一种医疗系统，包括一个或多个医疗体域网（MBAN）系统。每一MBAN系统包括一个或多个MBAN装置，它们获取患者数据并经由短程无线通信与集线器装置传输患者数据。经由短程无线通信传输患者数据是在预定义频谱内的。集线器装置接收从一个或多个MBAN装置传输的患者数据，并经由长程通信与中央监测站进行通信。MBAN信道化方案在所述预定义频谱内定义一个或多个重叠信道，MAC参数动态地启用或禁用对每一定义信道的访问。信道调节器通过设置MAC参数动态地启用/禁用所述预定义频谱内的一个或多个预定义MBAN信道，由此管理所述预定义频谱的MBAN使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于IEEE 802.15.4J标准化的MBAN信道使用调节方案和自适应信道化
本申请涉及用于监测患者的生理情况的医疗监测和临床数据装置。其在用于IEEE82.15.4j标准化的信道化方案及信道使用调节的使用方面具有独特的应用。
技术介绍
生理传感器、低功率集成电路和无线通信的迅速发展使得能够采用新一代医疗体域网(medical body area network, MBAN)来检测患者。MBAN提供了低成本无线患者监测(PM)，克服了可能绊倒医务人员或者可能因变得脱离而丢失医疗数据的有线连接带来的不便和安全危害。在MBAN方案中，将多个低成本传感器附着到患者身上或者周围的不同位置上。这些传感器取得患者生理信息的读数，例如，患者体温、脉搏、血糖水平、心电图(ECG)数据等。可以通过至少一个紧邻的集线器或网关装置协调所述传感器，以形成MBAN。所述集线器或网关装置采用嵌入式短程无线通信无线电与传感器通信，例如，所述短程无线通信无线电遵守IEEE 802.15.4 (Zigbee)短程无线通信协议。通过所述MBAN的短程无线通信将所述传感器收集的信息传送至所述集线器或网关装置，从而消除了有线连接的必要性。所述集线器或网关装置将所收集的患者数据经由有线或长程无线链路通信至中央患者监测站，以供集中处理、显示和存储。例如，所述长程网络可以包括有线以太网和/或无线协议，例如，W1-Fi或者某一私有无线网络协议。例如，PM站可以包括电子患者记录数据库、位于护士站或医疗机构的其他位置的显示装置等等。MBAN监测获取患者生理参数。根据参数的类型和患者的状态，所获取的数据的范围可以从重要(例如，在检测进行健康养生的健康患者的情况下)到决定性命的(例如，在对于重症监护室中的垂危患者的情况下)。由此，由于数据的医疗内容，对MBAN无线链路存在严格的可靠性要求。然而，由于带宽有限或不受控制的干扰，当前针对医疗无线连接性的频谱分配和调节都没有满足MBAN的严格要求，包括医疗等级的链路鲁棒性、超低功耗和低成本。频谱调节策略试图提高频谱使用效率。一种提高效率的方式是专门为MBAN应用和服务分配机会频谱，作为先前已经在主要基础上分配给了其他服务的频谱的二级用户。机会频谱的基本思路是允许二级用户对先前已经分配给了主要用户的频谱加以机会性利用，只要这样的二级用户不对主要用户造成有害干扰即可。例如，在美国已经提出使当前分配给其他服务的2360-2400MHZ频带(MBAN频谱)向作为二级用户的MBAN服务开放。在其他国家也存在或者预计将做出这样的提议。MBAN频谱的宽带宽、无干扰和良好的传播特性将满足医疗等级连接性的严格要求。为了实现主要用户和二级用户之间的共存，要对二级用户的频谱使用施加某些限制(或者频谱调节规程)。例如，当在二级基础上使用所分配的MBAN频谱时，二级用户将必须保护该频谱内的主要用户。例如，为了保护主要用户，经常要求二级用户提供适当的机制在主要用户想要使用该频谱时腾出该频谱。需要强制机构来实现这一目的。本申请提出了一种用于MBAN系统的信道使用调节方案，从而确保对所述MBAN调节的遵从。常规的信道化方案会在MBAN频谱中定义多个不重叠的信道。例如，用于IEEE802.15.4j (15.4j)通信标准的信道化方案可能在2360_2400MHz频带内定义多个固定的非重叠信道。由于IEEE802.15.4j (15.4j)无线电具有5MHz的信道带宽连同处于频带边缘的防护频带，以满足频带外发射(OOBE)限制，那么在2360-2400MHZ的频带内最多可以定义7个非重叠信道。例如，可以分别以2363、2368、2373、2378、2383、2388和2395MHz为中心频率定义7个信道。由于这些信道的中心频率(以MHz为单位)是整数，并因而与已经以已存在的IEEE 802.15.6 (15.6)标准定义的信道中心频率对准，所以不存在跨两个15.4j信道的15.6信道。此外，所述防护频带是固定的(2360-2360.5,2390.5-2392.5、2397.5-2400MHZ)，因而15.6无线电能够选择处于这些防护频带内的15.6信道(例如，以2391、2392、2398和2399MHz为中心的15.6信道)进行操作，从而避免与15.4j系统的潜在互干扰。然而，关于这种简单的信道化方案存在几种严重的缺陷。首先，在2390-2400MHZ频带内只定义了一个信道。这意味着对于在医院外部署的远程监测应用而言，只有一个信道可用于15.4j无线电操作。如果存在2396-2399MHZ频带附近进行操作的业余无线电(例如，高速率数据模式业余爱好者)，那么对于15.4 j无线电就没有不受干扰的信道可用了。因此，所述简单的信道化方案不能有效率地使用所述频谱，这是因为业余无线电仅采用3MHz的频谱，并且仍然有7MHz的空闲频谱可用于15.4j操作。此外，在要为主要用户对一部分频谱加以保护时，这样的简单的信道化方案也可能无法有效率地使用频谱。例如，如果MBANS协调器断定医院必须避免采用2370-2382MHZ频谱，因为这样的频谱当前正在被主要用户使用，那么就只有3个信道可供医院部署15.4jMBANS装置了。所述简单的信道化方案仅采用了 15MHz的频谱(3个信道，每一信道具有5MHz的带宽)，尽管在2360-2390MHZ频带内有28MHz的可用频谱。在一些情况下，这样的低频谱使用效率可能是无法接受的。此外，需要某种机制对15.4j信道的使用加以调节，从而保护主要用户。例如，在上述例子中，应当存在某种机制来通知MBANS装置信道1、2、3和4被禁止。本申请提供了用于MBAN信道使用调节和自适应信道化的新型改进系统和方法，其克服了上述问题和其他问题。
