［参考書Ａの関連頁：第４頁］
［参考書Ｂの関連頁：第１９８４～２０３頁］
[参考書Ｃの関連頁：第４４～４８頁、第１１８～１２６頁]
（１）このシリーズでは、現在、「アルコール」（alcohol）から、種々の化学変化に基づいて生成される化合物について（何回かに分けて）説明しています。＜注１＞
（２）前回の「カルボン酸」（carboxylic acid）に続いて、今回は「カルボン酸エステル」（carboxylic acid ester）について解説します。＜注２＞
（３）上記参考書Ａの第４６頁に記載されているように、下記構造式のメタン（ＣＨ４）に、（Ｃ＝Ｏ）－Ｏ－を挿入してみましょう。
Ｈ－ＣＨ２－Ｈ （メタン）
（４）上記左側の（Ｈ－Ｃ）間に、（Ｃ＝Ｏ）－Ｏ－を挿入すると、以下のようになります。＜注３＞
Ｈ－（Ｃ＝Ｏ）－Ｏ－ＣＨ２－Ｈ
すなわち、Ｈ（Ｃ＝Ｏ）－Ｏ－ＣＨ３に、なります。
株式会社大正理化
〒343-0043 埼玉県越谷市上間久里1005番地4
Ｑ：SBDFとは何ですか？
Ａ：Sting Bio Diesel Fuelの略で、STING法（特許）という製造方法により精製されたバイオディーゼル燃料のことを他の製造法と区別してSBDFと呼んでいます。
Ｑ：STING法とは何ですか？
Ａ：Simultanerous reaction of Transesterification and crackING process の略で、日本語では「エステル交換−分解同時反応」となります。
家庭用品でバイオエタノールを「密造」する方法を調べました。本記事は非常に長いので、最初は概要版からお読みください。
ウォッカやスピリタスと同じ作り方です。以下のステップで行います
以下、それぞれのステップの詳細を解説する。蒸留のセクションは非常に長いので（いろんな方式がある）自分に可能そうな値段のところだけをみるのを勧めます。
でんぷんや糖をアルコール発酵させてアルコールを作ります。詳細はこのサイトなどでまとめられています。
基本的にこれだけですが念の為に以下に詳細手順も書いておきます。相手は生物なのでアバウトでいいと思いますが。
以下のものを用意します
パン酵母は近所のスーパーで数百円で売ってます。ヨーグルトの菌種はスーパーで売ってないことが多いのでネットで買うか、ヨーグルトを直接いれるという人もいるようです。
地球の磁気のことを地磁気といいます。 35億年前の岩石にも地磁気のなごりが残されていることから，地磁気は地球の歴史（46億年）のかなり早い時期からあったことがわかります。人類が地磁気の様子を詳しく調べるようになったのは大航海時代になってからで，ヨーロッパの人たちが地球の各地に出かけそこの地磁気の向きを調べて航海に役立てました。そのような資料から，地表の地磁気の向きは，地球の内部に棒磁石のようなものがある場合とそっくりであることがわかり，地磁気の原因は地球の内部にあることがわかってきました。ただし，棒磁石のような永久磁石は数百度に熱すると磁石の性質をほとんどなくしてしまいますが，地磁気は高温の地球の内部で作られているわけで，地磁気の原因を永久磁石で説明することはできません。地磁気の原因がなんとかわかる ようになったのは，地球の内部の様子が明らかになってきた20世紀中頃になってからのことです。
図1-1 地球の内部構造
地球は地殻，マントル，核という部分から作られています。核は鉄やニッケルから作られていて，外側は外核といって流体，内側は内核といって固体です。そして地磁気を作っているのはこの外核の部分だと考えられています。
外核はとても電流を流しやすい性質をもっています。電流が流れると，右ネジの法則で磁場が作られます。これが地表までしみだしていくと，地磁気として観測されるわけです。ではどうして電流が流れるのでしょう。それには外核が流体であることが深くかかわっています。磁場の中を流体が動くとフレミングの左手の法則で電流が流れるわけです。電流や磁場は最初は小さなものであっても，お互いに強めあってしだいに大きな電流や磁場になります。流体の運動，電流，磁場（地磁気）は互いに影響を及ぼしあうので非常に複雑です。この様子を研究するのが電磁流体力学という分野で，これを地磁気の成因に応用したものは特にダイナモ理論と呼ばれています。
地磁気の成囚はとてもむずかしい問題で，今でも100％解明されているわけではありません。ダイナモ理論に基づく研究が，スーパーコンピュータを活用するなどいろいろな方法で，現在も取り組まれています。
磁束密度で約46,000nT（ナノテスラ。テスラは磁束密度の単位，ナノは十億分の一を表します）。この値は現在の日本でのおおよその地磁気の強さです。
しかしいきなり数字を並べてもピンと来る方はあまりいないと思いますので，以下このことについて，簡単に説明しておきます。
まず始めに，地磁気は方向を持つベクトル量であり，さらに強さも向きも場所によって違うだけでなく，時々刻々変化しています。
地球上での地磁気の分布（図2-1）を見ますと，大まかに言って極地方で大きな値を示し，赤道付近の低緯度地方で小さな値を示す傾向があり，だいたい25,000nT（南米大陸中心付近）から，65,000nT（オーストラリア南方の南極大陸海岸付近）ぐらいになります。
図2-1 地表の磁場強度分布（全磁力，2000年）
地磁気の一日の変化は通常数十nT程度です。つまり磁気嵐等の特別な現象が発生した場合を除けば，一日の地磁気の変化は，地磁気の強さの0.1％程度と言うことになります。
