到一個或多個相關聯的設備。
除非上下文另有清楚，否則如權利要求中所使用的術語「第一」、「第二」、「第三」等僅僅是為了清晰，而不是另外指示或暗示任何時間次序。例如，「第一確定」、「第二確定」和「第三確定」不指示或暗示第一確定是在第二確定之前進行的，或者反之亦然，等等。
本文實施例的所示實施例還可以在分布式計算環境中實踐，其中某些任務由通過通信網絡連結的遠程處理設備執行。在分布式計算環境中，程序模塊可以位於本地和遠程存儲器存儲設備兩者中。
計算設備通常包括各種各樣的介質，其可以包括計算機可讀存儲介質和/或通信介質，這兩個術語在本文如下彼此不同地使用。計算機可讀存儲介質可以是可由計算機訪問的任何可用存儲介質，並且包括易失性和非易失性介質、可移動和不可移動介質。作為示例而非限制，計算機可讀存儲介質可以結合用於存儲諸如計算機可讀指令、程序模塊、結構化數據或非結構化數據的信息的任何方法或技術來實現。
計算機可讀存儲介質可以包括但不限於隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、快閃記憶體或其它存儲器技術、光碟只讀存儲器(cd-rom)、數字通用盤(dvd)或其它光碟存儲器、磁帶盒、磁帶、磁碟存儲器或其它磁性存儲設備或者其它可以被用來存儲期望信息的有形的和/或非臨時性介質。在這方面，當在本文被應用到存儲裝置、存儲器或計算機可讀介質時，術語「有形」或「非臨時性」應當被應理解為作為修飾語(modifier)排除本身僅僅傳播臨時性信號並且不放棄對所有本身不僅傳播臨時性信號的標準存儲裝置、存儲器或計算機可讀介質的權利。
計算機可讀存儲介質可以由一個或多個本地或遠程計算設備訪問，例如經由訪問請求、查詢或其它數據檢索協議，用於關於由該介質存儲的信息的各種各樣的操作。
通信介質通常以諸如調製的數據信號(例如，載波或其它傳輸機制)的數據信號體現計算機可讀指令、數據結構、程序模塊或其它結構化或非結構化數據，並且包括任何信息傳遞或傳輸介質。術語「調製的數據信號」或信號是指其一個或多個特性以在一個或多個信號中編碼信息的方式被設置或改變的信號。作為示例而非限制，通信介質包括有線介質(諸如有線網絡或直接連線連接)，以及無線介質(諸如聲學、rf、紅外和其它無線介質)。
再次參考圖11，用於經由基站(例如，基站設備104和508)和中繼器設備(例如，中繼器設備710、806和900)發送和接收信號的示例環境1100包括計算機1102，計算機1102包括處理單元1104、系統存儲器1106和系統總線1108。系統總線1108將包括但不限於系統存儲器1106的系統部件耦合到處理單元1104。處理單元1104可以是各種市售處理器中的任何一種。雙微處理器和其它多處理器體系架構也可以被採用作為處理單元1104。
系統總線1108可以是幾種類型的總線結構中的任意一種，其可以進一步利用各種各樣的市售總線體系架構中的任意一種互連到存儲器總線(具有或不具有存儲器控制器)、外圍總線和局部總線。系統存儲器1106包括rom1110和ram1112。基本輸入/輸出系統(bios)可以存儲在諸如rom、可擦除可編程只讀存儲器(eprom)、eeprom的非易失性存儲器中，其中bios包含幫助諸如在啟動期間在計算機1102內的元件之間傳送信息的基本例程。ram1112還可以包括高速ram，諸如用於高速緩存數據的靜態ram。
計算機1102還包括內部硬碟驅動器(hdd)1114(例如，eide、sata)，該內部硬碟驅動器1114還可以被配置成用於在合適的機箱(未示出)中外部使用，計算機1102還包括磁性軟盤驅動器(fdd)1116(例如，為了從可移動磁碟1118讀取或對其寫入)和光碟驅動器1120(例如，讀取cd-rom盤1122，或者從諸如dvd的其它高容量光學介質讀取或對其寫入)。硬碟驅動器1114、磁碟驅動器1116和光碟驅動器1120可以分別通過硬碟驅動器接口1124、磁碟驅動器接口1126和光碟驅動器接口1128連接到系統總線1108。用於外部驅動器實現的接口1124包括通用串行總線(usb)以及電氣和電子工程師協會(ieee)1394接口技術中的至少一個或兩者。其它外部驅動器連接技術在本文所述實施例的預期內。
驅動器及其相關聯的計算機可讀存儲介質提供數據、數據結構、計算機可執行指令等的非易失性存儲。對於計算機1102，驅動器和存儲介質以合適的數字格式容納任何數據的存儲。雖然上面的計算機可讀存儲介質的描述涉及硬碟驅動器(hdd)、可移動磁碟和諸如cd或dvd的可移動光學介質，但是本領域技術人員應當認識到的是，其它類型的計算機可讀的存儲介質(諸如zip驅動器、磁帶盒、快閃記憶體卡、盒式磁帶等)也可以在示例操作環境中使用，另外，任何此類存儲介質都可以包含用於執行本文所描述的方法的計算機可執行指令。
多個程序模塊可以存儲在驅動器和ram1112中，包括作業系統1130、一個或多個應用程式1132、其它程序模塊1134和程序數據1136。作業系統、應用、模塊和/或數據的全部或部分也可以被高速緩存在ram1112中。本文所描述的系統和方法可以利用各種市售的作業系統或作業系統的組合來實現。可以由處理單元1104實現和以其它方式執行的應用程式1132的示例包括由中繼器設備806執行的分集選擇確定。圖5中所示的基站設備508也在存儲器上存儲可以由這個示例性計算環境1100中的處理單元1104執行的許多應用和程序。
用戶可以通過一個或多個有線/無線輸入設備(例如，鍵盤1138和諸如滑鼠1140的指點設備)將命令和信息輸入到計算機1102中。其它輸入設備(未示出)可以包括麥克風、紅外(ir)遙控器、操縱杆、遊戲板、觸控筆、觸控螢幕等。這些和其它輸入設備常常通過可以耦合到系統總線1108的輸入設備接口1142連接到處理單元1104，但是可以通過其它接口連接，這些其它接口諸如並行埠、ieee1394串行埠、遊戲埠、通用串行總線(usb)埠、ir接口等。
監視器1144或其它類型的顯示設備也可以經由諸如視頻適配器1146的接口連接到系統總線1108。還將認識到，在替代實施例中，監視器1144還可以是任何顯示設備(例如，具有顯示器的另一計算機、智慧型電話、平板計算機等)，用於經由任何通信手段(包括經由網際網路和基於雲的網絡)接收與計算機1102相關聯的顯示信息。除了監視器1144之外，計算機通常還包括其它外圍輸出設備(未示出)，諸如揚聲器、印表機等。
計算機1102可以利用經由到一個或多個遠程計算機(諸如(一個或多個)遠程計算機1148)的有線和/或無線通信的邏輯連接在聯網環境中操作。(一個或多個)遠程計算機1148可以是工作站、伺服器計算機、路由器、個人計算機、可攜式計算機、基於微處理器的娛樂設備、對等設備或其它公共網絡節點，並且通常包括相對於計算機1102描述的許多或全部元件，但是為了簡潔，僅示出了存儲器/存儲設備1150。所繪出的邏輯連接包括到區域網(lan)1152和/或更大的網絡(例如，廣域網(wan)1154)的有線/無線連接。這種lan和wan聯網環境在辦公室和公司中是常見的，並且便於企業範圍的計算機網絡(諸如內聯網)，所有這些都可以連接到全球通信網絡(例如，網際網路)。
當在lan聯網環境中使用時，計算機1102可以通過有線和/或無線通信網絡接口或適配器1156連接到本地網絡1152。適配器1156可以便於到lan1152的有線或無線通信，其還可以包括部署在其上的用於與無線適配器1156通信的無線ap。
當在wan聯網環境中使用時，計算機1102可以包括數據機1158或者可以連接到wan1154上的通信伺服器，或者具有用於經wan1154建立通信的其它手段(諸如通過網際網路)。可以是內部或外部設備以及有線或無線設備的數據機1158可以經由輸入設備接口1142連接到系統總線1108。在聯網環境中，相對於計算機1102或其部分繪出的程序模塊可以存儲在遠程存儲器/存儲設備1150中。應當認識到的是，所示出的網絡連接是示例並且可以使用在計算機之間建立通信鏈路的其它手段。
計算機1102可操作成與可操作地部署在無線通信中的任何無線設備或實體通信，這些無線設備或實體例如印表機、掃描儀、桌面和/或可攜式計算機、可攜式數據助理、通信衛星、任何與無線可檢測標籤相關聯的裝備或位置(例如，信息站、報攤、洗手間)以及電話。這可以包括無線保真(wi-fi)和無線技術。因此，通信可以是與常規網絡一樣的預定義結構或者簡單地是至少兩個設備之間的自組織(adhoc)通信。
