ОЦЕНКА КАНАЛА ПЕРЕД ЗАВЕРШЕНИЕМ РАБОТЫ АЛЬТЕРНАТИВНОГО СОЕДИНЕНИЯ ВО ВРЕМЯ ПЕРЕДАЧ ОБСЛУЖИВАНИЯ В ГЕТЕРОГЕННОЙ СЕТИ Российский патент 2015 года по МПК H04W48/18 

Настоящая инновация находит применение в системах медицинского мониторинга пациента, в частности, в связи с системами физиологического мониторинга. Однако следует признать, что описанные методики могут также найти применение в других системах мониторинга, других сценариях сбора медицинской информации, в других методиках проверки состояния и т.п.

Типичная беспроводная система мониторинга пациента (PMS) включает в себя: 1) одно или более устройств мониторинга пациента (PMD); 2) сервер обработки информации о пациенте (PIPS) и 3) сервер базы данных о пациенте (PDS). PMD, PIPS и PDS соединены в топологию сети. Как правило, IP сеть (сеть, работающая по Интернет-протоколу) больницы является проводной сетью Ethernet. PIPS и PDS соединены проводной IP сетью больницы. Сеть беспроводного доступа, которая соединяет мобильные PMD с IP сетью больницы, может быть основана на запатентованных или стандартизированных технологиях локальной вычислительной сети (LAN), таких как IEEE802.11.

PMD собирает физиологические данные пациента (кардиограмма, SpO2, и т.д.) и посылает их к PIPS, где данные анализируются и отображаются. Данные от пациента могут также храниться на PDS. Передача данных от монитора пациента к серверу, отображающему информацию о пациенте, проходит по сети беспроводного доступа и проводной IP сети больницы. Жизненно важные системы мониторинга пациента чувствительны к ошибке, то есть они могут допускать только небольшое количество ошибок передачи и они чувствительны к задержке, то есть они требуют, чтобы данные, передаваемые от PMD на PIPS, находились в пределах определенной ограниченной полосы задержки. Кроме того, ключевым требованием к рабочим характеристикам для PMD является низкое энергопотребление, которое позволяет PMD работать в течение долгих промежутков времени без необходимости в перезарядке или замене их батареи.

Механизм, основанный на устройстве, описанном Шином и др. в " Reducing MAC Layer Handoff Latency in IEEE 802.11 Wireless LANs " (MobiWac'04, октябрь 2004), при простоте выполнения не исключает интенсивное сканирование по времени и энергии для сетей-кандидатов из-за устаревших входных данных в кеше. В то время как это устройство может обеспечить ограниченную информацию о сетях-кандидатах, таких как канал и МАС-адрес точки доступа, оно не обеспечивает дополнительную информацию, такую как сетевое использование, которое было бы критично для интеллектуальных решений сетевого доступа.

В то время как IEEE 802.21 обеспечивает интересную основу для распределения информации о сетевом доступе, ее недостатки для использования в PMS включают в себя нехватку детализации метода, по которому собирается информация, и поэтому качество информации является зависимым от выполнения и может быть недостаточным. Другой недостаток заключается в том, что передача его служебных сигналов может потребовать слишком большой ширины полосы пропускания для запатентованных радиотехнологий. Дополнительно, соответствие IEEE 802.21 увеличивает энергопотребление, например запросы сканирования и т.д., что нежелательно для мобильных устройств мониторинга пациента.

Некоторые системы делают измерения качества канала и посылают их на централизованный сервер, который принимает решение о том, когда инициировать передачу обслуживания. Как только текущее качество канала оценено как не отвечающее требуемым порогам качества, устанавливается новый канал и предыдущий канал обрывается. Однако новый установленный канал может не отвечать порогам качества по некоторым причинам, например, мобильный пользователь, возможно, переместился из зоны покрытия нового беспроводного канала, а последняя оценка была сделана на том канале до установки нового соединения. Если это так, тогда пользователь остается с каналом с ухудшенным качеством. Для высокого качества чувствительных сервисных приложений, таких как мониторинг пациента, желательно иметь подключения с хорошим качеством канала в любое время и подобная ситуация не была бы приемлема.

Настоящее приложение обеспечивает новые и улучшенные системы и способы обеспечения минимального уровня качества канала связи в медицинской среде, которые преодолевают вышеупомянутые и другие проблемы.