これに対し地磁気の最も変化の大きい擾乱現象である磁気嵐は，太陽フレアーによって起こると考えられており，その大きさは，数百nTになります。しかしそれでも変化の割合としては地磁気全体の1％程度です。但し，これらは日本等の低緯度における値です。
最後に地磁気の大きさを，身近に利用されている人工の磁場の大きさと比較してみます。例えば，血行を良くして肩こりにきくと言われる磁気健康器の類は，だいたい千数百ガウスの磁束密度を持っています。１ガウス＝100,000nTですから地磁気の2,3千倍の強さになります。また磁石の反発力を利用して，数十トンの車両を浮上させるリニアモーターカーは，数Ｔもの磁束密度を発生させることができます。これは地磁気の実におよそ十万倍にもなります。
違います。とは言ってもちょっと事情が複雑です。なぜなら，地磁気の極には「磁極」と「地磁気極（または磁軸極）」という２つの極があるからです。
さて，現在の日本では方位磁針のＮ極（通常は赤いほう）の指す方角は「真北」ではなく，少しだけ西の方に偏ります。実はこれと同時に方位磁針のＮ極は下を向いているのです（実際の方位磁針はこのことを考慮して針の重量バランスを取っているのでほぼ水平になります）。真北から偏る角度を「偏角」，下を向く角度を「伏角」と言います。この偏角の方向，つまり方位磁針のＮ極の指す方へ向かってずっと進んで行くと伏角は次第に大きくなり，ついには方位磁針のＮ極が真下を向くところにたどり着きます。この地点を「北磁極」と言います。逆に，方位磁針のＳ極の指す方へ向かってずっと進んで行くと，今度は方位磁針のＳ極が真下（Ｎ極が真上）を向く地点にたどり着きます。この地点を「南磁極」と言います。この２ 点が「磁極」です。 1980年には，「北磁極」はカナダ北方のN77.0°，W102.0°，「南磁極」は南極大陸近傍のS66.5°，E139.09°にあったとされています（図3-1）。ここで簡単な問題を１つ。「南北２つの磁極はどちらがＮ極でどちらがＳ極でしょうか？」。勘違いしやすいのですが、北磁極はＳ極，南磁極はＮ極というのが答です。磁石のＮ極はＳ極に引かれます。方位磁針のＮ極を引きつけるので、北磁極はＳ極なのです。
図3-1 磁極，地磁気極の位置
ところで，地球上の各地で地磁気の観測（偏角や地磁気の持つ力の観測）をすると地磁気の分布図ができます。ここで地球内部に１つの棒磁石（正確には磁気双極子）があると考えましょう。この棒磁石が存在することによって計算される地磁気の分布が観測された分布図と同じになるよう棒磁石の方向を設定します。こうして考えられた棒磁石の長さ方向への延長線が地表面へ出てくる２地点をそれぞれ「地磁気北極（北磁軸極）」，「地磁気南極（南磁軸極）と言います。この２点が「地磁気極（磁軸極）」です。 1990年現在，「地磁気北極」はN79.1°，W71.1°，「地磁気南極」はS79.1°，E108.9°にあるとされています（図3-2）。
「磁極」と「地磁気極（磁軸極）」の定義は上述のとおりです。ここまでに気付いた方もいると思いますが，「地磁気極」は地球の中心に対して対称な位置にあり，一方，「磁極」は対称な位置にはありません。地磁気極が対称な位置にあるのは定義から明らか。では磁極が対称になっていないのはなぜか。これはれっきとした観測事実なのですがその原因は地磁気の成因とも深い関わりがあり，まだよくわかっていないのが現状です。
終わりにもう１つ。上の説明の中で「◇○年現在，極の位置は・・・とされています」という表現にしているのを疑問に思った方もいるでしょう。地磁気の観測が始まって200年近くになりますが，その歴史の中で図3-2のように「磁極」が移動していることが判明しました。さらに，岩石の生成過程で岩石中に閉じ込められた磁気（残留磁気）を分析するという手法で過去に遡ってみると，磁極は移動どころか「逆転」している時代もあり，その逆転も何度も繰り返されていることがわかっています。そのため，このような表現になってしまうわけです。
図3-2 磁極の移動 左：北磁極，右：南磁極
地球の中心には大きな磁石があります。もしも地球のまわりに何もなくどこまでも真空ならば，地球の磁力線は遥か彼方まで棒磁石の磁力線同様の形をして伸びているでしょう。しかし，太陽からは常時ガスが吹き出しており地球周辺では速さ数百km/sec，粒子密度数個/cm3の電気伝導度の高いプラズマ（ほぼ同量の陽イオンと電子を主体とする電荷を帯びた粒子の集まりで全休としては中性である）の流れとなっています。この流れを「太陽風」と呼んでいます。太陽風は太陽の磁場を引きずるような形で運びます。その磁場は，地球の周辺では数nT程度の強さになっています。太陽風の中には陽子，電子のほかにもヘリウムや酸素、炭素などのイオンも含まれています。
地球の昼（太陽に面している）側では地球に向かってきた太陽風が地球の磁場によって進路を妨げられます。見方を変えれば，図4-1のように，太陽風は地球の磁場の圧力とちょうど釣り合う位置まで地球の磁場を圧縮し，そこから四方に分かれて地球を包み込むように後ろへ流れており，それに伴って地球の磁力線が吹き流されています。それはあたかも彗星の如く長い尾を引いて見えることでしょう。全体としては太陽風の中に細長い空洞（磁気圏）が出来ることになります。磁気圏と太陽風との境界（磁気圏界面）には電流が流れ，その電流は磁場が太陽風側へ漏れ出るのを遮ります。地球の夜（反太陽方向）側の長く伸びた部分は磁気圏尾部と呼ばれ，赤道面を境に，南半球では地球の南極付近に端を発した磁力線が太陽と反対方 向にのび，北半球では太陽方向に向いて北極付近に集まっているような形をしています。
図4-1 磁気圏の形と構造