wi-fi可以允許在從家裡的沙發、酒店房間的床上或者工作會議室連接到網際網路，而無需電線。wi-fi是類似於在手機中使用的無線技術，它使這種設備(例如計算機)在室內和室外；在基站範圍內的任何地方，發送和接收數據。wi-fi網絡使用被稱為ieee802.11(a，b，g，n，ac等)的無線電技術來提供安全、可靠、快速的無線連接性。wi-fi網絡可以被用來將計算機連接到彼此、連接到網際網路並且連接到(可以使用ieee802.3或乙太網的)有線網絡。wi-fi網絡在例如無許可的2.4和5ghz無線電頻帶內操作，或具有包含這兩個頻帶(雙頻帶)的產品，使得網絡可以提供類似於在許多辦公室使用的基本10baset有線乙太網網絡的真實世界性能。
圖12給出了可以實現和利用本文所描述的所公開主題的一個或多個方面的行動網路平臺1210的示例實施例1200。在一種或多種實施例中，行動網路平臺1210可以生成和接收由與所公開主題相關聯的基站(例如，基站設備104和508)和中繼器設備(例如，中繼器設備710、806和900)發送和接收的信號。一般而言，無線網絡平臺1210可以包括便於分組交換(ps)(例如，網際網路協議(ip)、幀中繼、異步傳送模式(atm))和電路交換(cs)流量(例如，語音和數據)這兩者、以及控制用於聯網無線電信的生成的部件，例如節點、網關、接口、伺服器或完全不同的平臺。作為非限制性示例，無線網絡平臺1210可以包括在電信運營商網絡中，並且如本文其它地方所討論的那樣可以被認為是運營商側的部件。行動網路平臺1210包括(一個或多個)cs網關節點1212，其中cs網關節點1212可以對接從像(一個或多個)電話網絡1240(例如，公共交換電話網(pstn)或公共陸地移動網(plmn))的傳統網絡或信令系統#7(ss7)網絡1260接收到的cs流量。(一個或多個)電路交換網關節點1212可以授權並認證從這種網絡產生的流量(例如，語音)。此外，(一個或多個)cs網關節點1212可以訪問通過ss7網絡1260生成的數據、漫遊或移動性；例如，存儲在被訪問位置寄存器(vlr)中的移動性數據，其可以駐留在存儲器1230中。而且，(一個或多個)cs網關節點1212對接基於cs的流量和信令以及(一個或多個)ps網關節點1218。作為示例，在3gppumts網絡中，(一個或多個)cs網關節點1212可以至少部分地在(一個或多個)網關gprs支持節點(ggsn)中實現。應當認識到的是，(一個或多個)cs網關節點1212、(一個或多個)ps網關節點1218和(一個或多個)服務節點1216的功能和具體操作由用於電信的行動網路平臺1210所使用的(一種或多種)無線電技術提供和規定。
除了接收和處理cs交換流量和信令之外，(一個或多個)ps網關節點1218還可以授權並認證與被服務的行動裝置的基於ps的數據會話。數據會話可包括與無線網絡平臺1210外部的網絡交換的流量或(一個或多個)內容，其中網絡比如(一個或多個)廣域網(wan)1250、(一個或多個)企業網1270以及(一個或多個)服務網絡1280，其中服務網絡可以在(一個或多個)區域網(lan)中體現，也可以通過(一個或多個)ps網關節點1218與行動網路平臺1210相接口。應當注意的是，wan1250和(一個或多個)企業網1270可以至少部分地體現像ip多媒體子系統(ims)的(一個或多個)服務網絡。基於在(一個或多個)技術資源中可用的(一個或多個)無線電技術層，(一個或多個)分組交換網關節點1218可以在數據會話被建立時生成分組數據協議上下文；便於分組化數據的路由的其它數據結構也可以被生成。為此，在一方面，(一個或多個)ps網關節點1218可以包括隧道接口(例如，3gppumts網絡中的隧道終止網關(ttg)(未示出))，該隧道接口可以便於與(一個或多個)不同的無線網絡(諸如wi-fi網絡)的分組化通信。
在實施例1200中，無線網絡平臺1210還包括(一個或多個)服務節點1216，基於(一個或多個)技術資源1217中可用的(一個或多個)無線電技術層，所述服務節點傳送通過(一個或多個)ps網關節點1218接收的數據流的各個分組流。應當注意的是，對於主要取決於cs通信的(一個或多個)技術資源1217，(一個或多個)伺服器節點可以不依賴(一個或多個)ps網關節點1218就輸送流量；例如，(一個或多個)伺服器節點可以至少部分地體現移動交換中心。作為示例，在3gppumts網絡中，(一個或多個)服務節點1216可以在(一個或多個)服務gprs支持節點(sgsn)中體現。
對於採用分組化通信的無線電技術，無線網絡平臺1210中的(一個或多個)伺服器1214可以執行多種應用，這些應用可以生成多個不同的分組化數據流(streams或者flows)，並且管理(例如，調度、排隊，格式化...)這種流。(一個或多個)這種應用可以包括對由無線網絡平臺1210提供的標準服務(例如，供應、計費、客戶支持...)的附加特徵。數據流(例如，作為語音呼叫或數據會話的一部分的(一個或多個)內容)可以被傳送到(一個或多個)ps網關節點1218，用於數據會話的授權/認證和啟動，並且被傳送到(一個或多個)服務節點1216，用於其後的通信。除了應用伺服器之外，(一個或多個)伺服器1214還可以包括(一個或多個)實用伺服器(utilityserver)，實用伺服器可以包括供應伺服器、操作和維護伺服器、可以至少部分地實現證書頒發和防火牆以及其它安全機制的安全伺服器，等等。在一方面，(一個或多個)安全伺服器保護通過無線網絡平臺1210被服務的通信，以便作為(一個或多個)cs網關節點1212和(一個或多個)ps網關節點1218可以制定的授權和認證程序的附加，還確保網絡的操作和數據完整性。而且，(一個或多個)供應伺服器可以供應來自(一個或多個)外部網絡(如由不同的服務提供者運營的網絡)的服務；例如，wan1250或(一個或多個)全球定位系統(gps)網絡(未示出)。(一個或多個)供應伺服器還可以通過關聯到無線網絡平臺1210的網絡(例如，由同一服務提供者部署和運營)來供應覆蓋，網絡諸如圖1中所示的通過提供更多網絡覆蓋來增強無線服務覆蓋的分布式天線網絡。諸如圖7、8和9中所示那些的中繼器設備也改善網絡覆蓋，以便增強通過ue1275的訂戶服務體驗。
應當注意的是，(一個或多個)伺服器1214可以包括被配置成至少部分地給予(confer)宏網絡平臺1210的功能的一個或多個處理器。為此，例如，這一個或多個處理器可以執行存儲在存儲器1230中的代碼指令。應當認識到的是，(一個或多個)伺服器1214可以包括內容管理器，其中內容管理器以基本上與前文所描述相同的方式操作。
在示例實施例1200中，存儲器1230可以存儲關於無線網絡平臺1210的操作的信息。其它操作信息可以包括通過無線網絡平臺1210被服務的行動裝置的供應信息、訂戶資料庫；應用智能、定價方案，例如促銷價格、統一費率方案、優惠券活動；與用於不同的無線電或無線技術層的操作的電信協議一致的(一個或多個)技術規範；等等。存儲器1230還可以存儲來自(一個或多個)電話網絡1240、wan1250、(一個或多個)企業網1270或者ss7網絡1260當中至少一個的信息。在一方面，存儲器1230可以例如作為數據存儲部件或作為遠程連接的存儲器存儲的一部分被訪問。
為了提供用於所公開主題的各方面的上下文，圖12和以下討論意在提供對其中可以實現所公開主題的合適環境的簡要的一般描述。雖然以上已經在可以在一個和/或多個計算機上運行的電腦程式的計算機可執行指令的一般上下文中描述了本主題，但是本領域技術人員將認識到，所公開的主題也可以結合其它程序模塊來實現。一般而言，程序模塊包括執行特定任務和/或實現特定抽象數據類型的例程、程序、部件、數據結構，等等。
現在轉到圖13a、13b和13c，圖示了根據本文所描述各個方面的開槽波導耦合器系統1300的示例、非限制性實施例的框圖。特別地，各個波導的橫截面存在于波導沿導線發起導波的接頭的附近。在圖13a中，波導耦合器系統包括相對于波導1302定位的導線1306，使得導線1306裝配在波導1302中形成的槽內或附近，該槽相對於導線1306縱向延伸。波導1302的相對端1304a和1304b，以及波導1302本身，包圍導線1306的導線表面的小於180度。
在圖13b中，波導耦合器系統包括相對于波導1308定位的導線1314，使得導線1314裝配在波導1308中形成的槽內或附近，該槽相對於導線1314縱向延伸。波導1308的槽表面可以是不平行的，並且在圖13b中示出了兩個不同的示例性實施例。在第一個實施例中，槽表面1310a和1310b可以是不平行的並向外瞄準，比導線1314的寬度略寬。在另一個實施例中，槽表面1312a和1312b仍然可以是不平行的，但是窄，以形成比導線1314的寬度小的槽開口。不平行的槽表面的任何角度範圍都是可能的，這些是其中兩個示例性實施例。
