JP2009527170A - セルラー移動通信システムにおいて２つ又は３つ以上のユーザデバイス間で直接無線通信を確立する方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明はセルラー移動通信システム内の２つ又は３つ以上のユーザデバイス間で直接無線通信を確立する方法に関し、上記ユーザは同じ事業者に加入している。本発明によれば、コグニティブ無線技法を使用して、上記少なくとも２つのユーザデバイスを含む所定のエリア内の無線通信のために利用可能なスペクトル資源を検出する。また、本方法は、利用可能な資源の中から少なくとも１つの資源を選択するステップであって、当該資源は２つ又は３つ以上のユーザデバイスに共通の事業者の資源である、ステップと、事業者の検出された空き資源を使用して、上記２人のユーザ間に直接無線リンクを確立するステップとを含むことを特徴とする。本発明は、セルラー移動通信システム内の２つ又は３つ以上のユーザデバイス間で直接無線通信を確立するシステムにも関する。
【選択図】図２

Description

移動通信の分野において、本発明は、移動端末が位置する無線環境を認識し、その認識に基づいて判断を下す能力に関する。より具体的には、本発明は、コグニティブ無線技法を使用することによって、セルラーシステムの一部を形成する端末間に直接無線通信を確立する可能性に関する。

コグニティブ無線は研究開発の領域において比較的新しい概念である（Joseph Mitola著「Cognitive Radio. An Integrated Agent Architecture for Software Defined Radio Dissertation」（Royal Institute of Technology, May 8, 2000）において最初に述べられた）。しかしながら、コグニティブ無線は既に業界の関心を引き付けており、これから先の電気通信システムの中に間違いなく存在し続けるであろう。コグニティブ無線は、ユーザの通信デバイスが、そのデバイスが位置する無線環境を知ることができ、この認識に基づいて判断を下すことができる（たとえば、そのデバイスが送信することができるか否か、そして、干渉を引き起こさないために、そのデバイスが送信するときに使用するとすれば、どのスペクトルが最適であるか）という事実に基づく。この着想に関連付けられる状況のうちの１つは、現在の無線通信システムが、そのシステムが利用することができるスペクトル全体を十分に使っていないということ、すなわち、任意の時点及び場所（そのシステムが使用するのを許される地理的エリア内）で考えると、行われている通信よりも多くの通信（送信／受信）のために利用可能なスペクトルが存在している可能性が非常に高いということである。たとえば、これによって、コグニティブ無線という情報を与えられると、ユーザデバイスは、この時点で周波数を走査し、空いている（すなわち、システムによって使用されていない）周波数を使用することができるようになるであろう。

さらに、完全に自律的なシステム（たとえば、ウォーキートーキー）にしても、あるいはセルラーシステム内に存在する機能（たとえば、ＴＥＴＲＡ）としても、ユーザデバイス間の直接無線通信は、商用の通信手段として知られており、使用されている概念である。それは、移動ユーザデバイスが、無線という観点から相互に「見通す」ことができる場合には、それらのデバイスは互いに直接通信することができるという事実に基づく。大部分の一般的な通信は音声通信であり、一般的には半二重モデル（一度に片方だけが話すことができる）に従う。セルラーシステム内でこの直接無線通信が行われる場合には、直接無線通信は、ネットワークが介在することなく、端末によって排他的に取り扱うことができるか、又は基地局のようなセルラーシステムのネットワークノードによって支援する、すなわちその助けを借りるか、若しくはその制御下で支援することができる。この通信は物理層で直接行われ、すなわち、無線信号は１つのデバイスから別のデバイスまで進む。それゆえ、たとえば、ＩＰレベルの一般的な「ピア・ツー・ピア」通信（その場合、物理信号は実際には、１つのユーザデバイスと別のユーザデバイスとの間で数多くの中間ノードを横切る）のように、高次の層における直接通信に関連付けられる他の概念と混同すべきではない。

ＰＴＴ（プッシュ・ツー・トーク）の概念は元々、最も古い移動電話プロトコルのうちの１つである、半二重回線における通信の方法に関連し、その方法によれば、ボタンを押し、それを押し続けることによって送信する（すなわち、話をする）ことができ、ボタンを放すことによって受信する（すなわち、話を聞く）ことができる。最近になって、用語ＰＴＴ（プッシュ・ツー・トーク）は、移動電話内に存在し、移動体通信事業者によって提供されるサービスに関連付けられる機能に一層関連して使用されており、記述される動作は元の概念に類似である。たとえば、サービスに加入したユーザのグループの中で、自身の移動端末のＰＴＴボタンを押すことによって、それらのユーザのうちの１人（一度に１人だけ）が話をすることができ、他の人々は直ちに、電話のスピーカを通じて、その１人のユーザの話を聞くことになる。現在の標準化の過程において、ＰｏＣ（プッシュ・ツー・トーク・オーバー・セルラー）として知られている、業界内のこのサービスの一般的な実施態様は、パケットトランスポート（ＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ）ならびにＳＩＰ及びＲＴＰプロトコルに基づく。

中継技法の概念は一般的に、自己組織化ネットワーク（自己構成ネットワーク、アドホックネットワーク、メッシュネットワーク等）の概念のような他の概念と組み合わせられる。それは、非常に広い概念であり、現在盛んに研究が行われている。本明細書において記述される本発明にとって最も興味深い態様は、無線という観点から互いに見通せないユーザ間で通信することができるようにするために、サービスエリアを広げる可能性に関する。たとえば、ユーザＡの移動デバイスが別のユーザＢの無線範囲内にあり、同時に、第３のデバイスＣもＢの無線範囲内にあるが、Ａ及びＣは互いに見えない（すなわち、ＡとＣとの間で直接無線通信することができない）場合には、中継技法を使用することによって、ＢがＡとＣとの間の橋渡しをすることができ、Ａ及びＣが互いに話をすることができるようになる（直接無線信号Ａ−Ｂセクション及び別のＢ−Ｃセクションが存在することになる）。この中継は、物理信号を単純に繰り返すことから、アドレス指定及びルーティングを含むさらに複雑なアルゴリズムまでに及ぶことがある。

セルラーシステム内の移動端末間での直接通信の概念、１つのデバイスの中でセルラー端末とウォーキートーキーを組み合わせること、又は一般的な、すなわち「汎用の」ウォーキートーキーデバイスの概念を含むいくつかのシステムが存在する。