技术实现思路
根据一个方面，提供了一种医疗系统。所述医疗系统包括一个或多个医疗体域网(MBAN)系统。每一 MBAN系统包括一个或多个MBAN装置，它们获取患者数据并经由短程无线通信与集线器装置传输患者数据。经由短程无线通信传输患者数据是在预定义频谱之内。集线器装置接收从所述一个或多个MBAN装置传输的患者数据，并经由长程通信与中央监测站进行通信。信道调节器对所述预定义频谱的MBAN使用进行管理。根据另一方面，提供了一种方法。所述方法包括:通过一个或多个医疗体域网(MBAN)装置收集患者数据；禁止一个或多个MBAN装置利用预定义频谱的至少一部分；经由短程无线通信将所收集到的患者数据从所述一个或多个MBAN装置通过MBAN系统传输至集线器装置；以及经由长程无线通信将所收集到的患者数据从集线器装置传输至中央监测站。根据另一方面，提供了一种方法。所述方法包括:通过一个或多个医疗体域网(MBAN)装置收集患者数据；禁止所述一个或多个MBAN装置利用预定义频谱的至少一部分，所述预定义频谱的部分被主要用户使用，因而不能使用；定义一信道化方案，其中所述预定义频谱的一个或多个信道对所述一个或多个MBAN装置是可访问的，所述信道化方案使所述频谱不被主要用户使用的一个或多个部分内的信道的数量最大化；以及经由短程无线通信将所收集到的患者数据从所述一个或多个MBAN装置通过MBAN系统传输至集线器装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.02 US 61/481,441;2011.12.21 US 61/578,4761.一种医疗系统，包括: 一个或多个医疗体域网(MBAN)系统(10)，每一 MBAN系统(10)包括: 一个或多个MBAN装置(12)，其获取患者数据并经由短程无线通信与集线器装置(16)传输患者数据，经由所述短程无线通信传输所述患者数据是在预定义频谱之内； 所述集线器装置(16)，其接收从所述一个或多个MBAN装置(12)传输的患者数据，并经由长程通信与中央监测站(34)进行通信； 信道调节器(40)，其禁止所述一个或多个MBAN装置(12)利用所述预定义频谱的至少一部分。2.根据权利要求1所述的医疗系统，其中，所述预定义频谱的部分被主要用户使用，因而不能被使用，并且所述信道调节器(40)定义一信道化方案，其中所述预定义频谱的一个或多个信道对所述一个或多个MBAN装置(12)是可访问的。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的医疗系统，其中，根据所接收到的频谱授权和监测到的所述预定义频谱的使用，所述信道调节器(40)生成用于所述一个或多个MBAN装置(12)的所述预定义频谱的信道使用规则。4.根据权利要求2所述的医疗`系统，其中，所述信道使用规则禁止所述一个或多个MBAN装置(12)在所述预定义频谱内的一个或多个信道上进行传送。5.根据权利要求3和4中的任一项所述的医疗系统，其中，所述信道调节器(40)包括: 支持信道使用规则的定制的接口(50)。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的医疗系统，其中，所述信道化方案使得所述频谱不被主要用户使用的一个或多个部分内的信道的数量最大化。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的医疗系统，其中，信道化方案定义了在所述预定义频谱内的只能在保健设施内访问的一个或多个非重叠信道，并且定义在所述预定义频谱内的能够在任何地方访问的一个或多个重叠信道。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的医疗系统，其中，所述信道调节器(40)定义一信道化方案，其中，在所述预定义频谱内有一个或多个重叠信道，从而优化所述预定义频谱的一个或多个可用部分的使用。9.根据权利要求8所述的医疗系统，其中，MAC参数动态地启用或禁用对每一定义的信道的访问。10.根据权利要求1-9中的任一项所述的医疗系统，其中，所述一个或多个MBAN装置(12)具有足够低的功率，使得所述短程无线通信局限于医疗设施内，并且其中，所述信道调节器(40)为其医疗设施定义定制信道化方案。11.一种方法，包括: 通过一个或...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·王，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：
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