在圖13c中，波導耦合器系統示出了裝配在波導1316中形成的槽內的導線1320。這個示例性實施例中的槽表面1318a和1318b可以是平行的，但是導線1320的軸1326不與波導1316的軸1324對準。因此波導1316和導線1320不是同軸對準的。在示出的另一個實施例中，導線在1322處的可能位置也具有不與波導1316的軸1324對準的軸1328。
應當認識到的是，雖然在13a、13b和13c中分別示出了三個不同實施例，示出a)包圍導線的小於180度的波導表面，b)不平行的槽表面，以及c)同軸不對準的導線和波導，但是在各種實施例中，列出的特徵的不同組合是可能的。
現在轉到圖14，圖示了根據本文所描述各個方面的波導耦合系統1400的示例、非限制性實施例。圖14繪出了圖2、3、4等中所示的波導和導線實施例的橫截面圖。如在1400中可以看到的，導線1404可以直接定位在波導1402旁邊並且接觸波導1402。在其它實施例中，如在圖14b中的波導耦合系統1410中所示出的，導線1414仍然可以被放置在波導條1412附近，但不實際接觸波導條1412。在這兩種情況下，沿著波導行進的電磁波都可以將其它電磁波感生到電線上，反之亦然。而且，在這兩個實施例中，導線1404和1414都被放置在由波導1402和1412的外表面限定的橫截區域的外側。
為了本公開內容的目的，當在橫截面上觀察的時候波導不包圍大於180度的表面的軸向區域時，波導不包圍導線的導線表面的大部分。為了避免疑問，當在橫截面上觀察的時候導波導包圍180度或更小的表面的軸向區域時，波導不包圍導線的表面的大部分。
應當認識到的是，雖然圖14a和14b示出了具有圓形形狀的導線1404和1414以及具有矩形形狀的波導1402和1412，但這並不意味著限制。在其它實施例中，導線和波導可以具有各種各樣的形狀、尺寸和構造。形狀可以包括但不限於：卵形或其它橢圓形狀、八邊形、四邊形，或具有尖銳或圓形邊緣的其它多邊形，或者其它形狀。此外，在一些實施例中，導線1404和1414可以是包括較小規格導線的絞合線，諸如螺旋線、編織線，或者將單股線以其它方式耦合成單根導線。圖中所示並貫穿本公開內容描述的導線和波導中的任何一個可以包括這些實施例中的一個或多個。
在本說明書，諸如「存儲庫」、「存儲裝置」、「數據存儲」、「數據存儲裝置」、「資料庫」的術語以及基本上任何其它與部件的操作和功能相關的信息存儲部件都是指「存儲器部件」，或者體現在「存儲器」或包含存儲器的部件中的實體。應當認識到的是，本文所描述的存儲器部件可以是易失性存儲器或非易失性存儲器，或者可以既包括易失性又包括非易失性存儲器，作為說明而非限制，易失性存儲器、非易失性存儲器、盤存儲裝置和存儲器存儲裝置。另外，非易失性存儲器可以包括在只讀存儲器(rom)、可編程rom(prom)、電可編程rom(eprom)、電可擦除rom(eeprom)或快閃記憶體存儲器中。易失性存儲器可以包括隨機存取存儲器(ram)，它充當外部高速緩存存儲器。作為說明而非限制，ram以許多形式可用，諸如同步ram(sram)、動態ram(dram)、同步dram(sdram)、雙數據速率sdram(ddrsdram)、增強型sdram(esdram)、同步鏈路dram(sldram)和直接rambusram(drram)。此外，本文所公開的系統或方法的存儲器部件意在包括但不限於包括這些和任何其它合適類型的存儲器。
而且，應當注意的是，所公開的主題可以利用其它計算機系統配置來實踐，包括單處理器或多處理器計算機系統、微型計算設備、大型計算機，以及個人計算機、手持式計算設備(例如，pda、電話、手錶、平板電腦、上網本電腦、等等)，基於微處理器的或可編程的消費者或工業電子產品，等等。所說明的各方面也可以在分布式計算環境中實踐，其中任務由通過通信網絡連結的遠程處理設備執行；但是，本公開的各方面就算不是全部也至少有一些可以在獨立的計算機上實踐。在分布式計算環境中，程序模塊可以位於本地和遠程存儲器存儲設備這兩者中。
本文描述的一些實施例還可以採用人工智慧(ai)來便於使本文所描述的一個或多個特徵自動化。例如，可以使用人工智慧來確定導線周圍應當放置介電波導604和606的位置，以便最大化轉移效率。實施例(例如，與在添加到現有通信網絡之後自動識別所獲取的提供最大化價值/利益的小區站點有關的)可以採用各種基於ai的方案來執行其各種實施例。而且，分類器可以被用來確定所獲取的網絡的每個小區站點的排名或優先級。分類器是將輸入屬性向量x＝(x1，x2，x3，x4，...，xn)映射到該輸入屬於一類(class)的置信度(confidence)的函數，即f(x)＝confidence(class)。這種分類可以採用基於概率和/或基於統計的分析(例如，分解成分析效用和成本)來預測或推斷用戶期望被自動執行的動作。支持向量機(svm)是可以被採用的分類器的示例。svm通過找出可能輸入的空間中的超曲面來操作，其中超曲面試圖分離觸發標準與非觸發事件。直觀地，這使得分類對於接近訓練數據但與訓練數據不完全相同的測試數據是正確的。其它有向和無向模型分類方法包括例如樸素貝葉斯、貝葉斯網絡、決策樹、神經網絡、模糊邏輯模型和提供可被採用的不同獨立性模式的概率分類模型。如本文使用的分類還包括被用來開發優先級模型的統計回歸。
如將容易認識到的，一種或多種實施例可以採用經過顯式訓練(例如，經由一般訓練數據)以及隱式訓練(例如，經由觀察ue行為、運營者偏好、歷史信息、接收外來信息)的分類器。例如，svm可以經由分類器構造器和特徵選擇模塊中的學習或訓練階段來配置。因此，(一個或多個)分類器可以被用來自動學習和執行多個功能，包括但不限於根據預定標準確定所獲取的小區站點中哪個將有利於最大數量的訂戶和/或所獲取的小區站點中哪個將向現有的通信網絡覆蓋添加最小价值，等等。
如在本申請中在一些上下文中所使用的，在一些實施例中，術語「部件」，「系統」等意在指或者包括與計算機相關的實體或者與具有一個或多個具體功能的操作裝置相關的實體，其中實體可以是硬體、硬體和軟體的組合、軟體或者執行中的軟體。作為示例，部件可以是但不限於是在處理器上運行的過程、處理器、對象、可執行程序、執行線程、計算機可執行的指令、程序和/或計算機。作為說明而非限制，在伺服器上運行的應用和伺服器都可以是部件。一個或多個部件可以駐留在執行的過程和/或線程內，並且部件可以在一個計算機上本地化和/或在兩個或更多個計算機之間分布。此外，這些部件可以從其上存儲有各種數據結構的各種計算機可讀介質執行。這些部件可以經由本地和/或遠程過程來通信，諸如根據具有一個或多個數據分組(例如，來自經由信號與在本地系統、分布式系統中和/或跨諸如網際網路的網絡和其它系統中的另一個部件交互的一個部件的數據)的信號。作為另一個示例，部件可以是具有由電路系統或電子電路系統操作的機械零件提供的具體功能的裝置，電路系統或電子電路系統由處理器所執行的軟體或固件應用操作，其中處理器可以在裝置的內部或外部並且執行軟體或固件應用的至少一部分。作為還有另一個示例，部件可以是通過沒有機械零件的電子部件提供具體功能的裝置，該電子部件可以在其中包括處理器，以執行至少部分地給予電子部件功能的軟體或固件。雖然各種部件被示為單獨的部件，但是應當認識到的是，在不背離示例實施例的情況下，多個部件可以被實現為單個部件，或者單個部件可以被實現為多個部件。
另外，各種實施例可以利用標準的編程和/或工程技術被實現為方法、裝置或製品，以產生軟體、固件、硬體或其任何組合來控制計算機實現所公開的主題。如本文所使用的，術語「製品」是要涵蓋可從任何計算機可讀設備或計算機可讀存儲/通信介質訪問的電腦程式。例如，計算機可讀存儲介質可以包括但不限於磁存儲設備(例如，硬碟、軟盤、磁條)、光碟(例如，壓縮光碟(cd)、數字多功能盤(dvd))、智慧卡和閃速存儲器設備(例如，卡、棒、鍵驅動器)。當然，本領域技術人員將認識到，在不背離各種實施例的範圍或精神的情況下，可以對這種配置做出許多修改。
此外，詞語「示例」和「示例性」在本文中被用來指充當實例或說明。本文被描述為「示例」或「示例性」的任何實施例或設計並不一定要被解釋為優於或勝過其它實施例或設計。相反，詞語示例或示例性的使用意在以具體的方式呈現概念。如在本申請中所使用的，術語「或」意在指包含性的「或」而不是排他性的「或」。即，除非另有指定或從上下文可以清楚，否則「x採用a或b」意在指任何自然的包含性排列。即，如果x採用a；x採用b；或者x採用a和b二者，那麼「x採用a或b」在任何以上情況下都滿足。此外，如在本申請和所附權利要求書中所使用的，除非另有指定或從上下文清楚看出是針對單數形式，否則「一」和「一個」應當一般性地被解釋為指「一個或多個」。
而且，諸如「用戶裝備」、「移動站」、「行動電話」、「訂戶站」、「接入終端」、「終端」、「手持機」、「行動裝置」(和/或表示類似術語的術語)可以指被無線通信服務的訂戶或用戶用來接收或傳送數據、控制、語音、視頻、聲音、遊戲或基本上任何數據流或信令流的無線設備。前述術語在本文並且參照相關的附圖可互換使用。