したがって、たとえば、公開番号ＷＯ９８／３５５１５号のＰＣＴ特許出願は、特殊な周波数を使用する移動端末間の直接通信の概念を記述し、又は、ドイツ特許出願ＤＥ１０００６６８８は、ＧＳＭとＤＥＣＴとを組み合わせるシステムに関する。商用での解決策との関連では、端末間の直接モードを含むＴＥＴＲＡ無線通信システム、及び従来のセルラー電話と従来のウォーキートーキーとを組み合わせる、ＭＯＴＯトークのオフネットワークデジタルウォーキートーキー機能が設けられているモトローラ端末を挙げることができる。

しかしながら、それらのシステムのいずれも、以下に説明される本発明とは一致しない。本発明を区別する重要な点は、コグニティブ無線技法と組み合わせること、及び移動体通信事業者の（すなわち、免許を受けた通信事業者に属する）空きスペクトル資源を使用することである。

既存の文献では、ユーザデバイスがシステム内で検出される空き無線資源を使用することができるように、そのシステム内でコグニティブ無線技法を使用する可能性について論ずるとき、上記デバイスはシステムの標準的なデバイスとして動作することになるが（たとえば、ＧＳＭ移動端末はＧＭＳ移動端末として存在し続けることになり、４Ｇ端末であれば、４Ｇシステム内の端末の機能がいかに定義されるかによるが、１つの端末になるであろう）、本発明において説明される直接無線通信のような他の用途の場合には、コグニティブ無線技法は使用されないものと仮定される。

移動電話の分野では、略語及び頭字語が頻繁に使用されることは既知である。本明細書全体を通じて使用される頭字語／用語の解説が以下に与えられる。
−ＡＲＦＣＮ：絶対無線周波数チャネル番号
−ＢＣＣＨ：報知制御チャネル
−ＢＳＣ：基地局コントローラ
−ＢＴＳ：無線基地局
−ＣＣＤＣ：セルラーコグニティブ直接通信
−ＣＤＭ：符号分割多重
−ＦＤＭ：周波数分割多重
−ＦＲ：フルレート
−ＧＭＳＫ：ガウス最小シフトキーイング
−ＧＳＭ：移動通信用グローバルシステム
−ＧＰＲＳ：汎用パケット無線サービス
−ＨＬＲ：ホームロケーションレジスタ
−Ｒ＆Ｄ：研究開発
−ＩＰ：インターネットプロトコル
−ＯＴＡ：無線経由
−ＳＣＨ：同期チャネル
−ＳＩＭ：加入者識別モジュール
−ＭＳＣ：移動体通信交換局
−ＰＴＴ：プッシュ・ツー・トーク
−ＲＴＰ：リアルタイムトランスポートプロトコル
−ＳＤＣＣＨ：自律専用制御チャネル
−ＳＭＳ：ショートメッセージサービス
−ＳＩＰ：セッション開始プロトコル
−ＴＣＨ：トラフィックチャネル
−ＴＤＭ：時分割多重
−ＴＥＴＲＡ：地上基盤無線
−ＴＳ：タイムスロット
−ＵＭＴＳ：汎用移動通信システム

本発明は、それぞれ請求項１及び請求項１２による、移動セルラー通信システム内の２つ又は３つ以上のユーザデバイス間に直接無線通信を確立する方法及びシステムに関する。方法及びシステムの好ましい実施の形態が従属請求項において明示される。

本発明は主に、「コグニティブ無線」の概念と、「移動端末間の直接無線通信」の概念との組み合わせに基づく。副次的には、そしてオプションでは、本発明の特定の実施の形態によれば、直接無線通信は、「プッシュ・ツー・トーク」及び「中継技法」の概念又は仕組みを組み込む。

提案される発明は包括的には、移動セルラー通信システム内で、好ましくは事業者によって制御されるようにして、ユーザデバイスが、単独で又はネットワークによる支援を受けて、それらのユーザデバイスが位置する時刻及び場所において、上記事業者によって提供されるその移動体システムの空きスペクトル資源を利用して、コグニティブ無線技法を使用してユーザデバイス間に直接無線通信を確立することが定式化される。

それゆえ、本発明の第１の態様は、移動セルラー通信システム内の２つ又は３つ以上のユーザデバイス間に直接無線通信を確立する方法に関し、上記２つ又は３つ以上のユーザデバイスは同じ事業者のネットワークを使用し、
コグニティブ無線技法を使用するステップであって、上記少なくとも２つのユーザデバイスが位置する特定のエリア内で無線通信のために利用可能であるスペクトル資源を検出する、ステップを含み、
その方法はさらに、
利用可能な資源の中から少なくとも１つの資源を選択するステップであって、当該資源は上記２つ又は３つ以上のユーザデバイスに共通の事業者の資源である、ステップ、及び
その事業者の上記検出された空き資源を使用して、上記２人のユーザ間に直接無線リンクを確立するステップを含むことを特徴とする。

それゆえ、本発明によれば、ユーザデバイス（移動端末）は、事業者によって許可されることはあるが、そのシステムの標準的な動作ではない動作を行うために、コグニティブ無線技法によって検出される空き資源を使用する（たとえば、移動端末は、ＧＳＭ移動端末としての役割を果たすのではなく、ウォーキートーキーとしての役割を果たすであろう）。

言い換えると、本発明は、事業者の許可されたスペクトルを使用するが、所定の時刻及び場所ではそれを使用することなく、上記事業者に加入する２つのユーザデバイス間で直接無線通信を確立することを目的とする。

コグニティブ無線技法を使用することによって、ユーザデバイスは、その無線環境を知り、ユーザが加入しているセルラーシステム内で空き資源を検出及び選択することができるようになり、さらに、その無線環境が変化するのに応じて資源選択を劇的に変更することができるようになる。

空いていることに加えて、上記資源は、事業者の通常のサービスと干渉しない資源であることが好ましい。すなわち、あるコグニティブ無線技法によって、セルラーシステム内の空きチャネル又は資源の存在、すなわち、使用されていないチャネル又は資源の存在が検出され、そして、直接無線リンクを確立するために、ユーザデバイスが使用する場合であっても、システムの正確な動作に影響を及ぼさない資源が使用される（すなわち、その資源は干渉を引き起こさない）ことが好ましい。

本発明において示される直接無線リンクは、事業者によって制御されるようにして確立されることが好ましい。実現可能な制御方法のいくつかの例として、加入の条件又は条項（たとえば、サービスへの登録、使用の制限等）、その目的でユーザ端末及び／又はユーザのＩＤカード（たとえば、ＧＳＭシステムのＳＩＭカード）に導入される特定の仕組み、又は直接無線リンクで通信し、本発明の実施態様における支援モードが使用される場合の移動体ネットワークとのシグナリングが挙げられる。

