对用户终端基于对话连接到卫星通信系统的算帐方法和设备的制作方法

专利名称：对用户终端基于对话连接到卫星通信系统的算帐方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信系统，尤其是，涉及卫星通信系统，其中多个用户终端通过网关和至少一个卫星与陆地通信网进行双向无线通信。
在通常的陆地蜂窝通信系统中，经常是这样的情况，对于该系统的使用，按预先规定的以每分钟为基础的价格给用户开帐单。然而，在以卫星为基础的通信系统中，这种类型的开帐单方案不可能准确地反映正确的帐单总额。举个例子，一个通过卫星以9.6kb/s上载或下载大的数据文件的用户很可能比以小于4kb/s的平均语音位速率从事话音通信的另一个用户消耗较多的系统资源(例如，卫星功率)。结果就是可能存在一种不公正的帐单方案，从而某些用户实际上补贴其他用户对系统的使用量。
美国专利No.5,664,006及其继续申请讲授对通信链路各种参数的监测，例如，所使用的系统功率和/或带宽的量，以便得到对于连接要开帐单的数额。也讲授系统使用的数据的积累并将数据输出到中心地点供服务提供者开帐单之用。
虽然这些被公开的技术非常适合于在面向连接的通信中使用，例如电路交换的话音连接，本发明者已经认识到，对于所谓的“非连接”通信，如由采用互联网协议(IP)为代表的基于分组的通信活动中感到的那样，对不同类型的系统使用的算帐办法可能是更加希望的。
在一种典型的线路交换系统中，将一个特定的线路分配给一个特定的用户并由该用户“拥有”直到连接被终止为止(例如，用户结束挂钩，或释放话音呼叫)。在这种情况下，连接可被看做一个“管道”，其中信息，如数字化的话音或数据被放入管道的一端，然后在管道的另一端被抽取出来。然而，在一个典型的非连接系统中，每个消息(例如，数据分组或数据资料)传送该消息的目的地的全部或部分地址，每个消息可通过数据通信网和系统按预定路线传送，即与所有其他的消息无关。在这种情况下可能在时间T1发送的第一数据资料比在较晚时间T2发送的第二数据资料晚到，这取决于对于每个数据资料的传送路线的详细情况。在面向连接的系统中这种类型的操作是不可能的。
本发明的第一目的和优点是提供一种改进的方法和设备，用于对在非连接类型的卫星通信系统中的系统使用量进行记帐。
本发明的另一个目的和优点是提供一种改进的方法和设备，用于对在用户采用IP或其他类型的协议的卫星通信系统中的基于对话的系统使用量进行记帐。
本发明的再一个目的和优点是提供一种改进的方法和设备，用于为开帐单的系统服务提供者聚集系统使用数据。
通过一种用于对非连接的数据通信链路所利用的卫星通信系统资源量准确地记帐的方法和设备，克服了以上的和其他的问题并实现了本发明的目的和优点。
依据在此的讲授内容，公开了一种用以操作一个卫星通信系统的方法的实施方案。该方法包括以下步骤(a)利用网关与用户终端建立对话，该网关经入站链路和出站链路通过至少一个卫星连到用户终端，其中还将该网关连到数据通信网；(b)在连接期间，在网关确定数据传送的单位数，例如在入站链路和出站链路的至少一个上在对话期间被使用的字节；(c)至少部分地根据被确定的数据传送单位数目，确定对于对话的帐单数额。该确定帐单数额的步骤也可根据用户终端的数目，这些用户终端同时分享支持至少一个所述的入站链路或所述的出站链路的通信信道。该确定帐单数额的步骤最好根据从网关接收到的被聚集的用户帐单信息在移动卫星系统操作者的场所执行。该确定帐单数额的步骤也可在网关上执行。
更具体而言，公开了一种用于操作卫星通信系统使之用户终端连到数据通信网的方法。也想象出一种依据本方法操作的卫星通信系统。本方法具有步骤(a)在用户终端和网关之间建立非连接分组数据传输链路，该网关通过至少一个卫星经一个入站链路和一个出站链路连到用户终端，该网关进一步连接到数据通信网并与网关服务提供者有联系；(b)通过对包括在至少一个入站链路和出站链路上发送的数据分组的数据单位数的计数得到与开帐单有关的信息；(c)将该同开帐单有关的信息与对其他用户终端的同开帐单有关的信息聚集；(d)将被聚集的与开帐单有关的信息传送到卫星通信系统操作者的场所；和(e)在卫星通信系统操作者的场所，至少部分地根据被聚集的与开帐单有关的信息，对网关服务提供者确定帐单数额。建立非连接分组数据通信链路的步骤可包括改变链路的带宽以适应不同数据速率要求的步骤。依据互联网协议(IP)，最好将数据包传送到和来自主计算机。