此外，術語「用戶」、「訂戶」、「客戶」、「消費者」等貫穿全文可被互換採用，除非上下文保證這些術語之間的特定區分。應當認識到的是，這種術語可以指人類實體或者通過人工智慧(例如，至少基於複雜的數學形式體系做出推論的能力)支持的自動化部件，該自動化部件可以提供模擬視覺、聲音識別等。
如在本文所採用的，術語「處理器」可以指基本上任何計算處理單元或設備，包括但不限於包括單核處理器；具有軟體多線程執行能力的單處理器；多核處理器；具有軟體多線程執行能力的多核處理器；具有硬體多線程技術的多核處理器；並行平臺；以及具有分布式共享存儲器的並行平臺。此外，處理器可以指被設計為執行本文所描述功能的集成電路、專用集成電路(asic)、數位訊號處理器(dsp)、現場可編程門陣列(fpga)、可編程邏輯控制器(plc)、複雜可編程邏輯器件(cpld)、離散門或電晶體邏輯、離散硬體部件或者其任意組合。處理器可以利用納米級體系架構，諸如但不限於基於分子和量子點的電晶體、開關和門，以便優化空間的使用或增強用戶設備的性能。處理器還可以被實現為計算處理單元的組合。
現在轉到圖15，示出了圖示導波通信系統1550的示例、非限制性實施例的框圖。在操作中，傳輸設備1500從通信網絡或其它通信設備接收包括數據的一個或多個通信信號1510，並生成導波1520，以經由傳輸介質1525向傳輸設備1502傳送這些數據。傳輸設備1502接收導波1520並將它們轉換成通信信號1512，通信信號1512包括用於傳輸到通信網絡或其它通信設備的數據。一個或多個通信網絡可以包括無線通信網絡，諸如蜂窩語音和數據網絡、無線區域網、衛星通信網絡、個人區域網絡或其它無線網絡。一個或多個通信網絡可以包括有線通信網絡，諸如電話網絡、乙太網、區域網、諸如網際網路的廣域網、寬帶接入網絡、有線網絡、光纖網絡或其它有線網絡。通信設備可以包括網絡邊緣設備、橋接設備或家庭網關、機頂盒、寬帶數據機、電話適配器、接入點、基站、或其它固定通信設備，諸如汽車網關的移動通信設備、筆記本電腦、平板電腦、智慧型電話、蜂窩電話，或其它通信設備。
在示例實施例中，導波通信系統1550可以以雙向方式操作，其中傳輸設備1500從通信網絡或設備接收包括其它數據的一個或多個通信信號1512，並且生成導波1522，以經由傳輸介質1525向傳輸設備1500傳送這些其它數據。在這種操作模式下，傳輸設備1502接收導波1522並將它們轉換成包括其它數據的通信信號1510，用於向通信網絡或設備傳輸。
傳輸介質1525可以包括導線或其它導體或內部部分，其具有被介電材料包圍的至少一個內部部分，介電材料具有外表面和對應的周長。在示例實施例中，傳輸介質1525作為單導線傳輸線路操作，以引導電磁波的傳輸。當傳輸介質1525被實現為單導線傳輸系統時，它可以包括導線。導線可以絕緣或不絕緣、單股或多股。在其它實施例中，傳輸介質1525可以包含其它形狀或構造的導體，包括線束、電纜、杆、軌道、管道。此外，傳輸介質1525可以包括非導體，諸如介電管、杆、軌道或其它介電構件；導體和介電材料或其它導波傳播介質的組合。應當注意的是，傳輸介質1525可以以其它方式包括結合圖1-14先前討論的任何傳輸介質。
根據示例實施例，導波1520和1522可以與經自由空間/空氣的無線電傳輸或通過導線的導體的電力或信號的常規傳播形成對比。特別地，導波1520和1522是包圍傳輸介質的全部或部分表面的表面波和其它電磁波，並且沿著傳輸介質以低損耗從傳輸設備1500向傳輸設備1502傳播，反之亦然。導波1520和1522可以具有主要或基本上位於傳輸介質1525的外部的場結構(例如，電磁場結構)。除了導波1520和1522的傳播之外，傳輸介質1525還可以可選地包含作為一個或多個電路的一部分以常規方式傳播電力或其它通信信號的一根或多根導線。
現在轉到圖16，示出了圖示傳輸設備1500或1502的示例、非限制性實施例的框圖。傳輸設備1500或1502包括通信接口(i/f)1600、收發器1610和耦合器1620。
在操作的示例中，通信接口接收包括第一數據的通信信號1510或1512。在各種實施例中，通信接口1600可以包括用於根據無線標準協議(諸如lte或其它蜂窩語音和數據協議、802.11協議、wimax協議、超寬帶協議，藍牙協議、zigbee協議、直播廣播衛星(dbs)或其它衛星通信協議，或者其它無線協議)接收無線通信信號的無線接口。另外或替代地，通信接口1600包括根據乙太網協議、通用串行總線(usb)協議、數據有線服務接口規範(docsis)協議、數字用戶線(dsl)協議、firewire(ieee1394)協議或其它有線協議操作的有線接口。除了基於標準的協議之外，通信接口1600還可以結合其它有線或無線協議一起操作。此外，通信接口1600可以可選地結合包括多個協議層的協議棧一起操作。
在操作的示例中，收發器1610基於通信信號1510或1512生成第一電磁波，以傳送第一數據。第一電磁波具有至少一個載波頻率和至少一個對應的波長。在各種實施例中，收發器1610是以載波頻率操作的微波收發器，該載波頻率對應的波長小於傳輸介質1525的周長。載波頻率可以在30ghz-300ghz的毫米波頻帶內。在一種操作模式下，收發器1610僅上變頻一個或多個通信信號1510或1512，用於傳輸毫米波頻帶中的第一電磁信號。在另一種操作模式下，通信接口1600或者將通信信號1510或1512轉換成基帶信號或接近(near)基帶信號，或者從通信信號1510或1512提取第一數據並且收發器1610調製第一數據、基帶或接近基帶信號進行傳輸。
在操作的示例中，耦合器1620將第一電磁波耦合到傳輸介質1525。耦合器1620可以經由介質波導耦合器或者結合圖1-14中描述的任何耦合器和耦合設備來實現。在示例實施例中，傳輸介質1525包括被具有外表面的介電材料包圍的導線或其它內部元件。介電材料可以包括在傳輸介質1525的外表面上的絕緣護套、介電塗層或其它電介質。內部部分可以包括電介質或其它絕緣體、導體、空氣或其它氣體或空穴，或者一個或多個導體。
在操作的示例中，第一電磁波與傳輸介質1525的耦合形成第二電磁波，第二電磁波被引導以經由至少一種導波模式沿著傳輸介質的介電材料的外表面傳播，其中該至少一種導波模式包括非對稱模式以及可選地一個或多個其它模式，包括基波(對稱)模式或其它非對稱(非基波)模式。介電材料的外表面可以是絕緣護套、介電塗層或其它電介質的外表面。在示例實施例中，由收發器1610生成的第一電磁波被引導，以經由包括對稱模式在內的至少一種導波模式沿著耦合器傳播，並且其中耦合器和傳輸介質之間的接頭感生第二電磁波的非對稱模式以及可選地第二電磁波的對稱模式。
在示例實施例中，傳輸介質1525是具有外表面和對應周長的單導線傳輸介質，並且耦合器1620將第一電磁波耦合到該單導線傳輸介質。特別地，第一電磁波與單導線傳輸介質的耦合形成第二電磁波，該第二電磁波被引導以經由至少一種導波模式沿著單導線傳輸介質的外表面傳播，其中該至少一種導波模式包括至少一種非對稱模式以及可選地對稱模式和其它非對稱模式，其中至少一個載波頻率在毫米波頻帶內，並且其中至少一個對應波長小於單導線傳輸介質的周長。在一種操作模式下，第一電磁波被引導以經由包括對稱模式在內的至少一種導波模式沿著耦合器傳播，並且耦合器和傳輸介質之間的接頭感生第二電磁波的非對稱模式以及第二電磁波的對稱模式(當該對稱模式存在時)。
雖然先前的描述集中在收發器1610作為發送器的操作，但是收發器1610還可以操作以接收經由耦合器1620從單導線傳輸介質傳送第二數據的電磁波，並經由通信接口1600生成包括該第二數據的通信信號1510或1512。考慮其中第三電磁波傳送也沿著傳輸介質1525的介電材料的外表面傳播的第二數據的實施例。耦合器1620還耦合來自傳輸介質1525的第三電磁波以形成第四電磁波。收發器1610接收第四電磁波並生成包括第二數據的第二通信信號。通信接口1600將第二通信信號發送到通信網絡或通信設備。
現在轉到圖17，示出了圖示電磁場分布的示例、非限制性實施例的圖。在本實施例中，空氣中的傳輸介質1525包括內部導體1700和介電材料的絕緣護套1702以橫截面示出。該圖包括表示由具有非對稱模式的導波的傳播生成的不同電磁場強度的不同灰度級。導波具有主要或基本上位於用於引導波的傳輸介質1525外部的場結構。導體1700內部的區域具有很少場或沒有場。同樣，絕緣護套1702內部的區域具有低場強。電磁場強度的大部分分布在絕緣護套1702的外表面處並且與其接近的波瓣1704中。非對稱導波模式的存在由絕緣護套1702的外表面的頂部和底部處的高電磁場強度示出——與絕緣護套1702的其他側的非常小的場強相反。