磁気圏の広がりは昼側では地球の半径（約6、380km）の10倍（６万kｍ）程度です。尾部は最近の人工衛星の観測では地球の半径の3,000倍（２,000万km）以上もあることが確認されています。尾部であることの認定は磁場の方向が地球と太陽を結ぶ直線の延長上にほぼ沿っていることなどによります。
磁気圏尾部の中心付近には，反対向きの磁場が接していて磁場が極めて弱い場所（磁気中性面）をはさむプラズマ・シートと呼ばれる領域があります。そこにはエネルギーの低い(1 keV程度）プラズマが分布しています。オーロラ粒子はこのプラズマ・シートからやってきます。磁気圏内で様々な現象を起こすエネルギーの源は太陽風のエネルギーです。このエネルギーを磁気圏内に取り込むための過程のひとつとして，太陽風内の磁力線が南向きとなったときの磁気圏内の磁力線（北向き）との再結合が上げられます。再結合が起こると太陽風の動きに伴って，地球の磁力線が夜側へと運ばれるようになり、その結果プラズマ・シート内の磁場エネルギーが増大します。この磁場エネルギーの蓄積がある限界を超えるとそれがプラズマの運動エネルギーヘと転換し高速のプラズマ流を生じさせることになります。
このように磁気圏も惑星間空間も絶えずプラズマや磁場の分布が変化しており，様々なドラマを演じています。それらの様子は，地上からの観測，ロケット，人工衛星などの観測手段の発達に伴って少しずつ明らかにされています。
地球の磁気圈は，磁場が荷電粒子の動きをくいとめる作用によって，地球を太陽風からまもっています。でも，秒速数百kmの激しい太陽風の流れの中にあるわけですから，太陽風の状態に変化があるとその影響を受けて，磁気圈の中に波紋が生じます。磁気嵐は，太陽風の影響を受けて生じる，磁気圈内全体にわたる電磁気的擾乱です。
磁気嵐のことを説く前に，磁気嵐を引き起こすエネルギー源である太陽風の故郷，すなわち太陽に目を向けましょう。太陽と磁気嵐とのかかわりの中で必ず登場するのが太陽黒点です。太陽黒点は，太陽内部の磁場が太陽表面にまで出てくる部分にあたります。磁場の作用でそこの温度が下がっていて周囲より暗くなっているため黒点といわれます。太陽黒点では，磁場のエネルギーが蓄積され，あるところで爆発的にエネルギーが解放される現象，太陽フレアー（フレアーは炎の意味）が起こります。太陽フレアーで放出された荷電粒子は磁気嵐を起こす大きな原因の一つとなっています。ちなみに，太陽活動という言葉をよく耳にされると思いますが，太陽活動は太陽黒点数によって表されます。太陽黒点が多くなればなるほど太陽 フレアーの発生数も多くなり，太陽が活発になるので，太陽の活動を示す指標として用いられています。
【風車の構造と音の関係について】
風車は場所打ち工（*脚注）という工法で支えられている。杭に支えられたコンクリート部分を基台という。基台からタワーを支えるが、中に階段が付いている。
上の部分にナセルと呼ばれる箱が載る。この箱の中に風車の回転速度を速めるための増速機が入っている。メーカーによっては増速機につないで変電機が入っているものもある。ベスタスの場合は上に入っている。ハブに3本のブレード（羽根）をボルトで固定している。
ハブ高の風速で騒音の聞こえ方が違ってくる。
【音の種類】
騒音というのは私達の耳に不快を感じさせる音。
聴覚がもっとも敏感な周波数範囲は３000-4000Hz。一番聴覚に良く届く。
聴覚に適合的な音の周波数範囲は500-8000Hz。
それ以上、それ以下の周波数の音になると聴覚への親和性に欠けるようになる。
非常に敏感な若い人が聞き取れる音の範囲は20Hz-20000Hzと言われる。
音と言うのは聴覚との関係で考えないといけないので非常に難しいが、風車が建つと色々な周波数の音を出すがあまり高い周波数の音は出さない。
【風車の構造とその音】
基本的に音はどこから出るかと言うと、いちばん聴覚的に捉えられるのはナセルから出る。
ナセルの中の増速機、発電機の回転、変圧器からのブーンという音。
もうひとつは回転するときに空気を切るが、その風切り音。この音の性質は私達の耳に聞き取りにくい、超低周波・低周波音というもの。低周波音は聞こえるのだが聞き取りにくい音、または身体に感じる音。超低周波音は全く聴こえないとされる。
1970年ごろから、冷蔵庫、エアコンの室外機、工場の機械音など、10Hz-40Hzくらいの周波数の低周波音が様々な形で害を及ぼすことがわかってきた。
以下の情報は、出願公開日時点（2009年11月26日）のものです。
0001
本出願は、２００６年６月２３日に出願された、同時係属中の米国特許仮出願第６０／８１６，０３８号（件名「Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｄ−Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ （ＭＡＮＥＴ） Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ Ｉｎ Ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｗｉｔｈ Ｐｏｉｎｔ Ｔｏ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ （ＰＭＰ） Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ」）の、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）に基づく優先権を主張するものである。