进一步依据本发明的实施方案，服务提供者开帐单可根据在至少一个入站和出站链路上所使用的(带宽*时间)积，或者，在对话期间，通过至少从网关到用户终端所传送的内容的单位数来确定。内容的单位可以是，例如，被下载的页数和/或为特定的内容单元请求的，如股票市场行情表。
依据本发明的另一个例子，一种方法至少部分地根据卫星系统服务提供者对卫星系统资源的预测需求将卫星系统资源分配给系统服务提供者，在将卫星系统资源分配给卫星系统服务提供者期间，执行对卫星系统资源实际需求的记录的另一步骤；将实际需要与预测需求作比较以确定实际需求和预测需求之间的差；则对卫星系统提供者开帐单的数额是所确定的实际需求和预测需求之间差的一个函数。
在结合附图阅读随后的本发明详述中，本发明的以上述和其他的特征将更加明显，其中

图1是适合于实现本发明的讲授内容的一种卫星通信系统的方框图；图2是图1的网关之一的方框图；图3A是图1的卫星之一的通信有效载荷的方框图；图3B示出与图1的卫星之一有关的波束模式的一部分；图4是描绘支持卫星遥测和控制功能的地面设备的方框图；图5是图2的CDMA子系统的方框图；图6A，6B，6C和6D是在解释对于IP连接共享一个物理信道中有用的示意图。
图7是用作说明对于固定带宽系统和根据需要可变带宽的系统在基本带宽数据速率和功率之间的差别的示意图；图8是用作说明在产权和付款机构之间关系的简化方框图；图9A是通过至少一个卫星连到用户终端，和通过地面数据网(GDN)也连到移动卫星系统(MSS)操作者的一种网关的方框图，在解释对于回程链路(从用户终端到网关)付款和收款方法中有用；和图9B是通过至少一个卫星连到用户终端，和通过GDN也连到MSS操作者的网关的一种简化方框图，在解释对于前向链路(从网关到用户终端)付款和收款方法中有用。
在更详细地描述本发明的讲授内容以前，重温一下图1-5将是有用的，这些图同样在以上参考过的美国专利No5,664,006中找得到(引入于此作为参考)。
图1用作说明适合于使用本发明的当前的优选实施方案的一种卫星通信系统10的当前的最佳实施方案。通信系统10可被概念性地再划分为多个部分1，2，3和4。部分1在此被称为空间部分，部分2是用户部分，部分3称为地面(陆地)部分，和部分4称为电话系统基础结构部分。
在本发明当前的最佳实施方案中，总共有48个卫星在，例如，1414后的低地球轨道(LED)上，卫星12被分布在8个轨道平面上，每个平面上有6个等间隔的卫星(Walker星座)。轨道平面相对于赤道倾斜52度，每个卫星每114分钟完成一次轨道运行。这种方法优先提供几乎完全的地球覆盖，从大约南纬70度和大约北纬70度之间一个特定的用户位置。在任何给定的时间上至少看到两个卫星。照此，一个用户能够通过一个或多个网关18和一个或多个卫星12，可能也利用一部分电话基础结构部分4，从网关(GW)18覆盖区内靠近地球表面上的任何点与地球表面上的其他点(通过PSTN的途径)通信，或者反过来。
在这点上要注意，系统10以前的和随后的描述表示的只是一种本发明的讲授内容可得到使用的通信系统的适当的实施方案。也就是，通信系统的特定细节并不被读成或解释成对实施本发明的限制性的含义。
现在继续描述系统10，通过扩谱(SS)，码分多址(CDMA)技术，一种在卫星12之间，和也在由每个卫星所发送的16个点波束的各个点波束之间的软传递(转交)过程(图3B)，提供不间断的通信。
CDMA技术包含对每个用户使用扩谱码，如Walsh码，可由网关18分配一个以上的扩谱码给一个给定的用户终端13供在任何给定的时间使用。
