JP2013531446A - 動的スペクトル仲裁のための方法およびシステム - Google Patents

動的スペクトル仲裁のための方法およびシステム Download PDF

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Abstract

ＲＦスペクトル資源の割当を時間、空間及び周波数に基づき管理監視するための方法及びシステムを提供する。他ネットワークプロバイダの使用のため余剰スペクトル資源を実時間ベースで割り当てるようにネットワークを使用可能とする。契約条項または実時間の購入交渉および決済に基づき余剰資源を有するプロバイダからさらに資源が必要な別プロバイダに割当資源を移動可能とする。割当資源の使用を実時間ベースで監視し、スペクトル資源の可用性に応じてユーザをオフロードし又は追加のユーザを許可するようにネットワークを使用可能とする。スペクトル資源を割り当て資源の使用を監視することにより、スペクトル資源を一般市民に提供する公衆安全ネットワークを使用可能にする。緊急事態の間、公衆安全ネットワーク上でトラフィックが増えると、公衆安全ネットワークは帯域幅トラフィックをオフロードして公衆安全ユーザに必要な資源を提供可能とする。

Description

関連特許出願の相互参照
本特許出願は、２０１０年７月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／３６４，６７０号明細書、２０１０年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６１／４１０，７２１号明細書、２０１１年４月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／４７９，７０２号明細書、および２０１１年５月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／４９０，４７１号明細書、ならびに２０１１年７月１３日に出願された米国特許出願第１３／１８１，７６４号明細書のそれぞれの優先権の利益も主張し、そのそれぞれの全内容を参照により全ての目的で本明細書に援用する。
ネットワークにアクセスし、大きいファイル（例えば映像ファイル）をダウンロードするために無線通信装置がますます使用されるにつれ、無線周波数スペクトルの需要が高まっている。スマートフォンの利用者は、通話の途切れ、インターネットへのアクセスの遅さ、および主としてかかるサービスに割り当てられた有限のＲＦ帯域幅には多過ぎる装置がアクセスしようとすることに起因する同様の問題について不満を持つ。それにもかかわらず、緊急サービス（例えば警察、消防、救助等）専用のＲＦ帯域幅など、ＲＦスペクトルの一部は、そのような音声無線通信帯域幅が非連続的かつ一時的に使用されることから、ほとんど使用されない。
第１の実施形態によれば、無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源を周波数、空間、および時間に関して動的に管理するための方法は、第１のネットワークにおけるＲＦスペクトル資源の使用を監視するステップと、第１のネットワーク内の未使用のＲＦスペクトル資源量を求めるステップとを含む。この方法は、第１のネットワークの未使用のＲＦスペクトル資源量の一部を二次ユーザによる使用のために割り当てるステップと、第２のネットワークから、追加のＲＦスペクトル資源の要求を受け取るステップとを含む。この方法は、第１のネットワークの未使用のＲＦスペクトル資源へのアクセスを第２のネットワークに与えるステップを含む。この方法は、第１のネットワークから二次ユーザをオフロードするステップを含んでもよい。
別の実施形態によれば、操作を実行するためのサーバ実行可能命令を用いて構成されるサーバを含む通信システムが、動的なスペクトルの仲裁および管理を含む。本明細書に記載するように、この管理は、ＲＦ装置が無線周波数スペクトルを周波数、空間、および時間に関して使用することを可能にする。別の実施形態では、操作を実行するためのサーバ実行可能命令を用いて構成されるサーバが、動的なスペクトルの仲裁および管理を含む。この管理は、ＲＦ装置が無線周波数スペクトルを周波数、空間、および時間に関して使用することを可能にする。
別の実施形態では、無線周波数スペクトルクリアリングハウスが、ＲＦスペクトル資源の使用を監視するためのサーバを含む。クリアリングハウスは、第１の通信システム内の未使用のＲＦスペクトル資源量を求め、その未使用のＲＦスペクトル資源量の一部を二次ユーザによる使用のために割り当てる。サーバは、第１の通信システムの未使用のＲＦスペクトル資源の割当シェアを形成する。割当シェアは、第２の通信システムによって利用される。サーバは、割当シェアの可用性を第２の通信システムに伝えることができる。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の例示的実施形態を示し、上記に示した全般的な説明および以下に示す詳細な説明とともに本発明の特徴を説明するのに役立つ。
通常の条件下でセルラ通信ネットワークになされる通話量要求を示すシステムブロック図である。 緊急事態の条件下でセルラ通信ネットワークになされる通話量要求を示すシステムブロック図である。 第一応答者が現場に到着したときの、緊急事態の条件下でセルラ通信ネットワークになされる通話量要求を示すシステムブロック図である。 さらなる緊急対応要員が現場に到着したときにセルラ通信ネットワークになされる通話量要求を示すシステムブロック図である。 緊急事態が解決された後にセルラ通信ネットワークになされる通話量要求を示すシステムブロック図である。 ネットワーク上の段階的優先アクセス（ＴＰＡ）操作を管理するための一実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ネットワーク上のＴＰＡ操作を管理するための別の実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 緊急通信資源への優先アクセスを与えられたユーザの階層的な階級表の一例である。 一実施形態による動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態によるＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態によるＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 仲裁プロセスの主幹制御を提供するための一実施形態を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態によるＲＦスペクトルの割り当てを示す、ＲＦスペクトルの図である。 一実施形態による、ＲＦスペクトルを使用目的で割り当てることができる方法を示す図である。 一実施形態による、ＲＦスペクトルを使用目的で保護帯域とともに割り当てることができる方法を示すブロック図である。 一実施形態による、使用量を割り当てるためにＲＦスペクトルをプールすることができる方法を示す図である。 仮想移動体通信事業者（ＭＶＮＯ）にスペクトルを割り当てる方法を示すブロック図である。 仮想移動体通信事業者（ＭＶＮＯ）にスペクトルを割り当てる方法を示すブロック図である。 仮想移動体通信事業者（ＭＶＮＯ）にスペクトルを割り当てる方法を示すブロック図である。 一実施形態による、資源を割り当てるためのシステムのコンポーネント間の通信を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、資源確保中のＤＳＡ通信システム内の２つのネットワークのコンポーネント間の通信を示す、通信システムブロック図である。 一実施形態による、ｅＮｏｄｅＢにおける資源の分岐を示すＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）およびゲートウェイ（ＰＧＷ）のリンク帯域幅割当および容量制御を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、ｅＮｏｄｅＢにおいて資源のｘ分岐を組み合わせること、ならびに容量制御を伴うＳＧＷおよびＰＧＷのリンク帯域幅割当を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、ライセンスおよび局部領域法に基づくスペクトル割当を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、ライセンス領域内の典型的なＲＦスペクトル割当を示す図である。 一実施形態による、ライセンス領域に基づくＤＳＡ通信システム内のＲＦスペクトル割当を示す図である。 一実施形態による、局部領域に基づくＤＳＡ通信システム内のスペクトル割当を示す図である。 一実施形態による、加入者が第１のキャリア（キャリアＡ）を使用している状況を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、スペクトルオフローディングのための現存する種類のローミング構成内で加入者が第２のキャリア（キャリアＢ）を使用している状況を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、加入者が公衆安全および商用ＤＳＡスキームの両方のために第１のキャリア（キャリアＡ）を使用している状況を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、使用されるサービス、地理的位置、または時間に基づき、加入者がＤＬＳを用いた事実上の短期リースによりキャリアＢの資源を使用できる状況を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による通常の動作状況を示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、加入者が使用できるようにされた追加の容量およびスペクトルを示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 ＤＳＡ通信システム内でネットワークを選択および再選択するための、一実施形態の方法を示すプロセスフローチャートである。 ホーム非ＤＳＡユーザ機器があるＴＡＩ要素（ＴＡＩ）を使用し、ＤＳＡユーザ機器が別のＴＡＩを使用する、ＴＡＩルーティング領域を示すＤＳＡ通信システムの通信ブロック図である。 一実施形態による、ＲＦスペクトル資源の割当および使用の高レベルの追跡／監視を示す、ＤＳＡ通信システムの通信ブロック図である。 訪問先ネットワークとホームネットワークとの間の完全な移動性を得るために必要な統合を示す、ＤＳＡ通信システムの通信ブロック図である。 一実施形態による、あるネットワークから別のネットワークへのユーザ機器のメディア非依存ハンドオーバを示す、ＤＳＡ通信システムの通信ブロック図である。 一実施形態による、ネットワークハンドオーバを開始するためのデータフローを示す、ＤＳＡ通信システムの通信ブロック図である。 一実施形態による、いくつかの無線アクセスターミナル（ＲＡＴ）へのアクセスをユーザ機器に与えることを示す、ＤＳＡ通信システムの通信システムブロック図である。 一実施形態による、ＤＳＡ通信システムのコンポーネント間のメッセージ通信を示すメッセージフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して資源を割り当て、資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して資源を割り当て、資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して資源を割り当て、資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して資源を割り当て、資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して資源を割り当て、資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 一実施形態による、ＤＳＡ通信システムのコンポーネント間のメッセージ通信をより詳しく示すメッセージフローチャートである。 ホストネットワークから通信セッションをオフロードするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ホストネットワークから通信セッションをオフロードするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ホストネットワークから通信セッションをオフロードするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して公衆安全ネットワーク内の資源を割り当て、その資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して公衆安全ネットワーク内の資源を割り当て、その資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して公衆安全ネットワーク内の資源を割り当て、その資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して公衆安全ネットワーク内の資源を割り当て、その資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 ＤＳＡ通信システムを使用して公衆安全ネットワーク内の資源を割り当て、その資源にアクセスするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 公衆安全ネットワークから通信セッションをオフロードするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 公衆安全ネットワークから通信セッションをオフロードするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 公衆安全ネットワークから通信セッションをオフロードするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 公衆安全ネットワークから通信セッションをオフロードするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 許可された公衆安全当局が、無線装置を使用して別のネットワークから公衆安全ネットワークにアクセスできるようにするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 許可された公衆安全当局が、無線装置を使用して別のネットワークから公衆安全ネットワークにアクセスできるようにするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 許可された公衆安全当局が、無線装置を使用して別のネットワークから公衆安全ネットワークにアクセスできるようにするための実施形態の方法のプロセスフローチャートである。 一実施形態で使用するのに適したサーバのコンポーネントブロック図である。
添付図面を参照して様々な実施形態を詳しく説明する。可能な限り、図面の全体を通して同じ参照番号を使用して同じまたは同様の部分を指す。特定の例および実装形態についての言及は例示目的であり、本発明の範囲または特許請求の範囲を限定することは意図しない。
本明細書で使用するとき、用語「モバイル装置」、「無線装置」、および「ユーザ機器（ＵＥ）」は同義で使用することができ、様々な携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パームトップコンピュータ、無線モデムを備えたラップトップコンピュータ、無線電子メール受信機（例えばＢｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）やＴｒｅｏ（登録商標）装置）、マルチメディアインターネット対応携帯電話（例えばｉＰｈｏｎｅ（登録商標））、および同様のパーソナル電子装置のうちのいずれか１つを指すことができる。無線装置は、プログラム可能なプロセッサおよびメモリを含むことができる。好ましい実施形態では、無線装置は、セルラ電話通信網を介して通信可能なセルラ式携帯端末（例えばモバイル装置）である。
任意の緊急事態または災害事態に応答する際の高優先度は、効果的な通信を確立している。大規模な緊急事態または災害事態（人為的および自然の両方）では、緊急事態に効果的に応答し、緊急事態を管理し、制御するために、あらゆる第一応答者と救急隊員との間の通信を維持することが最も重要である。第一応答者と他の救急隊員間に効果的な通信がない場合、資源を最も必要とする地域に資源を効果的に集めることができない場合がある。軽微な緊急事態（例えば交通事故や火災）においてさえ、第一応答者はサポート資産を求め、他のサービス（例えば公共企業、病院等）と調整できなければならない。無線装置の所有および使用が遍在するとともに、商用のセルラ通信ネットワークを使用する無線装置による緊急通信が、多くの場合、緊急対応要員および資源を集めるための最も効率的かつ効果的な手段である。無線装置が効果的な緊急通信を行えるようにすることで、様々な第一応答者機関（例えば警察、消防、救急車、ＦＥＭＡ、公共企業等）の間で無線周波数を調整する技術的問題および費用を未然に回避する。さらに、必要条件を満たした非番のまたは普段無線機を持ち合わせない事故の第一応答者（例えば医者、看護師、引退した警察官、軍関係者）は無線装置を有し、またはすぐに借りることができる。
しかし、セルラ通信ネットワークを介した緊急通信に問題がないわけではない。背景技術の中で上述したように、セルラ通信ネットワーク（「ネットワーク」）は、特定のセル内の無線装置の総数のごく一部からのアクセス要求にしか対応するように設計されていない。緊急時または危機が発生したとき、その状況に対する予測可能な人間の対応が、特定のセル内の異常なほど多くの無線装置ユーザが同時にネットワークにアクセスすることを引き起こす場合、ネットワーク資源に過大な負荷がかかることがある。無線装置のユーザは、救急隊員に緊急事態を知らせようとしている場合があり（９１１緊急通話など）、またはそのユーザが緊急事態の領域内にいながらも無事であることを友人や家族に知らせようとしている場合がある。一部のユーザが、緊急状態（火災、事故等）の画像を通信社や友人に送っている場合もある。大規模な状況では、緊急通信のために無線装置を使用する緊急時要員が通話量を増やす。それでも、緊急事態の間の通話量の予測可能な増加は、商用のセルラ通信ネットワークを、とりわけ緊急事態を含むセル区画内で一杯にする可能性があり、その結果、そのネットワークは緊急対応要員の通信使用にとって当てにならないものとなる。
この問題を説明するために、高速道路上で発生した交通事故の事例を検討されたい。図１は、通常の条件下でのセルラ通信ネットワークを示す。図示のように、複数の無線装置１０１（ａ〜ｇ）が、特定のセル１００にサービス提供する基地局１０２を介してセルラ通信ネットワークに無線接続する。基地局１０２は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）／無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１０３を介して移動交換センタ（ＭＳＣ）１０４に接続する。ＭＳＣ１０４は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のインターフェイスとインターネットのインターフェイスとの両方を含む。複数の無線装置１０１（ａ〜ｇ）のいずれかに行われ、それらの無線装置のいずれかから行われる通話は、ＶＯＩＰを使用し、従来の陸線を介してＰＳＴＮ１０５またはインターネット１０６上でルートすることができる。従来の陸上線電話局と無線装置１０１（ａ〜ｇ）のいずれか１つとの間の通話は、ＰＳＴＮまたはインターネットを介してルートすることができる。無線装置１０１（ａ〜ｇ）間の通話は、発呼側のまたは対象とする無線装置１０１（ａ〜ｇ）の近くに位置する同様のＭＳＣ１０４、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３、および基地局１０２にＰＳＴＮまたはインターネット上でルートすることができる。
図１は、セル内の無線装置の一部が同時にネットワークにアクセスする典型的状況を示す。例えば、図１はセル内に位置する７台の別個の無線装置１０１（ａ〜ｇ）を示し、そのうちの３台（１０１ｃ、１０１ｄ、および１０１ｅ）だけが現在ネットワークにアクセスしている。したがって、ネットワークはその動作パラメータの範囲内で良好に動作しており、ネットワークに対する無線装置１０１（ａ〜ｇ）からの全ての要求に応えられる。オンにされているが使用されていない全ての無線装置１０１（ａ〜ｇ）は、リンク管理チャネル（図示せず）を介して基地局１０２と通信し続けることを指摘しておく。ネットワークはこれらの通信を使用して、各セル内の無線装置１０１（ａ〜ｇ）を追跡し、通話のルーティングを支援する。ただし、そのような追跡目的で全ての無線装置１０１（ａ〜ｇ）と基地局１０２との間で伝達される情報の量は（とりわけ通常の通話に必要な帯域幅と対照的に）少なく、そのため、セル内のオンだが非活性状態の無線装置１０１の台数がネットワークを飽和させることは通常ない。
セルラネットワークのこの通常の機能は、例えば事故で交通が止まり、遅れた運転者が、緊急時要員に交通事故を知らせるために（緊急９１１通話）、または友人、家族、仕事関係者等に連絡して遅刻を知らせるために、彼らの無線装置を同時に使用しようとする場合、混乱に陥る場合がある。図２は、そのような緊急事態におけるセルラ通信ネットワークを示す。この図では、基地局１０２の近くのトラック１０７が火災を起こしている。予想されるように、トラック１０７の火災は、付近の無線装置１０１（ａ〜ｇ）ユーザのほとんどは、ほぼ同時にセルラネットワークにアクセスしようとする。このことは、ローカル基地局１０２上のキャリアの帯域幅を上回ることにより、セル内で過負荷状態を引き起こす。その結果、無線装置の一部１０１ｂ、１０１ｆはネットワークへのアクセスを認められず、通信チャネルが空くまで新たなネットワークアクセス要求は拒否され得る。この通信のボトルネックは、緊急時要員による応答を遅らせ、ネットワークを介した第一応答者の効果的な通信を拒否することにより、緊急事態を悪化させかねない。
この問題は、山火事、洪水、ハリケーン、竜巻、テロリストによる攻撃など、多くの犠牲者および広い領域を伴う災害状況において悪化する。９．１１の攻撃およびハリケーンカトリーナを通じて証明されたように、大規模災害によりセルラおよび陸線電話網インフラの一部が破壊し、残りのネットワークがより過負荷状態になりやすい状態となる場合がある。災害事象は当然広範囲に及ぶ混乱を伴い、大勢の緊急時要員および救助要員間の緊密な連携を要するので、災害事象中のネットワークの過負荷は特に厄介である。
災害状況が長引く場合（例えば洪水やハリケーンの状況）、緊急応答チームおよび緊急対応要員に通信する能力を与えるための配置可能なセルラ通信システムを活性化することにより、さらなるセルラ通信容量を領域に追加することができる。本明細書で「スイッチオンホイール（ｓｗｉｔｃｈ ｏｎ ｗｈｅｅｌｓ）」と呼ぶ、最近開発されたそのような配置可能なユニットには、ＣＤＭＡ２０００基地局およびスイッチ、陸上移動無線（ＬＭＲ）相互運用機器、インターネットおよびＰＳＴＮに遠隔的に相互接続するための衛星固定サービス衛星（ＦＳＳ）、ならびに任意選択的に、ガソリンやディーゼル動力の発電機などのソースまたはリモート電力が含まれ得る。配置可能なスイッチオンホイールの例についてのより完全な説明は、２００８年１０月１０日に出願され、参照によりその全内容を本明細書に完全に援用する米国特許出願第１２／２４９，１４３号明細書の中に示されている。
これらのスイッチオンホイールは、被災地に配置し、セルラ塔アンテナとして動作することができる、効果的に移動性があるセルラ基地局である。スイッチオンホイールは、複数の無線装置１０１との間で通信信号をやり取りし、残りの従来の通信インフラに対するゲートウェイポータルとして働く。ＶＯＩＰ通信として転送するために、スイッチオンホイールと無線装置１０１との間の通信は複数のパケットに細分され、衛星により被災地の外側にある地上局に伝送し、通話をその地上局から電話網を介して受信者に転送してもよい。配置可能なスイッチオンホイールがもたらすさらなる帯域幅をもってしても、ネットワークの過負荷は、依然として通信の遅延および緊急対応要員の苛立ちを生じさせる場合がある。
国家に有事が発生したときそのような問題を克服するために、ＷＰＡシステムが開発された。従来のＷＰＡシステムは、セルラ通信ネットワークへの優先的アクセスにより、精選された緊急時の指揮を提供する。しかし従来のＷＰＡシステムは、登録済みのＷＰＡ当局の無線装置にかけられる通話は許可しない。言い換えれば、ＷＰＡサービスに登録された無線装置にはネットワーク上で発呼する優先アクセスが与えられ得るが、全く同じ無線装置が通話を受けることを可能にする備えがＷＰＡシステムにはない。司令部内の無線装置への着信は、発信と同じ位重要であり得る。また、従来のＷＰＡシステムは、許可されたユーザが電話をかけなければならない場合、その通話はユーザの事前登録された無線装置からかけられると想定する。しかし、許可された人員が自らの事前登録された無線装置を有しない場合もある。あるいは無線装置が損傷している場合もある。許可された人員が、過負荷状態のネットワークにアクセスできるようにするための準備を行う必要がある。また、事前に自らの無線装置をＷＰＡシステムに登録していない緊急時要員は、過負荷状態のセルラ通信ネットワークに「その場で」アクセスすることはできない。多くの場合、非番の緊急対応要員、若手の緊急対応要員、ボランティアの緊急対応要員が事故現場の第一応答者であり得る。そのような人員は、指揮の必要性に応えるように設計された従来のＷＰＡを受ける権限がない場合がある。したがって、正確には、現場からの近さを所与として、状況を素早く治めることができる人員は事前登録されておらず、従来のＷＰＡについて許可されている可能性が低い。
従来のセルラ通信ネットワークおよび従来のＷＰＡでのこれらの制限を克服するために、様々な実施形態は、携帯電話機において発呼される通話および終了する通話の両方について、サービス品質（ＱｏＳ）／サービス程度（ＧＯＳ）無線装置通信を第一応答者に与えるための段階的優先アクセス（ＴＰＡ）機能を提供する。様々な実施形態は、特に緊急事象の一番最初の時点における第一応答者のニーズを対象とする。
その名称が暗に示すように、ＴＰＡは、ネットワーク容量要求に対する段階的な応答を提供することを目的とする。段階的な応答は、当面の問題の解決を助けるためにより多くの応答者が現れるにつれ、事故現場における典型的な通信要求を反映する。事故が起きると、第一応答者はその事故現場にいるか、または応答を開始する。事故の場所に行く第一応答者は、最初は少人数で現場にやって来て、事故の規模および重大さに直接応じて増えることがある。
この予測可能な反応に対応するために、第一応答者が現場に到着し、状況が通常に戻ったために去るとき、ＴＰＡは通話量に基づく段階的拡大プロセスおよび段階的縮小プロセスを可能にする。
概要として、様々な実施形態は以下のように機能する。通常動作中、特定の基地局を経由するセルラ通話量を監視して、ネットワークが容量限界に達しているかどうかを判定する。通話量は、現在の通話、ネットワークへのアクセス試行、使用中の帯域幅、またはセルラサービスプロバイダに知られている他の方法に基づいて監視することができる。通話量は、基地局１０２、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３、またはＭＳＣ１０４において局所的に監視することができ、または一実施形態では、ネットワーク運用センタ（ＮＯＣ）においてなど、一元的に監視することができる。通常の緊急事態は１〜２個のセル区画に影響を及ぼす可能性が最も高いので、そのような監視はセルレベルにおいてだが、ＴＰＡは広範囲に及ぶ緊急事態が発生した場合にも同様の方法で機能する。あるセル内の通話量がサービスプロバイダおよび／または緊急時の対応計画者によって予め設定された閾値を上回ると、本システムは影響を受けたセル塔内の１つのチャネルをＴＰＡ操作に割り当てる。
図２は、ＴＰＡを実施すべきことを表す閾値を通話量が超えた状況を示す。図２に示すように、ネットワークが接続できるよりも多くの無線装置１０１であって、基地局１０２によってサポートされるセル内にある、無線装置１０１が、ネットワークにアクセスしようとしている。その結果、無線装置の一部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、および１０１ｇだけが発呼または着呼（黒一色で示す）できるのに対し、他の無線装置はネットワークへのアクセスを拒否される（白で示す）。この状況では、基地局１０２がサービス提供するセル内の通話量が閾値を超えているため、アンテナ上の通信チャネルの１つをＴＰＡ操作に割り当てる。ただしそのチャネルは、ＴＰＡの許可を受けた通話がかけられるまで、引き続き一般市民の使用目的のために利用可能である。したがって、図２には通信ネットワーク内の変化は示していない。
様々な実施形態においては、図３に示すように緊急時要員が現場に到着したときにセルラ通信ネットワークを使用できるようにするために、この過負荷状態に対処する。緊急応答者１０８が現場に到着すると、その人物は無線電話を開始することができる。通信チャネルがＴＰＡ操作に割り当てられており、緊急応答者の無線装置がＴＰＡの許可を受けた無線装置として事前登録されている場合、ネットワークは、その事前登録されＴＰＡの許可を受けた無線装置を、無線装置の一意ＩＤから認識することができ、その通話をＴＰＡ通話として認識する。基地局１０２、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３、またはＭＳＣ１０４は、ＴＰＡ通話が接続されることを確実にすることができる。必要な場合、一般市民の無線装置ユーザに割り当てられている帯域幅を減らし、１つまたは複数の非緊急通話を拒否してＴＰＡ通話を接続可能にすることができる。これを図３に示し、無線装置１０１ｃへの接続が断たれ、ネットワークへのさらなるアクセスが拒否され（白い稲妻で示す）、緊急応答者１０８によるＴＰＡ通話（破線の黒い稲妻で示す）が接続される。
追加の緊急時要員１０９が緊急現場に到着すると、図４に示すようにさらなるＴＰＡ通話を接続しなければならない場合がある。ＴＰＡ通話の増加に対応するために、緊急応答者に確実なセルラ通信を提供するよう、追加のネットワーク資源をＴＰＡ操作に自動で割り当てることができる。これを図４に示し、図４では、警察１０８および消防１０９の人員との接続済みＴＰＡ通話（破線の黒い稲妻で示す）を示す一方、無線装置１０１ｃおよび１０１ｄが切断されている（白い稲妻で示す）。ＴＰＡ用途により多くの資源を自動で割り当てることは、一般市民が使用可能な帯域幅を減らし、ネットワークへの一般アクセスが制限される。しかし、大量の通話量が持続する限り、緊急時要員にはネットワークへの確実なアクセスが与えられる。
やがて緊急事態は解決され、緊急時要員は活動し始める。状態が通常に戻ると、市民の通話量が通常レベルに戻る一方、ＴＰＡアクセスを要求する緊急応答者の数も減る。これを図５に示し、図５は、火災が消化され、消防士が現場を去ったことを示す。交通が通常の流れに戻り始めると、より少ない一般住民の無線装置１０１ａ〜ｇがネットワークに同時にアクセスする。セルラ通信が通常に戻ると、セルラ通信資源をＴＰＡ操作から解放し、ネットワークを通常動作に回復することができる。図示のように、ＴＰＡ操作が終了される程度まで通話量が減ったので、残りの緊急時要員１０８は通常の方法でセルラ通信ネットワークに接続される。
ＴＰＡ操作を１つまたは複数の通信チャネル上で実施する場合、セルラシステムは（例えば基地局、ＢＳＣ／ＲＮＣ、もしくはＭＳＣ内で局所的に、またはＮＯＣなどの中枢位置において）着信および発信を監視して、いずれかの通話が緊急対応要員から来ているか、または緊急対応要員を対象としているかどうかを判定する。この判定は、発信元のまたは対象の無線装置をＴＰＡ事前登録無線装置であるものとして認識することによって達成することができる。あるいは本システムは、緊急対応要員が以下に記載する＊２７２ダイアル手順などの専用のダイアル手順を完了するとき、緊急対応要員を認識することができる。
許可されたユーザは、無線装置をＴＰＡ用途で事前登録することができる。この事前登録は、（例えば政府当局が定めた基準による）要件を満たした緊急応答者としてセルラネットワークプロバイダに登録することで達成することができる。電気通信の技術分野でよく知られているように、セルラ通信にアクセスする全ての無線装置１０１には一意の識別番号が割り当てられる。事前登録プロセスでは、セルラネットワークプロバイダが、許可されたＴＰＡ人員のデータベース内に無線装置の一意識別番号を記憶する。以下でより完全に説明するように、セルラネットワークプロバイダは、非ＴＰＡ無線装置からＴＰＡプリエンプション（ＴＰＡ Ｐｒｅｅｍｐｔｉｏｎ）を実施する際に用いる一意の個人識別番号（ＰＩＮ）をその人物に発行することもできる。
緊急応答者の無線装置が事前登録されておらず（借りた電話など）、ネットワークが過負荷状態の場合、その緊急応答者はネットワーク資源にアクセスできない場合がある。この状況において、緊急応答者は、まず＊２７２とその後に個人識別番号（ＰＩＮ）および電話番号をダイアルすることにより、登録されていない無線装置１０１から実施形態のＴＰＡを活性化することができる。登録されていない無線装置１０１にとって最も近い基地局１０２は、無線装置が通話を開始していることを示す伝送を無線装置１０１から受ける。基地局１０２（または受信基地局に接続されるＢＳＣ／ＲＮＣ１０３）は、＊２７２の専用ダイアル局番を認識し、通話を適切な宛先にルートし始める。あるいは、＃２７２のダイアル局番の認識およびルーティングは、ＭＳＣ１０４において遂行してもよい。この宛先は、最も近いＰＳＡＰまたはＰＩＮのデータベースを有する中枢位置とすることができる。この＊２７２通話は、通話が通信ネットワークシステムを進むとき、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３およびその後ＭＳＣ１０４において同様に処理される。基地局アンテナ１０２および他の関連アンテナを制御するＢＳＣ／ＲＮＣ１０３とＭＳＣ１０４は、事前登録された第一応答者のＰＩＮのデータベースを使い、専用ダイアル手順を認識するようにプログラムされる。このＰＩＮデータベースは、ＭＳＣ１０４において、またはＮＯＣなどの別の中枢位置において記憶することができる。受け取ったＰＩＮがＰＩＮデータベース内の記録と一致する場合、ＭＳＣ１０４は、あたかもその通話が上述のＴＰＡ登録無線装置からかけられたかのように、発呼者にネットワークへの優先的アクセスを直ちに与えることができる。この機能をサポートするために、ＴＰＡに割り当てられたチャネルは、ダイアルされた＊２７２通話を受けて認識するために、十分な空き容量をＴＰＡ操作中に確保する。通信チャネルが容量に達しており、ダイアルされた番号が＊２７２で始まらない場合、その通話は、通話を成立させる試みなしに即座に拒否される。しかし、ダイアルされた番号が＊２７２で始まる場合、ＭＳＣ１０４は、入力されたＰＩＮをＰＩＮデータベースと比較し、ＴＰＡの許可を受けた無線装置として通話を一時的に登録するプロセスを完了する。＊２７２通話を受けて認識するのに十分な容量を保つために、非ＴＰＡ通話は必要に応じて拒否される場合がある。
本願の全体を通してＭＳＣ１０４が監視することおよびＴＰＡ機能を提供することに言及するが、通信システムの他の要素が様々な方法ステップを実装してもよいことを当業者なら理解すべきである。それらの要素には、これだけに限定されないが、基地局アンテナ１０２、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３、またはＮＯＣに併設される機器が含まれ得る。
＊２７２ダイアル手順により無線装置をＴＰＡ電話として認識すると、ＭＳＣ１０４は、その無線装置を追跡し、少なくとも１つの通信チャネルがＴＰＡ操作に割り当てられる限りあたかもその無線装置がＴＰＡ登録無線装置であるかのようにその無線装置を扱い続ける。無線装置に割り当てられた一意識別番号を使用し、ＭＳＣ１０４は、ユーザが＊２７２ダイアル手順を繰り返す必要なしに、その無線装置からのその後の通話をＴＰＡ通話として認識する。同様に、ＭＳＣ１０４は、ＴＰＡプリエンプションサービスを受けるべき第一応答者への着信を識別することができる。したがって、ある番号（通信指令部員や「９１１」など）に電話をかけるために＊２７２ダイアル手順を使用することにより、着信および発信の両方についてＴＰＡが実施されるとき、登録されていない無線装置を使用する第一応答者１０８は無線装置を「その場で」登録することができる。
一実施形態では、ＰＩＮを有するＴＰＡの許可を受けたユーザが、上述の＊２７２ダイアル手順を使用して任意の数の無線装置を認証することができる。この実施形態は、警察官、消防士、救急救命士などの第一応答者が、現場で見つけた軍関係者、医者、引退した警察官などのボランティアに代理を務めさせ、それにより確実な臨時緊急通信網を作り出すことを可能にする。＊２７２ダイアル手順によって確立される無線装置の一時的なＴＰＡ許可は、影響を受けた領域内の全ての通信チャネルが通常動作に戻る（すなわちＴＰＡ操作をやめる）ときに解除されるので、許可されたユーザのＰＩＮが漏えいしていないことを条件に、その後の緊急時にＴＰＡシステムが危険にさらされ得る心配は限られている。たとえＰＩＮが漏えいしても、ＴＰＡの実施はまれにしか起こらず、ランダムで一時的な事象であると予期されるので、重大な影響なしにＰＩＮを容易に変更することができる。