所示的示例對應於由直徑為1.1cm的導線和厚度為0.36cm的介電絕緣體引導的38ghz的波。因為電磁波由傳輸介質1525引導，並且大部分場強集中在絕緣護套1702的外部的空氣中，所以導波可以以非常低的損耗沿著傳輸介質1525縱向傳播。
在示例實施例中，通過電磁波在傳輸介質1525上感生出這種特定的非對稱傳播模式，其中電磁波的頻率落在非對稱模式的下限截止頻率的有限範圍(例如+25％)內。這個截止頻率可以基於絕緣護套1702和內部導體1700的維度和特性而變化，並且可以通過實驗被確定為具有期望的模式圖案。在低於下限截止頻率的頻率處，非對稱模式難以在傳輸介質1525中感生，並且只能傳播微不足道的距離。隨著頻率增加到關於截止頻率的有限頻率範圍之上，非對稱模式越來越多地偏移到絕緣護套1702的內側。在遠大於截止頻率的頻率處，場強不再集中在絕緣護套外部，而是主要在絕緣護套1702的內部。雖然傳輸介質1525為電磁波提供了強的引導並且傳播仍然是可能的，但是範圍更受限於由於絕緣護套1702內的傳播而增加的損耗——與周圍的空氣相反。
現在轉到圖18，示出了圖示電磁場分布的示例、非限制性實施例的圖。特別地，以用來指代相似元件的共同標號示出與圖17相似的圖。
示出的示例對應於由直徑為1.1cm的導線和厚度為0.36cm的介電絕緣體引導的60ghz的波。因為波的頻率高於截止頻率的有限範圍，所以非對稱模式已經向絕緣護套1702內部偏移。特別地，場強主要集中在絕緣護套1702的內部。雖然傳輸介質1525對電磁波提供了強的引導並且傳播仍然是可能的，但是當與圖17的實施例相比時，範圍由於絕緣護套1702內的傳播而增加的損失而更受限制。
現在轉到圖19，示出了圖示傳輸設備的示例、非限制性實施例的框圖。特別地，以用來指代相似元件的共同標號示出與圖16相似的圖。傳輸設備1500或1502包括通信接口1600，其接收包括數據的通信信號1510或1512。收發器1610基於通信信號1510或1512生成第一電磁波，以傳送第一數據，第一電磁波具有至少一個載波頻率。耦合器1620將第一電磁波耦合到具有由介電材料包圍的至少一個內部部分的傳輸介質1525，介電材料具有外表面和對應的周長。第一電磁波耦合到傳輸介質以形成第二電磁波，該第二電磁波被引導以經由至少一種導波模式沿著介電材料的外表面傳播。這至少一種導波模式包括具有下限截止頻率的非對稱模式，並且該至少一個載波頻率被選擇為在該下限截止頻率的有限範圍內。
傳輸設備1500或1502包括可選的訓練控制器1900。在示例實施例中，訓練控制器1900由獨立處理器或者與傳輸設備1500或1502的一個或多個其它部件共享的處理器來實現。基於由收發器1610從耦合成接收第二電磁波的至少一個遠程傳輸設備接收的反饋數據，訓練控制器1900將至少一個載波頻率選擇成在下限截止頻率的有限範圍內。
在示例實施例中，由遠程傳輸設備1500或1502發送的第三電磁波傳送也沿著傳輸介質1525的介電材料的外表面傳播的第二數據。可以生成第二數據以包括反饋數據。在操作中，耦合器1620還耦合來自傳輸介質1525的第三電磁波以形成第四電磁波，並且收發器接收第四電磁波並處理第四電磁波，以提取第二數據。
在示例實施例中，訓練控制器1900基於反饋數據操作，以評估多個候選頻率並將至少一個載波頻率選擇為在下限截止頻率的有限範圍內，作為多個候選頻率之一。例如，候選頻率可以基於諸如以下準則來選擇：在毫米波頻帶內，具有大於傳輸介質1525的外周長的波長，小於組成傳輸介質1525的一部分的導體中電子的平均碰撞頻率，基於指示關於特定傳輸介質1525的截止頻率的有限頻率範圍和選擇的非對稱模式的實驗結果，和/或基於實驗結果或模擬。
考慮以下示例：通過將包含處於對應多個候選頻率的測試數據的多個導波發送到耦合到傳輸介質1525的遠程傳輸設備1502，傳輸設備1500在訓練控制器1900的控制下開始操作。測試數據指示信號的特定候選頻率。在遠程傳輸設備1502處的訓練控制器1900從適當接收的任何導波中接收測試數據，並確定最佳候選頻率、可接受的候選頻率的集合或候選頻率的排名排序。這一個或多個候選頻率由訓練控制器1900基於一個或多個優化標準(諸如接收信號強度、誤比特率、分組錯誤率、信噪比或可以由遠程傳輸設備1502的收發器1610生成的其它優化標準)生成。訓練控制器1900生成指示一個或多個候選頻率的反饋數據，並將反饋數據發送到收發器1610，用於傳輸到傳輸設備1500。傳輸設備1500和1502可以接著利用所指示的一個或多個載波頻率彼此傳送數據。
雖然上面已經描述了在啟動或初始化操作模式下的過程，但是每個傳輸設備1500或1502還可以在其它時間發送測試信號或以其它方式評估候選頻率。在示例實施例中，傳輸設備1500和1502之間的通信協議可以包括周期性測試模式，其中對候選頻率子集的或者全部測試或者更有限測試被測試和評估。在其它操作模式下，重新進入這種測試模式可以通過由於受損、天氣條件等導致的性能下降而觸發。在示例實施例中，收發器1610的接收器帶寬或者寬到足以包括所有候選頻率或者可以由訓練控制器1900選擇性地調節到訓練模式，其中收發器1610的接收器帶寬寬到足以包括所有候選頻率。
雖然上面導波已經被描述為在傳輸介質1525的外部介電錶面的外表面上傳播，但是同樣也可以採用包括裸導線的外表面在內的傳輸介質1525的其它外表面。另外，雖然上面已經將訓練控制器1900描述為將候選頻率選擇為在非對稱模式的下限截止頻率的有限範圍內，但是訓練控制器1900可以被用來建立候選頻率，其基於一個或多個性能標準優化、基本上優化或者pareto優化沿著傳輸介質1525的傳播，這些標準諸如吞吐量、分組錯誤率、信號強度、信噪比、信號與噪聲和幹擾比、多信道系統中的信道分離、和/或其它性能標準——具有或不具有非對稱模式，以及關於或不關於候選頻率是否落在任何特定模式的下限截止頻率的有限範圍內。
圖20是根據本文所描述各個方面的傳輸設備的示例、非限制性實施例的框圖。特別地，示出了包括多個收發器2020、2020』(可以包括例如收發器1610或其它收發器)的傳輸設備2000(可以包括例如傳輸設備1500或1502或其它傳輸設備)，其中每個收發器具有耦合到對應波導2022、2022』和耦合器2004、2004』的發送設備(或發送器)和/或接收設備(或接收器)。多個耦合器2004、2004』(可以包括例如耦合器1620或其它耦合器)可以被統稱為「耦合模塊」。諸如耦合模塊的每個耦合器2004或2004』包括接收部分2010或2010』，其接收經由波導2022或2022』從收發器2020或2020』的發送設備傳送第一數據的電磁波2006或2006』。耦合器2004或2004』的引導部分2012或2012』將電磁波2006或2006』引導到接頭2014，用於將電磁波2006或2006'耦合到傳輸介質2002。在所示的實施例中，接頭2014包括空氣間隙，但是其它構造是可能的，有或沒有空氣間隙。引導部分2012或2012』可以包括在接頭2014處終止的逐漸縮小的端部2015或2015』。
每個電磁波2006或2006』經由至少一種第一導波模式或者在耦合器的外表面上或者在耦合器內部、或者是它們的組合而傳播。電磁波2006和2006』經由接頭2014與傳輸介質2002的耦合形成、生成、耦合或感生多個電磁波2008和2008』，這些電磁波被引導以經由與該至少一種第一導波模式不同的至少一種第二導波模式沿著傳輸介質2002的外表面傳播。傳輸介質2002可以是支持沿著傳輸介質2002的外表面傳播電磁波2008和2008』以傳送第一數據的單導線傳輸介質或其它傳輸介質。如結合圖17所討論的，電磁波2008和2008』可以具有主要或基本上位於用來引導波的傳輸介質2002的外部的場結構。
在各種實施例中，電磁波2006和2006』經由一個或多個第一導波模式沿著耦合器2004和2004'傳播，其中導波模式可以或者排他或者基本上排他地包括對稱(基波)模式，但是另外或替代地，可以可選地包括其它模式。根據這些實施例，電磁波2008和2008』的至少一個第二導波模式包括未包括在沿著每個耦合器2004或2004'傳播的電磁波2006和2006』的導波模式中的至少一個非對稱模式。在操作中，接頭2014在傳輸介質2002上感生電磁波2008和2008』，以可選地包括對稱(或基波)模式，而且也包括未包括在沿著耦合器2004或2004'傳播的電磁波2006或2006』的導波模式中的一個或多個非對稱(或非基波)模式。
更一般而言，考慮要由模式集合s1定義的電磁波2006或2006』的至少一個第一導波模式，其中：
s1＝(m11，m12，m13，...)