低地球轨道使低功率的固定或移动用户终端13能够通过卫星12通信，在本发明当前的最佳实施方案中，卫星的每种功能，仅作为一个“弯曲管道”转发器，从用户终端13或从网关18接收通信业务信号(如语音和/或数据)，将接收到的通信业务信号转换到另一个频段，然后将所转换的信号重发。也就是，没有在卫星上对接收到的通信业务信号进行信号处理，卫星12并不知道接收到的或被发送的通信业务信号可能正传递的任何信息。在本发明的其他的实施方案中，卫星12可以实施在卫星上的信号处理。也不需要卫星12之间的直接通信链路或多条链路(卫星之间的链路或ISL)。也就是，卫星12中每一个只从位于用户部分2的发射机，或从位于地面部分3的发射机接收信号，和只发送信号到位于用户部分2的接收机或位于地面部分3的接收机。然而，在本发明的其他实施方案中，卫星12可提供有ISL。
用户部分2可包括适合于与卫星12通信的多种类型的用户终端13。用户终端13包括，例如，多种不同类型的固定和移动用户终端，包括，但不限于，手持移动无线电话14，车载移动无线电话15，寻呼/报文型设备16，和固定的无线电话14a。用户终端13优先提供无方向天线13a供通过一个或多个卫星12进行双向通信。
依据本发明的各个方面，将假定，至少某些用户终端13能够发送和接收数据消息，例如IP数据消息。例如，至少某些用户终端包括发送和接收与互联网有关的通信的能力，因而可以包括互联网浏览器或类似的软件用以得到对WWW网页的入口。
进一步指明，至少某些用户终端13可以是双用途设备，也包括以通常方式与陆路蜂窝系统通信的电路。
与参考图3A，用户终端13可以全双工模式工作，并分别经由，例如，L波段RF链路(上行或回程链路17b)和S波段RF链路(下行或前向链路17a)，通过回程和前向卫星转发器12a和12b通信。回程L波段RF链路17b可在1.61GHz到1.625GHz的频率范围内工作，带宽为16.5MHz，并依据最佳的扩谱技术，用被分成包的数字话音信号和/或数据信号调制。前向S波段RF链路17a可在2.485GHz到2.5GHz的频率范围内工作，带宽为16.5MHz。前向RF链路17a也依据扩谱技术，用被分成包的数字话音信号和/或数据信号在网关18被调制。
前向链路的16.5MHz带宽可被分成13个信道，每个信道被分配最多，例如，128个用户。回程链路可以有各种带宽。一个给定的用户终端13可以或不可以被分配与分配给前面链路的信道不同的信道。然而，当在回程链路上以分集接收模式工作时(从两个或更多的卫星12接收)，用户终端13被优先对每个卫星分配相同的前向和回程链路RF信道。
地面部分3包括至少一个，但一般是多个网关18，通过，例如，全双工C波段RF链路19(前向链路19a(到卫星)，回程链路19b(从卫星))与卫星12通信，一般在3GHz以上的频率范围内工作并最好在C波段中工作。C波段RF链路双向传送通信馈电链路，也传送卫星命令到卫星和来自卫星的遥测信息。前向馈电链路19a可工作在5GHz到5.25GHz的波段中，而回程馈电链路19b可工作在6.875GHz到7.075GHz的波段中。
卫星馈电链路天线12g和12h最好是宽覆盖天线，当从LEO天线12看时对着最大的地球覆盖区。在通信系统10当前的最佳实施方案中，从给定的LEO卫星12对着的角度是大约108°(假定从地球表面的抑角是10°)。这样得到的覆盖带大约是直径3500哩。
L波段和S波段天线是在有关的陆地服务区内提供覆盖的多重波束天线。L波段和S波段天线12d和12c，最好分别相互全等，如图3B中所示。也就是，从宇宙飞船上的发送和接收波束覆盖地球表面上相同的面积，虽然这个特点对于系统10的运行并不是关键性的。
作为一个例子，通过卫星12中给定的一个可以发生几千个全双工通信。依据本系统10的特征，两个或多个卫星12，每个可在给定的用户终端13和网关18之一之间传送相同的通信。这样，这种运行模式通过在各个接收机上组合提供分集，导致增加对衰落的抵抗能力并便于实现软转交步骤。
应该指出，在此所描述的所有的频率，带宽，仰角等只是一个特定的卫星通信系统的代表。其他的频率，频段，仰角等可被采用而不改变所讨论的原理。但作为一个例子，在网关和卫星之间的馈电链路可以使用不是C波段(大约3GHz到大约7GHz)，而是，例如，可使用Ku波段(大约10GHz到大约GHz)或Ka波段(大约15GHz以上)。