無線環境を知るためのコグニティブ無線技法の使用は、ユーザデバイス単独で（自律的に）実行することができるか、又はネットワークによって支援することができる。また、手動で（ユーザが介在して）、又は自動で（ユーザが介在することなく）実行することができる。

無線環境が変化するときに、また、使用されていた資源が空いたままであり、且つ新たな空き資源に変更されるときに、それが検出されるように制御機構が含まれることが好ましい。

好ましい実施の形態によれば、その方法は、上記２つ又は３つ以上のユーザデバイスによって形成されるＣＣＤＣグループを構成することを含む。言い換えると、本発明の方法は、ＣＣＤＣユーザ（すなわち、セルラーシステムの空き資源に基づいて直接無線通信を使用することによって互いに通信することができるユーザ）のグループを構成するために、そして、同じＣＣＤＣグループのユーザの中で選択及び使用されるべき空き資源を調整するために（グループの構成時及び構成後の両方、動的に、メンバのうちの少なくとも１つのメンバの無線環境が変化し、空き資源を切り替えざるを得ないとき）、さらには、２つのグループのメンバのうちのいくつかが地理的に重なり合うときに、異なるグループのユーザ間で使用されるべき資源を調整するために、管理アルゴリズムを使用することが好ましい。

本発明はオプションで、同じＣＣＤＣグループの２人のユーザが直接無線範囲内に位置しない場合であっても、１つ又は複数の無線ジャンプによって、これらのユーザを通信させる任意の中継技法を使用することを含む。中継技法（アドホックネットワーク、自己構成ネットワーク等の概念にも関連付けられる）を適用する（オプション）結果として、本発明の方法の基本動作の改善を提供することができる。

ＰＴＴボタンを押し、ＰＴＴボタンを押したまま話をし、ボタンを放してスピーカを通じて話を聞くことから構成されるＰＴＴユーザの経験を身につけるように、ＰＴＴモードをＣＣＤＣグループのユーザ端末に組み込むことができることも好ましい。また、ＣＣＤＣグループのメンバのいずれかが移動体ネットワークと通信している場合には、ＣＣＤＣユーザの移動体事業者のセルラーＰＴＴサービスに入ることができるような任意の機構をオプションで追加することができ、すなわち、空き資源に基づいて直接無線通信を使用することができるようになる。それゆえ、同じＰＴＴグループは、ＣＣＤＣグループの移動体ユーザ（所定のエリア内に位置する）と同じくらい多くの標準的な移動体ユーザを有することができる（標準的な移動体ユーザは異なる地理的エリア内で見いだすことができる）。

また、本発明の方法は、ＣＣＤＣユーザがエマージェンシポスト（emergency post）と通信することができるようにすることも含むことができる。
本発明の第２の態様は、移動セルラー通信システム内の２つ又は３つ以上のユーザデバイス間に直接無線通信を確立するシステムに関し、上記２つ又は３つ以上のユーザデバイスは、同じ事業者のネットワークを使用し、当該システムは、
上記少なくとも２つのユーザデバイスが配置される所定のエリア内で無線通信のために利用することができるスペクトル資源を検出するコグニティブ無線手段を含み、
上記２つ又は３つ以上のユーザデバイスは、セルラーシステムの標準的な通信モードと、直接無線通信モード又はウォーキートーキーとを有し、
当該システムは、
利用可能な資源の中から少なくとも１つの資源を選択する手段であって、当該資源は上記２つ又は３つ以上のユーザデバイスに共通の事業者の資源である、選択する手段と、
その事業者の上記検出された空き資源を使用して、上記２人のユーザ間に直接無線リンクを確立する手段とをさらに含むことを特徴とする。

セルラーシステム内の空き資源の数は、そのエリア内の基地局の密度に（ひいては、潜在的なユーザに）反比例する。それゆえ、都市環境又は半都市環境では、空き資源、すなわち、占有されていないと共に、システムと干渉することなく選択及び使用することができる資源を見つけることは難しいであろう。それらのエリアは、移動体事業者が、所有するスペクトルを最大限に利用するエリアである。対照的に、地方エリア又は人が住んでいないエリアでは、空き資源を見つけることができる可能性が非常に高い。すなわち、移動体事業者は過剰な、すなわち余分なスペクトルを有すると言うことができる。

本発明は、隙間又は空きチャネルを動的に探索すると共に、システムと干渉することなく（容量を減らすことなく）それらを使用するアルゴリズムが実施されることを条件として、都市環境（たとえば、市街地）又は半都市環境の両方において、地方環境として、空きスペクトルを使用する両方の事例を取り扱う。それにも関わらず、最も興味深い用途は、地方シナリオ又は人の住んでないシナリオの中にあることに留意されたい。

本発明をさらに深く理解するのを容易にすると共に、本発明の実施の形態と明らかに関連のある一連の図面が、以下でごく簡潔に説明される。なお、その実施の形態は、例示であって、本発明を限定する例ではない。

図１は、端末が空き資源をいかに検出及び選択することができるかを示す。この事例では、空き資源は、そのエリア内で使用されず、それを使用してもネットワークの運用を妨害しない、事業者のスペクトルの周波数である。

最初に、それは、セルラーシステム内の空きチャネル又は資源、すなわち使用されていない、そして好ましくは、移動デバイスが使用しても、システムの正確な動作に影響を及ぼさない（すなわち、干渉を引き起こさない）チャネル又は資源を見つけることを含む。セルラーシステムは主に、３つのタイプの資源、すなわち周波数（ＦＤＭ）、時間（ＴＤＭ）及び符号（ＣＤＭ）を多重化して使用する。資源又はチャネルとして既知であるものは通常、それらの組み合わせである。

ＧＳＭシステムでは、チャネルは、周波数及びタイムスロット（ＴＳ）の組み合わせに対応する。全ての周波数は、９００、１８００（欧州）帯又は８５０、１８００（米国）帯において２００ＫＨｚ＋２００ＫＨｚの２対の搬送波から成る。さらに、周波数毎に、時間が、連続したセグメント又はフレーム（フレーム当たり４．６１５ｍｓ）に分割され、分化された通信を確立するために各フレームが８つのタイムスロットを有するようになる（図１の要素１を参照）。それゆえ、「ＧＳＭチャネル」の一例は、周波数ＡＲＦＣＮ＝１１（８９２．２ＭＨｚアップリンク搬送波＋９３７．２ＭＨｚダウンリンク搬送波）及びタイムスロットＴＳ＝３（ＧＳＭシステムでは０〜７の番号を付されるため、フレーム内に存在する８つのうちのスロット番号４）によって構成されるチャネルであろう。アップリンク搬送波は、端末１０から基地局２０への通信のために使用されるのに対して、ダウンリンク搬送波は基地局２０から移動端末１０への通信のために使用される（図１において付される番号による）。ＧＳＭシステムでは、このようにフレーム及びスロットに時分割するには、各フレーム及び各タイムスロットが開始する時刻に関して、基地局及び端末が厳密に調整されるように、基地局と端末との間で「クロック」が同期している必要がある。