さらなる実施形態では、ＰＩＮを有しない（または失念した）ＴＰＡ登録無線装置のユーザが、別の電話を「その場で」登録し、それにより、任意の無線装置上で専用ダイアル手順を単に開始するだけでＴＰＡ事象の持続時間にわたりその電話に代理を務めさせることができる。例えば、第一応答者はＴＰＡ登録無線装置を使用して、「代理を務めさせる」無線装置の番号と、その後に続く＊２７２（任意のダイアル局番または後付番号を使用できる）をダイアルすることができる。ＭＳＣ１０４が通話を受けると、ダイアルされた番号を一時的にＴＰＡの許可を受けた無線装置として扱うべきことを示すものとして＊２７２局番または後付番号が認識され、ＭＳＣ１０４が、電話をかけた無線装置の一意ＩＤをそのような一時的なＴＰＡ許可を追跡するためのデータベース内に記憶できるようにする。この機能を使用し、第一応答者は、１人または複数人のボランティアを単にその人の番号を電話するだけで早急に代理を務めさせることができる。
またさらなる実施形態では、事前登録ＴＰＡサービスまたはＰＩＮの要件を満たすレベルまでその地位が上がる緊急対応要員が、さらに緊急事態の現場の最初の緊急時要員である場合がある。そのユーザは、事前登録されていない自身の無線装置を使用して＊２７２専用ダイアル手順を開始することができる。その通話はＰＳＡＰに転送することができ、ＰＳＡＰは一時的なＰＩＮを発行し、その無線装置を一時的なＴＰＡ許可のデータベースに追加することができる。
あるいは、ユーザが＊２７２専用ダイアル（または９１１などの同様のダイアル手順）を開始する場合、その通話はＰＳＡＰに転送することができる。大規模な危機的状況では、応答側のＰＳＡＰが機能せず、または大量の入電が原因ですぐに応答できない場合がある。そのような状況において、＊２７２通話が所定の時間枠内にＰＳＡＰによって応答されない場合、一時的なＴＰＡ許可を自動で発行することができる。一時的なＴＰＡ許可の発行を取り巻く状況がＰＳＡＰオペレータによって完全に分析されていないので、一時的なＴＰＡ許可を受けているユーザが適切に許可されているのかどうか不明瞭である。したがって、起こり得る非活性化または調査のために、ＰＳＡＰモニタ上でその一時的なＴＰＡ許可にフラグを立てることができる。
さらなる実施形態では、ＴＰＡ操作を実施しているセル区画内の一般市民の（すなわちＴＰＡ許可されていない）無線装置にダイアルするとき、ＴＰＡ登録無線装置および（任意選択的に）一時的にＴＰＡの許可を受けた無線装置からの通話に優先権を与えるようにセルラネットワークを構成する。そのような電話がかけられると、ＭＳＣ１０４は、ＴＰＡ操作に割り当てられた通信チャネルを介してダイアルされた無線装置に通話をルートするようにプログラムされる。一般市民の無線装置に対するＴＰＡの許可を受けた無線装置からの通話が受けられたときにＴＰＡに割り当てられたチャネルが容量に達している場合、通話を成立させるのに十分な容量を提供するために別の一般市民の無線装置の通話を断ち、関連するプリエンプションプロセスを使用して別の９１１通話が切断されるのを防ぐ。この実施形態は、緊急時要員に緊急事態に電話で接続する能力を与える。例えば、緊急時要員はこの能力を使用して、潜在的な目撃者に最新情報を要求するために、最初に９１１に電話をかけて緊急事態を報告した一般市民に折り返し電話をかけることができる。もう１つの例として、第一応答者は緊急現場の範囲内のボランティアに、それらの者の電話に代理を務めさせることなしに電話をかけることができ、たとえ通信ネットワークがさもなければ飽和していても、ボランティアと連絡を取れることが保証される。
ＴＰＡ操作は、本開示の２つの実施形態によって実施することができる。図６に関して以下に記載する第１の実施形態では、１つまたは複数のセルラ通信チャネルがＴＰＡ通話専用であり、残りの通信チャネルを一般市民に残しておきながら、緊急時要員に専用の通信容量を与える。図７に関して以下に記載する第２の実施形態では、ＴＰＡに割り当てられた通信チャネルが容量に達するときだけＴＰＡ通話に関する通話プリエンプションを実施する。これらの実施形態を以下で別々に説明する。
図６は、プロセッサを有するコンピューティング装置を用いて実行可能となり得る、ＴＰＡの第１の実施形態を実施するために行うことができるステップのプロセスのフローの一例を示す。通常動作中、セルラ通信ネットワークの通話量を監視する（ブロック２０１）。具体的には、セルラ通信ネットワークの通話量（またはアクセス要求の数もしくは使用中の帯域幅）を所定の閾値（例えば最大容量の８５％）と比較する（ブロック２０２）。通話量が所定の閾値を下回る場合、通常の状況が存在するとみなし、そのためこの監視プロセスはブロック２０１に戻って通話量の監視を続ける。しかし、通話量（またはアクセス要求の数もしくは使用中の帯域幅）が所定の閾値を上回る場合、緊急事態が展開されていることを示し得る異常な状況が存在する。緊急事態に備えるために、ネットワーク資源（例えば特定の基地局アンテナ上の通信チャネル）を分割し、ＴＰＡ用途に確保しておく（ブロック２０３）。通信チャネルをＴＰＡ用途に自動で割り当てることにより、本システムは、たとえネットワークがさもなければ過負荷状態にある場合でもＴＰＡの許可を受けた無線装置がネットワークにアクセスすることを認める。ただし、ＴＰＡの要件を満たす発呼者が過負荷状態のネットワークにアクセスしようと試みるまでＴＰＡプリエンプションは行われない。
通話量の増加は緊急事態に応じての場合もそうでない場合もあるので、ＴＰＡに割り当てられる通信チャネルは、一般市民（すなわち非ＴＰＡ）の通話を通常の方法で処理することにより、引き続き通常通り機能する。通話量の増加が単純に同時発生するネットワーク要求によるものであり、ＴＰＡの要件を満たすユーザが誰も発呼しようとしていない場合、ＴＰＡによって使用可能にされる通話プリエンプションは不要である。したがって、たとえ実際の緊急事故がない場合にもＴＰＡの閾値が超えられ、ＴＰＡが実施される場合がある。第一応答者によりサービスが要求されるまでＴＰＡプリエンプションの実際の実施を遅らせることは、通常の状況下でのネットワークの信頼性を高める。
ＴＰＡの許可を受けた緊急対応要員が影響を受けたセル区画内でＴＰＡ通話をかけることによって示される、実際の緊急事態が発生していることをシステムに知らせることができる。通信チャネルがＴＰＡモードにある場合、セルラシステムは（基地局、ＢＳＣ／ＲＮＣ／ＭＳＣ、またはＮＯＣなどの中枢位置において）着信および発信を監視して、緊急時要員が誰かＴＰＡ事前登録無線装置を使用しているかどうか、またはＴＰＡプリエンプションを引き起こす専用ダイアル手順を完了したかどうかを判定する（ブロック２０４）。ＴＰＡの許可を受けた無線装置または専用ダイアル手順を使用して通話を開始した緊急対応要員がいない場合、システムはブロック２０４でアクセス要求を、ならびにブロック２０１で通話量を監視して、通信チャネルをＴＰＡ操作から解放すべきかどうかを判定することができる（ブロック２０２）。
通話がＴＰＡの許可を受けた無線装置によって開始される場合、または通話が事前登録されていない無線装置から＊２７２ダイアル手順を使って引き起こされる場合、ＴＰＡを開始する（ブロック２０５）。ＴＰＡを開始すると（ブロック２０５）、以前登録しまたは「その場で」認可を与えられた緊急時要員だけが、分割され確保されたネットワーク資源にアクセスすることを許される。上記に述べたように、ＴＰＡは、最初は単一の通信チャネル上で通常実施し、残りのチャネルを一般市民用途に残しておく。その後、ＴＰＡによる使用がＴＰＡに割り当てられたネットワーク資源の容量を超える場合、別の資源をＴＰＡ操作のために転換することができる。一度に１つのチャネルまたは１つの資源、ネットワーク資源を緊急時要員による使用に供することにより、残りのネットワーク資源を重要でない一般市民用途向けに使用できる状態にしておく。さらに、緊急時要員の通信用にネットワーク資源を充てることにより、緊急時要員は、自身の無線装置上で通話を送ることも受けることもできる。
任意に選択的な実施形態では、ＴＰＡを開始すると（ブロック２０５）、ＭＳＣ１０４は、影響を受けたセル内に位置する無線装置１０１、または同じＢＳＣ／ＲＮＣ１０３内の他の基地局アンテナ１０２によってサービス提供される無線装置１０１を調査して、全ての登録済みのまたは一時的に登録された第一応答者を識別することができる。発呼することによりまたは専用ダイアル手順を使用することによりＴＰＡサービスを利用できることを、ＳＭＳメッセージ（または他の方法）により、これらの第一応答者にアドバイスしてもよい（ブロック２０６）。
さらなる任意の選択的な実施形態では、基地局１０２、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３、またはＭＳＣ１０４が、影響を受けた領域／セル１００内の全ての非緊急無線装置１０１ａ〜ｇに対し、緊急９１１通話を除き自らの無線装置１０１ａ〜ｇの使用を避けるようにアドバイスし、緊急サービスが通知を受けていることを示すメッセージを送信してもよい（ブロック２０７）。このメッセージの送信は、事故領域に対して責任を負うＰＳＡＰ、局所的事故の指揮統制機関、またはネットワークサービスプロバイダが開始することができる。そのようなメッセージは、ＳＭＳメッセージまたは他の通信手段によって送ることができる。本システムは、ＴＰＡ用途に割り当てられたチャネルに接続している発呼者に対し、通話を切断する前にその通話が終了されることを知らせることもできる。
緊急事態が広がり続け、追加の緊急対応要員が現場に現れると、緊急時要員の通信をサポートするためにさらなるネットワーク資源が必要になり得る。したがって、分割し、専用としたネットワーク資源を監視して、さらなるネットワーク資源を分割し、ＴＰＡに割り当てるべきかどうか判定することができる。これは、分割し専用としたネットワーク資源上の通話量を予め定めた最大閾値または最小閾値と比較することで達成することができる（ブロック２０８）。通話量が、予め定めた最大値、例えばセルサイト／セクタ内の分割し専用としたネットワーク資源の２５％の使用を上回る場合（エスカレートしている状況を示す）、緊急対応要員が通信できるようにするために、さらなる専用ネットワーク資源をＴＰＡ操作のために分割することができる（ブロック２１１）。
一実施形態では、さらなるチャネルをＴＰＡ操作に割り当てるために通話を終了する前に、被割当てチャネルを相手に進行中の通話またはデータセッションを有する重要でない（すなわち非緊急人員の）無線装置１０１に対し、規定のコードを入力しない限り通話が終了されることを警告音および／または録音された予告を使って知らせることができる（ブロック２１０）。これにより第一応答者は、すぐにコード（例えば自身のＰＩＮ）を入力することで自らの通話を維持することができる。進行中の通話が緊急９１１通話である場合、ＰＳＡＰが規定のコードを供給することができる。
一実施形態では、本システムは、使用可能な全てのネットワーク資源が緊急対応要員の使用に充てられるまで、緊急対応要員の通信のために自動でネットワーク資源を取得し、再割当し続ける。そのような実施形態は、緊急対応要員の通信能力を最大限にする。他の実施形態は、少なくともネットワーク資源の最小部分（例えば１つの通信チャネル）を確保して、一般市民が、９１１通話をかけることによってなど、新たなまたは発生中の緊急事態を緊急対応要員に知らせることを可能にすることができる。したがって他の実施形態は、一般市民から取り上げ、緊急対応要員の通信に充てるネットワーク資源量に最高限度を課すことができる。これを達成するために、ＭＳＣ１０４は、ブロック２０９で最大量のネットワーク資源が分割され、緊急対応要員の通信に充てられているかどうか判定することができる。最大量のネットワーク資源が既に分割され専用とされている場合、ＭＳＣ１０４は、ブロック２０８で、分割され専用とされたネットワーク資源の利用水準を引き続き監視することができる。分割し専用とすることができる最大量のネットワーク資源に達していない場合、ＭＳＣ１０４は、（任意選択的に）通話を終了することを現在通話している者に知らせ（ブロック２１０）、ネットワーク資源を一般市民用途から緊急対応要員の通信用途に再割当てすることができる（ブロック２１１）。さらなる通信チャネルが充てられると、ＭＳＣ１０４は、分割され専用とされたネットワーク資源の利用水準を監視することに戻り、緊急事態が段階的に拡大しているか緩和されているかを判定する（ブロック２０８）。
緊急対応要員が緊急事故を治め、状態を通常に戻すよう取り組むとき、緊急時要員が現場を去るにつれネットワーク資源に対する需要は減る。システムが通常動作に戻ることを可能にするために、ＭＳＣ１０４は、段階的な増加または減少の指示がないか、分割され専用とされたネットワーク資源上の通話量を継続的に監視することができる（ブロック２０８）。分割され専用とされたネットワーク資源の利用水準が予め定めた最小値を下回る場合、ＭＳＣ１０４は、ネットワーク資源を再び一般市民用途に再割当てし始めることができる（ブロック２１２）。ネットワーク資源はチャネルごとに自動で再割当てし、緊急時要員の使用のために割り当てた資源を徐々に減らし、段階的に通常動作に戻すことができる。
一度に１つのチャネルまたは１つのネットワーク資源、ネットワーク資源を平時に切り替えることにより、本実施形態は、ある状況が発展するときその状況に適合することができる柔軟な通信システムをもたらす。状況が、緊急時要員の通信向けにさらに多くのまたは少ないネットワーク資源を必要とする場合、本実施形態のシステムおよび方法は、一般市民が使用するためのある程度のネットワーク資源を引き続き提供しながらその需要を満たすことができる。本システムは、事象が段階的に縮小する局面中の緊急時要員による使用の急増に対応するために、ＴＰＡ専用チャネルの各解放後、所定期間にわたり待機することができ、それにより発呼者の通話を断つプロセス（ブロック２１０）を無駄に繰り返す必要を回避する。
セルラ通信チャネルを一般市民用途向けに再割当てすると、ＭＳＣ１０４は、緊急時要員の通信向けに現在分割され専用とされているネットワーク資源がさらにあるかどうかを判定する（ブロック２１３）。緊急時要員の通信向けにさらなるネットワーク資源が現在分割され専用とされている場合、ＭＳＣ１０４は、ブロック２０８に戻って緊急事態が段階的に拡大しているか緩和されているかを判定する。緊急事態がさらに緩和され、通常に戻るとき、緊急対応要員は自らの通信をサポートするますます少ないネットワーク資源を必要とする。したがって、ＭＳＣ１０４は、全てのネットワーク資源が一般市民用途向けの通常動作設定になるまで、通話量に応じて一般市民用途にネットワーク資源を自動で再割当てし続ける（ブロック２１２）。ＭＳＣ１０４は、ブロック２０１に戻ることができ、次の緊急事態を待って通話量を監視することができる。
図７のプロセスフローチャートに示す第２の実施形態では、緊急時要員の使用要求を満たしながらネットワークへの一般アクセスを最大化するために、通話プリエンプションによりネットワーク資源を個々の通話レベルでＴＰＡ用途に徐々に割り当てる。通常動作中、セルラ通信ネットワークの通話量を監視する（ブロック３０２）。ネットワークアクセス要求、通話量、または使用中の帯域幅を所定の閾値（例えば最大容量の８５％）と比較することができる（ブロック３０４）。使用量が所定の閾値を下回る場合、通常の状況が存在するとみなし、そのためこの監視プロセスはブロック３０２に戻って通話量の監視を続ける。しかし、使用量が所定の閾値を上回る場合、緊急事態が展開されていることを示し得る異常な状況が存在する。緊急事態に備えるために、影響を受ける基地局アンテナ上の通信チャネルなどのネットワーク資源を分割し、ＴＰＡ用途に確保しておく（ブロック３０６）。通信チャネルをＴＰＡ用途に自動で割り当てることにより、本システムは、たとえネットワークがさもなければ過負荷状態にある場合でもＴＰＡの許可を受けた無線装置がネットワークにアクセスすることを認める。ただし、ＴＰＡの要件を満たす発呼者が過負荷状態のネットワークにアクセスしようと試みるまでＴＰＡプリエンプションは行われない。
通話量の増加は緊急事態に応じての場合もそうでない場合もあるので、ＴＰＡに割り当てられる通信チャネルは、一般市民（すなわち非ＴＰＡ）の通話を通常の方法で処理することにより、引き続き通常通り機能する。通話量の増加が単純に同時発生する通話量によるものであり、ＴＰＡの要件を満たすユーザが誰も発呼しようとしていない場合、ＴＰＡによって使用可能にされる通話プリエンプションは不要である。したがって、たとえＴＰＡ通話プリエンプションが必要でない場合にもＴＰＡの閾値が超えられ、ＴＰＡが実施される場合がある。第一応答者によりＴＰＡプリエンプションが要求されるまでプリエンプションの実際の実施を遅らせることは、通常の状況下でのネットワークの信頼性を高める。
ネットワーク資源をＴＰＡ操作に割り当てた状態で、セルラシステムは（基地局、ＢＳＣ／ＲＮＣ、またはＭＳＣなどの中枢位置において）入電および出電を監視する（ブロック３０８）。ＴＰＡに割り当てたチャネルは、（ａ）チャネルが容量に達し（すなわちチャネルを経由する現在の通話量がチャネルの最大容量に等しく）、（ｂ）ＴＰＡの要件を満たす無線装置が発呼しまたは通話を受信するためにネットワークにアクセスしようと試みるまで、通常のセルラ通信チャネルとして機能し続ける。ＴＰＡに割り当てた通信チャネル上の通話量を監視して、ＴＰＡの要件を満たす通話を接続するために通話を断たなければならないかどうかを判定する。したがって、ＴＰＡに割り当てたチャネルに割り当てられる新たな通話（着信または発信）を受けると、本システムは、そのチャネルが現在容量に達している（すなわちそのチャネルが確実に維持できるだけの数の通話が接続されている）かどうかをまず判定することができる（ブロック３１０）。チャネルが容量に達していない（すなわちネットワーク上に過剰容量がある）場合、通話を接続することができる（ブロック３１５）。このＴＰＡチャネルの監視は、新たなＴＰＡ入電またはＴＰＡ出電を接続できるようにするのに十分な容量がチャネル上にある場合、市民の通話を切断することを回避することができる。
上記で論じたように、本システムは、発信元のまたは対象の無線装置がＴＰＡ登録無線装置かどうかを判定することにより（ブロック３１２）、そうでない場合は発呼者が専用ダイアル手順を完了することにより、ＴＰＡの許可を受けた通話を認識することができる。このダイアル手順は、ＴＰＡプリエンプションを引き起こすことができる（ブロック３１６）。ブロック３１５で、通話を接続することができる。例えば、発呼者がＴＰＡ登録無線装置を使用している（またはＴＰＡ登録無線装置に電話がかけられる）場合、通話を接続することができる。ＴＰＡに割り当てたチャネル上で少なくとも１つの非ＴＰＡ通話が接続されている場合、通話を接続することができ（ブロック３１４）、ＴＰＡ通話を接続する（ブロック３１５）のに十分となるように容量を解放する。これにより、ＴＰＡの要件を満たす第一応答者は、たとえネットワークが容量に達していても遅延なしに電話をかけることができる。同様に、着信がＴＰＡの要件を満たす無線装置を対象とする場合、ＴＰＡの要件を満たす無線装置への着信を接続するために、ＴＰＡチャネル上の少なくとも１つの非ＴＰＡ通話を終了する。割当チャネルの非ＴＰＡ通話を終了するプロセスは、ＴＰＡの要件を満たす無線装置へのさらなる通話がネットワークにアクセスする限り、継続する。
発呼者がＴＰＡ登録電話を使用しておらず、＊２７２式のダイアル手順を入力しなかった場合、システム資源が容量に達しているときは非緊急通話として通話をブロックすることができる（ブロック３２０）。発呼者が専用ダイアル手順（＊２７２とＰＩＮなど）を入力した場合、ブロック３１８で、その入力されたＰＩＮを（例えば基地局１０２、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３、またはＭＳＣ１０４において）データベース内に記憶されたＰＩＮ値と比較する。ＰＩＮが登録済みの緊急時要員に一致する場合、ＴＰＡ通話を接続する（ブロック３１４）のに十分な容量を解放するために、ＴＰＡに割り当てたチャネル上で接続される非ＴＰＡ通話をブロックする３１４。
本システムは、ＴＰＡに割り当てたチャネル上の通話量を監視して（ブロック３２２）、緊急時要員のさらなる要求に対応するのに十分な容量が残ることを確実にすることもできる。ＴＰＡに割り当てた通信チャネル上のＴＰＡ通話量（すなわちＴＰＡの要件を満たす無線装置との間の通話量）をブロック３２２で閾値と比較して、別の通信チャネルをＴＰＡ用途に割り当てるときを決定することができる。ＴＰＡ通話量の閾値を超える場合（すなわち判断３２２＝「Ｙｅｓ」）、別のチャネルをＴＰＡ機能に割り当て（ブロック３０６）、ブロック３０６については上記で論じている。
ＴＰＡに割り当てた各チャネル上のＴＰＡ通話量（ブロック３２２）、ならびに全てのチャネル上の通話量（ブロック３２４）を監視し続けることができる。これにより、ＴＰＡ通話がもはやかけられないときを確認することができ、その状況は、緊急事態が解決され第一応答者が現場を去るとき、またはＴＰＡ操作がもはや必要でない水準まで総通話量が戻る場合に生じる。通話量がＴＰＡ閾値を引き続き上回る場合、本システムは、通話を受け付け（ブロック３０８）、ＴＰＡチャネルの通話量を確かめ（ブロック３１０）、通話がＴＰＡの許可を受けた無線装置から／そのような無線装置への場合（ブロック３１２）、または通話量が容量未満の場合に通話を接続する（ブロック３１５）、ＴＰＡモードにある少なくとも１つのチャネルを操作し続けることができる。ＴＰＡ通話量が減るにつれ、ＴＰＡ操作に割り当てたチャネル数を、ＴＰＡチャネルを解放することにより（ブロック３２６）減らすことができる。監視通話量およびＴＰＡ割当からのチャネルの解放は、全ての通信チャネルが通常動作に戻るまで続く。また、非ＴＰＡチャネル上の通話量が通常まで戻る場合、ネットワークの通常容量がＴＰＡの要件を満たす発呼者にＴＰＡプリエンプションを必要とすることなしに対応できるため、システムは全ての割当チャネル上でＴＰＡ操作を非活性化することができる。
この第２の実施形態は、一般市民に可能な最大限の帯域幅を提供しながら、ＴＰＡの許可を受けた全ての発呼者がネットワークにアクセスできることを保証する方法で、ＴＰＡに割り当てたチャネルを操作できるようにする。ＴＰＡチャネルの通話量を監視することは、新たなＴＰＡ入電またはＴＰＡ出電を接続できるようにするのに十分な容量がチャネル上にある場合、市民の通話を切断することをシステムが回避できるようにする。ＴＰＡの許可を受けた無線装置または専用ダイアル手順を使用して通話を開始した緊急対応要員がいない場合、システムはアクセス要求を（ブロック３０８）、および通話量を（ブロック３２４）引き続き監視して、通信チャネルをＴＰＡ操作から解放すべきかどうかを判定することができる（ブロック３２６）。
さらなる実施形態は、最も優先順位の高い発呼者がセルラ通信ネットワークを使用できるようにするために、ＴＰＡ専用ネットワーク資源へのアクセスを優先させることを提供する。緊急応答者の数がセルラネットワーク資源の容量を超え得る状況において、この実施形態は、国家指導部や現場指揮者などの優先順位の高いユーザが、ネットワークにすぐアクセスするために、優先順位のより低い他のユーザに取って代わることを可能にし得る。優先順位の高いユーザは、事前登録した自身の無線装置を使用してネットワークにアクセスすることができる。一意のＩＤのデータベースからユーザの優先順位を求めるために、それらの者の無線装置の一意のＩＤを使用することができる。同様に、優先順位の高いユーザは、ＰＩＮのデータベースからユーザの優先順位を求めるために、ネットワーク（例えばＭＳＣ１０４）に十分な情報を提供するコードまたはＰＩＮを用いた専用ダイアル手順を使い、自身をネットワークに対して明らかにすることができる。データベースから求めた優先順位値を使用し、ネットワーク（例えばＭＳＣ１０４）は、ＴＰＡに割り当てられたネットワーク資源に既に接続している任意の通話者よりも、現在の通話者が高い優先順位を有するかどうかを判定することができる。無線装置１０１が適切に許可されていると仮定し、事前登録され、許可された無線装置を使用する救急隊員が通話を成立させることができるよう、ＴＰＡに割り当てたネットワーク資源上の待ち行列内で通話に優先権を与えることができる。ネットワーク資源が容量に達している場合、通話を成立させるのに十分な容量を空けるために、より低い優先順位を有する人物からの通話を切断することができる。
図８は、緊急対応要員の階層の一例を示す。他の様々な設定が可能であり、他の人員を含めてもよく、人員の役割または地位は事象に基づいて変わる場合があり、例えば軍司令官３０２は行政上の指揮者等の役割を担うことができる。図８に示すように、行政上の指導者および政策立案者３０１に優先順位が最も高い地位を与えることができる。この階級のメンバーは、無線装置１０１の一意識別子が階層データベース内に記憶されるように、自身の無線装置１０１を事前登録することができる。行政上の指導者および政策立案者の階級３０１のメンバーについて事前登録された任意の無線装置から発呼される場合、その通話は、分割され専用とされたネットワーク資源のいかなる待ち行列においても最初にかかる。同様に、災害対応／軍の指揮統制人員３０２には、次に高い優先順位の階級を与えることができる。境界警察（ｌｉｎｅ ｐｏｌｉｃｅ）および消防士３０６、ならびに救急救命士３０７には、より下位の優先順位を与えることができる。いずれにしても、この実施形態をサポートするために無線装置を事前登録することができ、それにより無線装置の一意の識別子および／またはユーザのＰＩＮを階層データベース内に記憶することができる。
上記の実施形態は、配置可能な「スイッチオンホイール」セルラ通信システムを使用するセルラシステム内で実施することもできる。そのようなシステムは、緊急応答者および指揮当局にアクセスが限定される大規模な緊急事態／災害局面において実装することができるので、多すぎる許可された（すなわち非市民）ユーザが同時に電話をかけることによりネットワークの過負荷が生じる。そのような場合に確実な通信を保証するために、配置可能なスイッチオンホイールが発呼者の優先順位の実施形態を実施することができ、それにより最も優先順位の高い発呼者（例えば国家や地域の指揮者）はセルラ通信への保証されたアクセスを有する一方、最も優先順位の低い許可されたユーザは必要に応じて切断することができる。この実施形態では、（例えば図８に示す）個々の優先（階層）レベルを示す許可されたユーザのデータベースを、配置可能なスイッチオンホイール内のサーバ内に保つことができる。
上記の実施形態は、ＭＳＣ１０４によって実施されるものとして説明してきた。当業者は上記の実施形態を、これのみに限定されないが、基地局１０２、ＢＳＣ／ＲＮＣ１０３、またはＮＯＣが含まれる、セルラ通信ネットワーク内の計数コンピュータ交換システム要素内で実施してもよいことを理解されよう。通信チャネル上およびセル内の通話量の監視は、既に自動で実行されている。ＴＰＡ操作の実施を自動で行うために、上記の実施形態を実施するように、かかるシステムを再プログラムすることができる。このようにして、システムは通話量が閾値を上回り、そのため通信チャネルをＴＰＡ操作に割り当てるべきときを自動認識することができる。このシステムは、上記に記載したようにＴＰＡの許可を受けた通話をさらに認識し、ネットワーク資源を充て、上記の通話の接続および切断を自動で行うことができる。同様に、通話量がＴＰＡ閾値レベルを下回ると、システムはネットワークを通常設定に自動で戻すことができる。このようにして、セルラ通信ネットワークは緊急事態に応答して、人的行為または介入を必要とすることなしに、緊急時要員の保証された通信を可能にすることができる。例えば、たとえある事象が報告されなくても（例えば誰も９１１にダイアルしようとしない）、それでもこのシステムは、緊急応答者がネットワークを使用できるようにするために、過剰な通話量に応じる。この機能は、警察、消防、およびＥＭＴの人員（ＴＰＡを実施する許可を受け得る典型的な人々）が、高速道路での混雑時間中や大きなスポーツ行事が終わった後などのピーク使用時中にセルラ通信ネットワークを使用できることも保証する。
上記の実施形態を実施するために使用するハードウェアは、１組の命令を実行するように構成される処理要素およびメモリ要素とすることができ、その１組の命令は、上記の方法に対応する方法ステップを実行するためのものである。そのような処理要素およびメモリ要素は、コンピュータによって操作されるスイッチ、サーバ、ワークステーション、ならびにセルラ通信センタおよび遠隔設備（例えば基地局アンテナの位置）で使用される他のコンピュータシステムの形を取ることができる。一部のステップまたは方法は、所与の機能に固有の回路によって実行してもよい。
無線装置は、携帯電話通信に充てられた無線周波数（ＲＦ）スペクトルの一部を使用する。このＲＦスペクトルは、主にますます多くの無線装置が既に負荷を負ったＲＦ帯域幅を使用すること、および市場での非効率的な帯域幅の割当てが原因で急速に減少している。総ＲＦスペクトルは有限なので、ＲＦスペクトルの利用者数が増えるにつれ、ＲＦスペクトルの需要の増大に適切に対処することを保証するために、より効率的なＲＦスペクトルの管理方法が必要であり得る。
現在使用可能なＲＦスペクトルは、推測モデルや原始的なライセンス取引などの静的割当モデルに基づいて、セルラサービスプロバイダの間で分けられている。現在実施されている静的割当モデルは、規定した周波数および空間のブロック単位でプロバイダにスペクトルを割り当てることを可能にする指令制御方式を使用する。例えば、ＲＦスペクトルをリースする１つの静的方法には、リース契約に基づき、スペクトルの全ブロックまたはサブブロックをあるオペレータに排他的使用目的で割り当てることが含まれる。ライセンス実施権者のプロバイダは、スペクトルが将来使用され得るという予測に基づいてスペクトルを購入するので、そのような大雑把なスペクトルの割当ては非効率的である。
しかし、スペクトルの使用量およびトラフィックは動的であり、スペクトルが使用される時間帯やそのスペクトルを使用する無線装置の地理的位置が含まれる、様々な変動要素に依存することがある。トラフィック使用量は非ピーク時に比べ、ピーク時に変わり得るので、使用量は時間に依存し得る。加入者がネットワークを使用する位置も変化し得るので、トラフィックは地理に基づく場合もある。例えば日中、時間および地理に基づくネットワーク上のスペクトル使用量は、加入者が職場に移動する間、職場にいる間、職場から帰宅する間、または勤務時間外中に変化し得る。
スペクトルの使用量およびトラフィックは動的であり、予測不可能なため、プロバイダは将来のスペクトル使用量について推測することにより必然的にスペクトル資源を無駄にする。したがって、現在のスペクトル割当方式は、トラフィックパターンに関する実時間データを考慮に入れることができず、スペクトルを十分に活用しないことおよび区分化することを促進し、保護帯域および帯域制限または多量の帯域幅を必要とする機能およびサービスを実装することにより、さらなる非効率性をもたらす。
様々な実施形態の方法およびシステムは、実時間データを使用することでＲＦスペクトルの可用性、割当て、アクセス、および使用量を動的に管理するための動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）システムを提供する。現在、ＲＦスペクトルは、実時間データを考慮に入れることなしに、将来の使用量の推測に基づいて周波数および空間単位でライセンス付与されまたは購入されている。このＤＳＡ通信システムは、周波数、空間（すなわち地理的領域）、および時間に基づいてＲＦスペクトルを使用可能にすることにより、現在の静的な指令制御方法に比べ、柔軟かつ動的なスペクトル管理方法およびシステムを提供する。ＲＦスペクトル資源が時間、周波数、および空間に基づいて使用可能なため、ＤＳＡ通信システムによって割り当てられるスペクトルは短期リースに使用可能であり、干渉が存在しないことがある。スペクトルを短期リースすることは、所与の市場地域内の競争を増やし、サービスを提供するキャリアの能力に悪影響を与えることなしにスペクトルの効率を改善することができる。スペクトルの可用性、割当て、アクセス、および使用量を効率的かつ動的に管理することにより、ＤＳＡ通信システムはＲＦスペクトルの可用性を事実上高めることができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、参加プロバイダと提携する独立した企業であり得る。そのようなシナリオでは、ＤＳＡ通信システムのコンポーネントは、プロバイダが自らの資源対、帯域幅でのトラフィックを監視し、さらなる資源が必要かどうかまたはさらなる資源を提供できるかどうかを判定できるようにするための、ネットワークプロバイダに関与する統合ユニットとすることができる。ＤＳＡ通信システムの非統合コンポーネントは、参加プロバイダ間の全体的な資源のやり取りを管理することができる。ＤＳＡ通信システムを使用する利点には、商業上の産出を最適化すること、ならびに帯域幅の物理（地理）ベースおよび時間ベースでのより広範かつより効率的な使用をもたらすことが含まれ得る。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、ＤＳＡ通信システムに参加プロバイダが加入することを要求することにより、ＲＦスペクトル資源の割当て／ＲＦスペクトル資源へのアクセスを可能にすることができる。例えば加入は、価格設定構成に基づくことができる。ＤＳＡ通信システムの参加者として、帯域幅に対する自らの需要およびその帯域幅に支払う準備に応じてＲＦスペクトルの「スイムレーン」を素早く売り買いすることにより、使用可能な任意のＲＦスペクトルをＲＦスペクトル要求側のプロバイダが使用できるようにすることができる。あるスペクトルの「スイムレーン」とは、あるプロバイダが所有／制御するＲＦスペクトルの帯域幅である。
ＤＳＡ通信システムに参加するために、キャリアはまず、自らのスペクトルの市場での二次使用を認めることに合意することができる。ＤＳＡ通信システムは、プロバイダのネットワーク内で各プロバイダが使用可能なスペクトルを購入すること、または購入プロバイダに追加のスペクトルの販売を申し込むことを可能にすることができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、二次ネットワークおよびクラスタを使用することについて、加入者無線装置１０１の互換性を判定することができる。加入者装置に能力がある場合、互換性のない無線アクセスネットワーク（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）（ＲＡＮ）を使用することができる。したがって、無線装置１０１が異なるＲＡＮにアクセスできる場合、ＤＳＡ通信システムは、たとえ切替が互換性のないＲＡＮ間のものでも、他のＲＡＮのスペクトルに対するその装置のアクセスを助けることができる。ＤＳＡ通信システムはポリシーに基づき、スペクトルおよび容量の管理について固有の実装形態を提供することができる。ＤＳＡ通信システムは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＥＶＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ｄａｔａ ＯｐｔｉｍｉｚｅｄまたはＥｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ｄａｔａ ｏｎｌｙ）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、および既知の任意の無線アクセスプラットフォームに基づくことができる。
図９は、ロングタームエボリューション、ＬＴＥに基づく無線アクセスプラットフォーム内の一実施形態によるＤＳＡ通信システムの通信コンポーネントダイアグラム９００を示す。このＤＳＡ通信システムは、プロバイダネットワークのネットワークコンポーネントと通信することができるホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）９０４に接続される、動的スペクトルポリシーコントローラ（ＤＰＣ）９０２を含むことができる。ＨＳＳ９０４は、動的スペクトルポリシーコントローラ（ＤＰＣ）９０２をサポートするマスタユーザデータベースとすることができる。ＨＳＳ９０４は、加入関連情報（すなわち加入プロファイル）を含み、認証を行い、二次ユーザを承認することができ、任意選択的に加入者の位置に関する情報およびＩＰ情報を提供することができる。ＨＳＳ９０４は、ＥＰＳ加入ＱｏＳプロファイルなどの、ユーザの（ＳＡＥ）加入データおよびローミングに関する任意のアクセス制限を含むことができる。ＨＳＳ９０４は、ユーザが接続可能なＰＤＮに関する情報を保ち、記憶し、または保持することもできる。この情報は、（ＰＤＮへのアクセスポイントを表すＤＮＳ命名規則によるラベルである）アクセスポイント名（ＡＰＮ）、または（加入ＩＰアドレスを示す）ＰＤＮアドレスの形を取ることができる。さらに、ＨＳＳ９０４は、ユーザが現在接続しまたは登録している移動管理エンティティ（「ＭＭＥ」）の識別情報などの動的情報も保つ。ＨＳＳ９０４は、認証およびセキュリティキー用のベクトルを生成する認証センタ（ＡＵＣ）を統合することもできる。
ＨＳＳ９０４は、シグナリングサーバ７（ＳＳ７）９０６に接続することができる。動的スペクトルポリシーコントローラ（ＤＰＣ）９０２およびＨＳＳ９０４の両方を、インターネット１０６に接続することができる。ＨＳＳ９０４は、ＳＳ７ネットワーク９０６を介し、ネットワークのネットワーク内コンポーネントと独立に通信することができる。