网关18的功能是将卫星12的通信有效载荷或转发器12a和12b(图3A)连到电话基础结构部分4。转发器12a和12b包括L波段接收天线12c，S波段发送天线12d，C波段功率放大器12e，C波段低噪声放大器12f，C波段天线12g和12h，L波段到C波段频率转换部分12i和C波段到S波段频率转换部分12j。卫星12也包括主频率发生器12k和命令与遥测设备121。
在这点上可能也必须参考美国专利No.5,422,647，分布日期6/6/95，标题是“Mobile Communications Satellite Payload”，E.Hirshfield和C.A.Tsao。
电话基础结构部分4由现有的电话系统组成，包括公共陆地移动网(PLMN)网关20，本地电话交换局，如区域公共电话网(RPIN)22或其他的本地电话服务提供者，国内长途网24，国际网26，私人网28和其他的RPTN30。通信系统10运行以便在用户部分2和公共交换电话网(PSTN)电话32及电话基础结构部分4的非-PSTN电话，或可能是私人网的各种类型的其他用户终端之间提供双向话音和/或数据通信。
对于本发明的目的假定，双向数据通信能力包括传递非连接数据报文到达和来自至少几个用户终端13的能力，用户终端13可通过陆地(地面)部分3连到互联网和/或其他类型的基于对话的数据通信网。
作为地面部分3的一个部分，也示于图1(和图4中)中的是卫星运行控制中心(SOCC)36，和地面运行控制中心(GOCC)38。包括地面数据网(GDN)39(见图2)的通信路径被提供用于网关18和地面部分3的TCU18a，SOCC36，与GOCC38相互连接。通信系统10的这个部分提供整个系统的控制功能。
图2更详细地示出网关18之一。每个网关18包括最多4个双极化RFC波段子系统，每个包括抛物面天线40，天线驱动器42和基座42a，低噪声接收机44，和高功率放大器46。所有这些部件可位于天线屏蔽器结构内以提供环境保护。这些和其他网关18部件的较详细的解释可在以上参考过的美国专利No.5,664,006中找到以上是通信系统10的当前的最佳实施方案的描述。现在进行本发明的当前的最佳实施方案的描述。
作为引言，事实上，基于IP的系统可以对话为基础，在OSI网络层堆栈中有一个“对话”层，但并不在TCP/IP网络层堆栈中。为本发明讲授的目的，“对话”可被考虑为当在网络上运行时，用户“执行”，也就是实际上发送或接收信息的时间长度。
用户终端13可具有，每个时间单位，如每小时或每天，从一个到许多对话，一个对话例子如下无对话 用户启动计算机无对话 用户启动互联网服务提供者(ISP)软件无对话 用户开始注册过程对话 计算机完成调制解调器检查和调制解调器训练对话 调制解调器连到ISP网络对话 ISP网络检验用户对话 ISP网络打开欢迎屏幕对话 用户发送和接收通信业务对话 用户请求注销(或者因为某个理由由ISP启动注销)对话 ISP网络执行注销步骤无对话 调制解调器通知计算机软件，对话结束无对话 用户关闭ISP软件无对话 用户断开计算机在用户处于“对话”期间，可能有长的时间周期，在其中用户实际上并不利用卫星通信系统10，代替的是，例如，读被下载的互联网页面。在此时，卫星系统资源可被另一个用户使用，或者所用的卫星发送功率可被存储在卫星电池中供将来使用。
卫星系统资源的使用可用，例如，带宽，功率，被发送的位，或通过对话来表达，以下的描述利用典型的用法讨论这点。在用户(顾客)注册到ISP网络的对话初始部分以后，用户(顾客)开始对话的通信业务部分。假定，客计算机被双向地与用户终端13连接，以便将客计算机接合到卫星通信系统10。