並且其中各個模式m11、m12、m13、......可以各自是傳播多於微不足道的距離的對稱(或基波)模式或不對稱(或非基波)模式，即該模式沿著耦合器2004或2004』的引導部分2012或2012』的長度從接收端2010或2010'到另一端2015或2015'傳播。
還考慮要由模式集合s2定義的電磁波2008或2008』的至少一個第二導波模式，其中：
s2＝(m21，m22，m23，...)
並且各個模式m21、m22、m23、......可以各自是沿著傳輸介質2002的長度傳播多於微不足道的距離的對稱模式或者非對稱模式，即，該模式充分傳播以到達在傳輸介質2002上的不同位置耦合的遠程傳輸設備。
在各種實施例中，至少一個第一導波模式與至少一個第二導波模式不同的條件意味著s1≠s2。特別地，s1可以是s2的真子集，s2可以是s1的真子集，或者s1和s2之間的交集可以是空集，例如，如果耦合器2004和2004』使用的介質與傳輸介質2002不同，否則如果在集合s1和s2之間沒有公共的模式，那麼可以為空。
除了作為發送器操作，傳輸設備2000還可以作為接收器操作。在這種操作模式下，多個電磁波2018和2018』傳送也沿著傳輸介質2002的外表面但是在與電磁波2008和2008』相反方向傳播的第二數據。每個接頭2014耦合來自傳輸介質2002的電磁波2018或2018』之一，以形成通過引導部分2012或2012』被引導到對應的收發器2020或2020』的接收器的電磁波2016或2016』。
在各種實施例中，由多個第二電磁波2008和2008』傳送的第一數據包括彼此不同的多個數據流，並且其中多個第一電磁波2006或2006』中的每一個傳送多個數據流之一。更一般而言，收發器2020或2020』操作以經由時分復用、頻分復用或模分復用(modedivision)來傳送相同的數據流或不同的數據流。以這種方式，收發器2020或2020』可以結合mimo傳輸系統一起使用，以經由一個或多個mimo模式發送和接收全雙工數據，這些mimo模式諸如方位分集、循環延遲分集、空間編碼、空間時間塊編碼、空間頻率塊編碼、混合空間時間/頻率塊編碼、單流多耦合器空間映射或其它mimo發送/接收方案。
雖然傳輸設備2000被示出為具有布置在傳輸介質2002的頂部和底部的兩個收發器2020和2020』以及兩個耦合器2004和2004』，但是其它配置可以包括耦合器2004和2004』的不同朝向，諸如在0和π/2的朝向，或相對於彼此以其它角度或空間偏差。其它配置可以包括三個或更多個收發器和對應的耦合器。例如，具有四個收發器2020、2020』......和四個耦合器2004、2004』......的傳輸設備2000可以以0、π/2、π和3π/4的等距離朝向按方位布置在圓柱形傳輸介質的外表面周圍。考慮另一個例子，具有n個收發器2020、2020』......的傳輸設備2000可以包括以2π/n的角度隔開按方位布置在圓柱形傳輸介質的外表面周圍的n個耦合器2004、2004』。
在實施例中，收發器2020和2020』被配置成調製數據，以在其對應的耦合器2004和2004』上生成電磁波2006和2006』。耦合器2004和2004』各自被配置成將其對應的電磁波2006和2006』的至少一部分耦合到傳輸介質2002。特別地，每個耦合器生成經由多種導波模式中的不同導波模式沿著傳輸介質2002的外表面傳播的多個電磁波2008或2008』之一。
考慮要由模式集合s2定義的電磁波2008的導波模式，其中：
s2＝(m21，m22，m23，...)
並且各個模式m21、m22、m23、......可以各自是沿著傳輸介質2002的長度傳播多於微不足道的距離的對稱(或基波)模式或者非對稱(非基波)模式，即，該模式充分傳播以到達在傳輸介質2002上的不同位置處耦合的遠程傳輸設備。進一步考慮由模式集合s2'定義的電磁波2008』的導波模式，其中：
s2』＝(m21』，m22'，m23'，...)
並且各個模式m21』、m22』、m23』、......可以各自是沿著傳輸介質2002的長度傳播多於微不足道的距離的對稱(或基波)模式或者非對稱(非基波)模式，即，該模式充分傳播以到達遠程傳輸設備。
在各種實施例中，經由多個導波模式中的不同模式沿著傳輸介質2002的外表面傳播的多個電磁波2008或2008』的條件暗示s2≠s2』的特定情況。在這種特定情況下，s2可以是s2』的真子集，s2'可以是s2的真子集，或者s2和s2'之間的交集可以是空集。作為進一步的示例，s2和s2』的各個模式可以由於具有不同階或由於具有不同的朝向、旋轉等特性而彼此不同。
考慮以下情況：
s2＝＝m21
s2'＝m21』
另外，其中m21和m21』都是由以0和π/2的方位朝向布置的對應耦合器2004和2004』生成的一階偶極(非基波)模式。在這個示例中，模式m21和m21』雖然具有相同的物理模式，但是由於角度偏差而彼此不同。m21與m21』之間的角度偏差可以在模分復用方案中被利用。特別地，經由模式m21生成並發送的符號可以與經由模式m21』生成並發送的符號共享傳輸介質2002。這些模式之間的角度偏差可以被用來減少經由模式m21發送的符號與經由模式m21』發送的同時的符號之間的符號間幹擾(isi)。結合接下來的圖21-23描述包括若干可選功能和特徵的進一步的示例。
現在轉到圖21，示出了圖示根據本文所描述各個方面的電磁分布的示例、非限制性實施例的圖示。電磁分布2100和2102對應於用來經由電磁波(諸如結合圖20呈現的2008和2008』)傳送數據的模分復用方案的特定導波模式。在這個實施例中，傳輸介質2002在空氣中並且包括介電材料的內導體和絕緣護套，如以橫截面所示出的。這些圖2100和2102包括不同的灰度級，其表示由具有不同的非對稱(非基波)模式的導波的傳播而生成的不同電磁場強度。如圖所示，每個導波具有主要或基本上位於用來引導波的傳輸介質2002外部的場結構。
根據這些示例，電磁分布2100對應於導波模式m21，並且電磁分布2102對應於由以0和π/2的方位朝向布置的對應耦合器(諸如圖20的耦合器2004和2004』)生成的導波模式m21』。在這種情況下，導波模式m21和m21』對應於具有不同方位朝向的一階偶極。特別地，導波模式m21和m21』各自具有隨著相對於傳輸介質2002的縱軸的方位朝向而變化的電磁場強度。
在所示的示例中，導波模式m21具有包括以方位朝向0和π弧度為中心的波瓣的電磁場圖案。導波模式m21』具有包括以方位朝向π/2和3π/2弧度為中心的波瓣的電磁場圖案。
如前面所討論的，m21與m21』之間的角度偏差可以在模分復用方案中被利用。特別地，經由模式m21生成並發送的符號可以與經由模式m21』生成並發送的符號共享傳輸介質2002。這些模式之間的角度偏差可以被用來減少經由模式m21發送的符號與經由模式m21』發送的同時的符號之間的符號間幹擾(isi)。導波模式m21的波瓣的方位朝向(0和π弧度)對應於導波模式m21』的電磁場圖案的局部最小值。另外，導波模式m21』的波瓣的方位朝向(π/2和3π/2弧度)對應於導波模式m21的電磁場圖案的局部最小值。經由m21發送的一個符號中的高場強的朝向與經由m21』發送的相對低場強的朝向的並置允許這些符號在傳輸介質2002上同時發送，幾乎沒有符號間幹擾。
現在轉到圖22，示出了圖示根據本文所描述各個方面的傳播模式的示例、非限制性實施例的圖。根據這些示例，傳播模式2200對應於左手(逆時針)旋轉螺旋傳播的導波模式m21。傳播模式2202對應於右手(順時針)旋轉螺旋傳播的導波模式m21』。在這種情況下，導波模式m21和m21』可以對應於隨方位朝向變化的任何非對稱電磁場圖案。當每個導波(例如電磁波2008和2008』)沿著傳輸介質2002縱向傳播時，電磁場圖案根據所示螺旋圖案中的縱向位移而均勻地旋轉。照此，m21的電磁場強度經由第一旋轉方向沿著傳輸介質2002的縱軸螺旋地變化，並且m21』的電磁場強度經由第二旋轉方向沿著傳輸介質2002的縱軸螺旋地變化。