ＤＰＣ９０２は、商用またはプライベート無線キャリア９０３および動的スペクトルコントローラ（ＤＳＣ）９１０を介して、または商用もしくはプライベートキャリアを使用せずにＤＳＣ９１０を介して直接、ネットワークプロバイダのネットワークコンポーネントと通信することもできる。ＤＳＣ９１０コンポーネントは、ＤＳＡ通信システムについて参加するネットワークのネットワークコンポーネントに加えることができ、ＯＭＣ／ＮＭＳ９１０と通信することができる。
スペクトル資源の可用性
様々な実施形態において、ＤＳＡ通信システムは、スペクトルプロバイダが自らのＲＦスペクトルの使用量および可用性を監視し、評価することを可能にし、未使用のＲＦスペクトルを他のプロバイダまたは非加入ユーザ（すなわち二次ユーザ）が使用できるようにすることができる。ＤＳＡ通信システムは、位置およびデータベース探索、信号検出器およびスペクトル使用ビーコンなど、ＲＦスペクトルの可用性を判定する様々な方法を提供することができる。ＤＳＡ通信システムは、あるプロバイダ（ホストネットワーク）が、利用回数制料金や時間連動型料金などに基づいて他のプロバイダまたはプロバイダ加入者（二次ユーザ）によって使用されるように提供され得る、スペクトル資源を識別できるようにすることができる。
図９に示す例示的実施形態では、ＤＳＡ通信システム９００は、ネットワークがＲＦ資源の可用性を判定することを可能にし得る。各ネットワークまたはサブネットワークにおいて、ＤＳＣ９１０はＯＭＣ／ＮＭＳ９１２により通話トラフィックを監視して、ネットワーク内に別の装置を挿入することなく、様々なネットワーク要素の詳細な状態を実時間で受け取ることができる。ＤＳＣ９１０は、ネットワークまたはサブネットワークが二次使用に割り当てる資源を有するかどうか、または別のプロバイダに資源を要求するかどうかを判定するために、既存のトラフィックの状態、予測されるトラフィックの余裕、およびシステムのポリシーに基づき、ポリシーベースのＱｏＳ決定を実行することができる。
ＤＳＣ９１０は、容量ポリシー基準を使用し、スペクトル資源の可用性に関するデータをＤＰＣ９０２に伝えるためのソフトウェアを用いて構成することができる。ＤＰＣ９０２に伝えられるデータには、ネットワークまたはサブネットワークの現在の残余容量および予想される将来の容量に関するデータが含まれ得る。
ネットワークプロバイダにおける使用可能な資源は、動的に割り当てることができ、また、割当を解除することができる。ＤＳＣ９１０が資源探査情報を制御し、中枢調整のためにＤＰＣ９０２に中継することができる。ただし、二次使用は増減する場合があり、ＤＳＣ９１０を介してＤＰＣ９０２に報告されることがあるため、資源プールを増減させることによりシステム内のトラフィックが変動するとき、ＤＳＣ９１０は、ＤＳＡ通信システム内の規則セットに基づいてシステムレベルおよびクラスタレベルで二次使用に利用できる資源を識別することができる。
使用可能な資源の割当て
様々な実施形態において、動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）システムは、二次ユーザによる使用など、特定用途向けのネットワークプロバイダのＲＦスペクトル資源の割当てまたは指定をさらに管理することができる。ＤＳＡ通信システムは、優先順位付けの程度（例えば低い優先順位や優先権なし）、接続の種類（例えば「常にオン」および「急増」保証されたアクセスおよび帯域幅）、価格など、プロバイダの様々な基準に基づいてＲＦスペクトルの割当てを管理することができる。
現在使用可能なスペクトル割当技法とは対照的に、ＤＳＡ通信システムによるスペクトル資源の割当ては、参加プロバイダの実時間トラフィック状態に依存し得る。ＤＳＡ通信システムによる資源の割当ては、資源の可用性、提供されているサービスの種類、それらのサービスに関連するポリシーなど、様々な要因にさらに依存し得る。ＤＳＡ通信システム内で資源を割り当てるために考慮することができる一部の主要なポリシー基準には、無線アクセスの選択、容量の増加、サービス品質（ＱｏＳ）、ベアラの選択、輻輳制御、ルーティング、セキュリティ、およびレーティングが含まれ得る。ＤＰＣおよびＤＳＣ９１０は、ポリシーの規定および制御を実行することができる。
無線アクセスの選択：ＤＳＡ通信システムは、使用可能な資源プールから、利用できる最善のスペクトル指定を行うように構成することができる。スペクトルの指定を選択する際に考慮される要因には、スペクトル帯域幅、周波数帯域内のスペクトルの位置、要求されたサービスに加えて地理区画、およびＱｏＳが含まれ得る。
容量の増加：ＤＳＡ通信システムは、使用可能な資源プールから、利用できる最善の容量増加指定を行うように構成することができる。決定の際に考慮される要因には、スペクトル帯域幅、周波数帯域内のスペクトルの位置、要求されたサービスに加えて地理区画、およびＱｏＳが含まれ得る。
ベアラの選択：ＤＳＡ通信システムは、無線および転送ベアラサービスにおいて要求されるＱｏＳプロファイルをサポートするのに必要な資源を選択するように構成することができる。
許可制御：ＤＳＡ通信システムは、使用可能な資源／割り当てられた資源の情報を無線転送ネットワークおよびＩＰ転送ネットワークの両方に保ち、新たなサービス要求に応答して資源の確保／割当てを行うように構成することができる。
輻輳制御：ＤＳＡ通信システムは、一次ネットワーク上のトラフィック状態を監視し、容量をオフロードするための代替的方法を探すように構成することができる。さらにＤＳＡ通信システムは、一次ネットワークを監視し、一次ネットワーク上でトラフィックの需要が増加するとき、二次ユーザの強制待機（ｂａｃｋ−ｏｆｆ）をするように構成することができる。
ルーティング：ＤＳＡ通信システムは、ベアラトラフィックおよび使用可能なネットワーク資源に基づいて、サービスのための最適なルートが使用されることを確実にするよう構成することができる。
セキュリティ：ＤＳＡ通信システムは、トラフィックをトンネル内に分離して情報の相互交流がないことを確実にすることにより、トラフィックストリームにセキュリティを提供するよう構成することができる。
レーティング：ＤＳＡ通信システムは、優先順位付けやキャリア使用量および他の計測プロセスが含まれる、レーティング方式を調整するように構成することができる。
ＤＳＡ通信システムによる資源の割当ては、ステートレス方法やステートフル方法などの様々な方法に基づくことができる。様々な割当方法を使用することにより、ＤＳＡ通信システムは、プロバイダが、個々のスペクトルトラフィック需要に基づいてスペクトルの割当ておよび利用を適合できるようにすることができる。ステートレス方法は、ネットワーク間のスペクトル使用を実時間ベースで調整するものとすることができる。ステートフル方法は、規定した時間間隔後、スペクトル資源を蓄え、転送することを含むことができる。ＲＦスペクトル資源は需要に応じてさらに割り当てることができ、需要に応じた割当ては、委託されまたピークの帯域幅／トラフィックの要件に基づくことができる。需要に基づくこの割当方法は、最大の柔軟性およびスペクトル利用を可能にし得る。ＤＳＡ通信システムは、プロバイダがスペクトル資源を割り当てることを可能にする際、ジャストインタイム割当方法をさらに使用することができる。ジャストインタイム割当方法を使用することにより、ＤＳＡ通信システムは、所与の市場について全体的なスペクトル利用を改善し、無線キャリアに収入源を提供することができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、スペクトルを全ライセンス領域についてまたは規定した二次ライセンス領域について、およびある期間にわたってリースできるようにするための指令制御機能を提供することができる。例えば、ＤＳＡ通信システムは、消費されるスペクトルを動的に増減させることができるサブスペクトルブロック手法を使用し、スペクトル資源の割当てを促進することができる。例えば、複数の異なる通信ネットワークがスペクトルを同一ユーザに割り当てることができる。
図９に示すように、ＤＰＣ９０２など、プロバイダのネットワークの一部でないＤＳＡ通信システムのコンポーネントは、異なるネットワーク間またはサブネットワーク間のスペクトル割当を管理することができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、一次ユーザによる使用のために現在割り当てられている資源を、二次ユーザによる使用のためにホストネットワークが割り当てることを可能にすることができる。そのようなシナリオでは、ホストネットワークの使用可能な現存する容量に関係なく、ホストネットワークのスペクトル容量または資源に対するアクセスを二次ユーザに許可することができる。
統治およびポリシー管理
ＤＳＡ通信システムは、チャネルの可用性についての統計に基づき得る、所定の規則およびパラメータに基づいて動作することができる。例えば、動作規則は、割当目的で容量を使用できるかどうかをシステムが判定できるようにするために、ＤＳＡ通信システムがＲＦスペクトルへのアクセスレベルをいつでも監視することを可能にし得る。
上記に記載したように、資源の割当ては、ＤＰＣ９０２やＤＳＣ９１０など、事業協定、装置の互換性、ターゲットシステムＲＡＮ、ならびに要求される容量およびサービスによって定められる規則に従うＤＳＡ通信システムコンポーネントによって行うことができる。
図９は、ＤＳＡポリシー統治を実施するための、一実施形態による方法のネットワークアーキテクチャ９００をさらに示す。ＤＳＡ通信システムは、参加当事者が統治規則およびポリシーに従うことを要求することができる。
ＤＳＡポリシーを実施する際、参加ネットワークのポリシー制御および課金規則機能（Ｐｏｌｉｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（ＰＣＲＦ）９０５は、ポリシーおよびサービス制御規則を提供することができ、Ｒｉｖａｄａ（登録商標）ポリシー制御ネットワーク（ＲＰＣＮ）は、ＤＳＡ規則およびＤＰＣ９０２の要求に基づいてポリシーの変更および訂正を行うことができる。ＰＣＲＦは、ポリシー制御意思決定、ならびにＰＧＷ内にあるポリシー制御施行機能（ＰＣＥＦ）におけるフローベースの課金機能の制御を担うことができる。ＰＣＲＦは、ＰＣＥＦ内で特定のデータフローをどのように扱うのかを決定するＱｏＳ承認（ＱｏＳクラス識別子［ＱＣＩ］およびビットレート）を提供し、データフローおよび許可がユーザの加入プロファイルを満たし、そのプロファイルに従うことを確実にする。ＲＰＣＮは、各ネットワークＤＳＣ９１０の一部とすることができる。ＲＰＣＮは、商用システムにも接続する場合がある公衆安全ユーザについてのホットリストをさらに保つことができる。
例えば、ホストネットワークの資源が枯渇している場合、ネットワークＰＣＲＦ９０５／ＲＰＣＮは、ホームネットワークの優先ユーザ向けに、さらなる資源を回復するための行動を起こすようホストネットワークに指示することができる。ＰＣＲＦ９０５／ＲＰＣＮによって送られる指示を使用して、優先ユーザが使用するための資源を空けるために取る必要がある一連の行動を決定することができる。例えば、ＰＣＲＦ９０５／ＲＰＣＮの指示は、二次ユーザ無線装置１０１もしくは特定のアプリケーションのＱｏＳを低減するためのもの、または二次ユーザ無線装置１０１を１組の条件に基づいてネットワークから落とすためのものであり得る。トラフィックを減らすことによりその資源レベルを管理しながら、ホストネットワークは時間枠の割当てを実施することができる。
ＥＰＣの一部の任意の選択的なサブコンポーネントには、ＭＭＥ９１４（移動管理エンティティ）が含まれてもよく、ＭＭＥ９１４はＬＴＥアクセスネットワークの主要な制御ノードであり、アイドルモードＵＥ（ユーザ機器）の追跡、および再送信を含むページングプロシージャを担うことができ、ベアラの活性化／非活性化プロセスに関与することができ、最初の接続時およびコアネットワーク（ＣＮ）ノードの移転を伴うＬＴＥ内ハンドオーバ時にＵＥのＳＧＷを選択することも担う。ＭＭＥ９１４は、（ＨＳＳと対話することにより）ユーザの認証を担うことができる。非アクセス層（ＮＡＳ）シグナリングはＭＭＥ９１４を終点とし、ＵＥへの一時的識別情報の生成および割当ても担うことができる。ＭＭＥ９１４は、サービスプロバイダの公衆陸上移動網（ＰＬＭＮ）にキャンプオンするためのＵＥの許可を検査することができ、ＵＥのローミング制限を実施する。ＳＧＷ９２２（サービングゲートウェイ）は、ｅＮｏｄｅＢ間ハンドオーバ中のユーザプレーンのためのモビリティアンカとして、およびＬＴＥと他の３ＧＰＰ技術との間のモビリティのためのアンカとしての役割も果たしながら、ユーザのデータパケットをルートし、転送することができる。ＰＧＷ９０８（ＰＤＮゲートウェイ）は、ＵＥに関するトラフィックの出口点および入口点であることにより、ＵＥから外部パケットデータ網への接続性を与える。複数のＰＤＮにアクセスするために、ＵＥは複数のＰＧＷ９０８と同時接続性を有することができる。ＨＳＳ９２６は、ユーザ関連情報および加入関連情報を含む中央データベースとすることができる。ＨＳＳ９２６の機能には、例えば移動管理、通話およびセッション確立支援、ユーザ認証、およびアクセス許可が含まれる。ＡＮＤＳＦ９１８（アクセスネットワーク発見および選択機能）は、３ＧＰＰおよび非３ＧＰＰアクセスネットワーク（Ｗｉ−Ｆｉなど）への接続性に関する情報をＵＥに提供する。ＡＮＤＳＦ９１８の目的は、ＵＥが付近のアクセスネットワークを発見することを支援し、それらのネットワークへの接続を優先順位付けし、管理するための規則（ポリシー）を提供することである。ネットワーク９００は、信頼できない非３ＧＰＰアクセスを介してＥＰＣに接続されるＵＥとのデータ伝送を保護するための、ｅＰＤＧ（発展型パケットデータゲートウェイ）も含むことができる。
ＤＳＡ通信システムのポリシーおよび統治は、商用ネットワーク内に見られるのと同じ属性を有することができる。しかし、ＤＳＡ通信システムでは、ポリシー方式のＱｏＳと動的スペクトル仲裁／割当との組合せが、一次スペクトルおよび二次スペクトル（例えばリース側と被リース側）の両方の利用を高め、全体的なコストを下げることができる。
一実施形態のＤＳＡシステムでは、ポリシー／統治をセッションごとに、「パイプ」ごとに、ユーザまたはユーザ群ごとに、ネットワーク資源の特定のレベルについて設定することができる。ポリシーは、緊急通話が最も高い優先順位を得ることなどの優先順位、または進行中の通話の品質低下を認めることや輻輳時に近いときに新たな通話を拒否することなどの優先にも関係することができる。ＤＳＡポリシーおよび統治は、特定の種類の通信セッションおよびサービス提供にとって最良のルートを推進するために適用できるルーチンポリシーも引き起こすことができる。
別のネットワークの割り当てられた資源へのアクセス
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源へのユーザのアクセスを管理することができる。例えば、ＤＳＡ通信システムは、二次使用に割り当てられた一次ホストネットワークのスペクトル資源への二次ユーザのアクセスを管理することができる。
二次ユーザは、動的ローミングサービス利用者となることや、互換性のあるアクセス技法とともに調整されたスペクトルスキームを使用することなど、様々な方法を使って一次ホストネットワークのスペクトル資源にアクセスすることができる。二次ユーザが一次ホストのスペクトル資源にアクセスできるようにする際、ＤＳＡ通信システムは、価格、受信品質、地理領域、位置などの様々なパラメータに基づいて、あるプロバイダの加入者の無線装置１０１が、無線装置１０１のホームネットワークプロバイダに属するスペクトルから、ホストネットワークプロバイダに属するスペクトルに帯域幅を変えることを可能にすることができる。
ＤＳＡ通信システムは、様々なアクセス条件に基づいて二次ユーザにアクセスを与えることができる。ＤＳＡ通信システムは、一時的に、または一次プロバイダの一次ユーザと無線アクセス技法に関してトラフィックスループットを共用することにより、使用可能なスペクトルへのアクセスを与えることができる。一時的なアクセスは、ＤＳＡ通信システムのポリシーに基づいて使用目的で割り当てられた規定のスペクトルにアクセスするものであり得る。スペクトルの共用は、あるプロバイダの加入者が、ホストプロバイダにおける無線スペクトルに二次ベースでアクセスできるようにするものであり得る。
二次ユーザのホームネットワークプロバイダは、一次プロバイダの割当ＲＦスペクトル資源と動的に契約を結ぶために様々な方法を用いることができる。例えば、一次プロバイダが使用可能なスペクトル資源を競売にかけ、二次プロバイダが入札してもよい。入札は、さもなければその期間にわたり使用されなくてもよい余剰資源を効率的に管理するために、未使用スペクトルの一時的もしくは永続的転売を管理すること、または余剰ＲＦスペクトルの一時的もしくは永続的リースを管理することを伴い得る、料金に基づくプロセスとすることができる。
図１０は、２つの無線ネットワークプロバイダがスペクトル資源を共用するためにＤＳＡ通信システムを使用する、ネットワークアーキテクチャ１０００を示す。ＤＳＡ通信システムは、２つの全般的なコンポーネント、すなわちネットワーク外コンポーネントおよびネットワーク内コンポーネントからなることができる。ＤＳＡ通信システムのネットワーク外コンポーネントは、ＨＳＳ９０４に接続されるＤＰＣ９０２を含むことができる。ＤＰＣ９０２は、ネットワークの割当スペクトル資源へのアクセスをＤＳＡ通信システムが動的に管理することを可能にし得る。例えば、ＤＰＣ９０２は、一次ネットワークプロバイダの割当スペクトル資源に対する、ネットワークプロバイダの二次ユーザのアクセスを管理することができる。
ＤＰＣ９０２はさらに、ＤＳＡ通信システムのポリシーを調整し、ネットワークプロバイダ間での関連情報の共有を実現することができる。ＤＰＣ９０２は、ネットワークに伝えられる場合がある課金ポリシーおよび資源要求にさらに役立つことができる。
ＤＰＣ９０２は、ＤＳＡ通信システムに参加している各プロバイダの、ネットワーク内ＤＳＣ９１０コンポーネントを介して、１つまたはいくつかのネットワーク（例えばネットワーク１およびネットワーク２）と通信するように構成することができる。一実施形態では、各ネットワーク１およびネットワーク２が、無線キャリアのオンライン管理センタ／ネットワーク管理システム（ＯＭＣ／ＮＭＳ）９１２ａ、９１２ｂへのアドオンとすることができるＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂを含むことができる。各ネットワークにおいて、ＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂは、ＤＰＣ９０２から受け取ったコマンドに基づいて、またはＤＰＣ９０２のポリシーおよび規則セットに基づいて、各ネットワークのトラフィックおよび容量を管理し、容量制約についてノードを継続的に監視することができる。ＤＳＣ９１０は、自らの検出事項をＤＰＣ９１０に伝えることができる。
各ネットワークは、無線ネットワーク１００２ａ、１００２ｂと通信し得るＯＭＣ／ＮＭＳ９１２ａ、９１２ｂを含むことができる。無線ネットワーク１００２ａ、１００２ｂは、無線アクセスノード１０２ａ、１０２ｂと通信することができる。加入者の無線装置１０１は、無線アクセスノード１０２ａ、１０２ｂと通信することができる。これらのネットワークコンポーネントの関係および相互接続性は知られている。
一実施形態では、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、さらなる資源がネットワーク１によって必要とされ得ると判定することができる。ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、追加資源要求をＤＰＣ９０２に送るように構成することができる。ＤＰＣ９０２は、二次ユーザ無線装置１０１ａの位置およびネットワークに関する情報を受け取ることができる。
ＤＰＣ９０２は、ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂからなど、他の提携ネットワークからもデータを受け取るように構成することができる。ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂは、指定の資源量をネットワーク２内で入手できることをＤＰＣ９０２に報告するようにさらに構成することができる。
ＤＰＣ９０２は、要求側ネットワーク（すなわちネットワーク１）および供給側ネットワーク（すなわちネットワーク２）から受け取ったデータを処理し、ネットワーク２の資源に対する要求側ネットワーク１による実時間アクセスを助けるように構成することができる。ネットワーク２のスペクトル資源にネットワーク１のユーザがアクセスできるようになると、ＤＳＣ９１０ａは、無線装置１０１ａにネットワークを変更し、ネットワーク２が提供するスペクトル資源にアクセスするよう指示することができる。例えば、ネットワーク１の無線装置１０１ａが通信資源を要求する場合、ネットワーク２のＤＳＣ９１０がその規則セットを検証することができる。ネットワーク２は、（図９に示す）ＰＣＲＦ９０５内にある無線装置１０１ａの最新情報を受け取ることができる。ＰＣＲＦ９０５は、他のプラットフォームを使い、二次ユーザ無線装置１０１ａがネットワーク２の割当資源にアクセスすることを可能にし得る。
一実施形態では、二次ユーザにとってのＤＳＡ通信システムによる資源のアクセス可能性は、それらの資源に関するホストネットワークオペレータのポリシーおよび使用基準に依存することもある。この基準は、無線アクセスおよびコアネットワーク資源の両方を含むことができる。
例えば、ホストネットワークオペレータが課すポリシーおよび資源基準の一部には、次のものが含まれ得る。すなわち、スペクトルの可用性（例えば別個または共存）、容量／帯域幅の可用性（例えばＲＦおよびコア）、オーバーヘッド基準（例えば使用可能な総容量対、使用済容量の割合）、強制待機基準の存在（例えば再選択、（システム内およびシステム間）ハンドオーバ、終了）、処理（特定のサービス／アプリケーションをどのように処理／ルートするか）、禁止された処理（例えば使用を禁止されたサービス／アプリケーション）、レーティング（例えばどのようにサービスを見積もるのか、すなわちオフピーク使用に対するあり得る特別割引）、地理的境界（例えば包含するための区画またはセルの規定）、時間（例えば包含含める時間および日付の規定）、持続時間（例えば時間および地理的境界に基づく追加的割当の規定）、ユーザ機器の種類である。
ＤＳＡ通信システムは、時間（例えば資源がいつ要求されるか）、要求された容量／帯域幅、処理（例えばＱｏＳを含め、どんなサービスが望ましいか）、地理的境界（例えばサービスがどこで要求されるか）、および持続時間（例えば資源がどれ位の期間にわたり要求されるか）に基づき、二次ネットワークがスペクトル資源を要求することを可能にし得る。
一実施形態では、ＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂによって実行され得る通信が、二次ユーザに対して透過的であり得る。別の実施形態では、その通信は透過的でなくてもよい。
図１１は、スペクトル使用およびトラフィックデータがサードパーティーまたはスペクトルクリアリングハウスによって処理され得る、一実施形態によるＤＳＡ通信システムのネットワークコンポーネントダイアグラム１１００を示す。ＤＳＡ通信システムのネットワーク外コンポーネント１１０２は、（図９に示す）ＤＰＣ９０２などのサブコンポーネントを含むことができる。ＤＰＣ９０２は、コアネットワーク１１０４ａ、１１０４ｂのサブコンポーネントと通信することにより、無線ネットワーク１および無線ネットワーク２と通信することができる。ネットワーク外コンポーネント１１０２は、インターネットまたはプライベートネットワーク１０６を使用し、一方または両方のネットワークと通信することもできる。例えば、ＤＳＡ通信システムのネットワーク外コンポーネント１１０２は、ネットワーク１のコアネットワーク１１０４ａと直接通信しながら、インターネット１０６を介してネットワーク２のコアネットワーク１１０４ｂと通信することができる。コアネットワーク１１０４ａ、１１０４ｂは、ＤＳＣ９１０、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、（ＥＶＤＯ）、（ＨＳＰＡ）、ＯＭＣ／ＮＭＳ９１２ａなどのサブコンポーネントを含むことができる。
ネットワーク１が過負荷となり、さらなるスペクトル資源を必要とする場合、コアネットワーク１１０４ａは、スペクトルの必要性を判定し、ＤＳＡ通信システムのネットワーク外コンポーネント１１０２にさらなるスペクトル資源を要求することができる。ネットワーク２は、通話トラフィックが少ないため、スペクトル資源の余剰量を提供できることを突き止めることができる。ネットワーク２は、余剰資源の可用性をネットワーク外コンポーネント１１０２に報告することもできる。ＤＳＡのネットワーク外コンポーネント１１０２とネットワーク２との間の通信は、インターネット１０６経由とすることができる。あるいは、破線１１０６によって示すように、ネットワーク外コンポーネント１１０２とネットワーク２とは直接通信してもよい。ＤＳＡのネットワーク外コンポーネント１１０２は、ここでは破線１１０８によって示す、ネットワーク２からネットワーク１へのスペクトル資源の割当てを助けることができる。
無線装置１０１ｂは、様々な方法により割当資源にアクセスすることができる。ネットワーク１は、ネットワーク２上の二次ユーザとして割当資源を使用するために、ネットワークをネットワーク２に切り替えるよう無線装置１０１ｂに指示することができる。あるいは、ネットワーク２の割当資源は、無線装置１０１ｂがネットワーク１からネットワーク２に通信セッションを変える必要なしにネットワーク２の資源を使用することを可能にする、ネットワーク１によって使用可能にすることができる。例えば、ネットワーク１、２、および３は、複数のエンティティが使用するために割り当てることができるスペクトルをプールし得る。
図１２は、一実施形態によるＤＳＡネットワークの通信システム１２００を示す。ＤＰＣ９０２は、いくつかの異なるネットワークを供給しながら、仲裁プロセスの主幹制御を提供することができる。ＤＰＣ９０２は、現在の割当てに関するポリシーおよび時間依存性の仲裁規則を含むことができる。ＤＳＣ９１０は、現在の割当てに関するポリシーおよび時間依存性の仲裁規則のローカルコピーも有するように構成することができる。ポリシーおよび時間依存性の仲裁規則のローカルコピーは、ネットワーク資源の局所制御を維持し得ることを保証することができる。さらに、ＤＳＣ９１０ａ〜９１０ｃは、将来のネットワーク運用問題のための分界点を提供するネットワーク運用システムとインターフェイスする、別個のプラットフォームとすることができる。
一実施形態では、事故があった場合にシステムの障害回復を確実にするために、ＤＰＣ９０２は、デュアルミラーサーバサイト（例えばＤＰＣ９０２ａおよびＤＰＣ９０２ｂ）として構成し、または地理的に分散したクラスタ内にいくつかのサーバを含むことができる。ネットワークを保護するために、ＤＰＣ９０２ａ、９０２ｂは、規定し、事前承認したネットワークオペレータ１２０４ａ、１２０４ｂ、１２０４ｃ（例えばスペクトル資源プロバイダ）およびシステム資源要求者１２０６、１２０８、１２１０（例えば入札者）へのセキュアなリンクを有することができる。
ＤＰＣ９０２ａ、９０２ｂとＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃとの間に通信障害が発生した場合、ＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃは、自らの局所的に保存したポリシーおよび規則コンテンツを使用して、ＤＰＣ９０２ａ、９０２ｂが開始した仲裁プロセスの継続性を保つように構成することができる。しかし、ＤＳＣ９０２ａ、９０２ｂとの接続がないので、ＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃは、さらなる新規の資源割当または入札を推進できない場合がある。局所制御が常に維持されることを確実にするために、ローカルオペレータが二次ユーザから資源を尚早に断つこと、または二次ユーザから資源を撤回することを可能にするコンポーネントおよび機能を制御し、局所的に無効にするように、ＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃをさらに構成することができる。
例えば、ＤＳＣ９１０ａは、通信を行う任意のＤＰＣ９０２ａ、９０２ｂのポリシーおよび規則を局所的に記憶することができる。そのため、ＤＰＣ９０２ａ、９０２ｂによって入札が処理された後、ＤＰＣ９０２ａ、９０２ｂとＤＳＣ９１０ａとの間の通信が損なわれる場合、ＤＳＣ９１０ａは、入札者１ １２０６の二次ユーザに対し、この二次ユーザを断つ必要なしに資源を提供し続けることができる。さらに、ネットワークＡ １２０４ａが自らの一次ユーザにサービスを提供するためにさらに資源を必要とする場合、ＤＳＣ９１０ａは、ネットワークＡからの二次ユーザのオフロードを局所的に制御して、ＤＰＣ９０２ａ、９０２ｂのポリシーおよび規則に基づいて資源を空けることができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムに関与するプロセスは、フローについてあらゆる場合において類似し得る。図１３Ａに示すように、１ブロックのスペクトル資源１３００Ａは、その資源がネットワークによってどのように使用されるのかに基づいて分類することができる。所与のスペクトル資源は、使用中の資源、不明な資源、および使用可能な資源として分類することができる。使用中の資源は、キャリアによって現在使用されており、ＤＳＡ通信システムが割り当てることのできない場合がある資源とすることができる。不明な資源は、キャリアがピーク負荷を管理するための余裕を提供することができる。不明な資源は、ピーク負荷中に使い果たすことができ、ピーク負荷が低い間は使用しない。使用可能な資源は、ネットワークが全く使用していない資源のサブセットとすることができる。使用可能な資源は、他の二次プロバイダに割り当てるために提供することができる。
一実施形態では、スペクトル資源を様々な方法により二次ユーザに割り当てることができる。図１３Ｂは、一実施形態による、ホストネットワークによってライセンス付与された１ブロックのスペクトル１３００についてのスペクトル資源の割当てを示す。ホストネットワークは、４つのチャネルを含むＲＦスペクトルブロック１３００ａをライセンス付与することができる。ホストネットワークは、このＲＦスペクトルブロックの４つのチャネルのうちの３つをネットワーク１の加入者による使用に充てることができる。その専用チャネル１〜２をＲＦスペクトルブロック１３００ｂ内で網掛けする。ＲＦスペクトル１３００ｂによって示すように、チャネル４はプロバイダによって未割当てのままであり得る。スペクトルブロック１３００ｃによって示すように、チャネル３は、部分的に割当済であり、部分的に遷移期にあり、部分的に未割当てとすることができる。スペクトルブロック１３００ｃの遷移セクションは、プロバイダの加入者によるトラフィックの多い期間中に使用するために確保しておくことができる。ライセンス済スペクトル１３００ｃの未割当部分は全く使用しなくてもよい。
一実施形態では、ホストネットワークは、ＤＳＡ通信システムを使用し、ライセンス済スペクトルの未割当部分の二次ライセンスを二次ユーザに与えることができる。そのようなシナリオでは、ホストオペレータが、チャネル３の未割当部分およびチャネル４の全てを二次ユーザに提供することができる。
図１４は、一実施形態によるライセンス済スペクトル１４００の、保護帯域チャネルを含むスペクトル資源の割当てを示す。ライセンス済スペクトル１４００は、スペクトル配置ポリシーおよびプログラムの一部としてオペレータによって規定され、または取っておかれる保護帯域１４０４を含むことができる。そのような保護帯域は、現在未使用のままである使用可能な資源を含むことができる。ホストネットワークは、ＤＳＡ通信システムを使用し、保護帯域内の使用可能資源を二次ユーザが使用することを可能にし得る。ＤＳＡを使用することで、ホストネットワークは、資源を割り当てるための単一の使用可能チャネル１４０２内に保護帯域を組み込むことにより、未使用の保護帯域資源を使用可能にすることができる。
図１５は、一実施形態による、ＤＳＡ通信システムを使用した、複数のホストネットワークのスペクトル資源のプーリングおよび割当てを示す。一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、様々なネットワークの使用可能スペクトルを調査し、使用可能なものを割り当てるために合わせてプールするように構成することができる。スペクトルブロック（１）によって示す例示的実施形態では、ホストネットワーク、ネットワークＡ、およびネットワークＢのそれぞれが、４つのチャネルをそれぞれ含むスペクトルのブロックをライセンス付与することができる。例えば、ネットワークＡがライセンス付与したスペクトルのブロック１５０２Ａは、チャネル１Ａ、２Ａ、３Ａ、および４Ａを含むことができる。ネットワークＢがライセンス付与したスペクトルのブロック１５０２Ｂは、チャネル１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、および４Ｂを含むことができる。
スペクトルブロック（２）によって示す例示的実施形態では、ネットワークＡのスペクトルブロック１５０４Ａが、使用可能チャネル４Ａおよび部分的に割り当てられたチャネル３Ａを含むことができる。チャネル３Ａは、このネットワークによる使用のために部分的に割り当てられ、部分的に遷移期にあり、他のネットワークによる使用のために部分的に使用可能であり得る。ネットワークＢのスペクトルブロック１５０４Ｂは、使用可能チャネル１Ｂおよび４Ｂ、ならびに部分的に割り当てられたチャネル３Ｂを含むことができる。チャネル３Ｂは、このネットワークによる使用のために部分的に割り当てられ、部分的に遷移期にあり、他のネットワークに割り当てるために部分的に使用可能であり得る。
スペクトルブロック（３）によって示す例示的実施形態では、ネットワークＡおよびネットワークＢの各スペクトルブロック１５０６Ａ、１５０６Ｂが、ＤＳＡ通信システムを用いてその資源を使用できるようにすることができる。ＤＳＡ通信システムは、各ネットワークから使用可能な資源をプールし、それらの資源を二次使用向けに割り当てることができる。例えば、ＤＳＡ通信システムは、チャネル１Ｂおよび４Ｂ内で入手可能な資源をプールし、それらの資源を二次ユーザが使用できるようにすることができる。ＤＳＡ通信システムは、チャネル４Ａ内で入手可能な資源およびチャネル３Ａ内で入手可能な部分的な資源をプールし、それらの資源を二次ユーザが使用できるようにすることができる。
ＤＳＡ通信システムは、二次ユーザに割り当てるために様々なネットワークから使用可能な資源をプールすることができる。スペクトルブロック（４）に示す例示的実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、ネットワークＡ、スペクトルブロック１５０８Ａ内のチャネル４Ａ、ならびにネットワークＢ、スペクトルブロック１５０８Ｂ内のチャネル１Ｂおよび４Ｂから使用可能な資源をプールし、それらの資源を二次ユーザが使用できるようにすることができる。
スペクトルブロック（５）によって示す例示的実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、ネットワークによる使用に完全に充てられる資源を有するチャネルおよび使用可能な資源を含むチャネルを含め、異なるネットワーク内の全てのチャネルから使用可能な資源をプールすることができる。ＤＳＡ通信システムは、ネットワークＡ、スペクトルブロック１５１０Ａ内のチャネル３Ａおよび４Ａ、ならびにネットワークＢ、スペクトルブロック１５１０Ｂ内のチャネル１Ｂ、３Ｂ、および４Ｂからスペクトル資源をプールし、それらの資源を二次ユーザが使用できるようにすることができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、仮想移動体通信事業者（ＭＶＮＯ）が未使用のスペクトル容量を利用することを可能にし得る。例えば、ＤＰＣ９０２は、複数のＭＶＮＯを集約して未使用のスペクトル容量を優先順位方式で利用することができる。こうすることで、ＭＶＮＯは自らの未使用のまたは十分使用されていない容量を別のＭＶＮＯに売ることができ、それにより両方のＭＶＮＯが効率的に運転することが保証される。
図１６Ａ〜図１６Ｃは、一実施形態によるＭＶＮＯのスペクトル集合を示す。図１６Ａは、ＭＶＮＯ Ａ １６０２ＡおよびＭＶＮＯ Ｂ １６０２Ｂに関するスペクトルの割当てまたは容量を示し、両方のオペレータは未割当てのスペクトル容量を保有する。図１６Ｂは、ＭＶＮＯ Ｂ １６０４ＢがＭＶＮＯ Ａ １６０４Ａから未割当てのスペクトルを受け取ることにより、自らの使用可能なスペクトル容量を増やしまたは増強することをＤＳＡ通信システムが可能にし得る、例示的実施形態による方法を示す。図１６Ｃは、１つのＭＶＮＯ Ｃ １６０６Ｃが他の２つのＭＶＮＯ１６０６Ａ、１６０６Ｂから追加のスペクトル容量を受け取るようにＤＳＡ通信システムが使用可能にされ得る、例示的実施形態による方法を示す。ＭＶＮＯ Ｃ １６０６Ｃは、新規のまたは追加のＭＶＮＯとすることができ、その潜在的使用のためにＭＶＮＯ Ａ １６０６ＡおよびＭＶＮＯ Ｂ １６０６Ｂから使用可能な未割当てのスペクトル容量を得ることができる。このシナリオでは、ＭＶＮＯ Ａ １６０６ＡおよびＭＶＮＯ Ｂ １６０６Ｂは同じホストキャリア上で運営してもしなくてもよく、同じ無線アクセス技術（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（ＲＡＴ）を有しても有さなくてもよい。別の実施形態では、異なるＲＡＴ間のアクセスを提供するために変換を行うことができる。