В соответствии с одним аспектом, способ обеспечения мобильного устройства мониторинга пациента (MPMD) с оптимизированным качеством канала по беспроводной сети в медицинской среде содержит установление первого канала связи между MPMD и первой беспроводной сетью, через который MPMD осуществляет связь с сетью медицинского обслуживания по Интернет-протоколу (IP) или другой IP сетью за пределами среды медицинского обслуживания, и оценивание качества первого канала связи. Способ дополнительно содержит в ответ на определение того, что качество первого канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, установление второго канала связи со второй беспроводной сетью, через которую MPMD осуществляет связь с сетью медицинского обслуживания по Интернет-протоколу (IP), и оценивание качества второго канала связи после того, как он установлен. Дополнительно в ответ на определение, является ли качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, поддерживают первый канал связи, если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня. В ответ на то, что качество второго канала связи не ниже предварительно определенного порогового уровня, завершают работу первого канала связи.

В соответствии с другим аспектом, система, которая способствует обеспечению мобильного устройства мониторинга пациента (MPMD) с оптимальным качеством канала по беспроводной сети в медицинской среде, содержит MPMD, связанное с первой беспроводной сетью, через которую MPMD осуществляет связь с сетью медицинского обслуживания по Интернет-протоколу (IP), и сервер обработки информации о пациенте (PIPS), связанный с сетью (22) медицинского обслуживания по IP. Система дополнительно содержит промежуточное программное обеспечение для управления беспроводными каналами, которое включает в себя процессор, сконфигурированный с возможностью оценки качества первого канала связи, и в ответ на определение того, что качество первого канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, установки второго канала связи со второй беспроводной сетью (20), через которую MPMD осуществляет связь с сетью медицинского обслуживания по Интернет-протоколу (IP). Процессор дополнительно сконфигурирован с возможностью оценки качества второго канала связи после того, как он будет установлен, и в ответ на определение того, что качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, поддержания первого канала связи, если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня. В ответ на то, что качество второго канала связи не ниже предварительно определенного порогового уровня, процессор завершает работу первого канала связи.

В соответствии с другим аспектом, MPMD с оптимальным качеством канала по беспроводной сети в медицинской среде содержит промежуточное программное обеспечение для управления беспроводной связью, которое включает в себя процессор, запрограммированный на выполнение сохраненных инструкций по оценке качества первого канала связи с первой беспроводной сетью, через которую MPMD осуществляет связь с сетью медицинского обслуживания по Интернет-протоколу (IP), и в ответ на определение того, что качество первого канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, установке второго канала связи со второй беспроводной сетью, через которую MPMD осуществляет связь с сетью медицинского обслуживания по Интернет-протоколу (IP). Процессор дополнительно запрограммирован на выполнение оценки качества второго канала связи после того, как он будет установлен, и в ответ на определение того, что качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, поддержание первого канала связи, если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня. В ответ на то, что качество второго канала связи не ниже предварительно определенного порогового уровня, процессор завершает работу первого канала связи.

Одним из преимуществ является то, что поддерживается стабильное качество для устройства мониторинга пациента.

Другое преимущество заключается в сбережении энергии для устройства мониторинга пациента.

Дополнительные преимущества объекта изобретения будут оценены специалистами в данной области техники при прочтении и понимании следующего подробного описания.

Чертежи представлены только в целях иллюстрирования различных аспектов и не должны быть истолкованы как ограничение.

Фиг.1 иллюстрирует систему, которая способствует обеспечению минимального уровня качества для мобильного устройства мониторинга пациента (MPMD) в среде медицинского обслуживания.

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему способа, в котором состояние нового беспроводного канала оценивается после выполнения подключения к новой сети, но перед обрывом предыдущего или существующего беспроводного канала.

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему способа, в котором состояние нового беспроводного канала оценивается для предварительно определенного периода времени после выполнения подключения к новой сети, но перед обрывом предыдущего или существующего беспроводного канала, причем существующий или предыдущий канал завершает работу, если новый канал имеет качество выше предварительно определенного порогового уровня в пределах предварительно определенного периода времени.

Фиг.4 иллюстрирует блок-схему способа, в котором состояние нового беспроводного канала оценивается для предварительно определенного периода времени после выполнения подключения к новой сети, но перед обрывом предыдущего или существующего беспроводного канала, причем существующий или предыдущий канал завершает работу, если новый канал имеет качество выше предварительно определенного порогового уровня в пределах предварительно определенного периода времени.

Чтобы преодолеть вышеупомянутые проблемы, в описанных системах и способах оценивается качество вновь установленного беспроводного канала, чтобы удостовериться в том, что он соответствует порогам качества перед тем, как обрывают предыдущий беспроводной канал. Дополнительно, может быть установлено множество новых каналов и оценено их качество, если качество предыдущего нового сетевого канала не соответствует требуемым порогам качества. Таким образом, обеспечивается возможность автономного генерирования отчетов об оценке качества канала для использования другим объектом или объектами сообщения.