如前面所討論的，m21與m21』之間螺旋傳播的差異可以在模分復用方案中被利用。特別地，經由模式m21生成並發送的符號可以與經由模式m21』生成並發送的符號共享傳輸介質2002。遠程接收設備中的耦合器可以被設計並定向為或者在衰減m21』的同時接收m21，或者在衰減m21的同時接收m21』——減少經由模式m21發送的符號與經由模式m21』發送的同時的符號之間的符號間幹擾(isi)。
現在轉到圖23，圖示了根據本文所描述各個方面的電磁分布的示例、非限制性實施例的示意圖。根據這些示例，電磁分布2304和2306對應於左手(逆時針)旋轉螺旋傳播的導波模式m21。電磁分布2300和2302對應於右手(順時針)旋轉螺旋傳播的導波模式m21』。在所示的示例中，導波模式m21和m21』最初具有包括中心在方位朝向0和π弧度的波瓣的電磁場圖案，但是其它非基波電磁場圖案同樣是可能的。雖然初始電磁場圖案最初定向相同，但是在其它實施例中，範圍(0-2π)中的任何角度偏移同樣是可能的。
當每個導波(例如結合圖20討論的電磁波2008和2008』)沿著傳輸介質縱向傳播時，電磁場圖案根據螺旋圖案中的縱向位移而均勻地旋轉。在某個時間δt之後，m21的電磁場圖案順時針旋轉經過角位移δφ1，並且m21』的電磁場圖案逆時針旋轉經過δφ2。在一些實施例中，每個方向上的螺旋旋轉是均勻的，因此，
δφ1＝δφ2
但是在其它情況下，
δφ1≠δφ2
例如，當傳輸介質在一個方向上螺旋絞合時，螺旋模式可以具有不同的旋轉速度，這取決於它們是在螺旋線股的相同方向產生的還是在逆著螺旋線股的方向產生的。對於恆定時間段δt，旋轉速度的差異將產生不等的角位移δφ1和δφ2。
現在轉到圖24，示出了根據本文所描述各個方面的導波通信系統的示例、非限制性實施例的圖。就像結合圖15描述的系統1550，傳輸設備1500從通信網絡或其它通信設備接收包括數據的一個或多個通信信號1510，並且生成導波1520，以經由傳輸介質1525向傳輸設備1502傳送這些數據。傳輸設備1502接收導波1520並將它們轉換成通信信號1512，通信信號1512包括用於傳輸到通信網絡或其它通信設備的數據。一個或多個通信網絡可以包括無線通信網絡，諸如蜂窩語音和數據網絡、無線區域網、衛星通信網絡、個人區域網絡，或其它無線網絡。一個或多個通信網絡可以包括有線通信網絡，諸如電話網絡、乙太網、區域網、諸如網際網路的廣域網、寬帶接入網絡、有線網絡、光纖網絡，或其它有線網絡。通信設備可以包括網絡邊緣設備、橋接設備或家庭網關、機頂盒、寬帶數據機、電話適配器、接入點、基站或其它固定通信設備、諸如汽車網關的移動通信設備、筆記本電腦、平板電腦、智慧型電話、蜂窩電話，或其它通信設備。
此外，導波通信系統1550可以以雙向方式操作，其中傳輸設備1500從通信網絡或設備接收包括其它數據的一個或多個通信信號1512，並且生成導波1522，以經由傳輸介質1525向傳輸設備1500傳送這些其它數據。在這種操作模式下，傳輸設備1502接收導波1522並將它們轉換成包括其它數據的通信信號1510，用於向通信網絡或設備傳輸。
傳輸設備1500或1502包括接收包括數據的通信信號1510或1512的通信接口(comi/f)1600。收發器(xcvrs)1610各自基於通信信號1510或1512生成電磁波，以傳送數據。耦合器1620將這些電磁波耦合到傳輸介質1525，作為導波1520用於在傳輸介質1525的外表面上傳輸。傳輸設備1500或1502包括訓練控制器1900，其可選地包括先前結合圖19描述的功能，並且還包括如本文所描述的附加功能和特徵。訓練控制器1900可以由獨立的處理器或處理電路或者與傳輸設備1500或1502的一個或多個其它部件共享的處理器或處理電路來實現。
在操作的示例中，傳輸設備1500的收發器1610被配置成根據信道均衡參數和/或其它信道控制參數來調製來自通信信號1510的數據，以生成多個第一電磁波。傳輸設備1500的耦合器1620被配置成將多個這些第一電磁波的至少一部分耦合到傳輸介質，其中多個耦合器生成多個第二電磁波，作為沿著傳輸介質的外表面傳播的導波1520。傳輸設備1500的訓練控制器1900被配置成基於從至少一個遠程傳輸設備(諸如經由導波1522)接收的信道狀態信息2404來生成信道均衡和/或其它信道控制參數。但是，如果替代通信路徑存在於傳輸設備1500和1502之間，那麼這條替代通信路徑可以可選地被用來將信道狀態信息2404傳送到傳輸設備1500。以這種方式，傳輸設備1500的訓練控制器1900可以修改收發器1610的操作，以均衡由傳輸介質1525形成的傳輸設備1500和1502之間的通信信道，以補償相位和頻率變化、信道色散、散射、衰落及其它畸變。
在實施例中，導波1520包括訓練信號2402。這些訓練信號2402可以包括具有傳輸設備1500和1502都已知的特性的一個或多個訓練場或序列或其它導頻信號。這些訓練信號2402可以包括在經由導波1520發送或以特殊訓練通信方式發送的通用分組化通信的前導碼中。在傳輸設備1502的收發器1610接收到訓練信號2402之後，傳輸設備1502的訓練控制器1900可以生成信道狀態信息，以反饋信道狀態信息，該信道狀態信息包括或者與如由傳輸設備接收的訓練信號2402的振幅和相位相關的原始觀測值，或者基於由傳輸設備1502的訓練控制器1900執行的對接收到的訓練信號2402的分析的估計的信道矩陣或信道估計的其它指示。在其它示例中，傳輸設備1502的訓練控制器1900可以進一步生成信道狀態信息2404，其指示實際或推薦的信道控制參數(諸如調製類型、比特速率、mimo模式、頻帶、頻率信道、誤差編碼深度、ofdm信道或參數)和/或具體的信道均衡參數(諸如要由相位傳輸設備1500在生成導波1520時使用的相位偏移和/或振幅)。
雖然前面集中在基於從傳輸設備1502接收的信道狀態信息2404的傳輸設備1500的信道均衡上，但是還應當注意的是，傳輸設備1500和1502可以以互逆(reciprocal)的方式工作，以在傳輸設備1502中提供用於導波1522的信道均衡。以這種方式，類似的訓練信號可以被包括在導波1522中，並且由傳輸設備1500的訓練控制器1900生成的信道狀態信息可以由傳輸設備1502的訓練控制器1900用來提供其收發器1610的控制和/或均衡。在其它實施例中，傳輸設備1500或傳輸設備1502可以執行反向信道估計。
現在轉到圖25，示出了圖示根據本文所描述各個方面的信道參數的示例、非限制性實施例的圖。特別地，示出了其中傳輸設備1500包括m個耦合器1620並且傳輸設備1502包括n個耦合器1620的示例。在實施例中，
m＝n
但是，其中傳輸設備1500和1502包括不同數量的耦合器1620的其它配置是可能的。
考慮從傳輸設備1500到傳輸設備1502的信道的均衡和控制，傳輸設備1500的m個耦合器作為發送耦合器操作，並且傳輸設備1502的n個耦合器作為接收耦合器操作。信道的特點可以用下式表示：
y＝hx+r
其中y是經由傳輸設備1502的n個耦合器接收的n個輸出信號的向量，x是經由傳輸設備1500的m個耦合器傳輸的m個輸入信號的向量，r是噪聲向量，並且h是複數信道參數hij的mxn矩陣，其中
當前信道狀態可以基於對訓練信號的分析來估計。考慮訓練信號是已知輸入信號p1...pa的序列。考慮第i個訓練信號，pi
yi＝hpi+r
考慮對於所有接收到的訓練信號yi的輸出(對於i＝1...a)，總訓練結果可以表示為
y＝hp+r
其中y＝[y1...ya]，p＝[p1...pa]和r＝[r1...ra]。因為y和p是已知的，所以，即使在存在噪聲r的情況下，也可以基於最小二乘估計、貝葉斯估計或其它估計技術來估計信道矩陣h。一旦已經估計出信道矩陣h，傳輸設備1500就可以在收發器1610中應用預編碼或濾波，以修改輸入信號x的相位和/或振幅，以補償實際信道條件。此外，估計信道矩陣h的分析可以被用來修改收發器1610的調製類型、比特速率、mimo模式、糾錯碼深度、頻率信道、ofdm參數，或其它編碼或控制參數，以便針對當前信道條件進行補償。
現在轉到圖26，示出了圖示方法2600的示例、非限制性實施例的流程圖。該方法可以結合結合圖1-30描述的一個或多個功能和特徵來一起使用。步驟2602包括由至少一個收發器調製數據，以生成多個第一電磁波。步驟2604包括由多個耦合器將多個電磁波中的每一個的至少一部分耦合或指引到傳輸介質的外表面上，以生成或感生沿著傳輸介質的外表面傳播的多個第二電磁波，其中這多個第二電磁波經由多種導波模式中的不同模式傳播。