出站通信业务无通信业务 用户按击在图标上或打出一个消息无通信业务 用户软件形成请求并开始将顾客消息分组出站通信业务客计算机106的调制解调器(见图7)开始分组传输到主计算机出站通信业务数据分组被在卫星网上发送到主计算机无通信业务 上一个分组被网关18引入互联网无通信业务 经过整个消息到主计算机的时间处理无通信业务 主计算机接收整个消息并对消息解码无通信业务 主计算机对消息作用并请求服务无通信业务 主计算机组成返回消息(文件传递，数据)入站通信业务无通信业务 主计算机开始分组传输到客计算机106无通信业务 将分组在互联网上传送到网关18入站通信业务包被在卫星网上将分组向客计算机106发送入站通信业务用户终端13接收分组入站通信业务分组被用户终端13解码并被传送到客计算机106无通信业务 被由客计算机软件处理分组并且将文件或消息显示内部对话无通信业务 用户从主计算机观看或阅读响应附加的出站通信业务如果需要重发，主计算机作出响应附加的入站通信业务如果需要重发，客计算机106作出响应根据以上的例子，和实际经验，可以确定对于多用户的一种典型的通信业务的情景，首先，通信业务包括用户作出对服务的请求。这些请求包括询问和下载请求，在持续时间上是短的，可能只包含几个字节的信息。对客计算机106的响应典型情况下是比较长的，包含数据，文件传递，网页和对用户的进一步的指令。入站通信业务典型情况下可能是从客计算机106到主计算机的出站通信业务总量的10到100倍。因此，在性质上通信业务是不对称的，用户终端13到网关18(出站)的通信业务要比网关18到用户终端13(入站)的通信业务少得多。
对于几个用户共同使用相同信道的典型卫星通信业务，已经确定，最多，例如，8个用户可取决于许多参数，有效地同时分享一个电路。可参考图6A，6B、6C和6D，在解释对于IP连接共同使用一个物理信道中是有用的一些示意图。在图6A中可见，出站(回程链路)具有比图6B的入站(前向链路)少的数据，和对卫星链路的利用，比较图6A和6B与图6C和6D，也可看到，共同使用信道比给出单一的用户专用的对信道的入口要有效得多。在信道中用户越多，被分组的数据越多，可被传送的每单位时间的数据越多。在某个点上，没有附加的用户可被放入信道中，就必须建立新的信道。
对于通信业务模型，应该指出，可采用几个模型，然而，对本发明最感兴趣的有两个基本的通信业务模型，一个是固定带宽模型和另一个是可变带宽模型。图7是一个示意图，示出对于固定带宽系统模型和根据需要可变带宽系统模型，在基本带宽数据速率和功率之间的差别。对固定带宽(例如，1.25MHz)系统算帐是相当简单和直截了当的，通过对在卫星通信系统10上的时间，和/或在任一或两个方向中所发送的字节数付费，和/或通过对为传输所用的功率付费对通信业务算帐。然而，对根据需要可变带宽系统的算帐是比较复杂的(1×1.25MHz，2×1.25MHz，4×1.25MHz，等)。
一般，使用较高带宽意味着少量信道可用于其他用途，如传送话音和/或数据通信业务。然而，对在信道中被发送的功率有依赖关系。图7示出对于单用户的基本关系。在数据速率和信道带宽之间描述一种简单的关系，用作说明带宽根据需要的系统的运行。注意到各种编码方法和其他技术可被采用以便在任何给定的信道带宽中提供较高的带宽。如图6C和6D中所示，多重用户也可被组合在一个信道中。
如图8中所示，在由图1的系统10示范的一种类型的商用移动卫星系统(MSS)中通常有两个收费机构。系统操作者100拥有并运行卫星的容量和支持卫星12所需的地面基础结构，也提供网关18之间的相互连接网络(如GDN39)。这种基础结构包括如图1中所示的SOCC36和GOCC38。由网关18提供逐个呼叫的控制，网关18可由服务提供者(SP)102拥有并运行，可能或者不可能有一个或多个本地的服务提供者(LSP)104，将卫星系统服务出售给用户(通过卫星12和用户终端13)。典型情况下用户终端13由用户拥有，可被双向连到一个或多个客计算机106(其中只有一个示于图8中)。客计算机106被假定包括必要的软件通过网关18接入ISP和互联网。
收益流从用户流到LSP104和/或SP102到服务经营者100。一般，例如，可按每次对话的均一速率，或用某个时间单位(如，一分钟)，或用某个数据传送单元(如，用字节(8位)或用字，或用包)，或用某个包含在传送对话中的某个对链路特定的单位(如，用Walsh码)来给末端用户开帐单。