空きチャネル又は資源の存在を検出し、それらのうちの１つを選択することは、コグニティブ無線技法によって実行される。この事例において即座に思い浮かぶ方式は、移動端末がその移動体システムの全スペクトルを掃引すること、及び具体的には、空中に存在する信号レベルを確認するために、サービスを提供する事業者の既知の周波数を掃引することから成る。その後、使用されていない１つ又は複数のチャネルが選択される（図１の要素２を参照）。先に述べられたように、資源を実際に空いているものと見なすためには、その時刻においてチャネルが占有されていないことに加えて、資源が選択されるときに、システムの動作に影響を及ぼさないことが確保されなければならない（詳細には、いかに確保されるかは各システムに依拠する）。

たとえば、周波数を掃引することに基づく技法、データベースに基づく技法、ネットワークからの支援に基づく技法等のような、使用されるべき資源を検出及び選択するために適用することができる種々のコグニティブ無線技法を使用することができる。

ＧＳＭシステムの事例では、ＧＳＭ移動体通信事業者によって使用される典型的な周波数計画は、利用可能な周波数の計画を２つのカテゴリに分割する。１つは、空中に常に存在すると考えられる周波数であり（基地局がそれらの周波数を使用して情報、たとえばＢＣＣＨを送信又は報知するため）、もう１つは、その場所において、ユーザがその時刻に通信しているか否かに応じて、空中に存在し得るか否かが決まる周波数である（たとえば、ＳＭＳの場合のＳＤＣＣＨ、及び音声呼の場合のＴＣＨ）。或る事業者に対応するＧＳＭ周波数（ＧＳＭ全体のサブセットである）を掃引する際に、第２のグループの周波数における信号レベルが存在しなくても、そのエリアにおいてこの周波数が実際に空いているという保証は与えられない。対照的に、第１のグループの周波数における信号（現在のＢＣＣＨ周波数からの呼）が存在しないことは、そのエリア内にその周波数を使用している基地局が存在しないこと、ひいては、セルラーシステムの正確な動作と干渉することなく、その周波数を新たな通信のために利用することができることを示す。基準値として、その無線信号レベルが−１１０ｄＢｍ未満である任意のＢＣＣＨ周波数では、「未使用であり」、且つ利用することができるものと見なされることになり、そのレベルは、その周波数だけでなく隣接する周波数も、そのエリア内の基地局によって使用されていないことを保証する（図１の要素２を参照）。いくつかが利用可能である場合には、選択されるべき最適なＢＣＣＨ周波数は、上下両方において、その掃引が最大数の他の未使用の周波数によって包囲される周波数になる（ユーザが動くことができ、自身の無線環境を変更することができるものとする）。極端な事例では、ＧＳＭサービスエリア全体が存在しないことになり、その場合、全てのＢＣＣＨ周波数が未使用であり、空いていることになる。先に述べられたように、基地局からの報知情報の送信は常に、ＢＣＣＨ周波数を構成する２つの搬送波のうちのダウンリンク搬送波に含まれる。さらに、それは、ＧＳＭフレーム内に存在する８つのうちのスロットＴＳ＝０においてのみ生じるが（図１の要素３を参照）、走査が十分に長く続く場合には、その信号を検出するのに問題はない（実際には、フレームは４．６１５ｍｓしか続かないため、これは非常に容易に達成される）。非常に基本的な走査は信号レベルを検出するのみになるが、それよりも幾分進んでいるが、同程度に簡単である走査はさらに、基地局に同期すると共に、その信号が検出される周波数の場合の報知情報（ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ）を読み出すことができる。

先に示されたように、本発明の最も興味深い用途は地方シナリオ又は人が住んでいないシナリオにある。この場合に、本発明の用途のいくつかの例を挙げることができる。
ａ）探検家又は登山家間で（たとえば、高い山岳地帯、ジャングル、砂漠等にいる）、それらの地域間で、且つオプションでは、そのうちの１人が直接無線で見通すことができるエマージェンシポイントに向かってのウォーキートーキーサービス。

ｂ）森林又は人が住んでいないエリアにおける行楽客、狩猟家、ボーイスカウト等に通信を提供するレジャーサービス。
ｃ）レガッタに参加しているボート、ラリー中の全地形型車両、小型飛行機等のような、ほとんど、又は全くサービスエリアではないエリア内にある乗物間の通信サービス。

これらの全ての事例において、本発明によれば、事業者がそのネットワークでサービスを提供することができない場合でも、その事業者によって、その事業者のユーザはユーザ間に直接無線通信を確立することができるようになり、オプションでは、移動体ネットワークとの通信（グループのメンバのうちの少なくとも１人がサービスエリア内にいる場合）、又はエマージェンシポストとの通信（これはその結果、完全に局所的であるか、又は、たとえば、移動体ネットワーク、固定電話、ラジオ局等の任意の機構によって外部世界と接続することができる）を確立することができるようになる。この状況が図２に反映されており、図２は、直接無線モードで動作している端末１０、１０’、１０’’のグループの例示的な図である。この事例では、手動プーリング又は自動プーリング後に、全てＡＲＦＣＮ＝１１を使用して、４人のユーザがＣＣＤＣグループを形成し、ＰＴＴプロトコルを使用して話し手及び聞き手が決定される。図２に示される状況では、４人のユーザのうち、端末１０のユーザが話をしており、端末１０’が聞いている。同様に、端末１０’’が聞いているが、同時に中継モードにあり、実際には端末１０’のうちの１つが聞くことができている。さらに、このＣＣＤＣグループと、直接モード、標準的な音声及びデータサービスにおいて支援を提供する移動体ネットワークとの間で通信を行なうことができる。

本発明は、本発明が使用されるエリアがシステムのサービスエリアではない場合、及び少なくとも１つの基地局のサービスエリアである場合（その基地局はオプションでは、移動デバイスに或る種の支援を提供して、そのデバイスのコグニティブ無線タスク、及び包括的には直接無線通信サービスを助けることができる）の両方において実施することができる。ＣＣＤＣグループのメンバのいずれかがネットワークサービスを受けている場合には（サービスエリアを提供する基地局があるため）、本発明によれば、そのユーザデバイスにおいて、直接無線モードの通信のみ、移動体ネットワークによる標準モードの通信のみ、又は同時に両方のモード通信を利用することができるようになる（図２の要素４及び図３を参照）。