在各種實施例中，多種導波模式包括第一非基波模式和第二非基波模式。例如，第一非基波模式可以具有隨相對於傳輸介質的縱軸的方位朝向而變化的第一電磁場強度，並且第二非基波模式可以具有隨相對於傳輸介質的縱軸的方位朝向而變化的第二電磁場強度。第一非基波模式可以具有包括處於相對於傳輸介質的縱軸的第一方位朝向的波瓣的第一電磁場圖案，並且第二非基波模式可以具有包括處於相對於傳輸介質的縱軸的第二方位朝向的波瓣的第二電磁場圖案，並且其中第一方位朝向不同於第二方位朝向。第一方位朝向可以對應於第二電磁場圖案的局部最小值，而第二方位朝向可以對應於第一電磁場圖案的局部最小值。
在各種實施例中，第一非基波模式具有沿著傳輸介質的縱軸螺旋地變化的第一電磁場強度，並且第二非基波模式具有沿著傳輸介質的縱軸螺旋地變化的第二電磁場強度。第一電磁場強度可以經由第一旋轉方向沿著傳輸介質的縱軸螺旋地變化，並且第二電磁場強度可以經由第二旋轉方向沿著傳輸介質的縱軸螺旋地變化。
現在轉到圖27，示出了圖示方法2700的示例、非限制性實施例的流程圖。該方法可以結合參照圖1-26所描述的一個或多個功能和特點來使用。步驟2702包括基於從至少一個遠程傳輸設備接收的信道狀態信息生成信道均衡參數或其它信道控制參數。步驟2704包括通過至少一個收發器調製數據，以根據信道均衡或控制參數生成多個第一電磁波。步驟2706包括通過多個耦合器將多個電磁波中的每一個的至少一部分耦合到傳輸介質的外表面上，以生成沿著傳輸介質的外表面傳播的多個第二電磁波。
在各種實施例中，第二電磁波包括至少一個訓練場，並且其中至少一個遠程傳輸設備基於對這至少一個訓練場的分析來生成信道狀態信息。信道狀態信息可以包括信道估計，對調製類型和比特速率中的至少一個的選擇。信道均衡或其它控制參數可以包括多個相位偏移，並且其中至少一個收發器基於這多個相位偏移生成多個第一電磁波。基於信道狀態信息，至少一個收發器可以以多種多輸入多輸出(mimo)模式中選擇的一種工作。至少一個收發器根據基於信道狀態信息而適應的正交頻分復用來調製數據以生成多個第一電磁波。
如本主題公開內容所描述的電磁波可以受到物理對象(例如，裸導線或其它導體、電介質、絕緣導線、導管或其它中空元件、被電介質或絕緣體或其它導線束塗覆、覆蓋或包圍的絕緣導線束，或者另一種形式的固體、液體或其它非氣體傳輸介質)的存在的影響，以便至少部分地限制到物理對象或由物理物體引導，並且以便沿著物理對象的傳輸路徑傳播。此類物理對象可以作為傳輸介質來操作，該傳輸介質通過傳輸介質的界面(例如，外表面、內表面、外表面和內表面之間的內部部分或傳輸介質的元件之間的其它邊界)引導電磁波(「導向電磁波」)的傳播，該電磁波進而又可以沿著從發送設備到接收設備的傳輸路徑攜帶能量和/或數據。
不同於其強度與非導行電磁波行進的距離的平方成反比地減小的無線信號(諸如非導行(或無界)電磁波)的自由空間傳播，導行電磁波可以沿著傳輸介質傳播，具有比非導行電磁波所經歷的少的每單位距離量值損耗。
與電信號不同，導行電磁波可以從發送設備傳播到接收設備，而無需發送設備和接收設備之間的單獨電氣返迴路徑。因此，導行電磁波可以沿著不具有導電部件的傳輸介質(例如，電介質條)或者經由具有不多於單個導體的傳輸介質(例如，單根裸導線或絕緣導線)從發送設備向接收設備傳播。即使傳輸介質包括一個或多個導電部件並且沿著傳輸介質傳播的導行電磁波在導行電磁波的方向上生成在一個或多個導電部件中流動的電流，此類導行電磁波也可以沿傳輸介質從發送設備向接收設備傳播，而無需在發送設備和接收設備之間的電氣返迴路徑上的相反電流的流動。
在非限制性說明中，考慮通過導電介質在發送和接收設備之間發送和接收電信號的電氣系統。此類系統通常依靠電氣分離的前向和返迴路徑。例如，考慮具有由絕緣體隔開的中心導體和接地屏蔽的同軸電纜。通常，在電氣系統中，發送(或接收)設備的第一端子可以連接到中心導體，並且發送(或接收)設備的第二端子可以連接到接地屏蔽。如果發送設備經由第一端子在中心導體中注入電信號，那麼該電信號將沿著中心導體傳播，從而導致中心導體中的前向電流，並導致接地屏蔽中的返回電流。相同的條件適用於兩端子接收設備。
相比而言，考慮諸如在本主題公開內容中描述的波導系統，其可以利用傳輸介質的不同實施例(尤其是包括同軸電纜)來發送導行電磁波，而無需電氣返迴路徑。在一個實施例中，例如，本主題公開內容的波導系統可以被配置成感生沿著同軸電纜的外表面傳播的導行電磁波。雖然導行電磁波將在接地屏蔽上引起前向電流，但是導行電磁波不需要返回電流來使得導行電磁波沿著同軸電纜的外表面傳播。可以說由波導系統用於傳輸導行電磁波的其它傳輸介質也是如此。例如，由波導系統在裸導線或絕緣導線的外表面上感生的導行電磁波可以沿著裸導線或絕緣裸導線傳播，而沒有電氣返迴路徑。
因此，需要用於在單獨的導體上攜帶前向和反向電流的兩個或更多個導體以使得由發送設備註入的電氣信號能夠傳播的電氣系統不同於在傳輸介質的界面上感生導行電磁波而不需要電氣返迴路徑來使得導行電磁波能夠沿著傳輸介質的界面傳播的波導系統。
還要注意的是，本主題公開內容中所描述的導行電磁波可以具有主要或基本上位於傳輸介質的外部的電磁場結構，以便被限制到傳輸介質或由傳輸介質引導，並且以便在傳輸介質的外表面上或沿著傳輸介質的外表面傳播不是微不足道的距離。在其它實施例中，導行電磁波可以具有主要或基本上在傳輸介質內部的電磁場結構，以便被限制到傳輸介質或由傳輸介質引導，並且以便在傳輸介質內傳播不是微不足道的距離。在其它實施例中，導行電磁波可以具有部分地位於傳輸介質內部且部分地位於傳輸介質外部的電磁場結構，以便被限制到傳輸介質或由傳輸介質引導，並且以便沿著傳輸介質傳播不是微不足道的距離。
如本文所使用的，術語「毫米波」可以指落在30ghz至300ghz的「毫米波頻帶」內的電磁波。術語「微波」可以指落在300mhz至300ghz的「微波頻帶」內的電磁波。
如本文所使用的，術語「天線」可以指作為輻射或接收無線信號的發送或接收系統的一部分的設備。
如本文所使用的，諸如「數據存儲裝置」、「資料庫」的術語以及基本上任何其它與部件的操作和功能相關的信息存儲部件都是指「存儲器部件」或者在「存儲器」或包括存儲器的部件中體現的實體。應當認識到的是，本文所描述的存儲器部件或計算機可讀存儲介質可以是易失性存儲器或非易失性存儲器，或者可以包括易失性和非易失性存儲器兩者。
此外，流程圖可以包括「開始」和/或「繼續」指示。「開始」和「繼續」指示反映出所給出的步驟可以可選地結合到其它例程中或以其它方式與其它例程一起使用。在這種語境下，「開始」指示所給出的第一步的開始並且前面可以有未具體示出的其它活動。另外，「繼續」指示反映所給出的步驟可以多次執行和/或後面可以有未具體示出的其它活動。另外，雖然流程圖指示步驟的特定排序，但其它排序也是可能的，只要因果關係的原理得以保持。
如本文也可以使用的，(一個或多個)術語「可操作地耦合到」、「耦合到」和/或「耦合」包括項之間的直接耦合和/或項之間經由一個或多個中間項的間接耦合。這些項和中間項包括但不限於接頭、通信路徑、部件、電路元件、電路、功能塊和/或設備。作為間接耦合的示例，從第一項傳送到第二項的信號可以通過由一個或多個中間項修改信號中信息的形式、性質或格式而被修改，而信號中信息的一個或多個元素仍然以可以被第二項識別的方式傳送。在間接耦合的另一個示例中，由於一個或多個中間項中的動作和/或反應，第一項中的動作可以造成第二項上的反應。
以上所描述的僅僅包括各種實施例的示例。當然，不可能為了描述這些實施例而描述部件或方法的每個可想到的組合，但本領域普通技術人員可以認識到，給出的實施例的許多進一步的組合和排列都是可能的。因此，所公開和/或本文要求保護的實施例是要涵蓋屬於權利要求的精神和範圍之內的所有此類更改、修改和變化。此外，就術語「包括(includes)」在具體描述或權利要求中被使用的範圍而言，這種術語是要以類似於術語「包括(comprising)」的方式作為包含性的，就像當「包括」在權利要求中作為過渡詞被採用時所解釋的那樣。