一実施形態では、二次ユーザによって使用される資源量を測定するために、ホストネットワークは、前払いユーザに使用するのと同様のプロセスを使用して、個人単位またはグローバルアカウント単位で行うことができる二次使用の時間／持続時間および使用量の計測を促進することができる。
使用可能な資源にアクセスするために二次ユーザが使用する方法にもよるが、いくつかの基本的な種類のＤＳＡ割当方法を実施することができ、それらの方法には、１）仮想ベストエフォート方法、２）仮想二次ユーザ方法、ならびに３）ライセンス領域および局部領域のスペクトル割当てを含むことができるスペクトル割当方法が含まれ得る。これらの割当方法のそれぞれは、いくつかの改変形態を有し得る。例えば、仮想ベストエフォート方法では、ＤＳＡ通信システムは、全ライセンス領域または局部の二次ライセンス領域単位でスペクトル資源を使用可能にするように構成することができる。ユーザの階級も、ユーザのホームネットワークプロバイダによりユーザの無線装置１０１単位で規定することができ、二次ユーザまたはベストエフォートユーザの地位を割り当てることができる。
一実施形態では、仮想ベストエフォート方法における資源は、関与するネットワークへのアクセス付与によりＭＶＮＯにとって使用可能であり得る。優先順位付けは、ホームネットワークおよびホストネットワークのＰＣＲＦ規則に基づき、ホストネットワーク内で行うことができる。
仮想ベストエフォート方法では、ホストネットワークは、二次ユーザ無線装置１０１が、仮想的に、すなわちＭＶＮＯ型の取決めであることを除き、ホストネットワークと同じネットワークを使用することを可能にし得る。この取決めの様々な改変形態には、１）二次ユーザがホストネットワークの加入者と同じ権利を有してホストネットワークを使用する状況、および２）二次ユーザが、二次ユーザとしてまたは二次的にホストネットワークを使用し、一次ユーザ（ホスト加入者）が二次ユーザ加入者よりも高い優先順位および権利を有する状況が含まれ得る。一次ユーザが公衆安全ユーザであるネットワーク内では、一次ユーザのアクセス優先順位を定めてもよい。緊急事態中、公衆安全一次ユーザなどの他のユーザによるホストネットワークのスペクトルの使用の増加により、ホストネットワークは二次ユーザを切断することができる。
図１７は、一実施形態による、資源を割り当てるためのＤＳＡ通信システムの通信システム１７００を示す。仮想ベストエフォート方法では、図１７に示すように無線装置１０１を有効なローミングサービス利用者とみなすことができる。
入札プロセスの間、ＤＳＡ通信システムは、ホストネットワークへのアクセスを許可された無線装置向けのサービスの種類、処理、およびサービスの持続時間を定めるために使用され得る規則セットを実施することができる。規則セットは、１）要求された容量／境界、２）必要とされる場合などのサービスの処理およびＱｏＳ、３）要求されたサービスに基づく地理的境界、４）資源が要求される時間、ならびに５）要求された資源が二次ユーザによって使用される持続時間などの情報を含むことができる。仲裁方式に応じて、これらの規則の全てまたは一部を使用してもよいと考える。
仮想ベストエフォート方法では、ＤＳＡ通信システムは、スペクトルへのアクセスを二次ユーザに付与できる、サービス要求側無線装置が所要の認証プロセスを満たすことを提供できるという点で、業界のローミングプロセスに従うことができる。二次ユーザ無線装置１０１の検証／認証は、ホストのＨＳＳ９２６およびＡＡＡを使用することにより、標準のＭＡＰ／ＩＳ−４１プロセスに従って行うことができる。
ＤＳＡ通信システムがローミングプロセスに加えることができるさらなる基準には、様々な課金方式が含まれ得る。例えば、ホストネットワークは、二次ユーザ無線装置１０１のアクセス持続時間または総使用許可を統治することができる。そのような統治方式は、ホストネットワークが二次ユーザのアクセスを局所的におよび実時間ベースで制御することを可能にする。仮想ベストエフォート方法では、ＤＳＡ通信システムは、資源を確保せず、単に資源の消費を追跡するだけでもよい。
仮想ベストエフォート方法では、ホストネットワークプロバイダのＰＣＲＦ９０５およびＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）９０８によってもたらされる区別を除き、一次ネットワークプロバイダまたはホストネットワークプロバイダは、二次ユーザに優先順位付けを与えることはできない。仮想ベストエフォート方法を使用してＤＳＡ通信システムの資源を使用するには、二次ユーザは、ホストネットワークのＰＧＷ９０８を使用するか、ホストネットワークの適切なサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）９２２に接続され、またはホストネットワークが統治する中間ＰＧＷ９０８を介してホストのＰＧＷに接続され得る、二次ネットワークのＰＧＷを使用することができる。
ＰＧＷは、無線装置１０１に対するＩＰアドレスの割当て、ならびにＰＣＲＦからの規則に応じたＱｏＳ強制およびフローベースの課金を担う。ＰＧＷは、様々なＱｏＳベースのベアラ内へのダウンリンクユーザＩＰパケットのフィルタリングを担う。このフィルタリングは、トラフィックフローテンプレート（ＴＦＴ）に基づいて行われる。ＰＧＷは、保証ビットレート（ＧＢＲ）ベアラを得るためにＱｏＳ強制を行う。ＰＧＷは、ＣＤＭＡ２０００やＷｉＭＡＸ（登録商標）ネットワークなどの非３ＧＰＰ技術と網間接続するためのモビリティアンカとしての役割も果たすことができる。
全てのユーザＩＰパケットは、無線装置がｅＮｏｄｅＢ間を移動するときにデータベアラのためのローカルモビリティアンカとして働く、ＳＧＷによって転送することができる。ｅＮｏｄｅＢ間ハンドオーバのためのローカルモビリティアンカポイントは、ダウンリンクパケットバッファリングおよびネットワークによりトリガされるサービス要求の開始、合法的傍受、ユーザに対する課金およびＱＣＩの細分性、ならびに無線装置ごとのＵＬ／ＤＬの課金を含む。ＳＧＷはさらに、無線装置がアイドル状態（「ＥＰＳ接続管理−アイドル」［ＥＣＭ−ＩＤＬＥ］として知られる）にあるときベアラに関する情報を保持し、移動管理エンティティ（ＭＭＥ）がベアラを再確立するために無線装置のページングを開始する間は一時バッファのダウンリンクデータを保持する。さらにＳＧＷは、課金するための情報（例えばユーザが送受信したデータ量）の収集や合法的傍受など、訪問先ネットワーク内でいくらかの管理機能を実行する。ＳＧＷは、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）やＵＭＴＳなどの他の３ＧＰＰ技術と網間接続するためのモビリティアンカとしての役割も果たすことができる。
ＭＭＥは、無線装置とＣＮとの間のシグナリングを処理する制御ノードである。無線装置とＣＮとの間に及ぶプロトコルは、非アクセス層（ＮＡＳ）プロトコル（ｅＭＭ、ｅＳＭ）およびセキュリティ、ＡＳセキュリティ、追跡領域リスト管理、ＰＤＮ ＧＷおよびＳ−ＧＷ選択、ハンドオーバ（ＬＴＥ内およびＬＴＥ間）、認証、ベアラ管理として知られる。ＭＭＥは、過負荷状態を回避し、処理するための機構も含む。
ｅＮｏｄｅＢは、無線ベアラ制御、無線許可制御、無線移動制御、スケジューリング、無線装置への資源の動的割当てなどの無線資源管理機能をアップリンクおよびダウンリンクの両方において実行する。ｅＮｏｄｅＢは、ヘッダ圧縮を行うことができ、ヘッダ圧縮とは、無線インターフェイスの効率的使用を確実にすることを助けるために、とりわけＶｏＩＰなど、小さなパケットに関してさもなければ著しいオーバーヘッドに相当し得るＩＰパケットのヘッダを圧縮するプロセスを指す。ｅＮｏｄｅＢは、無線インターフェイスを介して送られる全てのデータが暗号化されることを確実にすることにより、セキュリティ機能を実行することができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムが様々な方法を使って資源の割当てを管理することを仮想ベストエフォート方法が可能にし得る。例えば、ホストネットワークのＰＣＲＦ９０５は、ホストネットワークにアクセスする二次ユーザの無線装置１０１を制御し、資源の使用量を追跡することができる。ホストネットワークの課金システムを使用して、二次ユーザに課金することができる。
あるいは、ホストネットワークの課金システムは、二次ユーザによる資源の使用量を制御／追跡することができ、二次ユーザのホームネットワークのＰＣＲＦ９０５は優先サービスを提供することができる。そのようなシナリオでは、ホストネットワークのＰＣＲＦ９０５が最終制御を保持することができる。
あるいは、ホストネットワークはアクセスを提供することができ、二次ユーザのホームネットワークのＰＣＲＦ９０５は優先サービスを規定することができる。さらに、仮想ベストエフォート方法を用いた割当プロセスの一部として、ホストネットワーク上にローミングする二次ユーザの無線装置に様々なＴＡＩを割り当てることができる。それらのＴＡＩは、潜在的な使用のための差別的サービス領域または規定の地理区画を提供することができる。
一実施形態では、加入者の無線装置は、予めプログラムされまたはＯＴＡによる設定によって備えられるＵＳＩＭ内に自らが有する有効なＰＬＭＮを識別することにより、ホームネットワークにアクセスすることを許可され得る。ホームネットワークは、様々な理由から二次ユーザとしてホストネットワークを使用するよう加入者に指示することができる。さらに、無線装置１０１が２つのネットワークに同時にアクセスできる場合、無線装置１０１は、潜在的には、ある種類のサービスについてはホームネットワークを使用し、他のサービスについてはホストネットワークを使用するよう指示され得る。
一実施形態では、（例えばシステム内（すなわち周波数内−リース側または周波数内一次−被リース側））仮想二次ユーザ方法を用いて使用可能な資源を二次ユーザに割り当てることができる。仮想二次ユーザ方法では、事実上リースに基づくが異なるＳＩＤを用いてなど、一次ユーザに比べ様々な使用権により一次ネットワークのシステムのスペクトル資源を使用して二次ネットワークの二次ユーザが操作を行うことを、一次ホストネットワークが可能にし得る。これは、一次ネットワークシステムと二次ユーザ無線装置１０１との間に技術の互換性がある場合に、一次ホストネットワークからのスペクトル割当てを二次ユーザが含むことを可能にすることにより達成することができる。この割当ては、携帯電話サービスを提供するが、ライセンスを受けた独自の無線スペクトルの周波数割当てを有せず、または携帯電話サービスを提供するのに必要なインフラを有しない、仮想移動体通信事業者仮想移動体通信事業者に応用することができる。
仮想二次ユーザ方法では、二次ユーザの優先順位付けは、ホストネットワークのＰＣＲＦ９０５およびＰＧＷ９０８の規則に従うことができる。二次無線装置１０１が使用することができるＰＧＷ９０８は、ホストネットワークによって制御されるか、または二次ユーザのホームネットワークを通して使用可能であり得る。ＰＧＷ９０８が二次ユーザのホームネットワークを通して使用可能な場合、ＰＧＷ９０８は、適切なＳＧＷ９２２に接続するか、またはホストネットワークによって統治される中間ＰＧＷ９０８を通して提供することができる。そのようなシナリオでは、図１７に示す仮想二次ユーザ方法を使用し、二次ユーザをＤＳＡ通信システム内の有効なローミングサービス利用者とみなすことができる。
仮想二次ユーザ方法では、ＤＳＡ通信システムは、二次ユーザ無線装置１０１向けのサービスの種類、処理、および持続時間を定めるために使用される、５つの基本的な入札規則セットを用いることができる。規則セットは、１）要求された容量／境界、２）必要とされる場合などのサービスの処理およびＱｏＳ、３）要求されたサービスに基づく地理的境界、４）資源が要求される時間、そして５）要求された資源が二次ユーザによって使用される持続時間などの情報を含むことができる。仲裁方式に応じて、これらの規則の全てまたは一部を使用してもよいと考える。
一実施形態では、仮想二次ユーザ方法を使用する場合、要求された所定の認証プロセスを二次ユーザ無線装置１０１が満たすことを条件に、ホストネットワークは二次ユーザ無線装置１０１にアクセスを与えることができる。仮想二次ユーザ方法を使用するホストネットワークは様々な課金方式を使用することができ、無線装置１０１のアクセスまたは使用量の総計はホストネットワークの規則および仕様によって統治され、二次ユーザ装置１０１を局所的に制御できるようにしている。システム内の二次ユーザとして、ホストネットワークに対する無線装置１０１のアクセスは、ホストネットワークの条件に応じて制限し、減らし、または禁止することができる。制限し、減らし、または禁止することは、入札制度の中でホストネットワークが定めた条件に応じて通話単位で、地域または全システム単位で課すことができる。制限し、減らし、または禁止することはさらに、入札条件を（例えば公衆安全ネットワーク内で）無効にすることにより動的に行うことができる。
二次無線装置ユーザの認証または検証は、標準のＭＡＰ／ＩＳ−４１に従って行うことができる。ＭＡＰ／ＩＳ−４１を使用し、ホストＨＳＳ９２６およびＡＡＡは二次ユーザ無線装置を認証することができる。
一実施形態では、仮想二次ユーザの方法を使用するとき、ＤＳＡ通信システムは、資源を割り当てるためにホストネットワークおよび／またはホームネットワークの様々なコンポーネントが使用されることを要求できる。例えば、ホストネットワークの課金システムおよびＰＣＲＦ９０５は、二次ユーザのネットワークへのアクセスを制御し、その使用量を追跡することができる。あるいは、ホストネットワークの課金システムは、使用量を制御しかつ／または追跡することができ、二次ユーザのホームネットワークのＰＣＲＦ９０５は優先サービスを提供することができ、ネットワークのＰＣＲＦ９０５は最終制御を実行することができる。あるいは、ホストネットワークがホームネットワーク内のアクセスを提供することができ、ＰＣＲＦ９０５は優先サービスを規定することができる。
仮想二次ユーザ方法を用いて割り当てられた資源が、時間、使用量、または他の基準に基づいて使い果たされそうなとき、ＤＰＣ９０２は、資源が絶える場合があることをホストネットワーク内のホームネットワークオペレータに知らせることができる。ホームネットワークオペレータは、認められる場合、ホストネットワークにおける追加資源に対する対外入札を要求することにより、二次ユーザにとって使用可能な資源の必要分を補いもしくは補充し、または他の方法で追加のＲＦスペクトル資源を提供するよう使用可能にすることができる。資源割当プロセスにさらなる柔軟性を与えるために、ホストネットワークをローミングする二次ユーザの無線装置に様々なＴＡＩを割り当てることができる。それらのＴＡＩは、潜在的な使用のための差別的サービス領域または様々な地理区画を提供することができる。
一実施形態では、二次ユーザの無線装置は、自らの汎用加入者識別モジュール（「ＵＳＩＭ」）内に記憶している場合がある有効な公衆陸上移動網すなわちＰＬＭＮを識別することにより、ホームネットワークにアクセスできる場合がある。ＵＳＩＭは、予めプログラムされてもＯＴＡによる設定によって備えられてもよい。ホームネットワークを使用するとき、二次ユーザの無線装置１０１は、サービスを受けることができるホストネットワークを探すよう再び指示され得る。ホストネットワークを識別すると、二次ユーザ無線装置１０１はあらゆるサービスについてホストネットワークを使用し、または１種類のサービスについてホストネットワークを使用することができる。さらに、無線装置１０１が２つのネットワークに同時にアクセスする機能を有する場合、ホームネットワークの使用は他のサービスのためとすることができる。様々な構成が本開示の範囲内で可能である。
図１８は、一実施形態による、資源確保中のＤＳＡ通信システム内の２つのネットワークのコンポーネント間の通信を示す、通信システムブロックダイアグラム１８００を示す。一実施形態では、ホストネットワーク（すなわちリース側）の構成がＯＭＣ９１２によって制御され得る。さらに、ホームネットワーク（すなわち被リース側）１８０２は、ホストネットワーク１８０４から分かれているとすることができる。
一実施形態では、仮想二次ユーザの方法を使用するホストネットワークは、１）ｅＮｏｄｅＢのＸ分岐、２）ＳＧＷとＰＧＷとのリンクの帯域幅、３）複合資源割当て（ＰＧＷおよびｅＮｏｄｅＢ）、および４）ＰＣＲＦ（ホスト）制御が含まれる様々な方法を使って資源を確保することができる。これらの資源確保方法は、ホストネットワークの要件および入札プロセスに応じて組み合わせて使用することができ、または相互排除的とすることができる。
ｅＮｏｄｅＢをＸ分岐することにより、二次ユーザのために資源を確保することができる。図１９に示す例示的な実施形態では、二次ユーザのために資源を確保するために、ｅＮｏｄｅＢ９１６ｂを分岐させることができる。ｅＮｏｄｅＢ９１６ｂは、別のＰＬＭＮネットワークに使用できるその資源の場合一定割合を分割するための分岐指示をＰＣＲＦ９０５、ＭＭＥ９１４、およびＳＧＷ９２２から受け取ることができる。ＰＧＷ９０８は、ホストネットワークに位置することができ、または遠く離れて位置してもよい。受け取った指示に応じて、ｅＮｏｄｅＢ９１６ｂは、資源のＸ％を一次ユーザが使用するために確保し、資源のＹ％を二次ユーザが使用するために確保することができる。ｅＮｏｄｅＢ９１６ｂは、二次ユーザ無線装置１０１ｂにとって認識可能であり、セル上にキャンプすることができるエンハンスドＰＬＭＨ（ｅＰＬＭＮ）に伝送を行うことができる。
一実施形態では、二次ユーザ無線装置が割り当てられる、ＳＧＷ９２２とＰＧＷ９０８との間の接続を制御することによっても資源を確保することができる。
図２０は、一実施形態においてＳＧＷ９２２およびＰＧＷ９０８ａ、９０８ｂのリンク帯域幅割当方式を制御するための一実施形態による方法を示す。ホストＳＧＷ９２２の様々なＰＧＷ９０８ａ、９０８ｂへの接続を制御することにより、資源の確保を制御することができる。ＳＧＷ９２２のＰＧＷ９０８ａ、９０８ｂへの接続は、ＳＧＷ９２２とＰＧＷ９０８ａ、９０８ｂとの間の使用可能帯域幅を動的に変更することによって制御することができる。ＰＧＷ９０８ａ、９０８ｂは、ホストネットワークに対してローカルおよび／またはリモートとすることができる。ＳＧＷ９２２とＰＧＷ９０８とのリンクの帯域幅は、ＤＳＣ９１０に接続することができるＯＭＣ／ＮＭＳ９１２によって変更することができる。ＰＧＷ９０８ａは、ホストネットワークに位置しても遠く離れて位置してもよい。
図２１に示す実施形態では、ｅＮｏｄｅＢのｘ分岐と、ＳＧＷ−ＰＧＷリンク帯域幅制御方法とを組み合わせることにより、資源を割当目的で確保することができる。
一実施形態では、ホストＰＣＲＦ９０５が、二次ユーザに割り当てるための資源の確保を制御することができる。ホストＰＣＲＦ９０５は、ＱＣＩ／ＡＲＱの組合せを使用して要求されるサービスに基づき、二次ユーザ無線装置１０１を優先順位付けすることができ、ＡＲＱは自動再送要求とすることができる。このシナリオでは、ＰＣＲＦ９０５は、一次ユーザ無線装置１０１ａおよび二次ユーザ無線装置１０１ｂにＱＣＩ／ＡＲＱを割り当てることができる。
一実施形態では、ＲＦスペクトル割当方法を使用して、資源を割当目的で使用できるようにすることができる。（例えばシステム間（周波数間−リース側、周波数間一次−被リース側））スペクトル割当方法では、ある地理的領域内の二次ユーザが使用するためのスペクトル資源を一次ネットワークが割り当てることができる。これに基づき、二次ネットワークプロバイダは、自らの通常の運用ネットワークのチャネル／スペクトルとして一次ネットワークの資源を提供することができる（すなわち互換性があることができ、またはＩＲＡＴ可能である）。これは、ＭＶＮＯにも適用することができる。したがって二次ユーザは、自らのホームネットワーク上で、一次ネットワーク上にローミングする必要なしに、一次ネットワークの資源にアクセスすることができる。
スペクトル割当方法は、ａ）ライセンス領域、またはｂ）局部領域に基づくことができる。スペクトル割当のライセンス領域方法および局部領域方法の両方において、一次ネットワークプロバイダオペレータ（すなわちリース側またはネットワーク１）が使用できるスペクトルは、ＯＭＣ／ＮＭＳ９１２によってプログラム可能とすることができる。スペクトル割当方法は、所望の帯域幅、二次ユーザの地理的境界、二次ユーザが資源を要求する時間、および二次ユーザが資源を要求する持続時間に基づいて、ホストネットワークがスペクトルを割り当てることを可能にすることができる。
一実施形態では、スペクトル割当方法が、二次ユーザにスペクトル資源を動的に提供することができる。スペクトル割当方法の課金プロセスは、ホストネットワークまたは訪問先ネットワークの課金プラットフォームの使用を伴わなくてもよい。代わりに、この取組みのためにＤＰＣ９０２が課金を調整することができる。
仮想ベストエフォート方法または仮想二次ユーザ方法とは対照的に、スペクトル割当方法は、ホームネットワークオペレータ（ネットワーク２）が二次ユーザ無線装置１０１用の割当資源を使用し、一次ホストネットワークと割当資源を共用しないことを可能にすることができる。したがって、二次ユーザはリース期間にわたり割当スペクトル資源を使用することができる。二次ユーザのホームネットワークは、自らの無線アクセスネットワークノード１０２を使用することにより、リース期間にわたる割当資源を制御するように使用可能にすることもできる。
図２３Ａおよび図２３Ｂは、スペクトル割当方法を使用してライセンス領域２３００にスペクトル資源を割り当てるための一実施形態を示す。ライセンス領域２３００にスペクトル資源を割り当てるとき、一次ホストネットワークは、二次ユーザのホームネットワークによって使用される、規定量のスペクトル資源を割り当てることができる。二次ホームネットワークの各ネットワークオペレータは、地理的に定められたライセンス領域にわたる割当スペクトルを使用することを認められ得る。図２３Ａに示すように、スペクトルライセンスのブロック２３００が、特定のライセンス領域２３００に属することができる。
このライセンス領域スペクトル割当方法は、全ライセンス領域にわたって使用することができるスペクトルのブロック２３０２を分割することを含み得る。分割は、様々な異なるチャネルごとに、チャネルを共用することにより、または他の方法によって達成することができる。図２３Ｂに示すように、一次ユーザが使用するための３つのチャネル２３０４ａ、２３０４ｂ、２３０４ｃ、およびリース用のチャネル２３０４ｄを提供するために、スペクトルのブロック２３０２を分割することができる。
図２４は、スペクトル割当方法を使用して局部領域にスペクトル資源を割り当てるための一実施形態を示す。この局部領域スペクトル割当は、ホストネットワークの規定のライセンス領域２３００内でスペクトルを割り当てることを含み得る。一次ホストネットワークは、ある定められた地理的領域を割り当てることができる。各領域は、割り当てられたスペクトル資源を使用することができる二次ユーザの境界をなす。したがって、割当資源を使用するために指定された地理的領域は、スペクトルへのアクセスをオペレータが有する全ライセンス領域２３００の下位領域とすることができる。ホストネットワーク（すなわちリース側）は、他の二次オペレータが地理的に定められた下位領域内で使用するために、他の二次オペレータに資源を一時的にリースし、販売し、オプションを与え、または他の方法で移すことができる。このようにすることは、一次ホストオペレータが、自らの一次ユーザが使用するために、または他の二次ネットワークにリースするために、他の地理的領域の使用量を確保することを可能にし得る。
オペレータのライセンス領域２３００内で起こり得る使用のために、単一の資源割当を規定することができる。例えば、ＤＳＡ通信システムにより、領域Ａ２４０２の二次ユーザ落札者にチャネル（４）２３０２ｄのライセンスを与えることができる。同じチャネル４は、領域Ｂ２４０４の別の二次ユーザ入札者にもライセンス付与することができる。領域Ａ２４０２および領域Ｂ２４０４の外側では、一次ネットワークが全スペクトル（チャネル１〜４）２３０２を使用することができる。領域Ａ２４０２および領域Ｂ２４０４内では、一次ネットワークオペレータは、チャネル（１〜３）２３０２ａ、２３０２ｂ、２３０２ｃしか使用することができない。領域Ａ２４０２および領域Ｂ２４０４内では、一次ユーザは、二次ネットワークプロバイダにライセンス付与されたチャネル（４）２３０２ｄを使用できない。例えば、資源の入札者は、スペクトルのリース、購入、オプション付け、交換、プール、またはそれ以外の譲渡が含まれる、スペクトルに関する多くの異なる契約関係に従事し得る。
使用可能な資源が割り当てられると、様々な方法に基づいてそれらの資源にアクセスすることができる。スペクトルにアクセスする方法は、資源を提供しているネットワークによって使用される割当方法によって決まり得る。概して、スペクトルにアクセスする方法は、ローミング方法と非ローミング方法の２つのカテゴリに分けることができる。ローミング方法に基づいて資源にアクセスする場合、二次ユーザ無線装置１０１は、一次ネットワーク上にローミングすることにより、使用可能な資源を使用することを要求され得る。非ローミング方法に基づいて資源にアクセスする場合、二次ユーザ無線装置１０１は、割当資源を使用する間、自らのホームネットワーク上にとどまることを許され得る。
図２５Ａおよび図２５Ｂは、一実施形態による、無線装置１０１が別のネットワークの資源を使用することを可能にするローミング構成を用いた、資源へのアクセスを示す２つのネットワーク図を示す。図２５Ａに示すように、無線装置１０１は、ネットワーク１のスペクトルを現在使用することができる。ネットワーク１は、無線装置１０１へのサービスを継続するために、さらなるスペクトル資源が必要であり得ることをＤＰＣ９０２に伝えることができる。ＤＰＣ９０２は、他のネットワークから無線装置１０１に使用目的で割り当てることができる追加のまたは余剰スペクトル資源を有し得る、ネットワーク２からも情報を受け取ることができる。
図２５Ｂに示すように、ネットワーク２が割当用のスペクトルを有することをＤＰＣ９０２が確認すると、使用されているサービス、時間、および／または地理的位置に基づき、ネットワーク１からネットワーク２にキャリアを切り替えるよう無線装置１０１に指示することができる。
一実施形態では、一次ネットワークが割り当てたスペクトル資源を使用する権利を、二次ユーザのネットワークプロバイダがライセンス取得し、またはリースすることができる。そのようなシナリオでは、二次ユーザ装置１０１は、割り当てられたスペクトル資源を使用するために一次ネットワーク上にローミングすることを要求されない場合がある。二次ユーザ装置１０１は、ライセンス条項に基づいて一次ネットワークの資源を二次ネットワークのアクセスポイントによって使用可能にし得る、二次ホームネットワーク上にとどまることができる。
図２６Ａおよび図２６Ｂは、一実施形態による、資源の短期リースを用いたさらなるスペクトル割当方法を示す。ＤＳＡ通信システムを使用することにより、使用可能なスペクトルをライセンス領域、二次ライセンス領域に基づいて、または個々のノード、セルサイトごとに他のネットワークにリースすることができる。ＤＳＡ通信システムは、地理的決定および空間境界決定に従う他のネットワークにより、リースされたかかるスペクトルを二次使用向けに使用可能にすることができる。一実施形態では、二次ユーザが自らの二次ネットワークを介し、ホストネットワークに切り替える必要なしにホストネットワークの割当スペクトルにアクセスすることができる。
図２６Ａは、ネットワーク１の無線アクセスノード１０２ａと通信する無線装置１０１を示す。ネットワーク１は、ネットワーク２の指定されたスペクトルブロックを使用するネットワーク２とのライセンス契約を有することができる。そのようなシナリオでは、ネットワーク１のスペクトル資源が使い果たされ、さらに資源が必要な場合、ネットワーク１はライセンス付与された二次スペクトル資源を使用して加入者の無線装置１０１と通信することができる。図２６Ｂは、ライセンス付与されたネットワーク２の二次スペクトル資源を使用してネットワーク１と通信する無線装置１０１を示す。
図２７Ａおよび図２７Ｂに示すように、スペクトル資源のライセンシングはネットワークの容量を高めることができる。図２７Ａに示すように、ネットワークプロバイダＡは、無線装置１０１の地理的位置に応じて異なる無線アクセスポイント１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって無線装置１０１にサービス提供することができる。無線アクセスポイント１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ネットワークプロバイダＡのスペクトル資源を使用して無線装置１０１にサービス提供することができる。
トラフィックの増加により、ネットワークプロバイダＡは、自らの加入者に適切にサービス提供するために、さらにスペクトル資源を必要とする場合がある。ネットワークプロバイダＡは、自らの使用可能なスペクトル資源を強化し増強するために、ネットワークプロバイダＢからスペクトル資源をライセンス取得することもリースすることもできる。図２７Ｂに示すように、プロバイダＡのスペクトル容量の強化は、プロバイダＢと無線アクセスプラットフォームを共同使用することで達成することができる。そのようなシナリオでは、無線アクセスポイント１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、両方のプロバイダＡおよびＢから受け取るスペクトル信号をブロードキャストすることができる。
初期セル選択
セルの選択または発信（ｏｒｉｇｉｎａｔｉｏｎ）は、あるネットワークの無線装置１０１が、新たなネットワーク上で入手可能なさらなる資源にアクセスするために別のネットワークに導かれる状況を伴い得る。現在、無線装置１０１は、サービスを受けるために適正なネットワークと接続を確立するようにプログラムされている。適正なネットワークを探すために、無線装置１０１は電源投入されると、優先される公衆陸上移動網（ＰＬＭＮ）、優先されるローミングリスト（ＰＲＬ）、および装置が使用を許可された無線キャリアを探索することができる。ＰＬＭＮ／ＰＲＬおよび無線キャリアのリストは、無線装置上に備えることができる。ＰＬＭＮ／ＰＲＬのリストは、許可されたネットワークおよびキャリアのＰＬＭＮ識別情報をランク付けされた順序で含むことができる。
ＤＳＡ通信システムはスペクトル資源への動的かつ実時間のアクセスを提供できるので、ＤＳＡシステムを使用する場合、無線装置のＰＬＭＮ／ＰＲＬ上に載っていないネットワークにおいてスペクトル資源が入手可能な場合がある。
ＤＳＡ通信システムプロセスの一環として、無線装置１０１を適切なＰＬＭＮリストで事前にプログラムすることができる。さらに、二次ホームネットワーク上で無線によって無線装置１０１の備えをすることもできる。この無線による備えは、最新のＰＬＭＮリストを使ってセル選択プロセスを再び開始する指示を１つまたは１群の無線装置１０１に提供することができる。
あるいは、無線装置１０１は、ＷＡＰ／ＳＭＳメッセージの受信時に無線装置１０１がＤＳＡプロセス内で使用可能にされたＰＬＭＮを探すことを可能にする、クライアントアプリケーションを使って構成してもよい。
無線装置が様々なネットワーク上の使用可能資源にアクセスできるようにするために、いくつかの方法を使用することができる。ＤＳＡ通信システムでは、少なくとも２種類のネットワークまたはソースシステムがあり、それはつまり仮想ネットワークと既存ネットワークである。仮想ネットワークには、一次ネットワークの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を使用するネットワークが含まれ得る。無線装置１０１が仮想ネットワークにアクセスすることを求められる場合、緊急通話（例えば９１１通話）のための規制上の機能および要件、ならびに他の規制上の条項に対処する必要があり得る。
仮想ネットワークに接続する場合、二次ユーザが一次ネットワーク上でローミングサービス利用者のように見えることを可能にするために、一次ネットワークのＤＰＣ９０２は、二次ユーザ無線装置１０１のアクセスを制御し、一次システムのＲＦスペクトル資源および加入者記録にアクセスすることができる。二次ユーザ無線装置１０１は、優先ネットワークのリストを使用して仮想ネットワークにアクセスすることができる。
あるいは、既存ネットワークを使用して発信する場合、二次ユーザ無線装置１０１は、ＤＳＡ通信システムに参加しているネットワークの優先順位リストに基づいてセルの選択を行うことができる。二次ユーザ無線装置１０１が認証されると、一次ホストネットワークのＤＰＣ９０２が、一次ネットワーク上の資源にアクセスするよう二次ユーザを検証することができる。認証または検証に失敗する場合、一次ユーザのＤＰＣ９０２は、適切なシステム上に再発信する要求を二次無線装置１０１に装置内のクライアントを介して送ることができる。
無線装置１０１は、汎用加入者識別モジュールすなわちＵＳＩＭを含むことができる。ＵＳＩＭは、シングルＵＳＩＭまたはデュアルＵＳＩＭとすることができる。適正なネットワークを選択するために必要なデータなど、重要なデータはＵＳＩＭ上に記憶することができる。ＵＳＩＭを使用することにより、無線装置１０１がもはやＰＬＭＮを使用しないようにすることができる。ＵＳＩＭには、ホーム国際移動加入者識別情報すなわちＩＭＳＩ（ＨＰＬＭＮ）、許可されたＶＰＬＭＮの優先順位リスト、禁止されたＰＬＭＮのリストなどの情報が記憶され得る。
無線装置１０１がデュアルＵＳＩＭを使用する場合、代替ネットワーク内で入手可能なスペクトル資源に無線装置１０１がすぐアクセスできるようにすることができる。デュアルＵＳＩＭはさらに、マルチバンド、マルチモードの無線装置１０１がＤＳＡ内の様々なネットワークにアクセスするとともに、標準的なローミング構成を使用することを可能にすることができる。
図２８は、ＤＳＡシステム内の無線装置１０１による、ネットワークおよびセルの初期設定についての一実施形態による方法２８００を示す。最初のネットワークおよびセル選択は、無線装置１０１が電源投入され、または接続を再確立しようとしているとき、無線装置１０１から始めることができる（ブロック２８０２）。無線装置１０１は、装置上に記憶されているＰＬＭＮ／ＰＲＬリストを最初に検索し（ブロック２８０４）、付近のセルサイトのブロードキャストチャネルを受信し、読み取り、その強度を求めることにより、セルを選択することができる（ブロック２８０６）。
無線装置１０１は、セルサイトのブロードキャストチャネルを読み取り、そのセルサイトが適正なシステムを提供するかどうかを判定することができる（判定２８０８）。無線装置１０１は、使用可能な最良のセルサイトを選択し、接続を確立することができる。使用可能な最良のセルサイトを明らかにするために、無線装置１０１は、アクセス技術に基づいて隣接セルを測定して、どのセルが使用するのに最適かを判断することができる。
開始時に適切なセルがない場合（すなわち判定２８０８＝「Ｎｏ」）、無線装置１０１は、任意セル選択プロセス／段階を使用し、アクセスプロトコルに準拠する通常アクセスを認めるサイトを適切なＰＬＭＮリスト内で見つけるまで、次のＰＬＭＮ／ＰＲＬリスト項目を選択することにより、適切なセルサイトを探し続けることができる（ブロック２８１０）。
選択したセルサイトにより適正なシステムが入手可能な場合（すなわち判定２８０８＝「Ｙｅｓ」）、無線装置１０１は、選択したセルサイトによって伝送されるシステム情報ブロック（ＳＩＢ）／マスタ情報ブロック（ＭＩＢ）を受信し、読み取ることができる（ブロック２８１２）。ＳＩＢ／ＭＩＢは、セルサイトがサービス提供しているネットワーク、およびそのネットワークによって入手可能なサービスに関する情報を含むことができる。
一実施形態では、ＳＩＢ／ＭＩＢが、ＰＬＭＮ ＩＤ、セルＩＤ、トラフィック割当識別情報（ＴＡＩ）（ルーティング領域）、ＬＴＥ近隣リスト、ＬＴＥ非システムサイト、ＧＳＭ（登録商標） ｃセル、ＵＭＴＳセル、ＣＤＭＡセルなど、多くの情報を含むことができる。無線装置１０１は、この情報を様々な目的で使用することができる。例えば、無線装置１０１がｅＮｏｄｅＢ間を移動する場合、無線装置１０１は、新たなｅＮｏｄｅＢから送られるＳＩＢ／ＭＩＢ情報を使用して、サービス提供ｅＮｏｄｅＢにおいて変化が生じたことを確認することができる。ｅＮｏｄｅＢの変化を検出するために、無線装置１０１は、ＰＬＭＮの可用性およびＴＡＩパラメータの変化の変化が含まれ得る、ＳＩＢ／ＭＩＢ情報の変化を識別することができる。ＴＡＩは、無線装置１０１が使用可能資源を使える地理的領域を洗練させるために、さらに使用することができる特定のルーティング領域を規定する。
ＳＩＢ／ＭＩＢ情報は、ネットワークによりセルサイトに伝送することができる。セルサイトは、ネットワークのＨＳＳ９２６によりネットワークの情報を受け取ることができる。ＳＩＢによって伝送されるデータに加え、ネットワークのＨＳＳ９２６は、無線装置１０１がネットワーク上の資源にアクセスするためにどのＰＧＷ９０８を使用できるのかについての情報も提供することができる。
ＳＩＢ／ＭＩＢを読み取ると、判定ブロック２８１４で、無線装置１０１は再選択が必要かどうかを判定することができる。再選択が不要な場合（すなわち判定ブロック２８１４＝「Ｙｅｓ」）、ブロック２８１６で、無線装置１０１はセルチャネルにキャンプオンすることができる。システムの再選択が必要な場合（すなわち判定ブロック２８１４＝「Ｎｏ」）、セル選択／再選択プロセスに基づいて新たなセルまたはシステムを再選択するよう無線装置１０１に指示することができる（ブロック２８１８）。