サービスエリアが存在しない別の典型的な事例は、洞窟又は深淵のような閉所（indoor）エリアである（たとえば、本発明によれば、洞窟探検家のグループの中で通信することができるようになるであろう）。しかしながら、この事例は市街地（たとえば、屋内駐車場、地下室）においても生じ、その際、ユーザが屋内で占有していた空き資源は、ユーザが外に出た途端に、セルラーシステムのサービスと干渉することがある。それゆえ、本発明の好ましい実施形態は、無線環境が変化したことが検出されるとすぐに、資源を空けておくことができるようにする（また、オプションでは、別の資源に切り替えることができるようにする）制御機構も含む。これは、無線環境が変化するいずれの状況にも当てはまり、すなわち、屋内から出る状況だけでなく、たとえば、乗物が、そのエリアの基地局が変化するほど十分に長い距離だけ進む等の他の状況にも当てはまる。

本発明の好ましい実施形態では、セルラーシステムの標準的な通信モードだけでなく、直接無線通信モードも可能にする特殊な移動端末が使用される。直接無線通信モードは実際には、標準モードを簡単にしたものになる。純粋に無線の送受信資源のようないくつかの資源は再利用されることになり、ネットワークと情報をやりとりするように設計される場合には、標準的なシステムのプロトコルの多く（主にシグナリングプロトコル及び管理プロトコル）は不要になるであろう。対照的に、簡単な直接無線通信制御プロトコルが必要とされるであろう（図３を参照）。

オプションでは、本発明に関連付けられるサービスのうちの１つは、グループ音声通信のサービスであるため、移動端末においてＰＴＴの体験をするのが自然である（すなわち、ＰＴＴボタンを押したまま話をし、ボタンを放してスピーカを通じて話を聞く）。これによって、現在のＰＴＴ移動端末を基にしてユーザデバイスを構成することができるようになる。また、ネットワークレベルでは、そのエリア内に任意の基地局からのサービスエリアが存在する場合には、本発明によって、直接無線モードと、事業者のネットワークに基づくＰＴＴサービスとを組み合わせることができるようになる。言い換えると、本発明によれば、ＰＴＴサービスのユーザのグループが、セルラーネットワークを通じて通信するユーザ、及び直接無線モードによって通信するユーザの両方を含むことができるようになる。登山家の例では、山中にいるＰＴＴユーザが、直接無線モードにおいて通信するすぐ近くの別のユーザ、及びセルラーシステムのネットワークを通じて通信する他の遠方のユーザとのグループ音声通信を結果として有することを想像することができる。先行する発明において、セルラー及びウォーキートーキーを組み合わせた端末が既に提案されているが、本発明において提案される端末は、その無線環境を認識すると共に、移動体事業者の許可されたスペクトル内の空き資源を使用するためにコグニティブ無線の知能を含むため、違いがある（図３を参照）。

ＧＳＭシステムの事例では、本発明に適合する端末は、標準的なＧＳＭモード及び直接無線モード（又はウォーキートーキーモード）を含み、直接無線モードは、技術的な実施態様の観点から、標準モードを簡単にしたものであり、キーパッド、ディスプレイ、コンタクト、ＳＩＭカード、無線サブシステム（アンテナ、増幅器及びフィルタ、送信機及び受信機、ＧＭＳＫ変調、符号等）のような資源のいくつかは共用され、上位層の機構（呼制御、移動管理等）のような他の資源、すなわち、基地局及びネットワークとの対話に関連付けられる資源は除去される。ウォーキートーキーモードでは、いくつかの機能はオプションであり、個々の実施態様によるが、たとえば、電力制御、暗号化等は、含まれることも含まれないこともある。

図３は、端末の実現可能な実施態様の例示的な図において、これらの全ての概念を示す。この端末は、ＧＳＭシステムの標準的なプロトコルスタック（要素２００）を保持することになり、さらに、直接無線モードのための特殊なプロトコルスタック（要素２０１）も有する。具体的には、ＧＳＭシステムの任意の技術仕様において見出すことができるような、シグナリングプレーンにおける標準的なＧＳＭスタックは、上から下に向かう以下の層：無線、ＬＡＰＤｍ（Ｄｍチャネル上のリンクアクセスプロトコル）、ＲＲ（無線資源管理）、ＭＭ（移動管理）及びＣＣ／ＳＳ／ＳＭＳ（呼制御／補助サービス／ショートメッセージサービス）から成る。それと比べて、ＧＳＭの上位層を必要としないため、直接無線モードのプロトコルスタックははるかに簡単になる。具体的には、図３に示されるように、それは、下から上に向かう以下の層：無線（要素１００）、ＭＡＣｄ（直接モードのための媒体アクセス制御、たとえば、タイムスロットの管理−要素１０１）及びＣＣｄ（直接モードのための接続制御、たとえば、コグニティブ無線手順、グループのメンバの中での周波数プーリング過程等−要素１０２）を有する。両方のプロトコルスタックの下位層では、端末の最適な実施態様の場合に再利用されることになる共通の要素がある。具体的には、無線層全体及び媒体アクセス機能の一部（言い換えると、標準的なＧＳＭモードにおけるＬＤＡＰｍ層及びＲＲ層の一部、及び直接モードにおけるＭＡＣｄ層の一部）が、端末内にただ１つだけ実装されることになり、ハードウエア資源及びソフトウエア資源（要素２０２）が共用される。

図３で説明を続けると、各モードのプロトコルスタックの上には、２つの動作モードのうちの１つを排他的に、又は２つの動作モードを同時に選択することができるようにするモード切替機能（要素１０３）が存在する。その後、端末の動作システム（要素１０４）が存在し、その上に、入力／出力デバイス（キーパッド、ディスプレイ、ＰＴＴボタン、スピーカ又はマイクロフォン−要素１０５）、記憶デバイス（メモリ、データベース、ＳＩＭカード内のファイル−要素１０６）及び２つの動作モードによって、区別することなく、排他的に、又は同時に使用することができる端末の任意の他の資源（要素１０７）が存在する。