LSP104从SP102购买容量以满足它对某个基线的要求，这可能是LSP104对它的用户收费相同的基线。SP102依次从MSS系统经营者100依据在它们之间的某种商业安排，如批发价格或某种其他的价格基线购买容量。因为一个用户对许多用户可以共同使用一个信道，某种占用率或值被用来确定被使用或消耗的原始的卫星系统资源的数量，以便对在为用户终端13提供对话中所用的系统资源正确地算帐。
这种确定可根据，例如，按均一速率对前向和回程链路的使用，或按分(或秒或某个其他的时间单位)对前向和回程链路的使用，或者根据使用中Walsh码的数目，或者按字节，或者根据按字节或某个其他的基线对信道的共同使用。
在本发明的一种最佳实施方案中，对卫星通信系统10的使用量的算帐是根据被发送的字节和/或被接收到的字节的基线，或者对于前向和回程链路的单一或共同使用。另一种方案是，均一速率可以收费，或者单独进行或者由给定的一个用户终端13发送的和/或接收到的字节数另外修改。这样，SP102/LSP104对卫星系统资源的使用被适当地收费，并可被转换为用户习惯于看到的某种适当的费用。
图9A是一种网关18的方框图，该网关通过至少一个卫星10连到用户终端13，也通过地面数据网(GDN)39连到移动卫星系统(MSS)的系统经营者100，并示出对于回程链路(从用户终端13到网关18)的付费和收费。图9B是网关18的类似的方框图，网关被通过至少一个卫星10连到用户终端13，也通过GDN39连到MSS运营者100，该图在解释对于前向链路(从网关18到用户终端13)的付费和收费方法中是有用的。在两种情况下，MSS经营者100包括一个服务提供者(SP)开帐单模块100A，它可以是在MSS经营者100的数据处理器上运行的软件。
在所示的实施方案中，网关18包括连到信号解调器18B和解码器18C的RF部分18A。解码器18C，在一种当前的优选实施方案中，包括一个字节计数器18D，用于对从回程链路(图9A)接收到的或发送到前向链路(图9B)的字节计数。字节数可以接收到的或所发送的分组的区中确定。另一种方案是，字节数可被确定为对于一个给定的对话的每个分组的某个假定的平均字节数的函数。解码器18C被连到信道信息方框18E和计算卫星系统使用的方框18F。信道信息方框18E也被连到共同使用的用户信息方框18G，被依次连到计算用户信息的方框18F。因为网关18被假定负责建立和维持到一个给定的用户终端13的链路，网关18被假定具有每个信道用户数的知识，因而就是正共同使用一个给定信道的用户数。用这种方式，每个字节的价格可被加权作为在任何给定时间上，正共同使用特定信道的用户数的函数，当在信道上的用户数增加时，价格下降。计数使用方框18F提供输出到链路方向方框18H，依次提供输出到用户开帐单方框18I。用户开帐单方框18I负责确定SP102或LSP104对一个特定的用户终端13开帐单。对用户终端开帐单可以是MSS经营者开帐单方框100A的输出的功能，它被提供给网关18。虽然在图9A和9B中，被作为分离的输入示出，这种与开帐单有关的信息最好也在GDN39上发送。被共同使用的用户信息方框18G也提供输入到网关聚集使用量计算方框18J，它负责对于由网关18服务的所有用户终端13，积累或聚集所有的系统使用数据，并周期性地将该信息通过GDN39报告给MSS经营者100。根据此信息，MSS经营者100能够确定对于使用卫星系统10的资源给各个SP102和LSP104开多少帐单。
网关18也包括信号路由器方框18K，在图9A的情况下，用于从用户终端13输出数据消息到网络，例如通过PSTN到互联网，或者在图9B的情况下，用于从网络输入数据消息。
在本发明的另一个最佳实施方案中，MSS经营者100根据对信道的使用量对SP102收费。如图6中所示，其中描述不同的信道使用量，SP102被按信道使用量的百分数付费。例如，如果1.25MHz信道的使用量被按每小时$X收费，和如果SP102使用信道半个小时，那末SP102付费$X/2。也参考图7，如果两个1.25MHz信道每个使用半小时，SP102付费$X，而如果四个1.25MHz信道每个使用半小时，则SP102付费$2X。在这种情况下付费可被考虑为根据(带宽*时间)的积。