0002
本発明は、無線通信システムに関し、特に、ポイントツーマルチポイント（ＰＭＰ）ネットワークならびにメッシュネットワークもしくはモバイルアドホックネットワーク（ＭＡＮＥＴ）に関する。
0003
様々な広帯域無線システムにおいて、ポイントツーマルチポイント（ＰＭＰ）プロトコル通信設備が使用されている。それらのシステムは、典型的には、標準ベースまたは産業通商団体認定（たとえば、ＷｉＭＡＸ Ｆｏｒｕｍ認定、ＩＥＥＥ ８０２．１６−２００４、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｄ、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ−２００５、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ、ＨＩＰＥＲＭＡＮなど）である。
0004
メッシュプロトコルまたはモバイルアドホックネットワーク（ＭＡＮＥＴ）プロトコルの下で動作する通信設備は、軍事用途で使用されることが多い。ＩＥＥＥ ８０２．１６ｄ標準に属するメッシュネットワークの一例が、メッシュモードに加えて、ＰＭＰモードも規定している。しかしながら、この標準は、ネットワークにおいてメッシュモード動作またはＰＭＰモード動作のいずれか一方だけを選択することをユーザに対して許可している。
0005
無線通信ネットワークの運用のための新規無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の割り当てを獲得することは、困難である場合が多い。このため、かつ、他の理由により、無線ネットワークの任意の１つもしくは複数のチャネルに複数のネットワークトポロジもしくはプロトコル（たとえば、ＰＭＰ、ならびにメッシュもしくはＭＡＮＥＴ）が、各プロトコルの下で様々な通信の間の干渉を引き起こすことなく、共存することを可能にすることが望ましいであろう。たとえば、既存の無線ＰＭＰ基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）のカバレージの外側にある所与のノードが新規加入者局としてネットワークに加入することを可能にするために、中継局（ＲＳ：Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ）が、その既存のカバレージを拡大することを必要とする場合がある。そのような場合、ＢＳおよびＲＳは、メッシュプロトコルを用いて相互にリンクして、ネットワークチャネルの使用を調整し、それによって、ＲＳが新規加入者局に対してＰＭＰ基地局として動作することを可能にすることができる。
0006
別の例として、それぞれがＰＭＰシステムを用いている２つの軍用車列があった場合、それらは、移動しながら、それぞれの車列の中の車両間の無線接続性を維持することが必要であろう。２つの車列の基地局が互いのそばを通過する際には、それらの車列の個々のＰＭＰネットワークを維持しながら、互いの動きを調整するために、それら２つの基地局がＭＡＮＥＴを実装することが望ましいであろう。
0007
さらに別の例として軍事演習があり、軍事演習では、現場において何千ものＲＦ収集端末から成績データを収集することが必要になる。各兵士は、演習中に収集されたデータを中継する無線端末を持つことができる。そのような端末は、ＰＭＰネットワーク内で最も効率よく動作するが、それらの端末のいくつかは、ＰＭＰカバレージの外にある場合があり、その場合には、接続性を維持するために、（ＢＳ以外の）他の無線端末を介してデータを転送することが必要である。この場合も、同じチャネルにおいてＰＭＰネットワークと同時に動作するＭＡＮＥＴネットワークもしくはメッシュネットワークが、そのような要求を満たすであろう。上述の各例は、実例に過ぎず、本発明が有利に用いられることが可能な様々な状況を限定する� ��のではない。
0008
下記特許文献１（米国特許第７，０３１，２７４号（２００６年４月１８日））には、ＩＥＥＥ ８０２．１１プロトコルに従うシステムが、それとは異なる非互換のＨＩＰＥＲＬＡＮ／２標準を使用する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）と、共通伝送チャネルにおいて相互運用されることを可能にする方法が開示されている。さらに、下記特許文献２（米国特許第７，１３３，３８１号（２００６年１１月７日））には、Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｅ標準の下で動作している局が、この８０２．１１ｅ標準を実施していない局からの妨害送信を防ぐ方法が記載されている。
0009
知られている限りでは、ＰＭＰプロトコルとメッシュ／ＭＡＮＥＴプロトコルとが（８０２．１６に従うネットワークもしくはＷｉＭＡＸベースであるネットワークを含む）無線ネットワークにおいて共存することを可能にすると同時に、任意のいずれかのプロトコルを使用しているネットワークのノード間で実行されている通信に対する干渉を防止するソリューションは提案されていない。８０２．１１は、ある種のＰＭＰプロトコルを有するが、これは実施も採用もされないことに注意されたい。しかしながら、これは、（ＷｉＭＡＸのような）他のＰＭＰネットワークと異なり、（ＰＣＦと呼ばれる）この８０２．１１ ＰＭＰプロトコルを許可するために使用される手法は、他のＰＭＰネットワークには当てはまらないであろう。