非常に基本的な動作モードは、直接モードにおけるユーザのグループの移動端末が全て、同じ資源又はチャネルにおいて送受信することである。標準的なＧＳＭでは、端末はアップリンク周波数及び特定のタイムスロットにおいて送信し、対を成すダウンリンク周波数（４５ＭＨｚ上に配置される）で、（同時に送受信することができるようにするために）２タイムスロット以上だけ離れた別の異なるタイムスロットにおいて受信又は受話する。これらの周波数及びタイムスロット値は、呼の確立中にネットワークによって選択され、移動端末に伝達される。本発明の基本的な実施態様では、ＣＣＤＣグループの全ての移動端末は、チャネルを制御する手段としてＰＴＴ機構を使用して、（任意の機構によって移動端末によって確立されるか、又は、もしあれば、ネットワークの支援を受けて移動端末によって確立される）同じ搬送波内で送受信するように構成することができる（半二重モデル）。さらに進んだ実施態様では、同じＣＣＤＣグループの端末間に同期機構を追加することができ、それらの端末がＧＳＭシステムのフレーム及びスロットタイム構造を使用し続けることができるようにし、それゆえ、それらの端末が単一の搬送波及び単一のタイムスロットだけを必要とし、同じ周波数の他のスロットを他のグループのために空けておくようにする。

また本発明は、オプションで、事業者のネットワークの変更も含むことができ、すなわち、本発明によれば、端末が自らの資源と、エリア内に１つでも存在する場合に、基地局からの標準的な情報とを使用する「自律」動作モード、及び本発明のために特に変更されたネットワークが特殊な情報を提供する「支援」動作モードの両方が可能になる。

ＧＳＭの場合、この支援モードでは、ＢＴＳノード、ＢＳＣノード及びＭＳＣノードのソフトウエアにおいて軽微な変更（たとえば、ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮメッセージの変更、又は、ネットワークと、ウォーキートーキーモードを使用しようとする移動端末との間の対話のための新たなプロトコル）を含む本発明を必要とするであろう。この新たなソフトウエアは、事業者がこの種のサービスを提供したいエリア（たとえば、地方エリア）においてのみロードすることができる（図２の要素５）。

システムは、（直接的又は間接的に）移動体事業者によってユーザに提供されるサービスの管理機構及び制御機構を含むことが好ましい。それらの機構として、ａ）ＳＩＭカード及びそのカードに含まれる情報；ｂ）たとえば、サービスの使用の特殊な記録（ログ）、特定の内蔵アルゴリズム等を有する移動端末；ｃ）変更されていないネットワーク（自律モード）における標準的な記録、又は本発明のために変更されたネットワーク（支援モード）における特殊な記録、及び特定のアルゴリズムを有するネットワーク；ｄ）事業者のＨＬＲ及びプロビジョニングシステムにおけるユーザ加入を使用することができる。

さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、後者は中継技法を使用する（図２の要素６）。最も基本的なモードでは、通信は、互いの無線範囲内に配置されるユーザデバイス間でのみ行うことができる（たとえば、ＡはＢを見通し、ＣはＢを見通し、Ａ及びＣは互いに見通せないため、ＡはＣが話すことを直接聞くことはできないし、逆も同様である）。中継技法を組み込む改善された動作によれば、グループの全てのユーザが互いに通信することができるようになり、いくつかのユーザデバイスが、１つ又は複数のジャンプに基づいて、宛先に向かって信号を転送するための橋渡しをすることができるようになる（各ジャンプは直接無線通信を伴う）。これらの技法は、単に、電波が届く全てのデバイス間の物理層において中継することから（たとえば、Ｂが、Ａから受信する信号を中継し、それによって、Ａも、Ｂの無線範囲内にあるＣと通信する）、或る種のアドレス指定、及びデバイス間のプロトコルの適用を伴うことになる上位層（たとえば、ＯＳＩモデルの層２、３）における知的アルゴリズム（たとえば、ルートテーブルメンテナンス）にまで及ぶことができる。無線通信は常に、互いに見通せる移動端末間で直接行われるのに対して、上位レベルでは、互いに見通せない移動端末間でのエンド・ツー・エンド通信を行うことができることを強調することが重要である。本発明は、ユーザ・ツー・グループ通信（たとえば、典型的には、ＰＴＴ体験による音声呼）、及びユーザ・ツー・ユーザ通信（グループの残りを見通すことができない場合）の両方の場合を考慮している。また本発明は、音声及びデータの両方のサービスを考慮している。

ＧＳＭシステムの事例では、ＣＣＤＣグループ内の全ての移動端末が同じ周波数及び同じタイムスロットにおいて送受信するものと仮定すると、それらの端末間で同期機構が実施されるとき、非常に簡単な中継機構を追加して、各移動端末が、或るタイムスロットにおいて、その移動端末に届けられるものを、先行するタイムスロットとは異なる別の（そして、ＧＳＭシステムの典型的な送信制約及び受信制約によれば、第１のタイムスロットから２スロット以上離隔する）タイムスロットにおいて中継することができるようになる。

最後に、本発明は、たとえば、以下のような、本発明において説明される一般的な概念の中にある他の実施態様の変形も含む。
−空き資源を検出及び選択するためのアルゴリズム：自律的又はネットワークによる支援；
−空き資源を検出及び選択するためのアルゴリズム：手動（ユーザが介在し、たとえば、リストから選択することによる）、自動（ユーザとのやりとりを必要とすることなく、デバイスがそれを実行する）、又は混在；
−選択された空き資源を同じグループのユーザ内でプーリングするためのアルゴリズム：手動（たとえば、全てユーザがリストから同じものを選択する）又は自動（たとえば、ブルートゥース通信を通じて、数秒間、全てのデバイスを接続する）；
−選択された資源が、同じエリア内に配置されるユーザの他のグループとの間で衝突するのを防ぐためのアルゴリズム；
−各ユーザにおいて、無線環境が変化するのに応じて資源を動的に変更（又は除去）し、他のユーザとの通信を維持するためのアルゴリズム；
−バッテリを節約し、干渉を低減することができるようにする、デバイスにおける電力制御のためのアルゴリズム；
−エリア内に存在するエマージェンシポストと通信することができるようにする空きチャネル又は資源を予約するためのアルゴリズム；
−１つのデバイスから別のデバイスに中継することができるようにするためのアルゴリズム等。

これらのアルゴリズム及び他のアルゴリズムによって、本明細書において提案される発明の概念を変更することなく、多様な変形又は特定の実施態様が可能であるものと考えられる。