Фиг.1 иллюстрирует систему 10, которая способствует обеспечению минимального уровня качества для мобильного устройства (12) мониторинга пациента (MPMD) в больнице или среде медицинского обслуживания. MPMD включает в себя приложение 14 мониторинга пациента, которое осуществляет мониторинг одного или нескольких физиологических параметров пациента (например, частоту сердечных сокращений, интенсивность дыхания, SpO2, температуру, давление крови и т.д.). MPMD также включает в себя промежуточное программное обеспечение 16 для управления беспроводными каналами (например, аппаратное и программное обеспечение) для осуществления связи по одной или более беспроводным сетям в больничной среде. Например, промежуточное программное обеспечение 16 способствует передаче информации и приему информации от первой беспроводной сети 18, второй беспроводной сети 20 до N-ой беспроводной сети (не показанной). Беспроводные сети соединены и осуществляют связь с сетью (22) медицинского обслуживания по Интернет-протоколу (IP), которая в свою очередь оперативно соединена с сервером 24 обработки информации о пациенте (PIPS). PIPS включает в себя промежуточное программное обеспечение 26 для управления беспроводными каналами (например, аппаратное и программное обеспечение для осуществления связи с IP-сетью и/или по одной или более беспроводным сетям в среде медицинского обслуживания. Использующееся здесь понятие "Среда медицинского обслуживания" может означать больницу или другое здание по уходу за пациентом. В другом примере среда медицинского обслуживания может быть машиной скорой помощи или другим транспортом для перевозки пациента, причем MPMD локально осуществляет связь с PIPS и/или через сотовое соединение с PIPS и/или одну или более беспроводных сетей. В другом примере, среда медицинского обслуживания существует везде, где локализовано PMDM, так, когда PMDM локализовано в доме пациента и осуществляет мониторинг пациента для обеспечения физиологических данных о пациенте по IP-сети к локальной или удаленной PIPS. PIPS также включает в себя отображение информации о пациенте и компонент хранения 28 (PIDS) (например, процессор, память и дисплей и т.д.), в котором информация о пациенте, принятая от MPMD, хранится и отображается.

В одном варианте воплощения компонент 16 промежуточного программного обеспечения обнаруживает, когда качество канала связи между первой сетью 18 и MPMD 12 падает ниже предварительно определенного порога, и инициирует новый канал связи между MPMD и второй сетью 20. Прежде чем завершить работу канала связи с первой сетью, промежуточное программное обеспечение 16 выполняет оценку качества канала на новом канале связи, чтобы гарантировать, что новый канал связи имеет качество выше предварительно определенного порога. В противном случае поддерживается первый канал связи, чтобы гарантировать, что MPMD может все еще осуществлять связь с IP-сетью, в то время как промежуточное программное обеспечение 16 пытается установить другой новый канал связи со второй сетью 20 или с третьей сетью (не показанной) и так далее до тех пор, пока не будет установлен новый канал связи, который имеет качество выше предварительно определенного порогового уровня. Для того чтобы определить, допустим ли сквозной канал или связь (например, от MPMD к PIPS или другого конечного узла, такого как IP-сеть), предварительно определенные пороговые сравнения, описанные здесь, могут быть выполнены по более чем одному параметру, причем каждый параметр имеет предварительно определенное пороговое значение для сравнения. Решение, допустима ли связь или нет, может быть основано на дискретной логике (например, включенной в и/или выполненной посредством промежуточного программного обеспечения 16, 26), которая является результатом порогового сравнения одного или более параметров с их соответствующими порогами.

Понятие "качество" канала связи или "качество канала", использующиеся здесь, включает в себя различные аспекты канала связи, которые способствуют полному качеству канала. В одном смысле качество может быть SNR полученной радиочастотной (RF) волны. В других отношениях качество связи частично определяется качеством сигнала и другими факторами, которые затрагивают качество связи. Например, загрузка по сети, затор в сети, объем или ширина полосы пропускания канала и т.д. могут способствовать полному качеству связи. Кроме того, состояние и качество связи могут быть затронуты не только вышеупомянутыми факторами на первом или прямом канале, но также и втором канале, третьем канале и так далее пути к узлу назначения (то есть к другой конечной точке связи), что является теми измерениями, выполненными описанными системами и способами, выполненными после того, как осуществлена связь (то есть более чем предварительно оценена). Оценка предсвязи или оценка качества сигнала не дают полную картину качества обслуживания (QoS), которое может ожидать устройство.