0010
0011
本発明の一態様によれば、無線ポイントツーマルチポイント（ＰＭＰ）ネットワークのメンバノードが、ＰＭＰプロトコルを使用して交換されているネットワーク通信に干渉することなく、共用のチャネルセット上の他のノードとのモバイルアドホック（ＭＡＮＥＴ）通信もしくはメッシュ通信に参加することを可能にする方法が、ＰＭＰネットワークにおいて基地局ノードからいくつかの加入者局ノードへダウンリンク信号を送信するステップと、基地局ノードから加入者局ノードのうちの対応する１つへメッセージを送信する第１の時間帯をスケジュールするためのダウンリンクマップをダウンリンク信号内に定義し、スケジュールされた第２の時間帯に加入者局ノードが基地局ノードへメッセージを送信することを可能にするために� ��第２の時間帯をスケジュールするためのアップリンクマップをダウンリンク信号内に定義するステップと、を含む。さらに、本方法は、ダウンリンクマップおよびアップリンクマップの一方または両方にＭＡＮＥＴ／メッシュゾーンを割り当てるステップを含み、各ゾーンは、１つまたは複数のタイムスロットおよびチャネルを予約するように動作し、予約されたタイムスロットおよびチャネルにおいて、ＭＡＮＥＴプロトコルもしくはメッシュプロトコルを使用している、基地局ノードおよび任意の加入者局ノードを含むノードが、ＰＭＰプロトコルの下で基地局ノードと加入者局ノードとの間で行われているネットワーク通信に干渉することなく、他の、ＭＡＮＥＴプロトコルもしくはメッシュプロトコルを使用しているノードと通� �することが可能である。
0012
本発明の別の態様によれば、マルチプロトコル無線通信ノードが、通信サービスを必要とする外部デバイスに関して、制御情報もしくはデータをノードとやりとりするためのインターフェースコンポーネントと、インターフェースコンポーネントと結合されて、ＭＡＮＥＴプロトコルもしくはメッシュプロトコルに従うリンク、またはポイントツーマルチポイント（ＰＭＰ）プロトコルに従うリンクを介して、ノードによって搬送されるべきデータをルーティングするネットワーキングコンポーネントと、ネットワーキングコンポーネントと結合されて、ＭＡＮＥＴプロトコルもしくはメッシュプロトコルを実装する、第１のメディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）コンポーネントと、ネットワーキングコンポーネントと結合されて、Ｐ� ��Ｐプロトコルを実装する、第２のＭＡＣコンポーネントと、を有し、第１および第２のＭＡＣコンポーネントは、互いにインターフェースしてスケジューリング情報を渡すように構成される。
0013
本ノードはさらに、無線周波数（ＲＦ）コンポーネントと、第１のＭＡＣコンポーネントおよびＲＦコンポーネントと結合された、第１の物理層コンポーネントであって、（ｉ）ＭＡＮＥＴプロトコルもしくはメッシュプロトコルに従う第１のＭＡＣコンポーネントからの第１のデータ入力を処理し、処理された第１のデータを、送信のためにＲＦコンポーネントへ出力することと、（ｉｉ）ＭＡＮＥＴプロトコルもしくはメッシュプロトコルに従うＲＦコンポーネントからの第２のデータ入力を処理し、処理された第２のデータを、第１のＭＡＣコンポーネントへ出力することと、を行う第１の物理層コンポーネントと、第２のＭＡＣコンポーネントおよびＲＦコンポーネントと結合された、第２の物理層コンポーネントであって、（ｉ� ��ＰＭＰプロトコルに従う第２のＭＡＣコンポーネントからの第３のデータ入力を処理し、処理された第３のデータを、送信のためにＲＦコンポーネントへ出力することと、（ｉｉ）ＰＭＰプロトコルに従うＲＦコンポーネントからの第４のデータ入力を処理し、処理された第４のデータを、第２のＭＡＣコンポーネントへ出力することと、を行う第２の物理層コンポーネントと、を含む。
0014
本発明のよりよい理解のために、以下の説明を、添付図面および添付の特許請求項と併せて参照する。
0015
0016
本明細書で用いられる「メッシュポイント」（ＭＰ）は、ネットワークのメンバであって、そのネットワークに対して確立されているＭＡＮＥＴシグナリングプロトコルもしくはメッシュシグナリングプロトコルを実施する、任意のノードである。本発明によれば、ＭＰノードは、ＰＭＰシグナリングプロトコルを実施する、ネットワークの他のメンバノードと共存することが可能であり、それらと通信することが可能である。ＰＭＰプロトコルは、本明細書では、３つのプロトコル機能性群（すなわち、基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、固定加入者局（ＳＳ：Ｆｉｘｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、および移動加入者局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）のかたちで定義される。具体的には、ＢＳプロトコルセットとＭＰプロトコルセットとの間に協調が確立される。ＳＳプロトコルセットおよびＭＳプロトコルセットは、ネットワークのＰＭＰ態様に参加しているだけであれば、ＭＰプロトコルセットと対話する必要がない。しかしながら、時には、特定のアーキテクチャ要素を実装するために、ＳＳプロトコルもしくはＭＳプロトコルならびにＭＰプロトコルを同じ局もしくはノードに配置することが可能であれば、便利であり、有利である。
0017