選択されたセルサイトにキャンプオンする間、無線装置１０１は、公衆陸上移動網またはＰＬＭＮ／ＰＲＬの最新リストなど、選択されたネットワークから無線でさらに情報および指示を受け取ることができる。無線装置１０１は、何らかの変化がないか、またはさらなる情報を求め、ＳＩＢ／ＭＩＢを監視し続けることもできる。
一実施形態では、ＳＩＢ／ＭＩＢが二次アクセスクラスを提供することができ、二次アクセスクラスは、ＤＳＡプロセスに基づき、再選択プロセスによるアクセスのためにどのチャネルを使用できるのかを無線装置１０１が判断することを可能にし得る。ＳＩＢ／ＭＩＢは、キャンプしている無線装置１０１が別の無線アクセス技術（ＩＲＡＴ）を再選択し、新たな無線アクセスターミナル（ＲＡＴ）上の制御チャネルの取得を試みることを可能にするデータも含むことができる。したがって、ＳＩＢ／ＭＩＢ内の情報は、別の周波数帯域上にあり得る、同じネットワークまたは別のネットワークに関連する別のＲＡＴを再選択するよう、無線装置１０１に指示するために使用することができる。
ＰＬＭＮの選択をトリガし得るセルの再選択は、特定のパラメータによって制御することができる。例えば、ＤＳＡ通信システムは、あるネットワークの資源を使用する無線装置１０１が他のネットワーク上にローミングしようと試みることを防ぐために、禁止済ＰＬＭＮ−ｉｄを使用することができる。例えば、ＤＳＡ通信システムは、一次ホストネットワークの資源を使用する二次ユーザ無線装置１０１が、二次ホームネットワークにローミングして戻ること、または二次ホームネットワークと接続を確立することを防ぐことができる。同様に、クライアントによって活性化され、またはデュアルな、ＵＳＩＭ駆動型の、無線（ｏｖｅｒ ｔｈｅ ａｉｒ）（ＯＴＡ）においてＰＬＭＮ ｉｄ優先順位方式を使用するＤＳＡ通信システムは、ＤＳＡ通信システムの規則が認めない限り、ネットワークの資源を使用する無線装置１０１が、他のネットワークと接続を再確立することを防ぐこともできる。
一実施形態では、現在のセルの容量が所定の水準に達したとき、セルサイトにキャンプしている無線装置１０１にセルの再選択を行うよう指示することができる。そのようなシナリオでは、現在キャンプしているネットワークのＤＳＣ９１０は、ＯＭＣ９１２を使用し、キャンプしている無線装置１０１がセルの再選択を行い、別のＴＡＩ領域またはシステムを探す指示を含むように現在のネットワークのＳＩＢ／ＭＩＢを変更することができる。セルの再選択を行う指示は、ＷＡＰ／ＳＭＳメッセージにより無線装置１０１に転送することもできる。
図２９は、ＴＡＩの変更を用いてセルを再選択するための、一実施形態によるネットワーク図を示す。ネットワークを使用するとき、無線装置１０１の特定の用途および装置の種類に応じて、異なる無線装置１０１に異なるＴＡＩを割り当てることができる。例えば、ネットワークは、ＤＳＡ通信システムのユーザにあるＴＡＩを割り当てることができる。ネットワークは、ＤＳＡ通信システムを使用しない装置に別のＴＡＩを割り当てることもできる。複数のおよび段階的なＴＡＩを使用する利点は、ＴＡＩを割り当てるネットワークが、使用トラフィックを選択的に調整することを可能にし得る。複数のおよび段階的なＴＡＩはさらに、ＴＡＩを割り当てるネットワークが、正しいＰＬＭＮ−ｉｄを有し得るが被選択領域を使用してはいけないことになっている無線装置１０１が、セルを選択することを防げるようにできるけれども、サービスを拒否されることも、セルの再選択を強いられることもある。
一実施形態では、どのシステムおよびＲＡＴを二次的に使用することになっているのかを無線装置１０１が判断できるようにするために、ＤＳＡ通信システム対応の無線装置１０１上に専用のクライアントをインストールすることができる。クライアントアプリケーションのＰＬＭＮ／ＰＲＬリストは、テキストメッセージまたはデータ（ＩＰ）セッションにより送受器に伝送され得るＳＭＳもしくはＷＡＰを受信することで更新することができる。更新されたクライアントアプリケーションは、一次ネットワークの割当資源にアクセスするために適切なチャネルに行くよう、無線装置１０１に指示することができる。
クライアントアプリケーションを使用することで、ＳＩＢ内に規定された二次アクセスチャネルを有する能力を（例えばソフトウェアロードにより）有しても有さなくてもよいレガシネットワークおよびレガシシステム内に、ＤＳＡ通信システムを実装することを促進することができる。
アイドルモードにおいて、無線装置１０１は、セル再選択プロセス内で周波数内および周波数間の測定を行うように指示され得る。ＳＩＢ／ＭＩＢ内の情報またはクライアントアプリケーションからの情報を使用し、無線装置１０１は、周波数内探索、周波数間、または無線間アクセス技術（ｉＲＡＴ）を実行することができる。このプロセスは、ＵＴＲＡＮによって制御され得る。周波数内および周波数間の測定または無線間アクセス技術は、無線装置１０１の構成に応じて領域、またはセル／セクタベースとすることができる。
二次ユーザ無線装置の認証
無線装置１０１が適切なセルサイトを選択し、アイドルモードに入る前に、その無線装置は自らがキャンプしているシステムによって認証されなければならない場合がある。選択されたネットワークは、無線装置１０１がネットワークにアクセスするための所要の許可を保持することを確実にするために、その装置の検証および認証を要求する。
ＤＳＡ通信システムは、様々な方法を使って無線装置１０１を認証することができる。ＤＳＡを使った無線装置の認証は、様々なプロバイダとＤＳＡシステムとの間の事業協定に依存し得る。例えば認証は、全般的なレベルまたは優先順位のレベルに基づくことができる。認証プロセスは、ＤＰＣ９０２ ＨＳＳ９０４をアンカとして使用してたどることができ、これは、ＬＴＥまたは同様のプラットフォーム内のＰＣＲＦ９０４の３Ｇ／２．５ＧネットワークのＡＡＡ／ＡｕＣによってアクセスすることができる。ホストネットワークは、標準のＭＡＰ／ＩＳ−４１シグナリングを使用することで二次ユーザを認証することができる。
認証が行われると、各参入者に次のものを割り当てることができる。（ａ）ホストネットワーク上で許可された規定の使用水準；システム上で認められた持続時間；購入の種類（例えば大量販売または一連のＩＭＩ）；ＨＳＳは入電の転送を可能にし；アプリケーションは、バックエンドからアクセス可能なサーバに依拠したところで再開する。
割当資源の監視および追跡
ＤＳＡ通信システムは、一次プロバイダネットワーク（例えばネットワーク２）上のトラフィックを管理するのに十分な資源を、一次ネットワークプロバイダが常に有することを保証できる。したがって、ＤＳＡ通信システムは、トラフィック量に応じて、二次ユーザにとって使用可能なスペクトル／容量を実時間ベースでおよび／または統計的基礎に従って動的に変えることができる。
例えば、ピーク時には、一次ネットワーク内で通話トラフィックが増加し得る。一次ネットワーク内で通話トラフィックが増加すると、ＤＳＡ通信システムは、一次ユーザが十分な資源を有することを確実にするために、二次ユーザへの割当てに使用可能なスペクトル量を減らすことができる。
ＤＳＡ通信システムは、ユーザの優先順位、スペクトルが使用される時間、およびユーザの地理的位置を含む様々な要因に基づいて、資源の割当ておよび資源へのアクセスを管理することができる。一実施形態では、一次ネットワークへの二次アクセスが、災害、緊急事態、第一応答者、公衆安全などの特定の事象に関係する場合、ＤＳＡ通信システムは、異なる優先順位付けを使用することにより一次システムの二次使用を管理することができる。例えば、二次ユーザが一次ネットワークの資源を使用する第一応答者の場合、ＤＳＡ通信システムは、たとえ一次ネットワークユーザの不利益になっても、緊急通話が成功裏につながることを可能にするために、一次ネットワークプロバイダが二次ユーザに割り当てた資源を維持しまたは増やすことができる。
一実施形態では、ＤＰＣ９０２など、ＤＳＡ通信システムの様々なコンポーネントが、あるネットワークのスペクトル資源の二次ユーザによる使用を管理し制御することができる。例えば、一次ネットワークのＤＰＣ９０２は、割当資源が使い果たされまたは二次使用に利用できない場合に適切な措置が講じられることを確実にするために、割り当てられたスペクトル資源の使用を監視することができる。
一次ネットワークのＤＳＣ９１０は、無線装置１０１がそこで二次ユーザとして動作している一次ネットワークに関連する、トラフィックレベルに関するデータを監視しまたは受け取るように構成することができる。一次ネットワークの容量閾値に達した場合、ＤＳＣ９１０は、資源を減らし、二次ユーザの接続を強制的に終了（すなわちオフロード）し、または二次ユーザを別のキャリアもしくはチャネルセットに転送することにより、二次ユーザをオフロードするようにさらに構成することができる。
一次ネットワークのＤＳＣ９１０は、二次ユーザのオフロードが必要であり得る場合、ＤＰＣ９０２に知らせることもできる。例えば、一次通話者の予期せぬ急増は、一次ユーザに資源を提供するために、ＤＳＣ９１０が二次ユーザのオフロードを要求することを引き起こし得る。二次ユーザのオフロードを開始するとき、無線装置１０１に技術的アクセスパラメータを送る（ＯＴＡ）ことができる。あるいは、本システムは、新たなＬＴＥネットワークにハンドオーバするよう規定の無線装置１０１に指示するＸ２リンクを使用するＬＴＥにより、資源を動的に割り当てることができる。
二次ユーザのオフロードは、二次ユーザの接続を二次ユーザ自らのネットワークに再び転送すること、別のプロバイダのネットワークもしくはチャネルに転送すること、または一次プロバイダネットワークとの二次ユーザの接続を切断することを含み得る。例えば、一次ネットワーク上の需要の増加により、一次ホストネットワークが二次ユーザを断つ必要があり得る場合、二次ユーザの接続を断つ代わりに転送するために、他のネットワークが使用可能かどうか判定するようにＤＰＣを構成することができる。ＤＰＣ９０２は、他のネットワークのＤＳＣ９１０に資源について問い合わせることができる。他のネットワーク内で資源を使用できる場合、ＤＰＣ９０２は規則セットを使用し、資源要求の要件を満たす他のホストネットワークとの最も経済性に優れた接続を突き止めることができる。二次ユーザ無線装置１０１を転送できる他のホストネットワークをＤＰＣ９０２が特定すると、ＤＰＣ９０２は、通信セッションのために新たなホストネットワークに移行するよう無線装置１０１に指示することができる。二次ユーザをオフロードするプロセスには、以下により詳しく説明するハンドオーバプロセス、または強制待機プロセスが含まれ得る。
さらなる例示的実施形態では、ホストネットワークのＤＰＣ９０２は、一次ネットワーク資源の使用が完了した後、二次ユーザ無線装置１０１を解放して二次ホームネットワークに戻すよう、一次ホストネットワークに指示するように構成することもできる。一次ユーザによる使用のためにさらに容量が必要だとＤＰＣ９０２が判定する場合、一次ネットワークとの二次ユーザの接続を強制的に終了するよう、ＤＰＣ９０２をさらに構成することができる。
十分な容量が入手可能な場合、ＤＰＣ９０２は、一次ホストネットワーク上のトラフィック量が規則セットに基づく追加のアクションを要求するまで、二次ユーザが一次ホストネットワークの資源を使用し続けるように強いることができる。
様々な実施形態において、ＤＳＡは、割り当てられ、アクセスされるスペクトルの使用をさらに管理することができる。例えば、ＤＳＡ通信システムは、強制待機機構を使用することにより、ホストネットワークのＲＦスペクトルの使用を管理することができる。ホストスペクトルネットワークが優先順位の高いユーザによってアクセスされる場合、スペクトルは優先順位がより低いユーザを除去して、優先順位がより高いユーザにスペクトルを提供することができる。
図３０は、一実施形態による、スペクトルの使用を監視し追跡するためのネットワークアーキテクチャの図３０００を示す。スペクトル資源の使用の追跡および監視は、様々な方法を使って行うことができる。仮想ベストエフォート方法の資源割当てを使用するＤＳＡ通信システムでは、事前に決められた課金情報および一次ネットワークの課金プラットフォームとの通信に基づき、ＤＳＣ９１０がスペクトル資源の使用を監視することができる。
ＤＳＣ９１０は、ＰＧＷ９０８とともにグループの使用水準を監視し、使用水準を追跡することもできる。使用量は、予期された使用量、より厳密に言えば落札された使用量と突き合わせて比較し、監視することができる。予め定められた量の割当資源が二次ユーザによって使用されると、資源が極めて低い水準に達している通知を生成し、その通知をＤＰＣ９０２により二次ネットワークプロバイダに送るように、一次ネットワークのＤＳＣ９１０を構成することができる。二次ユーザは、自らのＤＳＣ９１０を経由してその通知を受け取ることができる。通知を受け取ると、二次ユーザのプロバイダネットワークは、さらに資源を得るために再入札するか、または単純に残りの資源が使い尽くされるのを認めることができる。
割当資源を完全に消費したとき二次ユーザが一次ネットワークを能動的に使用する場合、一次ネットワークは、ホームネットワーク（二次ユーザのネットワークプロバイダ）に再接続するよう二次ユーザ無線装置１０１に指示し、無線装置の接続を断ち、または前に交渉した契約に基づいて超過料金もしくは追加料金を二次ネットワークに請求することができる。接続が断たれると、二次ユーザ無線装置は、二次ユーザ向けにさらに資源が割り当てられない限り、一次ネットワークの資源にアクセスできない場合がある。
仮想二次ユーザ方法を使用するＤＳＡ通信システムでは、事前に決められた課金情報およびホスト一次ネットワークの課金プラットフォームとの通信に基づき、ＤＳＣ９１０が割当資源の使用を監視することができる。仮想二次ユーザ方法に基づいて割当資源の使用を監視するプロセスは、ＰＧＷ９０８とともにグループの使用水準を指導し、水準の使用量を追跡することも含まれ得る。
仮想ベストエフォート方法を使用するＤＳＡ通信システムと同様に、仮想二次ユーザ方法を使用するＤＳＡ通信システムは、使用量を二次ユーザのネットワークプロバイダに割り当てられた資源量と突き合わせて比較することにより使用量を監視することができる。予め定められた量の割当資源が二次ユーザによって使用されると、資源が極めて低い水準に達している通知を生成し、その通知をＤＰＣ９０２により二次ネットワークプロバイダに送るように、一次ネットワークのＤＳＣ９１０を構成することができる。二次ユーザは、自らのＤＳＣ９１０を経由してその通知を受け取ることができる。通知を受け取ると、二次ユーザのプロバイダネットワークは、さらに資源を得るために再入札するか、または単純に残りの資源が使い尽くされるのを認めることができる。
仮想二次ユーザ方法を使用するＤＳＡ通信システムでは、割当資源が使い果たされた後、以下に論じる様々な方法、例えば１）優先順位付けなしでの強制待機方法や、２）優先順位付きでの強制待機方法により二次ユーザを断つことができる。
優先順位付けなしでの強制待機方法では、所定の水準にある割当スペクトル資源が消費されると、さらなる使用を許可することはできない。割当スペクトル資源が使い果たされると、一次ネットワークのＤＳＣ９１０は、二次ユーザのホームネットワークに接続するよう二次ユーザ無線装置に指示し、一次ネットワークとの二次ユーザ無線装置の接続を断ち、または前に交渉した契約に基づいて超過料金を請求することができる。一次ネットワークから断たれると、二次ユーザ無線装置は、二次ホームネットワークプロバイダがさらに資源を得ない限り、一次ネットワークの資源にアクセスできない場合がある。
優先順位付きでの強制待機方法では、割当スペクトル資源が極めて低い水準にあり、資源が完全に消費される前に一次ネットワークが強制待機プロセスを行うことができ、この強制待機プロセスの間、一次ネットワークは二次ユーザ無線装置１０１を他の適切なネットワーク上に配置することができる。そうでない場合、他の適切なネットワークが二次ユーザ無線装置１０１を受け入れるために使用可能であり、一次ネットワークは、二次ユーザ無線装置１０１を二次ユーザのホームネットワークにハンドオーバして戻すことができる。一次ネットワークは、二次ユーザが使わなかった任意の割当資源について、二次ネットワークにクレジットを与えることができる。
資源割当方法を使用する場合、一次ホストネットワークは、資源がライセンス領域方法に基づいて割り当てられるのか、または局部領域方法に基づいて割り当てられるのかに応じて、割当資源を異なるように監視することができる。
資源の割当てがライセンス領域方法に基づいて行われる場合、一次ネットワークは、二次ユーザによる資源の使用を監視することができる。割当資源が使い果たされそうなとき、ＤＳＣ９１０／ＤＰＣ９０２は、資源の一時的リースが間もなく失効することを二次ユーザネットワークに知らせ、さらなる資源を入札し、購入する機会を二次ネットワークに与えることができる。
二次ネットワークがさらなる資源を得ることができない、または得ることを拒否する場合、一次ネットワークは、１）優先順位付けなでの強制待機方法や、２）優先順位付け方法などの様々な方法を使い、二次ユーザを一次ネットワークから切断し、または強制待機させることができる。
優先順位付けなしでの強制待機方法では、資源のリースが失効した場合、二次ユーザはもはやスペクトル資源を使用できない場合がある。一次ネットワークは、二次ユーザ無線装置１０１に対し、無線装置１０１のネットワーク内の他の無線アクセスシステムにハンドオーバするか、またはその使用を終了するよう指示することができる。
優先順位付けでの強制待機方法では、一次ネットワークのＤＳＣ９１０／ＤＰＣ９０２が、影響を受けるサイトに関して二次ネットワークのＤＳＣ９１０と資源を調整することができる。二次ネットワークは、影響を受ける領域について、二次ユーザの無線ネットワークを別のネットワーク、基地局、無線アクセスチャネル、またはシステムにハンドオーバしようと試みることができる。一次ネットワークは、未使用の割当資源について二次ネットワークにクレジットを与えることができる。
資源の割当てが領域方法に基づいて行われる場合、一次ネットワークは、二次ユーザによる資源の使用を監視することができる。割当資源が絶えそうであり、所定の終了水準の近くにある場合、一次ホストネットワークのＤＳＣ９１０／ＤＰＣ９０２は、差し迫った資源の限界を二次ホームネットワークに知らせることができる。一次ネットワークは、さらなる資源に再入札する機会を二次ネットワークに与えることができる。
二次ネットワークがさらなる資源を得ることができない、または得ることを拒否する場合、一次ネットワークは、１）優先順位付けなしでの強制待機方法や、２）優先順位付け方法などの様々な方法を使い、二次ユーザを一次ネットワークから切断し、または強制待機させることができる。
優先順位付けなしでの強制待機方法では、割当資源のリース期間が満了した場合、二次ユーザはもはや一次ネットワークのスペクトル資源にアクセスできない場合がある。一次ネットワークは、ホストネットワークまたは別のネットワークとすることができる、自らのネットワーク内の別の無線アクセスシステムに二次ユーザをハンドオーバするか、または一次ネットワークの資源に対する二次ユーザのアクセスを断つことができる。
優先順位付けでの強制待機方法では、一次ネットワークのＤＳＣ９１０およびＤＰＣ９０２、ならびに二次ネットワークのＤＳＣ９１０が、影響を受けるサイトと資源を調整し、割当資源のリースが満了する前に強制待機プロセスを行うことができる。二次ネットワークは、影響を受ける領域について、二次ユーザの無線ネットワークを別のネットワーク、基地局、無線アクセスチャネル、またはシステムにハンドオーバしようと試みることができる。一次ネットワークは、未使用の割当資源について二次ネットワークにクレジットを与えることができる。
オフロード中の二次ユーザのハンドオーバ
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、無線装置１０１、ＤＳＡ通信システム、および／またはネットワークプロバイダ間の通信セッション中の中断を防ぎ、またはかかる通信セッションを維持するためにハンドオーバ方法を使用することができる。例えば、通信セッションには、無線装置１０１がネットワークと接続を確立することが含まれ得る。ハンドオーバは、１つの通信セッション期間中に無線装置１０１の接続がホームネットワークからホストネットワークに、および再びホームネットワークに移行するとき行われ得る。ネットワークが生成するＳＩＢ／ＭＩＢは、通信セッションをハンドオーバするために使用できるセルおよびネットワークのリストを含むことができる。
ＤＳＡ通信システムの外側において、モバイルアシステッドハンドオーバは、より優れたサーバが利用可能であることを無線装置１０１がサービス提供ネットワークに知らせること、および現在のサーバからより優れたサーバに接続を変更することを含み得る。そのようなモバイルアシステッドハンドオーバは、無線装置がホストネットワーク上でローミングしているときに行うことができる。しかし、ローミング目的の最良のサーバは、容量を解放するのに最適なセルではない場合があるので、ＤＳＡ通信システムは、かかるモバイルアシステッドハンドオーバを許可することはできない。ＤＳＡ通信システムとの通信セッションは、回線交換またはパケット交換サービスを伴うことができる。
図３１は、通信セッションのハンドオーバを行うことができる、一実施形態によるネットワークのネットワークコンポーネント図を示す。通信セッションのハンドオーバを実施するには、ホストネットワークおよびホームネットワーク（例えばネットワークＡおよびネットワークＢ）のコンポーネント間に何らかの接続が存在し得る。例えば、ホストネットワークおよびホームネットワークのＰＧＷ９０８が接続され得る。ホストネットワークおよびホームネットワークのＰＧＷ９０８は、インターネットまたはプライベートデータネットワークを介して通信することができる。ホストのＰＧＷ９０８は、ホームネットワークのＳＧＷ９２２にも接続することができる。無線装置がホストネットワークからホームネットワークに移行することを要求される場合に、レガシシステムへのハンドオーバを可能にし、強制待機プロセスを引き起こすために、ホストネットワークおよびホームネットワークのＡＮＤＳＦ９１８も接続することができる。
アクセスネットワーク発見および選択機能（ＡＮＤＳＦ）を使用して、無線装置内に記憶されるシステム間モビリティポリシーおよびアクセスネットワーク発見情報を管理し、無線装置はＡＮＤＳＦからのかかる情報の提供をサポートする。ＡＮＤＳＦは、３ＧＰＰ ＴＳ ２４．３０２［３ＡＡ］内に規定されるように、ＡＮＤＳＦから無線装置への情報の提供を開始することができる。
図３２は、メディア非依存ハンドオーバのための一実施形態による方法のネットワーク図を示す。ＡＮＤＳＦは、ＤＳＡプロセスを通して、ギャップハンドオーバまたはノンギャップハンドオーバをするように指示するＳＭＳ／ＷＡＰメッセージを無線装置１０１に送ることによりハンドオーバを開始することができる。ハンドオーバプロセスは、様々な状況下で、および様々な理由により開始することができる。例えば、ネットワークは、ホストネットワークとホームネットワークとの間の契約規定に基づいて、ホストネットワークにおける資源の水準および資源が所定の閾値に達したかどうかに基づいて、消耗したホームネットワークによってリースされる資源に基づいて、または強制待機プロセスが開始されるかどうかに基づいてハンドオーバプロセスを行うことができる。
ホスト資源をもはや使用できない場合、または強制待機プロセスが開始される場合、ＤＳＡ通信システムは、追加のコンポーネントまたはスキームを使用して通信セッションをハンドオーバすることができる。そのようなシナリオでは、ホストネットワークのｅＮｏｄｅＢが、ＱＣＩおよびＡＲＰの指示に基づいて強制待機プロセスを行うことができる。ｅＮｏｄｅＢ ９１６による強制待機は、やり取りしているネットワーク間のＸ２リンクを使用することにより、現在の通信セッションをホストｅＮｏｄｅＢ ９１６ｂから別のｅＮｏｄｅＢにハンドオーバするものであり得る。このプロセスは、ＡＮＤＳＦとともにＤＳＭＰＴＡプロセスを用いることによっても達成することができる。
ハンドオーバプロセスを開始し、実施するために、ホストネットワークは特定のコマンドを生成し、無線装置１０１に送ることができる。例えば、３つの異なる種類のハンドオーバには、１）周波数間、２）周波数内、および３）ＩＲＡＴが含まれる。
周波数間ハンドオーバでは、無線装置１０１に現在サービス提供しているネットワーク（すなわち現在のネットワーク）が、現在のネットワークから別のネットワークへの無線装置１０１のハンドオーバを開始することができる。周波数内ハンドオーバでは、現在のネットワークが、機能をオフロードするために、あるネットワーク内のあるセルから、同じネットワーク内の別のセルへの無線装置１０１のハンドオーバを開始することができる。ＩＲＡＴハンドオーバでは、現在のネットワークが、別のＲＡＴへの無線装置１０１のハンドオーバを開始することができる。
周波数間ハンドオーバは、現在のネットワークが、別のネットワークの資源を使用し始めるための指示を二次ユーザ無線装置１０１に送るとき開始することができる。例えば、ファイルを大量にアップロード／ダウンロードするためにホストネットワークを使用するよう、ホームネットワーク上の無線装置１０１に指示することができる。
周波数間ハンドオーバは、適当なポリシー決定に基づき、二次ユーザをホストネットワークからオフロードするために使用することができる。周波数間ハンドオーバは、無線装置１０１がもはや二次ユーザとしてホストネットワークのサービスを使用する必要がなく、したがってそのホームネットワークに送り返すことができる場合にさらに使用することができる。
周波数間ハンドオーバは、無線装置１０１がＤＳＡ通信システムのクラスタまたはセル領域を去り、その通信セッションを続ける必要がある場合にさらに使用することができる。そのようなシナリオでは、無線装置１０１を別のネットワーク／クラスタに移すか、またはホームネットワークに送り返すことができる。周波数間ハンドオーバは、一部の一次ユーザが二次ユーザとして別のネットワークのサービスを使えるようにすることにより、ネットワーク容量の制約を取り除くためにさらに使用することができる。
周波数内ハンドオーバは、あるセルから別のセルにトラフィックを落とすことにより、セルの輻輳を軽減するために現在のネットワーク内で使用することができる。容量の問題の解決を妨げる場合があるピンポン現象を避けるために、周波数内ハンドオーバコマンドは、無線装置１０１が、既定の期間にわたり、ＰＬＭＮ／ＰＲＬリスト上に現れる近隣セル／セクタを使用することを禁じることができる。
ＩＲＡＴハンドオーバは、無線装置１０１を別のＲＡＴに転送するために使用することができる。あるＩＲＡＴから別のＩＲＡＴへのハンドオーバ中、無線アクセス技術および動作周波数の両方を変えることができる。この種のハンドオーバは、ＤＳＡ通信システムが使用可能であり、無線装置１０１が特定のチャネル上で最初に活性状態にある場合に使用することができる。現在のネットワークは、ＩＲＡＴハンドオーバプロセスにより、別のＲＡＴに変更するよう無線装置１０１に指示することができる。一実施形態では、ハンドオーバコマンドを現在のネットワークから開始することができ、あるいは、ハンドオーバコマンドは別のネットワークまたはエンティティから開始してもよい。したがって、無線装置１０１の通信セッションがハンドオーバプロセス中に断たれる場合、無線装置１０１は、ターゲットＲＡＴと通信セッションを再確立できる場合があり、前のネットワークには戻らない。
非限定的な一実施形態では、周波数間ハンドオーバおよび／または周波数内ハンドオーバ中にセッションを断つことができる。この実施形態では、装置は前のネットワークに戻ることにより、接続を再確立することができる。
図３３は、ＤＳＡプロセスの一部としてネットワークハンドオーバを開始するのに必要な、一実施形態によるシステムのネットワークコンポーネント図を示す。ハンドオーバプロセスは、入札前にまたは入札プロセス中に定められるＤＳＣ９１０の規則セットに基づき、ＤＳＣ９１０によって開始され得る。ＡＮＤＳＦ９１８を使用することで、周波数内ハンドオーバ、周波数間ハンドオーバ、およびＩＲＡＴハンドオーバのいずれも行うことを可能にでき、最大限の柔軟性を可能にする。
ホストネットワークからの二次ユーザの強制待機
ＤＰＣ９０２は、ホストネットワークの一次ユーザが使用するための、十分な水準の資源を入手できることを確実にするために、ホストネットワークの資源を継続的に監視することができる。ホストネットワークにおける使用可能資源の容量が予め定めた閾値に達すると、ホストネットワークは、二次ユーザの強制待機プロセスを開始するよう無線装置１０１に指示することができる。強制待機プロセスはホストネットワークで資源を空けるために開始されてもよい。
ネットワークの一次ユーザまたは加入者に資源を提供しなければならない場合、ＤＳＡは、二次ユーザの強制待機を開始してさらに資源を空けることができる。ＤＳＡの構成に応じて、強制待機プロセスは様々なまたは組み合わせられた方法を含むことができる。しかし、強制待機ポリシーの共有性（ｃｏｍｍｏｎａｌｉｔｙ）は、無線装置１０１の種類および装置に関連する任意の専用フラグ、活性トラフィックおよびアイドルトラフィックを転送するためのポリシー決定、トラフィックを低下させる人物およびその順序に関するポリシー決定、ならびにＯＴＡによりまたはクライアントアプリケーションを活性化することにより再設定することを用いて行われる。
一実施形態では、強制待機プロセスを開始するとき、（図１〜図８に関して上記で詳しく説明した）段階的優先アクセス（ＴＰＡ）規則を使用するようにＤＳＡ通信システムを構成することができる。例えば、強制待機プロセスは、資源の水準がユーザ定義とすることができる所定の閾値水準に達するときに開始することができる。閾値検出プロセスは、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワーク資源のトラフィックを監視すること、ならびにＱｏＳをトリガし、または資源を空けるために二次ユーザを切断することを必要とし得る、所定の閾値水準に達しているかどうかを判定することを含むことができる。
ＲＡＮおよびコアネットワーク資源の閾値水準は、二次ユーザが引き起こし得るトラフィック使用量に基づいて決めることができる。例えば、ＲＡＮ資源の８５％超が使用される場合、強制待機プロセスを実施して、二次ユーザのスループットを減らし、またはホストネットワークから二次ユーザを切断し、またはその両方を行うことができる。強制待機プロセスを開始することにより、ホストネットワークは、使用可能なＲＡＮおよびコアネットワーク資源量が常に１５％を上回ったままであることを保証する。
一実施形態では、各ホストネットワークが常に一定量の資源が空いた状態を保てるようにするＤＳＡの強制待機プロセスは、事前対応的であり、実際の事故と無関係であり得る。自然災害などの事故が起きた場合、ＤＳＡ通信システムは、第一応答者に空いた資源を提供するための容量を有し、さらに資源が必要な場合はＴＰＡプロセスを使用することができる。
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムは、強制待機プロセス中にトラフィックを監視し、ユーザが定めた間隔でＲＡＮ資源を二次使用向けに解放し始めることができる。
一実施形態では、各ホストネットワークは、強制待機プロセスを開始するかどうかを決定する際、特定の強制待機ポリシーおよび資源基準を使用することができる。これらのポリシーおよび資源基準には、スペクトルの可用性（別個または共存）、容量／帯域幅の可用性（ＲＦおよびコア）、オーバーヘッド基準（使用可能な総容量対、使用済容量の割合）、強制待機基準（再選択、ハンドオーバ−システム内およびシステム間）終了）、処理（特定のサービス／アプリケーションをどのように処理／ルートするか）、禁止された処理（どのサービス／アプリケーションの使用が禁止されているか）、レーティング（どのようにサービスを見積もるのか、すなわちオフピーク使用に対するあり得る特別割引）、地理的境界（包含するための区画またはセルの規定）、時間（含める時間および日付の規定）、持続時間（時間および地理的境界に基づく追加的割当の規定）、ユーザ機器の種類が含まれ得る。
強制待機プロセスは、異なる資源割当方法について異なるように実施することができる。一実施形態では、仮想ベストエフォート（純粋なローミング）割当方法のための強制待機プロセスは、（ＥＰＣ）内に定められるＰＣＲＦ９０５のポリシー規則によって管理することができる。Ｘ２リンクを使用することにより、容量負荷に基づいてトラフィック低減動作を開始するようにｅＮｏｄｅＢを構成することもできる。そのようなシナリオでは、ｅＮｏｄｅＢは、隣接するセルサイトにトラフィックをハンドオフすることによりホストネットワークが二次ユーザを落とすことを可能にし得る。一実施形態では、ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥを含む１つまたは複数のエンティティに指示を送ることができる。別の実施形態では、ｅＮｏｄｅＢがプロセスを開始することができる。
さらに、ＤＳＡの強制待機プロセスは、合意されたポリシーベースの規則セットに従ってＤＳＣによって統治されまたは設けられ、強制待機プロセス中のユーザエクスペリエンスを確実に保つために、セッションの継続性を保証し、またはＵＥを別のアクセス方法に再割当てすることを保証するよう意図される１つまたは複数の事項も含むことができる。
一実施形態では、仮想ベストエフォートの（ＤＳＭＰＴＡ）強制待機プロセスは、アクセスおよびＥＰＣの一部である典型的な規則セットをはるかに超える場合がある。トラフィックが予め定めた閾値に達すると、ＤＳＡ通信システムは、１つのプロセスまたはプロセスの組合せを開始してＤＳＭＰＴＡ強制待機プロセスを実施することができる。ＰＣＲＦ９０５は、二次ユーザ無線装置１０１のためにＱＣＩ／ＡＲＱの値を動的に調節することができる。この調節は、帯域幅を制限すること、またはベストエフォート方式もしくは低優先順位方式上に使用を委ねるものとすることができる。容量制約に直面しているセルは禁止セルリスト上に置くことができ、それによりさらなる二次ユーザがそのセルにアクセスすることはできない。禁止セルリストの更新は、無線装置１０１に送られるブロードキャストメッセージを再提供することにより、無線装置１０１に伝達することができる。ブロードキャストメッセージは、禁止セルおよび使用可能な近隣セルに関する情報によって更新することができる。
無線装置１０１が禁止セルおよび使用可能な近隣セルに関するブロードキャストメッセージを受け取り、読み取ることを確実にするために、ＤＳＡ通信システムは、ＷＡＰ／ＳＭＳメッセージを構成済みの無線装置１０１に送り、無線装置１０１に再選択を強いることができる。無線装置１０１は、再選択プロセスに入るとき、ブロードキャストメッセージを読み取らなければならない。
一実施形態では、特定のセルサイトの使用をローミング無線装置１０１に限定するために、クローズサービスグループを開始することができる。容量の問題に関連し得るＣＳＧとＴＡＩとの組合せは、二次ユーザ無線装置１０１がネットワークにアクセスするのを制限することができる。例えば、ＣＳＧおよびＴＡＩは、通話者を断つことができ、品質を落とすことができ、ネットワークを拡張することができ、または容量の問題に対処するための他の事項を提供することができる。
一実施形態では、強制待機セッションの間、ＡＮＤＳＦ９１８は、二次ユーザを別のネットワークにハンドオーバすること、または二次ユーザのホームネットワークにハンドオーバして戻すことを助けることができる。ＡＤＤＳＦ９１８は、別のネットワークとの接続が使用可能な場合、ネットワークハンドオーバを開始することができる。無線装置１０１は、別のネットワークまたは別のアクセスネットワーク（ＲＡＴ／ＩＲＡＴ）にハンドオーバすることができる。
一実施形態では、資源割当ての仮想二次ユーザ方法を使用するＤＳＡにおける強制待機プロセスは、ＥＰＣおよびＤＰＣ９０２内に定められるＰＣＲＦ９０５のポリシー規則によって管理することができる。二次ユーザに適用される一次ホストネットワークのＰＣＲＦ９０５のポリシー規則は、ＤＰＣ９０２によって実施されるポリシー規則に優先することができる。ただし、一次ホストネットワークのＰＣＲＦ９０５のポリシー規則は、一次ホストネットワークの運用要件によって定められる条件に基づき、動的に変更しまたは修正することができる。さらに、ＤＳＡ通信システムにおける強制待機プロセスは、追加の事項を伴うことができる。これらの追加事項の実施は、合意されたポリシーおよび規則セットに基づき、一次ホストネットワークのＤＳＣ９１０によって制御し、統治することができる。ＤＳＣ９１０のポリシーおよび規則は、強制待機プロセス中の通信セッションの継続性および良好なユーザエクスペリエンスを保証することを目的とする。
アクセスおよびＥＰＣ内の既存のポリシーおよび規則セットが強制待機プロセスに適用できない場合、二次ユーザ向けのＤＳＭＰＴＡ強制待機プロセスを実施することができる。例えば、一次ホストネットワークのトラフィックが所定の閾値水準に達すると、ホストＤＳＣ９１０は、Ｘ２リンクを使用し、二次ユーザ無線装置１０１のＱＣＩ／ＡＲＱ規則セットに基づき、二次ユーザをホストネットワーク内の隣接するセルサイトにハンドオーバするようホストｅＮｏｄｅＢに指示することができる。あるいは、ＤＳＣ９１０は、ホストネットワークおよびホームネットワークが完全移動性に備えて接続される場合、Ｘ２リンクを使用して二次ユーザをホームネットワークにハンドオーバするよう、ホストｅＮｏｄｅＢに指示することができる。