ＧＳＭシステムの事例における本発明の非常に基本的で、実施しやすい実施態様は以下のようになる。
−標準モードと、ＰＴＴボタン（図３を参照）を含む直接モード（ウォーキートーキー）とを有する端末。いずれのモードも排他的に（同時ではなく、どちらか一方が）動作する。
−ユーザによる、標準モード又は直接モードの手動選択。
−直接モードにおける音声のみのサービス（データはない）。
−音声通信における特有コーデック及び固定コーデック、たとえば、ＧＳＭ ＦＲ１６Ｋｂｐｓ。
−電力制御を必要としない。全ての時刻において移動端末の最大電力を使用し（たとえば、１Ｗ）、取り得る最も大きいサービスエリアを確保する。
−ネットワークによって支援されるモードは実施されない；全てが端末において自律的に行なわれる。
−端末は、その事業者のＢＣＣＨ周波数の掃引を実行し（いくつかの機構、たとえば、端末内又はＳＩＭカード内の小さなデータベースによって分かり、それはＯＴＡ機能によって事業者が更新することができる）、ユーザが手動で選択するように、ディスプレイにおいて、空いている周波数をユーザに提示する。１つもない場合には、サービスを利用することができないことがユーザに指示される。利用可能であることを判断するための判定基準は、その周波数において−１１０ｄＢｍ未満の信号レベルを測定することである。各ＧＳＭ周波数は実際には対であること、すなわちダウンリンク周波数及びアップリンク周波数であることを考慮しなければならない。この実施態様では、ダウンリンク周波数は、基地局を検出するためにのみ使用され直接モードにおいて端末は使用することができないが、後者（アップリンク部分）は、直接モードにおいて通信するために使用される周波数である。利用可能な場合であっても、ダウンリンク部分を使用しないというこの判断は、ＣＣＤＣシステムの容量を犠牲にするが、それと引き換えに、端末、及び干渉検出機構の両方の実施態様を大幅に簡単にする。いずれの場合でも、ダウンリンク部分（ＧＳＭ基地局を検出するために）、及びアップリンク部分（基地局が存在する場合にのみ存在することになる標準モード、及び基地局が存在しない場合でも存在することができるＣＣＤＣ直接モードの両方において、そのエリア内で他のＧＳＭ移動端末を検出するために）の両方の場合に掃引が実行されなければならない。
−ＣＣＤＣグループのユーザは、同じ周波数（たとえば、ＡＲＦＣＮ＝１１）を全て手動で選択するために互いに同意する必要があり、端末は、この周波数に関連付けられるアップリンク搬送波を自動的に選択する）
−端末間に同期機構が存在しない。それゆえ、それらの端末は時間多重化（すなわち、タイムスロットへの分割）を使用することはできない。
−移動端末は同じ周波数（手動で選択される周波数）において送受信する（代替的に、半二重モードにおいて、ＰＴＴプロトコルによる）。
−中継がない。各端末は、その直接無線範囲だけで、端末と話をすることができるか、又は話を聞くことができる（その実施態様によれば、グループ全体へのメッセージの報知が確保されるのではなく、報知はユーザ次第である）。
−端末は無線環境の変化を検出するために規則的で周期的な掃引を実行する。ユーザの端末が、現在ウォーキートーキーモードにおいて使用されているＢＣＣＨ周波数がネットワークと干渉する可能性があるものと判断する場合には（その周波数のダウンリンク部分において−１１０ｄＢｍよりも大きな信号レベルを検出するときであり、それはＧＳＭ基地局に近いことを知らせる）、端末は、その周波数を放棄しなければならないか、又は別の空き周波数に切り替わらなければならないことをユーザに指示する。この事例では、その実施態様は、残りのユーザにおいて周波数を更新する仕組みを含まない。これもユーザ次第である。その端末は、使用中のＢＣＣＨ周波数（すなわち、ユーザが移動するのに応じて、未使用からネットワークによって占有されるように移行する周波数）を検出するために、２つの異なるしきい値信号レベルを考慮する。第１の低い方のしきい値（実際の周波数のダウンリンク部分において−１１０ｄＢｍ）は、周波数を変更しなければならないことをユーザに指示し、それによって、音声通信によって残りのユーザと調整するための時間を与えるのに有用であり、第２の高い方のしきい値（実際の周波数のダウンリンク部分の場合に−９５ｄＢｍ）は、移動体ネットワークサービスが直接モードよりも高い優先度を有するため、その周波数を最終的に失うことを指示することに関連付けられる。

同じ地理的エリア内にいくつかのグループがある場合でも、この実施態様は、これらのグループが利用可能である全ての資源から同じ資源（すなわち、同じ周波数）を選択するのを防ぐためのいかなる仕組みも含まない。これは、他のグループ（すなわち、第２の組のユーザであり、或るエリアに到達すると共にグループを構成すると、第１のグループによって使用されているアップリンク搬送波の活動を検出することになり、それらの端末は、その周波数を利用可能なオプションの中にあるものとして示さない）の検出機構の成り行き任せにされ（いくつかの取り得るオプションが存在するため）、最終的には、音声でのやりとり及びユーザのグループ間のプーリングに委ねられる。

ユーザの視点からの大きな制約と共に、システムの容量の非効率性をサービスに課す、この基本的な実施態様に基づいて、これらの制約のそれぞれを解決する改良を加えて、さらに複雑な実施態様を実行することができる（本明細書において記述される発明の包括的な保護の範囲内にある）。

たとえば、互いに干渉することなく同じエリア内に共存することができるＣＣＤＣグループの数として理解される、システムの容量は、端末間に同期機構を追加することによって、大幅に増やすことができる（実際には、７倍）。これによって、任意のＧＳＭ端末を設計するために使用されるフレーム及びタイムスロットに分割して、システムを再利用することができるようになるであろう。同じグループ間のメンバ間、及び異なるグループ間で同期を取得する態様は、ＧＳＭ基地局と移動端末との間で既に使用されている過程に合わせることになるであろう。そのために、各アップリンク搬送波のタイムスロットＴＳ＝０（これは、ＣＣＤＣ端末によって使用されるものである）が予約されることになり、端末間のクロックを設定するために、アップリンク搬送波上に基地局と類似のＳＣＨ機構が組み立てられることになり、クロックは全て、各フレーム及びタイムスロットが開始し、終了する時刻に対して調整される。この方法の実施態様によれば、各ＣＣＤＣグループは、１つの周波数及び１つのタイムスロット、たとえば、ＡＲＦＣＮ＝１１（アップリンク搬送波）及びスロットＴＳ＝３を使用する。７つまでのグループが同じ周波数（スロットＴＳ＝１からＴＳ＝７まで）を共有することができる。システムの容量を増やすための別の異なる手法は、ＣＣＤＣグループが、アップリンク搬送波だけでなく、ダウンリンク搬送波の周波数も利用することができるようにすることから成る。この場合、基地局の存在を検出するためにＢＣＣＨ周波数を掃引することは、信号レベルを考慮するだけではなく、ＣＣＤＣ端末送信から基地局送信を区別することができるようにするために、少なくとも１つの有効な報知メッセージ（ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ）の同期及び復号化も考慮しなければならない。この態様が解決されると、ＣＣＤＣシステムの容量は２倍になるであろう。