「中継局」（ＲＳ：Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ）は、本明細書では、ＢＳおよびＭＰの機能性の特定のサブセットを含む要素として定義される。ＭＡＮＥＴルーティングおよびトポロジ制御に有用な、特定のアーキテクチャ要素も可能である。これらは、たとえば、ドメインノード（ＤＮ）、ドメインリードノード（ＤＬ）、およびブリッジノード（ＢＮ）の概念を含み、これらは、たとえば、本出願の譲受人に譲渡された、同時係属中の、２００６年１０月１２日に出願された上記特許文献３（米国特許出願第１１／５４６７８３号（件名「Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」））において定義されているとおりである。
0018
図１は、ポイントツーマルチポイント（ＰＭＰ）トポロジを実装する無線通信システムまたはネットワークの一実施例を示すブロック図である。このネットワークは、多くの特定プロトコル（たとえば、 ＩＥＥＥ ８０２．１６−２００４、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ−２００５、もしくはこれらのプロトコルの関連バージョン（ＷｉＭＡＸやＨＩＰＥＲＭＡＮなど））のうちの１つを実施することが可能である。図１のネットワークは、たとえば、ほぼ４００ＭＨｚ、７００ＭＨｚ、２４００ＭＨｚ、３１００ＭＨｚ、４４００ＭＨｚ、４６００ＭＨｚ、または５８００ＭＨｚの無線周波数帯で動作することが可能である。言及されているＰＭＰプロトコルの動作の場合は、６０ＧＨｚ以上もの高い周波数も好適であると考えられている。瞬時のチャネル帯域幅は、１ＭＨｚ未満から約２０ＭＨｚにまで及ぶ場合がある。５００ＭＨｚ以上もの高い帯域幅も実現可能である。このネットワークの各ノードは、多様なアンテナ（たとえば、無指向性アンテナ、固定指向性アンテナ、セクタア� ��テナ、ビーム形成アンテナ、または適応アンテナなど）を採用することが可能である。複数入力複数出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）ならびに複数ユーザ検出（ＭＵＤ：Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）ネットワーキング技術を、既知の様式で適用することも可能である。さらに、既知の時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）および周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）技術も適用可能である。
0019
このネットワークでは、現在知られている様々な変調および物理層（ＰＨＹ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）の実装を採用することも可能である。一般的な変調方式として、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がある。シングルキャリア（ＳＣ）ＰＨＹを用いることも可能であり、既知の拡散スペクトラム技術を用いることも可能である。キャリアの変調に用いられる典型的なコンステレーションは、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ：１６ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、および６４値直交振幅変調（６４ＱＡＭ：６４ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）である。他の既知の変調技術を実施することも可能である。たとえば、ビタビ、リードソロモン、ターボ、ＬＤＰＣなどのような、当該技術分野においてよく知られている誤り訂正符号化（ＥＣＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ）を利用することも可能であり、場合によっては、相互結合のかたちで利用することも可能である。インタリーブを、既知の様式で適用することも可能である。
0020
ＰＭＰネットワークは、ネットワーク内のノードの編成という点で、他の無線ネットワークと区別されることが可能である。たとえば、図１では、基地局（ＢＳ）ノード１１０が、ＲＦトランシーバならびに１つもしくは複数のアンテナを使用することによって、無線カバレージエリア１００を維持している。本明細書に記載のＰＭＰおよび他のトポロジの実装には、前述の周波数、ＰＨＹ、変調、ＥＣＣ、およびコンステレーション（ならびにその他）のどれでも用いることが可能である。図１のネットワークにある各種ノードがカバレージエリア１００内でいつ送信またはリスンしていなければならないかを決定するために、メディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）を、既知の様式で使用することが可能である。