ホストＤＳＣ９１０から受け取った指示に基づき、ホストＰＣＲＦ９０５は、二次ユーザ無線装置１０１のためにＱＣＩ／ＡＲＱの値を動的に調節することができる。例えば、ホストＰＣＲＦ９０５は、帯域幅を制限し、資源割当方法を仮想ベストエフォートに変更し、または優先順位方式を低優先順位に変更することができる。
ＤＳＣ９１０は、禁止セルのリストを更新しまたは生成し、所定のトラフィック容量閾値を上回るトラフィック容量に現在直面しているセルを含めるようホストネットワークに指示することができる。ＤＳＣ９１０は、最新の禁止セルリストを使って二次ユーザ無線装置１０１を再設定するためのメッセージをブロードキャストするよう、ホストネットワークにさらに指示することができる。このブロードキャストメッセージは、制約されたセルまたはセル群に隣接する隣のセルの円環または複数の円環に関する情報をさらに含むことができる。このブロードキャストメッセージは、ハンドオーバプロセスまたはネットワークの再選択を行うために二次ユーザ無線装置１０１が使用するための、変更され有効なＰＬＭＮ−ｉｄ、変えられたセルのＴＡＩ、および変えられた近隣リストを含むことができる。二次ユーザ無線装置１０１が再設定ブロードキャストメッセージを確認することを確実にするために、ホストネットワークは、ＷＡＰ／ＳＭＳメッセージを構成済みの無線装置１０１に送り、無線装置１０１にネットワークの再選択を行うよう強いることができる。
ホストＤＳＣ９１０は、特定のセルサイトの使用をローミング二次ユーザ無線装置１０１に限定するために、クローズサービスグループ（ＣＧＳ）を開始するようホストネットワークにさらに指示することができる。ネットワーク容量に関連するＣＧＳとＴＡＩとの組合せは、ホストネットワークに対するローミング二次ユーザ無線装置１０１のアクセスを制限することができる。ＣＧＳとＴＡＩとの組合せによって実現するアクセス制限は、ホストネットワークを、指定された一次ユーザだけがアクセスできるようにし得る。
一次ホストネットワークと別のネットワーク（例えば二次ホームネットワーク）との間に接続が存在する場合、ホストＤＳＣ９１０は、接続されている別のネットワークまたはアクセスネットワーク（ＲＡＴ／ＩＲＡＴ）への二次ユーザ無線装置１０１のネットワークハンドオーバを開始するよう、ホストＡＮＤＳＦ９１８に指示することができる。
ｅＮｏｄｅＢが資源の割当ておよびアクセスについてｘ分岐する場合の容量過負荷を減らすために、ホストＯＭＣ９１２（または容量を管理するように構成される他のポリシーベース制御機構）は、二次ユーザ無線装置１０１がアクセス可能な資源を放棄するようｅＮｏｄｅＢに指示することができる。したがって、二次使用向けに指定され、影響を受ける領域のｅＮｏｄｅＢに関連する資源を減らすことができる。ｅＮｏｄｅＢの使用可能資源を減らすことにより、資源を有する隣接セルへのハンドオーバまたは資源を有する隣接セルの再選択を強いることができる。
二次ユーザ無線装置１０１がローミングでき、十分な資源を得ることができる他のネットワークに二次ユーザ無線装置１０１をハンドオーバさせる、ホストネットワークによって開始されるハンドオーバにより、ｅＮｏｄｅＢ資源の再割当てのバランスを取ることができる。例えば、ハンドオーバは、周波数間ＲＡＴまたはＩＲＡＴハンドオーバとすることができる。
強制待機プロセスの一部として、ホストＰＧＷ９０８を使用することもできる。ホストＨＳＳ９０４およびＰＣＲＦ９０５のポリシーおよび規則に基づき、二次ユーザ無線装置１０１のＳＧを適切なホストＰＧＷ９０８に接続することができる。ホストＤＳＣ９１０は、ホストＰＧＷ９０８と無線装置１０１のＳＧとの間の接続の帯域幅を制御することができる。強制待機プロセスの間、ホストＤＳＣ９１０は、ＰＧＷ９０８と、ホストネットワークの外に出される二次ユーザ無線装置１０１のＳＧとの間の帯域幅を減らすようホストネットワークを始動することができる。ＤＳＣ９１０がＰＧＷ９０８とＳＧとの間の帯域幅を減らすことができるこのプロセスは、所定のポリシーおよび規則によって統治することができる。ホストＤＳＣ９１０は、激しいトラフィックによって過負荷になり得るホストネットワークのセルを監視し続け、トラフィックを減らすためにホストＰＧＷ９０８−装置ＳＧ間の接続のさらなる帯域幅の削減を評価することができる。
ＤＳＭＰＴ強制待機プロセスの一部としてＤＳＣ９１０によって開始される全てのプロセスが必要とは限らず、これらのプロセスの実装形態およびこれらのプロセスを行うことができる順序は、ホストネットワークとホームネットワークとの間の合意によって決まり得る。
一実施形態では、資源割当てのスペクトル割当方法を使用して、ＤＳＡ通信システム内で強制待機プロセスを実施することができる。スペクトル割当方法には、資源を割り当てるためのライセンス領域方法および局部領域方法が含まれ得る。
一実施形態では、ライセンス領域方法を用いたＤＳＡの強制待機プロセスは、二次ホームネットワーク（すなわち被リース側）から、一次ホストネットワーク（すなわちリース側）にスペクトル資源を再割当てすることを含み得る。ライセンス領域方法を使用するホストネットワークは、強制待機プロセスを開始して、存在する全ての二次ユーザ無線装置１０１をリース側のスペクトルから別のネットワークにハンドオーバすることができ、またはホームネットワークにハンドオーバして戻すことができる。再割当ての時間枠は、リース側と被リース側の合意によって定められる規則セットに基づいて予め決められる。規則セット内に定められる時間枠にもよるが、全ての二次ユーザを時間内にホストネットワークの外に移せるとは限らず、その結果、一部の二次ユーザが切断される場合がある。
リース側と被リース側との間で事前交渉された合意に基づき、ホストネットワークは、強制待機プロセスをライセンス領域の一部に、またはライセンス領域の全域に適用できるかどうかを判定することができる。容量の解放に関与する地理的領域に基づき、全ライセンス領域の全てのセルにスペクトルの再割当てが必要ではない場合がある。したがって、ライセンス領域の二次ライセンス領域内で強制待機プロセスを実施することができる。
全ライセンス領域の強制待機プロセスを実施する際、ホストＤＳＣ９１０は、ホストネットワークがトラフィック容量の既定の閾値に達したことをＤＰＣ９０２に知らせることができる。ＤＰＣ９０２は、そのメッセージをホームＤＳＣ９１０に伝達することができる。ホームＤＳＣ９１０は、ホームｅＮｏｄｅＢが使用可能なホスト資源を段階的に減らし、二次ユーザのトラフィックを非リーススペクトルにハンドオーバすることができる。ｅＮｏｄｅＢにとって使用可能な資源を減らすステップは、予め定めた時間間隔に基づいて行うことができる。トラフィックが時宜を得た方法で移されない場合、ホームＤＰＣ９０２は、二次ユーザをホストネットワークから別の適切なチャネルに移すためのネットワークハンドオーバを開始することができる。資源が空けられると、ホームｅＮｏｄｅＢは、そのチャネルを自らの使用可能チャネルリストから除去することができる。
（全ライセンス領域とは対照的に）二次ライセンス領域の強制待機プロセスを実施する際、全ライセンス領域の代わりに規定のセルまたはＴＡＩを使用できることを除き、上記のプロセスを実施することができる。
容量制約がホストネットワークによって解決されると、スペクトルをホームネットワークに再割当てすることができる。資源を再割当てするために、ホストＤＳＣ９１０は、ホームネットワークによる使用のためにスペクトル資源が再び入手可能であることをＤＰＣ９０２に知らせることができる。ホームＤＰＣ９０２は、資源が再び入手可能であることをホームＤＳＣ９１０に知らせることができる。資源は、所定のポリシーおよび規則セットに基づいてホームネットワークに再割当てすることができる。
アクセスおよびＥＰＣ内の規則およびポリシーによって統治されない強制待機プロセスでは、ホストがＤＳＭＰＴＡ強制待機プロセスを開始することができる。規則セットに基づいてもよい。
一実施形態では、局部領域方法を用いたＤＳＡ通信システムの強制待機プロセスは、リース側および被リース側によって合意されたポリシーと規則セットに依存することができる。
資源割当ての局部領域方法を用いたＤＳＡの強制待機プロセスは、局部領域または二次局部領域内でホストスペクトルを使用する、存在する全ての二次無線装置１０１をホームネットワークにハンドオーバして戻し、または別のネットワークにハンドオーバすることを含み得る。ホストＤＳＣ９１０およびＤＰＣ９０２／ＤＳＣ９１０の規則セットは、領域の全域または一部から二次ユーザを移動すべきかどうか定めることができる。
強制待機プロセス中に資源を再割当てする時間枠は、リース側と被リース側によって合意されたポリシーおよび規則セットに基づいて予め決めることができる。合意内で定められたタイムラインが満たされない場合、強制待機プロセス中に全てのトラフィックを成功裏にホームネットワークまたは別のネットワークに移せるとは限らない。そのようなシナリオでは、所定の時間枠が終了し次第、一部の接続が断たれまたは失われ得る。
強制待機プロセスを開始すると、ホームｅＮｏｄｅＢに関連する被リース側のネットワーク資源を段階的に減らすことができる。ホームＯＭＣ９１２は、ｅＮｏｄｅＢによる資源の削減を開始することができる。ＤＰＣ９０２など、ホームネットワークの他のポリシーベースコンポーネントも、ｅＮｏｄｅＢによる資源の削減を開始することができる。ホームネットワークは、ホストネットワークスペクトルからホームネットワークスペクトルへの二次ユーザのハンドオーバを助けることができる。ホームネットワークにトラフィック量を処理する容量がない場合、またはハンドオーバが時宜を得た方法で行われない場合、ホームネットワークは、通信セッションを別のネットワークもしくはチャネルにハンドオーバし、または二次ユーザ無線装置１０１に再選択プロセスを実行するよう強いることができる。ｅＮｏｄｅＢがホストスペクトルから全ての二次ユーザをハンドオーバすると、ｅＮｏｄｅＢは、そのスペクトルチャネルを、二次ユーザがアクセス可能なチャネルの使用可能リストから除去することができる。
容量制約がホストネットワークによって解決されると、スペクトルをホームネットワークに再割当てすることができる。資源を再割当てするために、ホストＤＳＣ９１０は、ホームネットワークによる使用のためにスペクトル資源が再び入手可能であることをＤＰＣ９０２に知らせることができる。ホームＤＰＣ９０２は、資源が再び入手可能であることをホームＤＳＣ９１０に知らせることができる。資源は、所定のポリシーおよび規則セットに基づいてホームネットワークに再割当てすることができる。
図３４は、一次３４０４および二次２３０６に接続され、一次ＲＡＴおよび二次ＲＡＴを介して基地局１０２ａおよび１０２ｂと通信する要素３４０２と通信しているスマートフォン１０１ａ、ラップトップ１０１ｂ、および携帯電話１０１ｃを示す。基地局１０２ａは一次ネットワークに接続し、基地局１０２ｂは二次ネットワーク１０２ｂに接続する。図３４に示すような一実施形態において、ＤＳＡ通信システムは、無線装置１０１ａ〜１０１ｃがいくつかの無線アクセス技術（すなわち一次ＲＡＴおよび二次ＲＡＴ）に同時にアクセスすることを可能にし得る。例えば、ＤＳＡは、一次ネットワークの一次ＲＡＴを使用する無線装置１０１が、特定の種類のサービスについてのみ、二次ネットワーク上の二次ＲＡＴにアクセスすることを可能にし得る。例えば、無線装置１０１による一次ネットワークの使用が大量のまたはバースト性のトラフィックを引き起こす場合、ＤＳＡ通信システムは、その大量でバースト性のトラフィックを一次ネットワークがオフロードし、二次ネットワークに送ることを可能にし得る。例えば、一次要素および二次要素２３０６および３４０４は、ヘッダを使用し、一次無線ネットワークおよび二次無線ネットワークならびに基地局にトラフィックをルートするためのデータを提供することができる。ネットワークを切り替えるために、ＤＳＡを使用してスイッチングを行うことができる。別の実施形態では、要素３４０２、一次コンポーネント３４０４または二次コンポーネント３４０６を使ってスイッチングを行うことができる。さらに別の実施形態では、一次ＤＳＡネットワークもしくは二次ＤＳＡネットワークにより、またはネットワークの容量を見る別のエンティティにより、スイッチングが開始されてもよい。
図３５は、一実施形態による、ＤＳＡ通信システム内の仲裁プロセスのメッセージフローチャート３５００を示す。この実施形態では、簡単にするために１つの入札者（すなわちネットワーク１）を使用するが、複数の入札者がこのプロセスを使用してもよいと考えられる。ネットワーク１ ３５０１は、資源要求メッセージ３５０２をＤＰＣ９０２に送ることができる。ＤＰＣ９０２は、その要求メッセージを受け取り、要求側無線装置１０１の地理的基準に加え、ユーザ無線装置１０１の種類および機能を含み得る既定の基準に基づき、ネットワーク２およびネットワーク３の参加ＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂにクエリ３５０４、３５０６を送ることができる。地理的基準には、ユーザ無線装置１０１の地理的位置、地理的ポリゴン、またはライセンス領域が含まれ得る。地理的基準要求は、ホストネットワークが許容できるよりも大きいパラメータを含むことができる。ＤＰＣ９０２は、接触した各ＤＳＣ９１０ａ、９１０ｂから資源問合せ応答３５０８、３５０１０を受け取ることができる。
ＤＰＣ９０２は、要求された資源がＤＳＣ９１０ａにより入手可能であることをネットワーク１に知らせるために、資源可用性メッセージ３５１２を送ることができる。ネットワーク１ ３５０１は、資源可用性メッセージ３５１０を受け取り、それに応答して、ＤＳＣ９１０ａにおいて入手可能な資源を確保するための資源要求メッセージ３５１４をＤＰＣ９０２に送ることができる。ＤＰＣ９０２は、資源確保要求３５１６をＤＳＣ９１０ａに送ることができる。資源確保要求３５１６を受け取ると、ＤＳＣ９１０ａは、要求されたスペクトルを確保し、資源確保済メッセージ３５１８をＤＰＣ９０２に送り返すことができる。ＤＰＣ９０２は、資源入札メッセージ３５２０をネットワーク１から受け取り、（入札がＤＰＣ９０２のポリシーおよび規則に準拠する場合）入札を受諾し、入札受諾メッセージ３５２２をネットワーク１ ３５０１に送ることができる。入札者からの入札を受諾すると、ＤＰＣ９０２は、確保された資源をネットワーク１ ３５０１に割り当てるために、資源割当要求３５２４もＤＳＣ９１０ａに送ることができる。ＤＳＣ９１０ａは、資源割当要求３５２４を受け取り、ネットワーク１ ３５０１によって使用される資源を割り当て、資源割当済メッセージ３５２６をＤＰＣ９０２に送ることができる。ＤＰＣ９０２は、資源割当済メッセージ３５２８をネットワーク１ ３５０１に送ることにより、要求された資源が今では無線装置１０１の加入者ネットワーク１ ３５０１によって使用されるために割り当てられていることをネットワーク１ ３５０１に知らせることができる。資源は、ネットワーク１ ３５０１による使用のために入手可能とすることができる。資源が使われると、ＤＳＣ９１０ａは、資源消費済／解放済メッセージ３５３０をＤＰＣ９０２に送ることができる。ＤＰＣ９０２は、資源消費済／解放済メッセージ３５３０を受け取り、資源消費済／解放済メッセージ３５３２をネットワーク１ ３５０１に送ることができる。ネットワーク１ ３５０１は、使用したスペクトルの請求金額を支払うことができる。
図３６〜図４０は、ＤＳＡ通信システムを使用して資源を割り当て、その資源にアクセスするための一実施形態による方法のフローチャートを示す。図３６に示すように、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１にとって使用可能な総スペクトル資源と比べて、通話トラフィックを監視することができる（ブロック３６０２）。ＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１の資源の状況をＤＰＣ９０２に記録し、報告することができる。ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１から資源状況報告を受け取り（ブロック３７０２）、それを記憶することができる（ブロック３７０４）。その資源状況報告に基づき、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１の既存ユーザにサービスを提供するためにさらなる資源が必要であり得るかどうかを判定することができる（判定３６０６）。さらなる資源が必要でない場合（すなわち判定３６０６＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ａは、ブロック３６０２に戻ることにより、使用可能な資源対、帯域幅トラフィックを引き続き監視することができる。さらなる資源が必要な場合（すなわち判定３６０６＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ａは、追加資源要求をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３６０８）。
ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂも、ネットワーク２内の使用可能な資源対、帯域幅トラフィックを監視し（ブロック３６０２）、資源の状況をＤＰＣ９０２に報告することができる（ブロック３８０４）。ＤＰＣ９０２は、ＤＳＣ９１０ｂから資源状況報告を受け取り（ブロック３７０２）、受け取ったデータを記憶することができる（ブロック３７０４）。ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク２内に余剰資源量があるかどうかを判定することができる（判定３８０４）。ネットワーク２内に余剰資源量がない場合（すなわち判定３８０４＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ブロック３６０２に戻ることにより、使用可能な資源対、帯域幅トラフィックを引き続き監視することができる。余剰資源量がある場合（すなわち判定３８０４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、余剰資源または余剰資源の一部を二次使用に割り当て（ブロック３８０６）、二次ユーザによる使用のために資源を割り当てたことをＤＰＣ９０２に報告することができる（ブロック３８０８）。ＤＰＣ９０２は、ＤＳＣ９１０ｂから資源割当報告を受け取り（ブロック３７０２）、受け取ったデータを記憶することができる（ブロック３７０４）。
ＤＰＣ９０２は、多くの異なるネットワークから資源状況報告を受け取ることができる。しかし、この実施形態では説明を簡単にするために、２つのネットワークとのＤＰＣ９０２の対話だけを示す。ネットワークから受け取られる状況報告は、割当資源に対するアクセスおよび使用に関するネットワーク規則やポリシーなど、追加の情報をさらに含むことができる。例えば、ネットワーク２からの状況報告は、無線装置１０１が二次ユーザとしてネットワーク２上の割当資源に成功裏にアクセスできる前に満たされなければならない、ネットワーク２に関するシステム要件を含むことができる。
ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａから追加資源要求を受け取り（ブロック３７０６）、他のネットワークから受け取ったデータに基づき、ブロック３７０８で、ネットワーク１がさらなる資源を購入できる利用可能な最善のネットワークを選択する。この例では、ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１に資源を提供する最適なネットワークとしてネットワーク２を選択することができる。ＤＰＣ９０２がネットワーク２に資源の問合せを送り（ブロック３７１０）、ネットワーク２の割当余剰資源の可用性および量を求める。
ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂは、資源の問合せを受け取り（ブロック３８１０）、資源の可用性を判定することができる（ブロック３８１２）。ＤＳＣ９１０ｂは、資源問合せ応答をＤＰＣ９０２に送ることができる。資源問合せ応答は、二次ユーザが使用するのに使用可能な資源の量および質に関する情報を含むことができる。ＤＰＣ９０２は、資源問合せ応答を受け取ることができる（ブロック３７１２）。
図３７に示すように、ＤＰＣ９０２は、ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂから受け取るデータに基づいて資源を利用できるかどうかを判定することができる（ブロック３７１４）。データを入手できない場合（すなわち判定３７１４＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は、資源利用不能メッセージをネットワーク１に送ることができる（ブロック３７２２）。資源は、様々な理由からネットワークによる使用のために利用できない場合がある。例えば、資源は、ネットワークが確保する前に他の入札者に購入される場合がある。ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、資源利用不能メッセージを受け取り（ブロック３６１４）、利用可能な他のスペクトル資源を探し、またはネットワーク１上の資源を空けるためにユーザとの接続セッションを終了することができる（ブロック３６１８）。
データが入手可能な場合（すなわち判定３７１４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＰＣ９０２は、資源利用可能メッセージをＤＳＣ９１０ａに送って、ネットワーク２において二次使用に使える資源の質および量についてネットワーク１に知らせることができる（ブロック３７１６）。ＤＳＣ９１０ａは、資源利用可能メッセージを受け取り、ネットワーク１の加入者が使用するためのネットワーク２の割当資源を確保するために資源要求メッセージを送ることができる（ブロック３６１２）。資源要求メッセージは、ネットワーク１がこのトランザクションで必要とし得る資源量などのデータを含むことができる。
ＤＰＣ９０２は、資源要求メッセージを受け取り（ブロック３７１８）、ネットワーク２に資源確保要求メッセージを送ることができる（ブロック３７２０）。ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク２において資源確保要求を受け取り（ブロック３８１６）、ネットワーク１の加入者が使用するための、要求された割当資源量を確保することができる（ブロック３８１８）。ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂは、要求された割当資源量がネットワーク１による使用のために確保されていることを、資源確保済メッセージを送ることによって確認することができる（ブロック３８２０）。ＤＰＣ９０２は、資源確保済メッセージをネットワーク２から受け取り、図３８に示す入札プロセスに備えることができる。
図３８に示すように、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク２の確保済資源へのアクセスを交渉するために資源入札を送ることができる（ブロック３６２０）。ＤＰＣ９０２は、その資源入札を受け取り、処理することができる（ブロック３７２６）。判定ブロック３７２８で、ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１から受け取った入札を受諾できるかどうか判定することができる。ＤＰＣ９０２は、資源提供ネットワークが定める価格、割当方法やアクセス方法、他の方法などによる要件に加え、ＤＳＡ通信システムのポリシーおよび規則セットに基づいてネットワークプロバイダからの入札を評価することができる。入札を受諾する場合（すなわち判定３７２８＝「Ｙｅｓ」）、ＤＰＣ９０２は、入札受諾メッセージをネットワーク１に送ることができる（ブロック３７３０）。ＤＳＣ９１０ａは、ブロック３６２２で入札受諾メッセージを受け取り、資源アクセス指示を待つことができる。入札を受諾すると、ＤＰＣ９０２は、ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂに資源割当メッセージも送ることができる（ブロック３７３２）。ＤＳＣ９１０ｂは、資源割当メッセージを受け取り（ブロック３８２２）、ネットワーク１が使用するために確保済資源を割り当てることができる（ブロック３８２４）。ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク２の割当資源にネットワーク１がアクセスできるようにするために資源アクセスメッセージを送り（ブロック３８２６）、ネットワーク１の無線装置１０１との通信セッションを確立するように設定を行うことができる（ブロック３８２８）。
ＤＰＣ９０２は、資源アクセスメッセージをネットワーク１に中継することができる（ブロック３７３４）。ＤＳＣ９１０ａが、その資源アクセスメッセージを受け取ることができる（ブロック３６２４）。資源アクセスメッセージは、ネットワーク２上の資源にアクセスするために二次ユーザ無線装置１０１によって使用され得る、アクセスパラメータなどのデータを含むことができる。ＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１との通信セッションを有し、ネットワーク１がネットワーク２に移動するように指定した無線装置１０１にネットワーク２用のアクセスパラメータを送ることができる（ブロック３６２６）。指定された無線装置１０１は、ネットワーク２用のアクセスパラメータを受け取り（ブロック３９０２）、ネットワーク１の無線装置１０１と通信セッションを確立することができる（ステップ３９０４および３８３０）。ネットワーク２は、図４０に関して以下により詳しく説明する決済プロセスを開始することができる。
入札を拒否する場合（すなわち判定ブロック３７２８＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は、入札拒否メッセージをネットワーク１に送ることができる（図３９に示すブロック３７３６）。図３９に示すように、ＤＳＣ９１０ａは、入札拒否メッセージを受け取り（ブロック３７３６）、再入札するかどうか判定することができる（判定３６４０）。再入札しない場合（すなわち判定３６４０＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ａは、資源要求キャンセルメッセージを送ることができる（ブロック３６４４）。ＤＰＣ９０２が、その資源要求キャンセルメッセージを受け取り（ブロック３７４２）、資源解放メッセージをネットワーク２に送ることができる（ブロック３７４４）。ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂは、資源解放メッセージを受け取り（ブロック３８３２）、他のネットワークが使用するために確保済資源を解放し（ブロック３８３４）、図３６に示すブロック３８０８に戻ることにより資源割当状況をＤＰＣ９０２に報告し、図３６に関して上述したステップをたどることができる。
再入札の場合（すなわち判定３６４０＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ａは、同じ資源のために新たな入札を送ることができる（ブロック３６４２）。ＤＰＣ９０２が、その新たな入札を受け取り（ブロック３７３８）、新たな入札を受諾するかどうか判定することができる（判定３７４０）。新たな入札を再び拒否する場合（すなわち判定３７４０＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は、ブロック３７３６に戻ることで入札拒否メッセージを送ることができる。入札を受諾する場合（すなわち判定３７４０＝「Ｙｅｓ」）、ＤＰＣ９０２は、図３８に示すブロック３７３０に戻ることにより入札受諾メッセージを送り、図３８に関して上述したのと同じステップをたどることができる。
図４０は、ネットワーク２が、ネットワーク１の二次ユーザ無線装置１０１にアクセスを与えた後の決済プロセスを示す。ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク１による割当資源の使用に関する請求書および支払指図書をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３８３６）。ＤＰＣ９０２は、ネットワーク２からの請求書および支払指図書をネットワーク１に中継することができる（ブロック３７４６）。ＤＳＣ９１０ａは、請求書および支払指図書を受け取り（ブロック３６４４）、ネットワーク２に対して請求金額を支払うことができる（ステップ３６４８および３８４０）。
任意に選択的に、ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂは、使用パラメータおよび支払指図書をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３８３８）。ＤＰＣ９０２は、使用パラメータおよび支払指図書を受け取り（ブロック３７４８）、請求書を作成し（ブロック３７５０）、請求書をネットワーク２に送ることができる（ブロック３７５２）。ＤＳＣ９１０ａは、請求書および支払指図書を受け取り（ブロック３６４６）、ネットワーク２に対して請求金額を支払うことができる（ステップ３６４８および３８４０）。
図４１は、使用可能な資源を他の資源要求側ネットワークに割り当てるネットワークプロバイダのコンポーネント間のメッセージ通信のメッセージフローチャート４１００を示す。ネットワーク１ ３５０１におけるＤＳＣ９１０ａは、メッセージ３５０２から資源要求を送ることができる。ＤＰＣ９０２は、資源要求メッセージを受け取り、ネットワーク２に資源の問合せを送ることができる（メッセージ３５０４）。ネットワーク２において、ＤＳＣ９１０ｂが資源の問合せを受け取ることができる。ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク２内のＯＭＣ９１２に資源の問合せを送って、ネットワーク１のために資源を入手できるかどうかを判定することができる（メッセージ４１０６）。ＯＭＣ９１２は、ＤＳＣ９１０ｂから資源の問合せメッセージを受け取り、資源の問合せメッセージをアクセス資源４１０２に送ることができる（メッセージ４１０８）。ＯＭＣ９１２は、資源の問合せメッセージをコア資源４２０４にも送ることができる（メッセージ４１１０）。アクセス資源４１０２およびコア資源４２０４は、それぞれＯＭＣ９１２から資源の問合せメッセージを受け取り、ＯＭＣ９１２に資源応答を送る（メッセージ４１１２、４１１４）。アクセス資源４１０２からの資源応答は、メッセージパラメータを含むことができる。アクセス資源４１０２からの資源応答は、他のメッセージパラメータを含んでもよい。
ＯＭＣ９１２は、アクセス資源４１０２およびコア資源４１０４から資源応答を受け取り、ネットワーク２内の資源の可用性の状況を示す資源応答メッセージをＤＳＣ９１０ｂに送ることができる（メッセージ４１１６）。ＤＳＣ９１０ｂは、ＯＭＣ９１２から資源応答メッセージを受け取り、資源問合せ応答をＤＰＣ９０２に送ることができる（メッセージ３５０８）。ＤＰＣ９０２は、ＤＳＣ９１０ｂから資源問合せ応答を受け取り、要求された種類の資源をネットワーク２において入手できるかどうかを判定し、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａに資源入手可能メッセージを送ることができる（メッセージ３５１２）。ＤＳＣ９１０ａは、資源入手可能メッセージを受け取り、使用可能な資源をネットワーク２に要求するようにＤＰＣ９０２に指図するための資源要求メッセージを送ることができる（メッセージ３５１４）。ＤＰＣ９０２は、資源要求メッセージを受け取り、ネットワーク１による使用のためにネットワーク２内の使用可能な資源を確保することを要求する、資源確保要求メッセージをＤＳＣ９１０ｂに送ることができる（メッセージ３５１６）。ＤＳＣ９１０ｂは、資源確保要求メッセージを受け取り、ＯＭＣ９１２を介してアクセス資源４１０２に資源確保要求を送り（メッセージ４１１８）、コア資源４１０４に資源確保要求を送ることができる（メッセージ４１２０）。
アクセス資源４１０２は、ＯＭＣ９１２から資源確保要求を受け取り、使用可能な資源を確保し、ＯＭＣ９１２を介して資源確保済メッセージをＤＳＣ９１０ｂに送り返すことができる（メッセージ４１２２）。同様に、コア資源４１０４もＯＭＣ９１２から資源確保要求を受け取り、使用可能な資源を確保し、ＯＭＣ９１２を介して資源確保済メッセージをＤＳＣ９１０ｂに送り返すことができる（メッセージ４１２４）。ＤＳＣ９１０ｂは、アクセス資源４１０２およびコア資源４１０４から資源確保済メッセージを受け取り、要求された資源がネットワーク１による使用のために確保されたことをＤＰＣ９０２およびネットワーク１に知らせるために、資源確保済メッセージをＤＰＣ９０２に送ることができる（メッセージ３５１８）。ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａから資源入札メッセージを受け取ることができる（メッセージ３５２０）。ＤＰＣ９０２は、受け取った入札がネットワーク２の価格および契約要件を満たす場合、ＤＳＣ９１０ａに入札受諾メッセージを送ることができる（メッセージ３５２２）。入札を受諾する場合、ＤＰＣ９０２は、ＤＳＣ９１０ｂに資源割当要求を送ることができる（メッセージ３５２４）。ＤＳＣ９１０ｂは、アクセス資源４１０２への資源割当要求（メッセージ４１２６）、およびコア資源４１０４への資源割当要求（メッセージ４１２８）を受け取ることができる。ＤＳＣ９１０ｂは、資源割当メッセージに関するポリシーを、ＰＣＦＦに関して同じでも異なってもよいポリシーコントローラ９０５にさらに送ることができる（メッセージ４１３０）。ＤＳＣ９１０ｂは、ＡＡＡ／ＡｕＣ４１０６に割り当てられる資源の計測をさらに送ることができる（メッセージ４１３２）。
図４２〜図４４は、二次ユーザをそのホームネットワークに戻すことにより、またはホストネットワークとの通信セッションを終了することにより、二次ユーザを追い出すための一実施形態による方法のプロセスフローチャートを示す。ネットワーク１の無線装置１０１が、ＤＳＣ９１０ｂを介してネットワーク２との二次ユーザ通信セッションを確立することができる（ステップ３９０４、３８３０）。ネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク上のトラフィック対、使用可能な資源を継続的に監視し（ブロック３６０２）、ＤＰＣ９０２に報告を送ることができる（ブロック３６０４）。ＤＰＣ９０２は、資源状況報告をＤＳＣ９１０ｂから受け取ることができる。ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワークの使用可能な資源に基づき、ネットワーク量がネットワークの容量を上回るかどうかをさらに判定することができる（判定４４０４）。ネットワーク量がネットワークの容量を上回らない場合（すなわち判定４４０４＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ブロック３６０２に戻ることにより、ネットワークトラフィック対、使用可能な資源を引き続き監視することができる。ネットワーク量がネットワークの容量を上回る場合（すなわち判定４４０４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク上のユーザを識別し（ブロック４４０６）、そのユーザが二次ユーザかどうかを判定することができる（判定４４０８）。
ユーザが二次ユーザの場合（すなわち判定４４０８＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ｔ時点のセッション切断メッセージを送ることができ（ブロック４４１０）、ｔは、ネットワーク２が二次ユーザの通信セッションを終了するまでに残された時間である。図４３に示すように、ＤＰＣ９０２が、ｔ時点のセッション切断メッセージを受け取ることができる（ブロック４３０６）。任意選択的に、ｔ時点のセッション切断メッセージを送る代わりに、ＤＳＣ９１０ｂは、一次ユーザまたは他の重要なユーザにさらなる資源をすぐ提供するために、二次ユーザの通信セッションを終了することができる（ブロック４４１２）。二次ユーザをすぐ終了するか、終了前に警告を伝送するかに関する決定は、一次ネットワークプロバイダと二次ネットワークプロバイダとの間の契約条項、ならびにＤＳＡ通信システムのポリシーおよび規則セットに基づくことができる。
ユーザが二次ユーザでない場合（すなわち判定４４０８＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク上に他の任意の二次ユーザがいるかどうかを判定することができる（ステップ４４１４）。ネットワーク１にまだ接続している他の二次ユーザがいる場合（すなわち判定４４１４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ステップ４４１０、４４１２に戻ることにより、一次ユーザの前にそれらの者のセッションをまず送る切断しようとすることができる。一次ネットワーク上に他の二次ユーザがいない場合（すなわち判定４４１４＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、段階的優先アクセス規則に基づいて一次ユーザの通信セッションを維持しまたは断つことができる（ブロック４４１６）。例えば、プレミアム一次ユーザ（すなわちより高価な加入プランを有する者）を最後に断つことができる。あるいは、一実施形態（図示せず）では、一次ユーザの通信セッションを終了する代わりに、ＤＳＣ９１０ｂは、それらのユーザを二次ユーザとして他のネットワークにハンドオーバしようと試みることにより、ネットワーク１のボリュームを減らしながら通信セッションの接続を保つことができる。ＤＳＣ９１０ｂは、ブロック４４０４に戻ることにより、さらなる発呼者をオフロードする必要があるかどうかを判定するために、ネットワーク量対容量の監視に戻ることができる。