根据预测的系统资源分配收费也在本发明的范围内。例如，GOCC38在预测分配资源中考虑来自SP102的某些输入，例如所期待的命令和/或历史上的命令。如果一个特定的SP102指明在某个未来的时间周期内将需要两个信道，并且如果只有一个被实际使用，那末被分配给SP102的第二信道在未来的时间周期之间基本上被浪费了。在这种情况下，每信道付费$X可被改变。例如根据一种滑动的比例，作为预测的需要被实际满足到什么程度的函数，例如，实际需要和信道使用在SP102所预测的需要的10％以内，那末信道按$X的价格付费，然而如果实际需要和信道使用只在SP102所预测的需要的20％以内，那末信道按较高的$1.1X的价格付费，等。
使用这样一种滑动比例可应用于对除了(带宽*时间)之积以外的其他事情。例如，当应用于实际对预测的卫星使用、实际对预测的所传送的字节数，等时，使用可能是有利的。
根据通过系统所传送的内容对系统10的使用付费也在本发明的范围内。例如，被下载的每个互联网页面可收费Y分。其中网关18记录被下载的页面数并以被记录的页面数作为开帐单的依据。其他的内容单位可被采用，例如对请求从用户终端13发送数据的响应。这样的响应可包括，但并不限于此，由用户终端13请求的股票行情表，由用户终端13请求的体育比分，或者所请求的声频或视频单位，或者每个给定的方向，等。在所有这些情况下，MSS系统经营者100对SP102开帐单是基于所发送的内容，更具体而言是根据一个或多个预先确定的内容单位(例如，网页和/或对信息或内容数据特定的用户请求)。
因此，虽然本发明专门关于其优选实施方案作了展示和描述，本领域的技术人员将理解，可以做形式和细节上的变化而不偏离本发明的范围和精神。例如，不是采用低地球轨道的卫星星座，如一个或多个中地球轨道卫星(例如，轨道在大约10,000Km到19,000Km的卫星)，或者采用一个或多个地球同步轨道卫星。正如以前已指出的那样，与相当简单的弯曲管道转发器卫星不同，采用对通信业务实施星上处理，带或不带卫星相互的链路的卫星也在本发明的范围内。本发明的讲授也可被方便地用于不使用扩谱调制技术和/或码分多址技术的卫星通信系统中。例如，本发明的讲授可用于采用时分/多址(TDMA)技术的卫星通信系统中，虽然在这种情况下或许不可能每个信道同时支持许多用户。
而且，可理解到，对于本发明的那些实施方案，记录其他类型的数据传送单位和/或内容单位，那末字节计数器18D可被其他类型的计数器代替或补充。例如下载页数计数器，等。
照此，应该认识到，不应将本发明的讲授解释成只限于被公开的实施方案，而是给出一个与所附的权利要求的范围相当的范围。
权利要求
1.一种用于操作卫星通信系统的方法，包括以下步骤通过网关与用户终端建立对话，该网关被经入站链路和出站链路通过至少一个卫星连到用户终端，还将该网关连到数据通信网；在连接期间，在该网关上确定在入站链路和出站链路的至少一个上的对话期间所使用的数据传送单位数；和至少部分地根据被确定的数据传送单位数确定对于对话开账单的数额。
2.根据权利要求1的方法，其中数据传送的单位由字节组成。
3.根据权利要求1的方法，其中确定开账单数额的步骤也根据同时分享支持至少一个所述的入站链路或所述的出站链路的通信信道的用户终端数目。
4.根据权利要求1的方法，其中根据从网关接收到的被聚集的用户帐单信息，在移动卫星系统操作者场所上执行确定开帐单数额的步骤。
5.根据权利要求1的方法，其中在网关上执行确定开帐单数额的步骤。
6.一种卫星通信系统，包括至少一个用户终端；至少一个卫星；至少一个包括RF发送接收机的网关，用于经入站链路和出站链路通过所述的至少一个卫星建立和维持与所述的用户终端的对话，网关被连到数据通信网的所述网关还包括一个单元，用于确定在至少一个入站链路和出站链路上对话期间被使用的数据传送单位数；和一个单元，用于至少部分地根据所确定的数据传送单位数，确定对于对话开帐单的数额。