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地球の磁気のことを地磁気といいます。 35億年前の岩石にも地磁気のなごりが残されていることから，地磁気は地球の歴史（46億年）のかなり早い時期からあったことがわかります。人類が地磁気の様子を詳しく調べるようになったのは大航海時代になってからで，ヨーロッパの人たちが地球の各地に出かけそこの地磁気の向きを調べて航海に役立てました。そのような資料から，地表の地磁気の向きは，地球の内部に棒磁石のようなものがある場合とそっくりであることがわかり，地磁気の原因は地球の内部にあることがわかってきました。ただし，棒磁石のような永久磁石は数百度に熱すると磁石の性質をほとんどなくしてしまいますが，地磁気は高温の地球の内部で作られているわけで，地磁気の原因を永久磁石で説明することはできません。地磁気の原因がなんとかわかる ようになったのは，地球の内部の様子が明らかになってきた20世紀中頃になってからのことです。
図1-1 地球の内部構造
地球は地殻，マントル，核という部分から作られています。核は鉄やニッケルから作られていて，外側は外核といって流体，内側は内核といって固体です。そして地磁気を作っているのはこの外核の部分だと考えられています。
外核はとても電流を流しやすい性質をもっています。電流が流れると，右ネジの法則で磁場が作られます。これが地表までしみだしていくと，地磁気として観測されるわけです。ではどうして電流が流れるのでしょう。それには外核が流体であることが深くかかわっています。磁場の中を流体が動くとフレミングの左手の法則で電流が流れるわけです。電流や磁場は最初は小さなものであっても，お互いに強めあってしだいに大きな電流や磁場になります。流体の運動，電流，磁場（地磁気）は互いに影響を及ぼしあうので非常に複雑です。この様子を研究するのが電磁流体力学という分野で，これを地磁気の成因に応用したものは特にダイナモ理論と呼ばれています。
地磁気の成囚はとてもむずかしい問題で，今でも100％解明されているわけではありません。ダイナモ理論に基づく研究が，スーパーコンピュータを活用するなどいろいろな方法で，現在も取り組まれています。
磁束密度で約46,000nT（ナノテスラ。テスラは磁束密度の単位，ナノは十億分の一を表します）。この値は現在の日本でのおおよその地磁気の強さです。
しかしいきなり数字を並べてもピンと来る方はあまりいないと思いますので，以下このことについて，簡単に説明しておきます。
まず始めに，地磁気は方向を持つベクトル量であり，さらに強さも向きも場所によって違うだけでなく，時々刻々変化しています。
地球上での地磁気の分布（図2-1）を見ますと，大まかに言って極地方で大きな値を示し，赤道付近の低緯度地方で小さな値を示す傾向があり，だいたい25,000nT（南米大陸中心付近）から，65,000nT（オーストラリア南方の南極大陸海岸付近）ぐらいになります。
図2-1 地表の磁場強度分布（全磁力，2000年）
地磁気の一日の変化は通常数十nT程度です。つまり磁気嵐等の特別な現象が発生した場合を除けば，一日の地磁気の変化は，地磁気の強さの0.1％程度と言うことになります。
これに対し地磁気の最も変化の大きい擾乱現象である磁気嵐は，太陽フレアーによって起こると考えられており，その大きさは，数百nTになります。しかしそれでも変化の割合としては地磁気全体の1％程度です。但し，これらは日本等の低緯度における値です。
最後に地磁気の大きさを，身近に利用されている人工の磁場の大きさと比較してみます。例えば，血行を良くして肩こりにきくと言われる磁気健康器の類は，だいたい千数百ガウスの磁束密度を持っています。１ガウス＝100,000nTですから地磁気の2,3千倍の強さになります。また磁石の反発力を利用して，数十トンの車両を浮上させるリニアモーターカーは，数Ｔもの磁束密度を発生させることができます。これは地磁気の実におよそ十万倍にもなります。
違います。とは言ってもちょっと事情が複雑です。なぜなら，地磁気の極には「磁極」と「地磁気極（または磁軸極）」という２つの極があるからです。
さて，現在の日本では方位磁針のＮ極（通常は赤いほう）の指す方角は「真北」ではなく，少しだけ西の方に偏ります。実はこれと同時に方位磁針のＮ極は下を向いているのです（実際の方位磁針はこのことを考慮して針の重量バランスを取っているのでほぼ水平になります）。真北から偏る角度を「偏角」，下を向く角度を「伏角」と言います。この偏角の方向，つまり方位磁針のＮ極の指す方へ向かってずっと進んで行くと伏角は次第に大きくなり，ついには方位磁針のＮ極が真下を向くところにたどり着きます。この地点を「北磁極」と言います。逆に，方位磁針のＳ極の指す方へ向かってずっと進んで行くと，今度は方位磁針のＳ極が真下（Ｎ極が真上）を向く地点にたどり着きます。この地点を「南磁極」と言います。この２ 点が「磁極」です。 1980年には，「北磁極」はカナダ北方のN77.0°，W102.0°，「南磁極」は南極大陸近傍のS66.5°，E139.09°にあったとされています（図3-1）。ここで簡単な問題を１つ。「南北２つの磁極はどちらがＮ極でどちらがＳ極でしょうか？」。勘違いしやすいのですが、北磁極はＳ極，南磁極はＮ極というのが答です。磁石のＮ極はＳ極に引かれます。方位磁針のＮ極を引きつけるので、北磁極はＳ極なのです。
図3-1 磁極，地磁気極の位置
ところで，地球上の各地で地磁気の観測（偏角や地磁気の持つ力の観測）をすると地磁気の分布図ができます。ここで地球内部に１つの棒磁石（正確には磁気双極子）があると考えましょう。この棒磁石が存在することによって計算される地磁気の分布が観測された分布図と同じになるよう棒磁石の方向を設定します。こうして考えられた棒磁石の長さ方向への延長線が地表面へ出てくる２地点をそれぞれ「地磁気北極（北磁軸極）」，「地磁気南極（南磁軸極）と言います。この２点が「地磁気極（磁軸極）」です。 1990年現在，「地磁気北極」はN79.1°，W71.1°，「地磁気南極」はS79.1°，E108.9°にあるとされています（図3-2）。