図４３に示すように、ＤＰＣ９０２は、ｔ時点のセッション切断メッセージをＤＳＣ９１０ａに中継することができる（ブロック４３０６）。ＤＳＣ９１０ａは、ｔ時点のセッション切断メッセージを受け取り（ブロック４２０６）、ｔからカウントダウンするためにタイマを設定し（ブロック４２０８）、ネットワーク１の使用可能な資源を監視して（ブロック４２１０）、ネットワーク２からの二次ユーザ通信セッションを受け入れる資源がネットワーク１上にあるかどうかを判定することができる（判定４２１２）。ネットワーク１上に資源がない場合（すなわち判定４２１２＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ａは、図３６のブロック３７０６に戻り、図３６〜図４０に関して上述した資源割当ステップに従うことにより、ネットワークプロバイダの使用可能な資源を確保し購入するための資源要求をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３８０８）。
ネットワーク１上において資源が利用可能な場合（すなわち判定４２１２＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク２から切断されようとする二次ユーザに資源を割り当て（ブロック４２１２）、図４４に示すように無線装置１０１がネットワーク２から切断し、ネットワーク１に接続する指示をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック４３０８）。ＤＳＣ９１０ａは、二次ユーザ無線装置１０１に接続するようにネットワーク１のシステムを構成／準備することもできる（ブロック４２１８）。
図４４に示すように、ＤＰＣ９０２は、無線装置１０１がネットワーク２から切断し、ネットワーク１に接続する指示をネットワーク２のＤＳＣ９１０ｂに中継することができる（ブロック４３０８）。ＤＳＣ９１０ｂは、その指示を受け取り（ブロック４４１８）、現在ネットワーク２と通信セッションを有している二次ユーザ無線装置１０１にその指示を送ることができる（ブロック４４２０）。無線装置１０１は、ネットワーク２から切断してネットワーク１に接続する指示を受け取り（ブロック４２２０）、ネットワーク２との通信セッションを終了し（ブロック４２２２）、ネットワーク１と通信セッションを確立することができる（ステップ４２２４、４２２６）。
公衆安全ネットワーク：
一実施形態では、ＤＳＡ通信システムの一次ネットワークプロバイダが公衆安全ネットワーク（ｐｕｂｌｉｃ ｓａｆｅｔｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）であり得る。公衆安全ネットワークは、公衆安全スペクトルの保持者または所有者であり得る。公衆安全スペクトルは、一般に公衆安全当局が使用するために確保される。割り当てられる公衆安全帯域幅は、概して公衆安全当局が使用するよりも多くのスペクトルを一般に含む。災害などの公衆安全上の緊急事態中の使用を予期し、超過量のスペクトルを公衆安全用途に割り当てる。
一実施形態では、公衆安全スペクトルが使用可能であり、使用されていない場合、ＤＳＡ通信システムは、公衆安全ネットワークが他のネットワークにスペクトル資源をリースすることを可能にし得る。公衆安全当局が使用するためにネットワーク資源の全てが必要とされ得る公衆安全上の緊急事態の間、公衆安全ネットワークからトラフィックをオフロードして資源を空けることにより、ＤＳＡ通信システムは、ネットワークが自らの割当資源の全てを他のネットワークから取り戻すことを可能にし得る。
さらに、公衆安全ネットワークの割当スペクトルが、緊急事態中の公衆安全当局による大量の使用を処理するのに不十分だと判明した場合、ＤＳＡ通信システムは、公衆安全ネットワークがＤＳＡ通信システムに参加している他のネットワークから資源をリースし、または取ることを可能にすることができる。例えば、ＤＳＡ通信システムは、全ての参加ネットワークがその資源の一定割合（例えば１０％）を絶えず非割当てに保つことを要求することができる。公衆安全ネットワークは、参加ネットワークの非割当資源を使用して、緊急事態中の公衆安全通信のために自らの資源を増強することができる。ＤＳＡ通信システムは、公衆安全当局が使用するための資源を空けるために、一次ネットワークの一次ユーザおよび／または二次ユーザをさらにオフロードすることができる。
一実施形態では、公衆安全スペクトルへのアクセスは、図１〜図８に関して上述した段階的優先アクセス方法に基づくことができる。例えば、警察の通信指令係は常にスペクトルへのアクセスを有することができる。しかし、公衆安全資源の他の非政府ユーザのアクセスは、ユーザと公衆安全ネットワークプロバイダとの間の契約に応じて一定の期間または日付に限定することができる。
一実施形態では、公衆安全ネットワークまたは他のネットワークから非公衆安全ユーザをオフロードすることは、図１〜図８に関して上述した段階的優先アクセス方法を使用して行うことができる。例えば公衆安全ネットワークでは、公衆安全用途で資源が要求される場合、ＤＳＡ通信システムは、第１に非公衆安全二次ユーザをオフロードし、第２に非公衆安全一次ユーザをオフロードし、第３によりランクの低い公衆安全ユーザをオフロードすることなど、公衆安全ネットワークがユーザを優先順にオフロードすることを可能にし得る。別のネットワークのユーザをオフロードするために同様の段階的優先アクセス方法を使用することができ、そのネットワークの資源は公衆安全ネットワークによって使用され得る。
一実施形態では、緊急事態中、ＤＳＡ通信システムは、二次使用に割り当てられた公衆安全ネットワークのいかなる資源へのアクセスも制限することができる。例えば、ＤＳＡ通信システムが公衆安全上の緊急事態があると判定すると、ＤＳＡ通信システムは、緊急事態に関与する公衆安全ネットワークからの割当資源をもはや他のネットワークによる使用のための可用資源とみなさなくてもよい。
一実施形態では、参加ネットワークが自らの資源の１パーセントを公衆安全用途および災害対応目的で割り当てることを、ＤＳＡ通信システムのポリシーおよび規則セットが要求することができる。緊急事態の間、ＤＳＡ通信システムは、各非公衆安全ネットワークが公衆安全用途向けに割り当てることができるさらなる資源に公衆安全ネットワークがアクセスすることを可能にし得る。このシナリオでは、割当資源が使用中の場合、段階的優先アクセス方法を使用して割当資源からユーザをオフロードすることができる。適切に交渉されない限り、非公衆安全ネットワークの他の資源を公衆安全のために使用することはできない。
図４５〜図４９は、ＤＳＡ通信システムを使用して公衆安全ネットワークの資源を割り当て、その資源にアクセスするための一実施形態による方法のフローチャートを示す。図４５に示すように、ＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１内の資源対、帯域幅トラフィックを監視することができる（ブロック３６０２）。ＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１の資源の状況をＤＰＣ９０２に記録し、報告することができる。ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１から資源状況報告を受け取り（ブロック３７０２）、それを記憶することができる（ブロック３７０４）。その資源状況報告に基づき、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１の既存ユーザにサービスを提供するためにさらなる資源が必要であり得るかどうかを判定することができる（判定３６０６）。さらなる資源が必要でない場合（すなわち判定３６０６＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ａは、ブロック３６０２に戻ることにより、使用可能な資源対、帯域幅トラフィックを引き続き監視することができる。さらなる資源が必要な場合（すなわち判定３６０６＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ａは、追加資源要求をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３６０８）。
ブロック４５０２で、公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂは、公衆安全当局だけが使用するためのバックアップとして所定量の未使用スペクトル資源を確保しておくことができる。そうすることで、自然災害などの緊急時に資源が必要な場合、ネットワークから二次ユーザをオフロードすることでさらなる資源を解放するまで、資源を容易に公衆安全用途に充てることができることが保証され得る。公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂも、公衆安全ネットワーク内の使用可能な資源対、帯域幅トラフィックを監視し（ブロック３６０２）、資源の状況をＤＰＣ９０２に報告することができる（ブロック３８０４）。ＤＰＣ９０２は、ＤＳＣ９１０ｂから資源状況報告を受け取り（ブロック３７０２）、受け取ったデータを記憶することができる（ブロック３７０４）。ＤＳＣ９１０ｂは、公衆安全ネットワーク内に余剰資源量があるかどうかを判定することができる（判定３８０４）。公衆安全ネットワーク内に余剰資源量がない場合（すなわち判定３８０４＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ブロック３６０２に戻ることにより、使用可能な資源対帯域幅トラフィックを引き続き監視することができる。余剰資源量がある場合（すなわち判定３８０４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、余剰資源または余剰資源の一部を二次使用に割り当て（ブロック３８０６）、二次ユーザによる使用のために資源を割り当てたことをＤＰＣ９０２に報告することができる（ブロック３８０８）。ＤＰＣ９０２は、ＤＳＣ９１０ｂから資源割当報告を受け取り（ブロック３７０２）、受け取ったデータを記憶することができる（ブロック３７０４）。
ネットワークから受け取られる状況報告は、割当資源に対するアクセスおよび使用に関するネットワーク規則やポリシーなど、さらに情報を含むことができる。例えば、公衆安全ネットワークからの状況報告は、無線装置１０１が二次ユーザとして公衆安全ネットワーク上の割当資源に成功裏にアクセスできる前に満たされなければならない、公衆安全ネットワークに関するシステム要件を含むことができる。
ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａから追加資源要求を受け取り（ブロック３７０６）、他のネットワークから受け取ったデータに基づき、ネットワーク１がさらなる資源を購入できる利用可能な最善のネットワークを選択する（ブロック３７０８）。この例では、ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１に資源を提供する最適なネットワークとして公衆安全ネットワークを選択することができる。ブロック３７１０で、ＤＰＣ９０２が公衆安全ネットワークに資源の問合せを送り、公衆安全ネットワークの割当余剰資源の可用性および量を求めることができる。
公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂは、資源の問合せを受け取り（ブロック３８１０）、資源の可用性を判定することができる（ブロック３８１２）。ＤＳＣ９１０ｂは、資源問合せ応答をＤＰＣ９０２に送ることができる。資源問合せ応答は、二次ユーザが使用するのに使用可能な資源の量および質に関する情報を含むことができる。ＤＰＣ９０２は、資源問合せ応答を受け取ることができる（ブロック３７１２）。
図４６に示すように、ＤＰＣ９０２は、公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂから受け取るデータに基づいて資源を入手できるかどうかを判定することができる（ブロック３７１４）。データを入手できない場合（すなわち判定３７１４＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は、資源入手不能メッセージをネットワーク１に送ることができる（ブロック３７２２）。資源は、様々な理由からネットワークによる使用のために入手できない場合がある。例えば、資源は、要求側ネットワークが確保する前に他の入札者に売られる場合がある。ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、資源入手不能メッセージを受け取り（ブロック３６１４）、使用可能な他のスペクトル資源を探し、またはネットワーク１上の資源を空けるためにユーザとの接続セッションを終了することができる（ブロック３６１８）。
データが入手可能な場合（すなわち判定３７１４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＰＣ９０２は、資源利用可能メッセージをＤＳＣ９１０ａに送って、公衆安全ネットワークにおいて二次使用に使える資源の質および量についてネットワーク１に知らせることができる（ブロック３７１６）。ＤＳＣ９１０ａは、資源利用可能メッセージを受け取り、ネットワーク１の加入者が使用するための公衆安全ネットワークの割当資源を確保するために資源要求メッセージを送ることができる（ブロック３６１２）。資源要求メッセージは、ネットワーク１がこのトランザクションで必要とし得る資源量などのデータを含むことができる。ＤＰＣ９０２は、資源要求メッセージを受け取り（ブロック３７１８）、公衆安全ネットワークに資源確保要求メッセージを送ることができる（ブロック３７２０）。ＤＳＣ９１０ｂは、公衆安全ネットワークにおいて資源確保要求を受け取り（ブロック３８１６）、ネットワーク１の加入者が使用するための、要求された割当資源量を確保することができる（ブロック３８１８）。公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂは、要求された割当資源量がネットワーク１による使用のために確保されていることを、資源確保済メッセージを送ることによって確認することができる（ブロック３８２０）。ＤＰＣ９０２は、資源確保済メッセージを公衆安全ネットワークから受け取り、図４７に示す入札プロセスに備えることができる。
図４７に示すように、ネットワーク１のＤＳＣ９１０ａは、公衆安全ネットワークの確保済資源へのアクセスを交渉するために資源入札を送ることができる（ブロック３６２０）。ＤＰＣ９０２は、その資源入札を受け取り、処理することができる（ブロック３７２６）。判定ブロック３７２８で、ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１から受け取った入札を受諾できるかどうか判定することができる。ＤＰＣ９０２は、資源提供ネットワークが定める価格、割当方法、アクセス方法などの要件に加え、ＤＳＡ通信システムのポリシーおよび規則セットに基づいてネットワークプロバイダからの入札を評価することができる。
入札を受諾する場合（すなわち判定３７２８＝「Ｙｅｓ」）、ＤＰＣ９０２は、入札受諾メッセージをネットワーク１に送ることができる（ブロック３７３０）。ＤＳＣ９１０ａは、入札受諾メッセージを受け取り、資源アクセス指示を待つことができる（ブロック３６２２）。入札を受諾すると、ＤＰＣ９０２は、公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂに資源割当メッセージも送ることができる（ブロック３７３２）。ＤＳＣ９１０ｂは、資源割当メッセージを受け取り（ブロック３８２２）、ネットワーク１が使用するために確保済資源を割り当てることができる（ブロック３８２４）。ＤＳＣ９１０ｂは、公衆安全ネットワークの割当資源にネットワーク１がアクセスできるようにするために資源アクセスメッセージを送り（ブロック３８２６）、ネットワーク１の無線装置１０１との通信セッションを確立するように設定を行うことができる（ブロック３８２８）。
ＤＰＣ９０２は、資源アクセスメッセージをネットワーク１に中継することができる（ブロック３７３４）。ＤＳＣ９１０ａが、その資源アクセスメッセージを受け取ることができる（ブロック３６２４）。資源アクセスメッセージは、公衆安全ネットワーク上の資源にアクセスするために二次ユーザ無線装置１０１によって使用され得る、アクセスパラメータなどのデータを含むことができる。資源アクセスメッセージ内には他のデータが含まれてもよいことを理解すべきである。ＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク１との通信セッションを有し、ネットワーク１が公衆安全ネットワークに移動するように指定した無線装置１０１に公衆安全ネットワーク用のアクセスパラメータを送ることができる（ブロック３６２６）。指定された無線装置１０１は、公衆安全ネットワーク用のアクセスパラメータを受け取り（ブロック３９０２）、ネットワーク１の無線装置１０１と通信セッションを確立することができる（ステップ３９０４および３８３０）。公衆安全ネットワークは、図４９に関して以下により詳しく説明する決済プロセスを開始することができる。
入札を拒否する場合（すなわち判定３７２８＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は、入札拒否メッセージをネットワーク１に送ることができる（図４８に示すブロック３７３６）。図４８に示すように、ＤＳＣ９１０ａは、入札拒否メッセージを受け取り（ブロック３７３６）、再入札するかどうか判定することができる（判定３６４０）。再入札しない場合（すなわち判定３６４０＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ａは、資源要求キャンセルメッセージを送ることができる（ブロック３６４４）。ＤＰＣ９０２が、その資源要求キャンセルメッセージを受け取り（ブロック３７４２）、資源解放メッセージを公衆安全ネットワークに送ることができる（ブロック３７４４）。公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂは、資源解放メッセージを受け取り（ブロック３８３２）、他のネットワークが使用するために確保済資源を解放し（ブロック３８３４）、図４５に示すブロック３８０８に戻ることにより資源割当状況をＤＰＣ９０２に報告し、図４５に関して上述したステップをたどることができる。
再入札の場合（すなわち判定３６４０＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ａは、同じ資源のために新たな入札を送ることができる（ブロック３６４２）。ＤＰＣ９０２が、その新たな入札を受け取り（ブロック３７３８）、新たな入札を受諾するかどうか判定することができる（判定３７４０）。新たな入札を再び拒否する場合（すなわち判定３７４０＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は、ブロック３７３６に戻ることで入札拒否メッセージを送ることができる。入札を受諾する場合（すなわち判定３７４０＝「Ｙｅｓ」）、ＤＰＣ９０２は、図４７に示すブロック３７３０に戻ることにより入札受諾メッセージを送り、図４７に関して上述したのと同じステップをたどることができる。
図４９は、公衆安全ネットワークが、ネットワーク１の二次ユーザ無線装置１０１にアクセスを与えた後の決済プロセスを示す。公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク１による割当資源の使用に関する請求書および支払指図書をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３８３６）。ＤＰＣ９０２は、公衆安全ネットワークからの請求書および支払指図書をネットワーク１に中継することができる（ブロック３７４６）。ＤＳＣ９１０ａは、請求書および支払指図書を受け取り（ブロック３６４４）、公衆安全ネットワークに対して請求金額を支払うことができる（ステップ３６４８および３８４０）。
任意に選択的に、公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂは、使用パラメータおよび支払指図書をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３８３８）。ＤＰＣ９０２は、使用パラメータおよび支払指図書を受け取り（ブロック３７４８）、請求書を作成し（ブロック３７５０）、請求書を公衆安全ネットワークに送ることができる（ブロック３７５２）。ＤＳＣ９１０ａは、請求書および支払指図書を受け取り（ブロック３６４６）、公衆安全ネットワークに対して請求金額を支払うことができる（ステップ３６４８および３８４０）。
図５０〜図５３は、二次ユーザをそのホームネットワークに戻すことにより、またはホストネットワークとの通信セッションを終了することにより、二次ユーザを追い出すための一実施形態による方法のプロセスフローチャートを示す。ネットワーク１の無線装置１０１が、ＤＳＣ９１０ｂを介して公衆安全ネットワークとの二次ユーザ通信セッションを確立することができる（ステップ３９０４、３８３０）。公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク上のトラフィック対使用可能な資源を継続的に監視し（ブロック３６０２）、ＤＰＣ９０２に報告を送ることができる（ブロック３６０４）。ＤＰＣ９０２は、資源状況報告をＤＳＣ９１０ｂから受け取ることができる。ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワークの使用可能な資源に基づき、ネットワーク量がネットワークの容量を上回るかどうかをさらに判定することができる（判定４４０４）。ネットワーク量がネットワークの容量を上回らない場合（すなわち判定４４０４＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ブロック３６０２に戻ることにより、ネットワークトラフィック対、使用可能な資源を引き続き監視することができる。ネットワーク量がネットワークの容量を上回る場合（すなわち判定４４０４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク上のユーザを識別し（ブロック４４０６）、そのユーザが二次ユーザかどうかを判定することができる（判定４４０８）。
ネットワーク量がネットワークの割当容量閾値を超える場合（すなわち判定４４０８＝「Ｙｅｓ」）、緊急事態が展開されていることを示し得る異常な状況が存在する。このシナリオでは、ＤＳＣ９１０ｂは、図５０のプロセスフローチャートに示すプロセスをたどって公衆安全用途向けに資源を空け、図５４にしたがって段階的優先アクセス制度に基づいてネットワーク資源を追加的に割り当てる。
図５０に示すように、公衆安全用途向けに資源を空けるために、公衆安全ネットワークはｔ時点でのセッション切断メッセージを送ることができ（ブロック４４１０）、ｔは、公衆安全ネットワークが二次ユーザの通信セッションを終了するまでに残された時間である。図４３に示すように、ＤＰＣ９０２が、ｔ時点でのセッション切断メッセージを受け取ることができる（ブロック４３０６）。任意選択的に、ｔ時点でのセッション切断メッセージを送る代わりに、ＤＳＣ９１０ｂは、一次ユーザまたは他の重要なユーザにさらなる資源をすぐ提供するために、二次ユーザの通信セッションを終了することができる（ブロック４４１２）。二次ユーザをすぐ終了するか、終了前に警告を伝送するかに関する決定は、一次ネットワークプロバイダと二次ネットワークプロバイダとの間の契約条項、ならびにＤＳＡ通信システムのポリシーおよび規則セットに基づくことができる。
ユーザが二次ユーザでない場合（すなわち判定４４０８＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ネットワーク上に他の任意の二次ユーザがいるかどうかを判定することができる（ブロック４４１４）。ネットワーク１にまだ接続している他の二次ユーザがいる場合（すなわち判定４４１４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、ステップ４４１０、４４１２に戻ることにより、一次ユーザの前にそれらの者のセッションをまず送る切断しようとするができる。一次ネットワーク上に他の二次ユーザがいない場合（すなわち判定４４１４＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、段階的優先アクセス規則に基づいて一次ユーザの通信セッションを維持しまたは断つことができる（ブロック４４１６）。例えば、プレミアム一次ユーザ（すなわちより高価な加入プランを有する者）を最後に断つことができる。あるいは、一実施形態（図示せず）では、一次ユーザの通信セッションを終了する代わりに、ＤＳＣ９１０ｂは、それらのユーザを二次ユーザとして他のネットワークにハンドオーバしようと試みることにより、ネットワーク１のボリュームを減らしながら通信セッションの接続を保つことができる。ＤＳＣ９１０ｂは、ブロック４４０４に戻ることにより、さらなる発呼者をオフロードする必要があるかどうかを判定するために、ネットワーク量対容量の監視に戻ることができる。
図５１に示すように、ＤＰＣ９０２は、ｔ時点でのセッション切断メッセージをＤＳＣ９１０ａに中継することができる（ブロック４３０６）。ＤＳＣ９１０ａは、ｔ時点でのセッション切断メッセージを受け取り（ブロック４２０６）、ｔからカウントダウンするためにタイマを設定し（ブロック４２０８）、ネットワーク１の使用可能な資源を監視して（ブロック４２１０）、公衆安全ネットワークからの二次ユーザ通信セッションを受け入れる資源がネットワーク１上にあるかどうかを判定することができる（判定４２１２）。ネットワーク１上に資源がない場合（すなわち判定４２１２＝「Ｎｏ」）、ＤＳＣ９１０ａは、図４５のブロック３７０６に戻り、図４５〜図４９に関して上述した資源割当ステップに従うことにより、ネットワークプロバイダの使用可能な資源を確保し購入するための資源要求をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック３８０８）。
ネットワーク１上に資源がある場合（すなわち判定４２１２＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ａは、公衆安全ネットワークから断たれる二次ユーザに資源を割り当て（ブロック４２１２）、図５２に示すように無線装置１０１が公衆安全ネットワークから切断し、ネットワーク１に接続する指示をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック４３０８）。ＤＳＣ９１０ａは、二次ユーザ無線装置１０１に接続するようにネットワーク１のシステムを構成／準備することもできる（ブロック４２１８）。
図５２に示すように、ＤＰＣ９０２は、無線装置１０１が公衆安全ネットワークから切断し、ネットワーク１に接続する指示を公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂに中継することができる（ブロック４３０８）。ＤＳＣ９１０ｂは、その指示を受け取り（ブロック４４１８）、現在公衆安全ネットワークと通信セッションを有している二次ユーザ無線装置１０１にその指示を送ることができる（ブロック４４２０）。無線装置１０１は、公衆安全ネットワークから切断してネットワーク１に接続する指示を受け取り（ブロック４２２０）、公衆安全ネットワークとの通信セッションを終了し（ブロック４２２２）、ネットワーク１と通信セッションを確立することができる（ステップ４２２４、４２２６）。
さらなる実施形態では、公衆安全ネットワークがＤＰＣ９０２から受け取られる全ての新たな資源確保要求および問合せを監視して、少なくとも資源容量が閾値レベル未満に戻るまで、ＴＰＡに基づき公衆安全当局によって開始された要求にのみ資源を提供することを保証することができる。公衆安全ネットワークは、資源確保要求をＤＳＣ９１０ｂにおいて受け取り（ブロック３８１０）、資源の問合せがＴＰＡの許可を受けた装置からのものであるかどうかを判定することができる（判定３１２）。要求された資源がＴＰＡの許可を受けた装置からのものである場合（すなわち判定３１２＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、二次ユーザの通信セッションなどの非ＴＰＡ通信セッションを切断し（ブロック３１４）、ＴＰＡ通話を接続することができる（ブロック３１５）。ＤＳＣ９１０ｂは、図５０のブロック３６０２に戻ることにより、資源対使用可能な帯域幅を再び監視することができる。資源確保メッセージを許可された装置以外の無線装置１０１から受け取った場合（すなわち判定３１２＝「Ｎｏ」）、公衆安全ネットワークは、二次ユーザが使用するための余剰資源を再び入手できるまで通話をブロックすることができる（ブロック５３０２）。
一実施形態では、公衆安全ネットワークプロバイダ以外のネットワークプロバイダに加入している無線装置を使用して公衆安全ネットワークとの通信セッションを確立しようとし得るＴＰＡの許可を受けた人員について、公衆安全ネットワークに通信セッションを転送する要求について受け手のネットワークプロバイダに知らせることができる局番と、アクセスＰＩＮとを公衆安全当局に与えることができる。局番およびＰＩＮを使用することにより、公衆安全ユーザは、たとえその装置が公衆安全ネットワーク上では二次ユーザ無線装置１０１とみなされても、あらゆる装置を使って公衆安全ネットワークにアクセスすることができる。
図５４から図５６に示すように、許可された公衆安全職員が、特定の公衆安全ネットワークと接続を確立することを要求する場合、その人物は、ネットワーク１の許可されていない任意の無線装置１０１を使用し、＊２７２などの専用局番をダイアルして電話をかけることができる（ブロック５４０２）。ＤＳＣ９１０ａは、通話を受けて処理し（ブロック５４０４）、通信セッションを公衆安全ネットワークに転送する要求として局番を識別することができる（ブロック５４０６）。ＤＳＣ９１０ａは、ＰＩＮ要求を無線装置１０１に送ることができる（ブロック５４０８）。無線装置１０１はＰＩＮ要求を受け取り（ブロック５４１０）、ＰＩＮ要求を、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を使用して、ユーザに表示し、ユーザのＰＩＮ入力を受け付けることができる（ブロック５４１２）。無線装置１０１は、入力されたＰＩＮを処理するためにＤＳＣ９１０ａに送ることができる（ブロック５４１４）。ＤＳＣ９１０ａは、ＰＩＮを受け取り（ブロック５４１６）、ＰＩＮとともにネットワーク転送要求をＤＰＣ９０２に送ることができる（ブロック５４１８）。ＤＰＣ９０２は、ネットワーク転送要求を受け取り（ブロック５４２０）、ＰＩＮがＰＩＮデータベースと一致するかどうかを判定することができる（判定３１８）。ＰＩＮがＰＩＮデータベース内のエントリと一致しない場合（すなわち判定３１８＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は通話をブロックすることができる（ブロック５３０２）。ＰＩＮがＰＩＮデータベース内のエントリと一致する場合（すなわち判定３１８＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２は受け取ったＰＩＮに基づいてターゲット公衆安全ネットワークを識別することができる（ブロック５４２２）。
図５５に示すように、ＤＰＣ９０２は、ネットワーク１の無線装置１０１が、ターゲット公衆安全ネットワークに対する互換技術を含むかどうかを判定することができる（ブロック５４２４）。装置と公衆安全ネットワークとが技術的に互換性がない場合（すなわち判定５４２４＝「Ｎｏ」）、ＤＰＣ９０２はＤＳＣ９１０ａを介してネットワーク不適合メッセージを装置に送り返すことができる（ブロック５４２６）。ＤＳＣ９１０ａは、ネットワーク不適合メッセージを中継し（ブロック５４２８）、無線装置１０１との接続を終了することができる（ブロック５４３２）。無線装置１０１はネットワーク不適合メッセージを受け取り（ブロック５４３０）、そのメッセージをユーザに表示し（ブロック５４３４）、ネットワーク１との接続を終了することができる（ブロック５４３６）。装置と公衆安全ネットワークの技術とに互換性がある場合（すなわち判定５４２４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＰＣ９０２は、ＰＩＮとともに資源確保要求を公衆安全ネットワークのＤＳＣ９１０ｂに送ることができる（ブロック５４３８）。ＤＳＣ９１０ｂは、ＰＩＮとともに資源確保要求を受け取ることができる（ブロック５４４０）。
図５６に示すような一実施形態では、許可された公衆安全当局による公衆安全ネットワークへのアクセスは優先順位に基づき得る。例えば、ランクがより高い公衆安全組織の役員は、同じ組織のランクがより低い役員に比べ、ネットワークへの優先アクセスを有することができる。トラフィックの水準および使用可能な資源に応じて、公衆安全ネットワークはいつでも、どのレベルの当局がネットワークへのアクセスを有することができるのかを決定することができる。したがって、所要の優先順位を有する者を許可し、必要より低い優先順位を有する者を拒否するようにＤＳＣ９１０ｂを構成することができる。ＤＳＣ９１０ｂは、資源の可用性を継続的に再評価し、資源の可用性に基づいて役員のアクセスレベルを変更することができる。ＤＳＣ９１０ｂは、ＰＩＮに基づいて無線装置１０１のユーザの優先順位を求めることができる（ブロック５４４２）。ＤＳＣ９１０ｂは、装置１０１の優先順位がその時点において公衆安全ネットワークにアクセスすることを許可されているかどうかを判定することができる（判定５４４４）。装置１０１の優先順位が許可されている場合（すなわち判定５４４４＝「Ｙｅｓ」）、ＤＳＣ９１０ｂは、非ＴＰＡセッションまたは優先順位がより低いＴＰＡセッションを切断して、新たな資源要求のために資源を空け（ブロック５４４６）、新たなＴＰＡセッションを接続し（ブロック５４４８）、ネットワーク資源対、帯域幅トラフィックの監視に戻ることができる（図４５のブロック３６０２）。要求が、その時点においてネットワークにアクセスする優先順位を有しない（すなわち判定５４４４＝「Ｎｏ」）、ＴＰＡの許可を受けた装置からのものである場合、ＤＳＣ９１０ｂは通話をブロックすることができる（ブロック５３０２）。
スペクトル仲裁機能を含む上述の実施形態は、図５７に示すサーバ５７００など、様々な市販のサーバ装置の任意のサーバ装置上のブロードキャストシステム内で実施することができる。そのようなサーバ５７００は、典型的には揮発性メモリ５７０２およびディスクドライブ５７０３などの大容量不揮発性メモリに結合されるプロセッサ５７０１を含む。サーバ５７００は、プロセッサ５７０１に結合されるフロッピディスクドライブおよび／またはコンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ５７０６も含むことができる。サーバ５７００は、ブロードキャストシステム機器と通信するために、インターネットやローカルネットワークなどのネットワーク５７０５とのデータ接続を確立するための、プロセッサ５７０１に結合されるネットワークアクセスポート５７０４も含むことができる。
プロセッサ５７０１は、本明細書に記載した様々な実施形態の機能を含む多岐にわたる機能を実行するためのソフトウェア命令（アプリケーション）によって構成することができる、任意のプログラム可能なマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、または複数のプロセッサチップとすることができる。一部の受信装置では、無線通信機能専用の１個のプロセッサおよび他のアプリケーションの実行専用の１個のプロセッサなど、複数のプロセッサ５７０１を設けることができる。典型的には、ソフトウェアアプリケーションは、アクセスされ、プロセッサ５７０１内にロードされる前に、内部メモリ５７０２内に記憶することができる。一部のサーバでは、プロセッサ５７０１は、アプリケーションソフトウェア命令を記憶するのに十分な内部メモリを含むことができる。一部の受信装置では、セキュアなメモリが、プロセッサ５７０１に結合される別個のメモリチップ内にあってもよい。内部メモリ５７０２は、揮発性メモリもしくはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、またはその両方の混合とすることができる。この説明の目的上、メモリへの全般的な言及は、内部メモリ５７０２、装置に差し込まれた着脱式メモリ、およびプロセッサ５７０１自体の中にあるメモリが含まれる、プロセッサ５７０１がアクセス可能なあらゆるメモリを指す。