システムの範囲に関しては、１回だけの無線ジャンプではなく、２回以上のジャンプが可能であれば、すなわち、（ＰＴＴモードによる）話を聞いている状態の各端末が、自分が受信する信号を中継することに充てられる場合には、十分に改善されるであろう。前段において述べられた同期機構がある場合には、これは比較的簡単に実現可能である。そのためには、ＣＣＤＣグループ当たり１タイムスロットではなく、２タイムスロットが存在し（たとえば、ＴＳ＝１及びＴＳ＝５）、前者（ＴＳ＝１）がＰＴＴモードにおいて話される内容を直接送信するために使用され、後者（ＴＳ＝５）が聞き手によって中継するために使用されるようにしなければならない。しかしながら、ＧＳＭ要件に起因して、いずれも２タイムスロット以上だけ離され、端末が受信と送信との間に適切に切り替えることができるようにしなければならないことに留意されたい。その際、その機構は、ＰＴＴモードにおいて聞き手の端末が、両方のスロット（ＴＳ＝１及びＴＳ＝５）において受信される信号レベルを規則的に調べることから成る。それが前者（ＴＳ＝１）において大きい場合には、それは話し手を直接聞くことができる端末であるため、そのスロットを通じて受信すると共に、後者（ＴＳ＝５）を通じて同じ信号を中継することに充てられるであろう。対照的に、後者のスロット（ＴＳ＝５）を通じて受信した信号が大きい場合には、それは、話をしている元の信号の元が中継によって届けられる端末であるため、その端末は、そのようなスロットを通じて受信することに充てられ、何も中継しないであろう。ＧＳＭ周波数において、最大電力での各無線ジャンプが数キロメートル（たとえば、５ｋｍ又は１０ｋｍ）になることを考慮すると、これは、ＣＣＤＣグループのための全サービスエリアを著しく拡大する。さらに、搬送波当たり７グループではなく、ここでは３グループだけが共存することができる（たとえば、スロット１及び５、２及び６、３及び７の対を使用する）ため、これはシステムの容量の削減という犠牲を払って達成されるであろう。

最後に、ユーザへのサービスの他の制約は、データサービス、電力制御、ＢＣＣＨ周波数及びタイムスロットを選択する自動化された（ユーザが手動で介在しない）コグニティブ無線技法、及び無線環境に起因する動的な変更、グループ内の自動プーリング機構、及び、他との衝突を回避する機構、ジャンプによってグループ全体への最大限取り得る報知を確保すると共にユーザ・ツー・ユーザ通信も提供する中継機構等を追加することによって解決されるであろう。

端末が空き資源をいかに検出及び選択することができるかを示す図である。 直接無線モード（ＣＣＤＣ）において動作する端末のグループを例示する図である。 標準的なＧＳＭモード及び直接無線モードの両方を有する、本発明の具体的な端末の機能ブロック図である。

Claims (12)

1. 移動セルラー通信システム内の２つ又は３つ以上のユーザデバイス間で直接無線通信を確立する方法であって、前記ユーザは同じ事業者に加入しており、該方法は、
   コグニティブ無線技法を使用するステップであって、前記少なくとも２つのユーザデバイスが配置される特定のエリア内の無線通信のために利用可能なスペクトル資源を検出する、ステップを含み、
   該方法は、
   前記利用可能な資源の中から少なくとも１つの資源を選択するステップであって、該資源は前記２つ又は３つ以上のユーザデバイスに共通の事業者の資源である、ステップ、及び
   前記事業者の前記検出された空き資源を使用して、前記二人のユーザ間に直接無線リンクを確立するステップ
   をさらを含むことを特徴とする、方法。
2. 請求項１に記載の方法において、空き資源であることに加えて、前記資源は前記事業者の通常のサービスと干渉しない資源であることを特徴とする、方法。
3. 請求項1又は２に記載の方法において、前記直接無線リンクは前記事業者の制御下で確立されることを特徴とする、方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記方法は、無線環境が変化したことを検出するステップ、及び新たな空き資源に切り替えるステップを含むことを特徴とする、方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、前記コグニティブ無線技法の使用は、ユーザデバイス単独で、又はネットワークによって支援されるユーザデバイスによって実行されることを特徴とする、方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、前記方法は、前記２つ又は３つ以上のユーザデバイスによって形成されるＣＣＤＣグループを構成するステップをさらに含むことを特徴とする、方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記方法は、同じＣＣＤＣグループの２人のユーザが直接無線範囲内に配置されない場合であっても、そのような２人のユーザを通信状態にするために中継技法を使用するステップをさらに含むことを特徴とする、方法。
8. 請求項６又は７に記載の方法において、前記方法は、前記同じＣＣＤＣグループのユーザ間でのプッシュ・ツー・トークＰＰＴによる通信を含むステップをさらに含むことを特徴とする、方法。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法において、前記方法はＣＣＤＣユーザとエマージェンシポストとの通信を確立するステップをさらに含むことを特徴とする、方法。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法において、前記ユーザデバイスは、標準モードにおいて、直接無線通信モードにおいて、又は同時に両方のモードにおいて動作することを特徴とする、方法。
11. 請求項６ないし１０のいずれか一項に記載の方法において、前記方法は、前記ＣＣＤＣグループのメンバのうちの少なくとも１人が前記事業者の前記ネットワークと通信し、前記２つのモードで同時に動作することができる場合には、前記事業者によって提供されるＰＴＴ（又はＰｏＣ）サービスのグループの中に前記ＣＣＤＣグループのユーザを包含するステップをさらに含むことを特徴とする、方法。
12. 移動セルラー通信システム内の２つ又は３つ以上のユーザデバイス間で直接無線通信を確立するシステムであって、前記ユーザは同じ事業者に加入しており、該システムは、
    前記少なくとも２つのユーザデバイスが配置される特定のエリア内の無線通信のために利用可能なスペクトル資源を検出するコグニティブ無線手段を備え、
    前記２つ又は３つ以上のユーザデバイスは、前記セルラーシステムの標準的な通信モードと、直接無線通信モード又はウォーキートーキーモードとを有し、
    該システムは、
    前記利用可能な資源の中から少なくとも１つの資源を選択する手段であって、該資源は前記２つ又は３つ以上のユーザデバイスに共通の事業者の資源である、手段と、
    前記事業者の前記検出された空き資源を使用して、前記２人のユーザ間に直接無線リンクを確立する手段と
    をさらに含むことを特徴とする、システム。

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