7.根据权利要求6的系统，其中数据传送单位是字节。
8.根据权利要求6的系统，所述的确定单元还考虑同时分享一个通信信道的用户终端数目。
9.根据权利要求6的系统，其中所述的用于确定开帐单数额的单元被安放在移动卫星系统操作者的场所，并根据从所述的网关接收的聚集用户帐单信息进行操作。
10.根据权利要求6的系统，其中将所述的用于确定开帐单数额的单元安放在移动卫星系统操作者的场所，并根据从对所述的网关操作者确定开帐单数额的所述网关接收到的聚集用户帐单信息进行操作。
11.根据权利要求6的系统，其中将所述的用于确定开帐单数额的单元安放在所述的网关上。
12.一种用于运行将用户终端连到数据通信网的卫星通信系统的方法，包括以下步骤在用户终端和网关之间建立非连接分组数据传输链路，网关经入站链路和出站链路通过至少一个卫星连到用户终端，该网关还被连到数据通信网并与网关服务提供者有联系；通过对数据单位数计数得到有关开帐单的信息，该数据包括在入站链路和出站链路的至少一个上传送的数据分组；将该帐单有关的信息与对于其他用户终端的开帐单有关信息聚集；将被聚集的开帐单有关信息传送到卫星通信系统操作者的场所；和在卫星通信系统操作者的场所，至少部分地根据被聚集的开帐单有关信息，确定对网关服务提供者开帐单的数额。
13.根据权利要求12的方法，其中数据的单位是字节。
14.根据权利要求12的方法，其中被确定的开帐单数额是同时分享一个通信信道的用户终端数目的函数，通过该通信信道至少支持一个所述的入站链路和所述的出站链路。
15.根据权利要求12的方法，其中建立定非连接分组数据传输链路的步骤包括改变链路的带宽以适应不同数据速率要求的步骤。
16.根据权利要求12的方法，其中根据互联网协议将该数据分组传输给主机和从主机接收数据分组。
17.一种运行卫星通信系统的方法，包括以下步骤通过网关与用户终端建立对话，该网关经入站链路和出站链路通过至少一个卫星连到用户终端，该网关还被连到数据通信网；在对话期间，确定在至少一个入站链路和出站链路上被使用的(带宽*时间)的积；和至少部分地根据被确定的(带宽*时间)的积，来确定对于该对话的开帐单数额。
18.一种用于运行卫星通信系统的方法，包括以下步骤至少部分地根据卫星系统服务提供者对卫星系统资源的预测需求，对卫星系统服务提供者分配卫星系统资源；在卫星系统资源被分配到卫星系统服务提供者期间，记录对于卫星系统资源的实际需求；将实际需求与预测需求作比较，确定实际需求与预测需求之间的差别；和对卫星系统提供者开帐单，其数额是实际需求与预测需求之间的差的函数。
19.一种用于运行卫星通信系统的方法，包括以下步骤通过网关与用户终端建立对话，该网关经入站链路和出站链路通过至少一个卫星连到用户终端，该网关还被连到数据通信网；在对话期间，确定至少从网关传送到用户终端的内容的单位数；和至少部分地根据被确定的内容的单位数，来确定对于该对话的开帐单数额。
20.根据权利要求19的方法，其中内容的单位由页面组成。
21.根据权利要求19的方法，其中内容的单位包括对于从用户终端发送数据的请求的响应。
全文摘要
一种用于运动将用户终端连到数据通信网的卫星通信系统的方法。该方法具有步聚:(a)在用户终端和网关之间建立非连接分组数据传输链路;(b)通过对数据单位数的计数得到与开帐单有关的信息;(c)将该开帐单有关信息与其他用户终端的开帐单有关信息聚集;(d)将被聚集的开帐单有关信息传送到卫星通信系统操作者的场所;和(e)在卫星通信系统操作者的场所,至少部分地根据被聚集的开帐单有关信息对网关服务提供者确定开帐单数额。建立非连接的包数据传输链路的步骤可包括改变链路的带宽以适应不同数据速率要求的步骤。
文档编号H04B7/185GK1304219SQ01101270
公开日2001年7月18日 申请日期2001年1月15日 优先权日2000年1月13日
发明者R·A·维德曼, P·A·蒙特, M·J·斯特斯 申请人:环球星有限合伙人公司