上述のように実施形態は、ＲＦ帯域幅を管理し、割り当て、仲裁するための方法を含む。実施形態は、このＤＰＣ方法を使用可能にする通信システムも含む。実施形態は、上述の方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体も含む。
前述の方法の説明およびプロセスフローチャートは説明に役立つ実例として与えたに過ぎず、様々な実施形態のステップを提示した順序で実行しなければならないことを要求することも含意することも意図しない。当業者なら理解されるように、前述の実施形態の中のステップの順序は任意の順序で実行することができる。「その後」、「次いで」、「次に」等の語はステップの順序を限定することは意図せず、これらの語は単に方法についての説明を通じて読者を導くために使用する。さらに、例えば冠詞「ａ」、「ａｎ」または「ｔｈｅ」を使用した、請求要素への単数形でのいかなる言及も、その要素を単数形に限定するものとして解釈すべきではない。
本明細書で開示した実施形態に関連して記載した様々な説明のための論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装することができる。このハードウェアとソフトウェアとの互換性を明確に示すために、様々な説明のためのコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップを概してその機能の観点から上記に記載してきた。そのような機能をハードウェアとして実装するかソフトウェアとして実装するかは、個々の応用例およびシステム全体に課せられる設計制約によって決まる。当業者は、記載した機能を個々の応用例ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は本発明の範囲からの逸脱を生じさせるものとして解釈すべきでない。
本明細書で開示した実施形態に関連して記載した様々な説明のためのロジック、論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＰＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）や他のプログラム可能論理デバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または本明細書に記載の機能を実行するように設計されるこれらのものの任意の組合せを用いて実装し、もしくは実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替例では、このプロセッサは、任意の従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とすることができる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、例えばＤＰＣとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＰＣコアに関連する１個もしくは複数個のマイクロプロセッサ、または他の任意のそうした構成としても実装することができる。あるいは、一部のステップまたは方法は、所与の機能に固有の回路によって実行してもよい。
１つまたは複数の例示的実施形態では、記載した諸機能をハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその任意の組合せの中に実装することができる。ソフトウェア内に実装する場合、これらの機能は、コンピュータ可読媒体上に記憶することができ、またはコンピュータ可読媒体上に１つまたは複数の命令もしくはコードとして伝送することができる。本明細書で開示した方法のステップまたはアルゴリズムは、有形で非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上にあることができる、プロセッサによって実行可能なソフトウェアモジュール内に具体化することができる。有形で非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の入手可能な媒体とすることができる。限定ではなく例として、例えば非一時的なコンピュータ可読媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭや他の光ディスク記憶域、磁気ディスク記憶域や他の磁気記憶装置、または命令もしくはデータ構造形式の所望のプログラムコードを記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる他の任意の媒体が含まれ得る。本明細書で使用するとき、ディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）には、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイディスクが含まれ、ディスク（ｄｉｓｋ）が通常データを磁気的に複製するのに対し、ディスク（ｄｉｓｃ）はデータを、レーザーを使って、光学的に複製する。上記のものの組合せも、非一時的なコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。さらに、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込むことができるコードおよび／または命令の１つまたは任意の組合せもしくは組として、有形で非一時的な機械可読媒体および／またはコンピュータ可読媒体上にあることができる。
開示した実施形態についての前述の記載は、任意の当業者が本発明をもたらし、または使用できるようにするために提供した。これらの実施形態に対する様々な修正形態が当業者には容易に明らかになり、本明細書に定める全体的な原理は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は本明細書に示した実施形態に限定されることを意図するものではなく、添付の特許請求の範囲ならびに本明細書に開示した原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲が認められるべきである。

Claims (61)

  1. 第１の通信ネットワーク内の使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源の量を自動的に求め、
    前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てること
    を含む、動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  2. 前記第２の通信ネットワークから追加ＲＦスペクトル資源要求を受け取ることをさらに含み、
    使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を割り当てることは、前記第２の通信ネットワークから受け取る前記追加ＲＦスペクトル資源要求に応答して達成される、
    請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  3. 前記第１の通信ネットワーク内のＲＦスペクトル資源の使用を監視することをさらに含み、前記第１の通信ネットワーク内の使用可能なＲＦスペクトル資源の使用可能な量を求めることが、前記第１の通信ネットワーク内のＲＦスペクトル資源の使用を監視するステップに由来する情報に基づく、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  4. 前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークが、異なる携帯電話サービスプロバイダによって運営される携帯電話通信ネットワークである、
    請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  5. 前記第１の通信ネットワークが携帯電話通信ネットワークではなく、
    前記第２の通信ネットワークが携帯電話通信ネットワークである、
    請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  6. 前記第１の通信ネットワークが、警察、消防、緊急医療サービス、もしくは政府機関のうちの１つまたは複数に充てられるＲＦ通信ネットワークである、請求項５に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  7. 前記割当済ＲＦスペクトル資源が、前記警察、前記消防、前記緊急医療サービス、もしくは前記政府機関のうちの１つまたは複数によって必要とされるとき、前記第２の通信ネットワークによる前記ＲＦスペクトル資源の使用を断つことをさらに含む、請求項６に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  8. 前記割当済ＲＦスペクトル資源が、前記第１の通信ネットワークによって必要とされるとき、前記第２の通信ネットワークによる前記ＲＦスペクトル資源の使用を断つことをさらに含む、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  9. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記第１の通信ネットワークによって搬送される、前記第２の通信ネットワーク内で確立された通信セッションをハンドオフすることを含む、請求項４に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  10. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を割り当てることが、前記第１の通信ネットワーク内の所定量の前記使用可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークによる使用のために割り当てることを含む、
    請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  11. 前記第１の通信ネットワーク内の所定量の前記使用可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークによる使用のために割り当てることが、時刻に基づいて事前に確立される、請求項１０に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  12. 前記第１の通信ネットワーク内の前記使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源について、複数のネットワークオペレータの間で競売を行うことをさらに含み、前記第２の通信ネットワークが前記競売によって選択される、
    請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  13. 前記競売が、要求されたネットワーク容量、ネットワークの境界、ネットワークのサービス品質、ネットワークの地理的パラメータ、資源が要求される時間、およびサービスの持続時間パラメータのうちの少なくとも１つに関係する入札規則に従って達成される、請求項１２に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  14. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記第２の通信ネットワークによる使用のために、前記第１の通信ネットワーク内の未使用の保護帯域資源の保護帯域を割り当てることを含む、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  15. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、時間、帯域幅、通信容量、サービス処理、地理的境界、および持続時間のうちの１つまたは複数に基づいてＲＦスペクトル資源を割り当てるステップを含む、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  16. 前記第１の通信ネットワークおよび少なくとも１つの他の通信ネットワークから使用可能な資源をプールすることをさらに含み、前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記ＲＦスペクトル資源のプールから入手可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークに割り当てるステップを含む、
    請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  17. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークに知らせ、前記第１の通信ネットワークによるそれらの資源の使用をやめることと、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源にアクセスし、使用するために必要な情報を、前記第２の通信ネットワークが１つまたは複数のモバイル装置に伝送することと、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源を使用して、前記１つまたは複数のモバイル装置との通信をサポートすることと
    を含む、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  18. 前記第１の通信ネットワークから、ＲＦスペクトル資源の割当てを解除する通知を前記第２の通信ネットワーク内で受け取ることと、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源の使用を中断する指示を、前記第２の通信ネットワークが１つまたは複数のモバイル装置に伝送することと、
    前記第２の通信ネットワークの前記ＲＦスペクトル資源を使用して、前記１つまたは複数のモバイル装置との通信をサポートすることと
    をさらに含む、請求項１７に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  19. 公衆陸上移動網向けに一定割合のＲＦスペクトル資源を分割すること
    をさらに含む、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  20. 第１の通信ネットワーク内の使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源の量を自動で求める操作、および前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てる操作が、前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークと通信する動的スペクトル仲裁ポリシーコントローラによって達成される、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  21. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てるとき、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークとの間で電子商取引を自動で開始することをさらに含む、請求項１に記載の動的スペクトル仲裁（ＤＳＡ）方法。
  22. 第１の通信ネットワークと第２の通信ネットワークとの間で、使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源の動的スペクトル仲裁を達成するためのサーバであって、
    前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークと通信するように構成されるネットワーク接続と、
    前記ネットワーク接続に結合され、
    前記第１の通信ネットワーク内の使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源の量を自動的に求めること、および
    前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を前記第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てること
    を含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、サーバプロセッサと
    を含む、サーバ。
  23. 前記サーバプロセッサが、前記第２の通信ネットワークから追加ＲＦスペクトル資源要求を受け取ることをさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成され、
    使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を割り当てることが、前記第２の通信ネットワークから受け取る前記追加ＲＦスペクトル資源要求に応答して達成される、
    請求項２２に記載のサーバ。
  24. 前記サーバプロセッサが、前記第１の通信ネットワーク内のＲＦスペクトル資源の使用を監視することをさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成され、前記第１の通信ネットワーク内の使用可能なＲＦスペクトル資源の使用可能な量を求めることが、前記第１の通信ネットワーク内のＲＦスペクトル資源の使用を監視することに由来する情報に基づく、請求項２２に記載のサーバ。
  25. 前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークが、異なる携帯電話サービスプロバイダによって運営される携帯電話通信ネットワークである、
    請求項２２に記載のサーバ。
  26. 前記第１の通信ネットワークが携帯電話通信ネットワークではなく、
    前記第２の通信ネットワークが携帯電話通信ネットワークである、
    請求項２２に記載のサーバ。
  27. 前記第１の通信ネットワークが、警察、消防、緊急医療サービス、もしくは政府機関のうちの１つまたは複数に充てられるＲＦ通信ネットワークである、請求項２６に記載のサーバ。
  28. 前記サーバプロセッサは、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源が、前記警察、前記消防、前記緊急医療サービス、もしくは前記政府機関のうちの１つまたは複数によって必要とされるとき、前記第２の通信ネットワークへの前記ＲＦスペクトル資源の割当てを解除すること
    をさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、請求項２７に記載のサーバ。
  29. 前記サーバプロセッサは、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源が、前記第１の通信ネットワークによって必要とされるとき、前記第２の通信ネットワークへの前記ＲＦスペクトル資源の割当使用を解除すること
    をさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、請求項２２に記載のサーバ。
  30. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記第１の通信ネットワークによって搬送される、前記第２の通信ネットワーク内で確立された通信セッションをハンドオフすることを含むように操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項２５に記載のサーバ。
  31. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を割り当てることが、前記第１の通信ネットワーク内の所定量の前記使用可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークによる使用のために割り当てることを含むように操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項２２に記載のサーバ。
  32. 前記第１の通信ネットワーク内の所定量の前記使用可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークによる使用のために割り当てることが、時刻に基づいて事前に確立されるように操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項３１に記載のサーバ。
  33. 前記サーバプロセッサが、
    前記第１の通信ネットワーク内の前記使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源について、複数のネットワークオペレータの間で競売を行うことをさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成され、前記第２の通信ネットワークが前記競売によって選択される、請求項２２に記載のサーバ。
  34. 前記競売が、要求されたネットワーク容量、ネットワークの境界、ネットワークのサービス品質、ネットワークの地理的パラメータ、資源が要求される時間、およびサービスの持続時間パラメータのうちの少なくとも１つに関係する入札規則に従って達成されるように操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項３２に記載のサーバ。
  35. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記第２の通信ネットワークによる使用のために、前記第１の通信ネットワーク内の未使用の保護帯域資源の保護帯域を割り当てることを含むように操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項２２に記載のサーバ。
  36. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、時間、帯域幅、通信容量、サービス処理、地理的境界、および持続時間のうちの１つまたは複数に基づいてＲＦスペクトル資源を割り当てることを含むように操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項２２に記載のサーバ。
  37. 前記サーバプロセッサが、
    前記第１の通信ネットワークおよび少なくとも１つの他の通信ネットワークから使用可能な資源をプールすることをさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成され、前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記ＲＦスペクトル資源のプールから入手可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークに割り当てることを含む、請求項２２に記載のサーバ。
  38. 前記サーバプロセッサが、公衆陸上移動網向けに一定割合のＲＦスペクトル資源を分割することをさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、請求項２２に記載のサーバ。
  39. 第１の通信ネットワーク内の使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源の量を自動的に求める操作、および前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てる操作が、前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークと通信する動的スペクトル仲裁ポリシーコントローラによって達成されるように操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項２２に記載のサーバ。
  40. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てるとき、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークとの間で電子商取引を自動で開始することをさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて前記サーバプロセッサが構成される、請求項２２に記載のサーバ。
  41. 第１の通信ネットワークの一部として構成されるサーバであって、
    無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源要求を第２の通信ネットワークに伝送すること、
    割当済ＲＦスペクトル資源の通知を前記第２の通信ネットワークから受け取ること、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源にアクセスし、使用するために必要な情報を１つまたは複数のモバイル装置に伝送すること、および
    前記割当済ＲＦスペクトル資源を使用して、前記１つまたは複数のモバイル装置との通信をサポートすること
    を含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いてサーバプロセッサが構成される、サーバ。
  42. 前記サーバプロセッサが、
    ＲＦスペクトル資源の割当てを解除する通知を前記第２の通信ネットワークから受信すること、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源の使用を中断する指示を、１つまたは複数のモバイル装置に伝送すること、および
    前記第１の通信ネットワークの前記ＲＦスペクトル資源を使用して、前記１つまたは複数のモバイル装置との通信をサポートすること
    をさらに含む操作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、請求項４０に記載のサーバ。
  43. 第１の通信ネットワーク内で入手可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源の量を自動的に求めること、および
    前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てること
    を含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように構成されるプロセッサ実行可能命令が記憶された、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  44. 前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が、
    前記第２の通信ネットワークから追加ＲＦスペクトル資源要求を受け取ることをさらに含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように構成され、
    使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を割り当てることが、前記第２の通信ネットワークから受け取る前記追加ＲＦスペクトル資源要求に応答して達成される、
    請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  45. 前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が、
    前記第１の通信ネットワーク内のＲＦスペクトル資源の使用を監視することをさらに含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように構成され、前記第１の通信ネットワーク内の使用可能なＲＦスペクトル資源の使用可能な量を求めることが、前記第１の通信ネットワーク内のＲＦスペクトル資源の使用を監視することに由来する情報に基づく、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  46. 前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークが、異なる携帯電話サービスプロバイダによって運営される携帯電話通信ネットワークである、
    請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  47. 前記第１の通信ネットワークが携帯電話通信ネットワークではなく、
    前記第２の通信ネットワークが携帯電話通信ネットワークである、
    請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  48. 前記第１の通信ネットワークが、警察、消防、緊急医療サービス、もしくは政府機関のうちの１つまたは複数に充てられるＲＦ通信ネットワークである、請求項４６に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  49. 前記記憶されたプロセッサ実行可能命令は、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源が、前記警察、前記消防、前記緊急医療サービス、もしくは前記政府機関のうちの１つまたは複数によって必要とされるとき、前記第２の通信ネットワークへの前記ＲＦスペクトル資源の割当てを解除すること
    をさらに含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように構成される、請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  50. 前記記憶されたプロセッサ実行可能命令は、
    前記割当済ＲＦスペクトル資源が、前記第１の通信ネットワークによって必要とされるとき、前記第２の通信ネットワークへの前記ＲＦスペクトル資源の割当使用を解除すること
    をさらに含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように構成される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  51. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記第１の通信ネットワークによって搬送される、前記第２の通信ネットワーク内で確立された通信セッションをハンドオフすることを含むように、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに操作を実行させるよう前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項４５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  52. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を割り当てることが、前記第１の通信ネットワーク内の所定量の前記使用可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークによる使用のために割り当てることを含むように、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに操作を実行させるよう前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  53. 前記第１の通信ネットワーク内の所定量の前記使用可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークによる使用のために割り当てることが、時刻に基づいて事前に確立されるように、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに操作を実行させるよう前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項５１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  54. 前記第１の通信ネットワーク内の前記使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源について、複数のネットワークオペレータの間で競売を行うこと
    をさらに含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成され、前記第２の通信ネットワークが前記競売によって選択される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  55. 前記競売が、要求されたネットワーク容量、ネットワークの境界、ネットワークのサービス品質、ネットワークの地理的パラメータ、資源が要求される時間、およびサービスの持続時間パラメータのうちの少なくとも１つに関係する入札規則に従って達成されるように、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに操作を実行させるよう前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項５３に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  56. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記第２の通信ネットワークによる使用のために、前記第１の通信ネットワーク内の未使用の保護帯域資源の保護帯域を割り当てることを含むように、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに操作を実行させるよう前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  57. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、時間、帯域幅、通信容量、サービス処理、地理的境界、および持続時間のうちの１つまたは複数に基づいてＲＦスペクトル資源を割り当てることを含むように、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに操作を実行させるよう前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  58. 前記第１の通信ネットワークおよび少なくとも１つの他の通信ネットワークから使用可能な資源をプールすること
    をさらに含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成され、前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てることが、前記ＲＦスペクトル資源のプールから入手可能なＲＦスペクトル資源を前記第２の通信ネットワークに割り当てることを含む、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  59. 前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が、公衆陸上移動網向けに一定割合のＲＦスペクトル資源を分割することをさらに含む操作を第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように構成される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  60. 第１の通信ネットワーク内の使用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトル資源の量を自動的に求める操作、および前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てる操作が、前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークと通信する動的スペクトル仲裁ポリシーコントローラによって達成されるように、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに操作を実行させるよう前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  61. 前記第１の通信ネットワークの使用可能なＲＦスペクトル資源の一部を第２の通信ネットワークによるアクセスおよび使用のために割り当てるとき、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークとの間で電子商取引を自動で開始することをさらに含む操作を、第１の通信ネットワークのサーバプロセッサに実行させるように前記記憶されたプロセッサ実行可能命令が構成される、請求項４２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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