「磁極」と「地磁気極（磁軸極）」の定義は上述のとおりです。ここまでに気付いた方もいると思いますが，「地磁気極」は地球の中心に対して対称な位置にあり，一方，「磁極」は対称な位置にはありません。地磁気極が対称な位置にあるのは定義から明らか。では磁極が対称になっていないのはなぜか。これはれっきとした観測事実なのですがその原因は地磁気の成因とも深い関わりがあり，まだよくわかっていないのが現状です。
終わりにもう１つ。上の説明の中で「◇○年現在，極の位置は・・・とされています」という表現にしているのを疑問に思った方もいるでしょう。地磁気の観測が始まって200年近くになりますが，その歴史の中で図3-2のように「磁極」が移動していることが判明しました。さらに，岩石の生成過程で岩石中に閉じ込められた磁気（残留磁気）を分析するという手法で過去に遡ってみると，磁極は移動どころか「逆転」している時代もあり，その逆転も何度も繰り返されていることがわかっています。そのため，このような表現になってしまうわけです。
図3-2 磁極の移動 左：北磁極，右：南磁極
地球の中心には大きな磁石があります。もしも地球のまわりに何もなくどこまでも真空ならば，地球の磁力線は遥か彼方まで棒磁石の磁力線同様の形をして伸びているでしょう。しかし，太陽からは常時ガスが吹き出しており地球周辺では速さ数百km/sec，粒子密度数個/cm3の電気伝導度の高いプラズマ（ほぼ同量の陽イオンと電子を主体とする電荷を帯びた粒子の集まりで全休としては中性である）の流れとなっています。この流れを「太陽風」と呼んでいます。太陽風は太陽の磁場を引きずるような形で運びます。その磁場は，地球の周辺では数nT程度の強さになっています。太陽風の中には陽子，電子のほかにもヘリウムや酸素、炭素などのイオンも含まれています。
地球の昼（太陽に面している）側では地球に向かってきた太陽風が地球の磁場によって進路を妨げられます。見方を変えれば，図4-1のように，太陽風は地球の磁場の圧力とちょうど釣り合う位置まで地球の磁場を圧縮し，そこから四方に分かれて地球を包み込むように後ろへ流れており，それに伴って地球の磁力線が吹き流されています。それはあたかも彗星の如く長い尾を引いて見えることでしょう。全体としては太陽風の中に細長い空洞（磁気圏）が出来ることになります。磁気圏と太陽風との境界（磁気圏界面）には電流が流れ，その電流は磁場が太陽風側へ漏れ出るのを遮ります。地球の夜（反太陽方向）側の長く伸びた部分は磁気圏尾部と呼ばれ，赤道面を境に，南半球では地球の南極付近に端を発した磁力線が太陽と反対方 向にのび，北半球では太陽方向に向いて北極付近に集まっているような形をしています。
図4-1 磁気圏の形と構造
磁気圏の広がりは昼側では地球の半径（約6、380km）の10倍（６万kｍ）程度です。尾部は最近の人工衛星の観測では地球の半径の3,000倍（２,000万km）以上もあることが確認されています。尾部であることの認定は磁場の方向が地球と太陽を結ぶ直線の延長上にほぼ沿っていることなどによります。
磁気圏尾部の中心付近には，反対向きの磁場が接していて磁場が極めて弱い場所（磁気中性面）をはさむプラズマ・シートと呼ばれる領域があります。そこにはエネルギーの低い(1 keV程度）プラズマが分布しています。オーロラ粒子はこのプラズマ・シートからやってきます。磁気圏内で様々な現象を起こすエネルギーの源は太陽風のエネルギーです。このエネルギーを磁気圏内に取り込むための過程のひとつとして，太陽風内の磁力線が南向きとなったときの磁気圏内の磁力線（北向き）との再結合が上げられます。再結合が起こると太陽風の動きに伴って，地球の磁力線が夜側へと運ばれるようになり、その結果プラズマ・シート内の磁場エネルギーが増大します。この磁場エネルギーの蓄積がある限界を超えるとそれがプラズマの運動エネルギーヘと転換し高速のプラズマ流を生じさせることになります。
このように磁気圏も惑星間空間も絶えずプラズマや磁場の分布が変化しており，様々なドラマを演じています。それらの様子は，地上からの観測，ロケット，人工衛星などの観測手段の発達に伴って少しずつ明らかにされています。
地球の磁気圈は，磁場が荷電粒子の動きをくいとめる作用によって，地球を太陽風からまもっています。でも，秒速数百kmの激しい太陽風の流れの中にあるわけですから，太陽風の状態に変化があるとその影響を受けて，磁気圈の中に波紋が生じます。磁気嵐は，太陽風の影響を受けて生じる，磁気圈内全体にわたる電磁気的擾乱です。
磁気嵐のことを説く前に，磁気嵐を引き起こすエネルギー源である太陽風の故郷，すなわち太陽に目を向けましょう。太陽と磁気嵐とのかかわりの中で必ず登場するのが太陽黒点です。太陽黒点は，太陽内部の磁場が太陽表面にまで出てくる部分にあたります。磁場の作用でそこの温度が下がっていて周囲より暗くなっているため黒点といわれます。太陽黒点では，磁場のエネルギーが蓄積され，あるところで爆発的にエネルギーが解放される現象，太陽フレアー（フレアーは炎の意味）が起こります。太陽フレアーで放出された荷電粒子は磁気嵐を起こす大きな原因の一つとなっています。ちなみに，太陽活動という言葉をよく耳にされると思いますが，太陽活動は太陽黒点数によって表されます。太陽黒点が多くなればなるほど太陽 フレアーの発生数も多くなり，太陽が活発になるので，太陽の活動を示す指標として用いられています。