По выбору, промежуточное программное обеспечение 16 сравнивает качество канала связи между MPMD и первой сетью с качеством канала со второй сетью и поддерживает канал с лучшим качеством, завершая работу канала более низкого качества для того, чтобы сохранить питание от батареи в MPMD. В другом варианте воплощения оценки качества между MPMD и сетью (сетями) 18, 20 выполняются промежуточным программным обеспечением 26 на PIPS 24 (то есть на стороне приемника) для того, чтобы сохранить питание от батареи в MPMD.

Следует осознавать, что промежуточные программные обеспечения 16, 26 могут включать в себя аппаратные средства и/или программное обеспечение для выполнения описанных функций, способов, действий и т.п.Например, промежуточное программное обеспечение может включать в себя память или компьютерно-читаемый носитель данных (не показан), который сохраняет, и один или несколько процессоров (не показаны), которые выполняют машиноисполняемые инструкции для выполнения различных функций, действий, этапов, способов и т.д., описанных здесь. Память может быть компьютерно-читаемым носителем данных, на котором хранится управляющая программа, таким как диск, жесткий диск и т.п. Стандартные формы компьютерно-читаемого носителя данных включают в себя, например, дискеты, гибкие диски, жесткие диски, магнитную ленту или любой другой магнитный носитель хранения данных, CD-ROM, DVD или любой другой оптический носитель, RAM, ROM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, их варианты, другую микросхему памяти, или картридж, или любой другой материальный носитель, с которого процессор может считывать и выполнять. В этом контексте системы, описанные здесь, могут быть осуществлены в виде или как один или более компьютеров общего назначения, компьютер(ов) особого назначения, запрограммированный микропроцессор или микроконтроллер и периферийные элементы интегральной схемы, ASIC или другая интегральная схема, процессор цифрового сигнала, аппаратная электронная или логическая схема, такая как схема дискретного элемента, программируемое логическое устройство, такое как PLD, PLA, FPGA, блок обработки графики (GPU) или PAL или т.п.

Следующие варианты воплощений обеспечены в качестве примера для описания различных способов, в которых используются система по фиг.1 и способы по фиг.2-4, и не должны быть истолкованы ограничивающим способом. В одном варианте воплощения PIPS 24 (или приемник) выполняет оценку качества канала. MPMD 12 (или отправитель) получает информацию об оценке канала, принимая отчет об оценке или качестве канала от PIPS автономно, то есть без явного запрашивания отчета о качестве канала. В другом варианте воплощения MPMD активно запрашивает отчет о качестве канала от PIPS. Отчет об оценке канала является сообщением в структуре протокола на прикладном уровне, сеансовом уровне, транспортном уровне, сетевом уровне, уровне доступа к носителю данных или физическом уровне канала связи. Отчет о качестве канала включает в себя измерение качества канала на прикладном уровне, сеансовом уровне, транспортном уровне, сетевом уровне, уровне доступа к носителю данных или физическом уровне. Дополнительно, в качестве примера, отчет может включать в себя информацию, собираемую посредством мониторинга количества неудачных попыток передать пакеты, отсутствия подтверждений, принимаемых на прикладном уровне, сеансовом уровне, транспортном уровне, сетевом уровне, уровне доступа к носителю данных или физическом уровне и т.д. В другом примере отчет включает в себя результаты измерения скорости передачи битов или частоты ошибок передачи пакета на физическом уровне, частоты ошибок передачи пакета на уровне доступа к носителю данных, частоты ошибок передачи пакета на сетевом уровне и т.д. для оценки качества канала. В другом примере отчет включает в себя результаты измерения задержек на физическом уровне, задержек на уровне доступа к носителю данных, задержек на сетевом уровне, задержек на транспортном уровне, задержек на сеансовом уровне или задержек на прикладном уровне для оценки качества канала. В другом примере отчет включает в себя результаты измерения дрожания фазы на физическом уровне, дрожания фазы на уровне доступа к носителю данных, дрожания фазы на сетевом уровне, дрожания фазы на транспортном уровне, дрожания фазы на сеансовом уровне или дрожания фазы на прикладном уровне для оценки качества канала.

В другом варианте воплощения роль MPMD 12 или отправителя инвертируется по отношению к PIPS 24 или приемнику. Таким образом, отчеты посылаются посредством MPMD или отправителя автономно (или по запросу PIPS) и принимаются PIPS.

Согласно другому варианту воплощения PIPS 24 или приемник устанавливает связь с MPMD 12 или отправителем (или наоборот), используя протоколы SIP. В другом варианте воплощения, PIPS 24 или приемник устанавливает связь с MPMD 12 или отправителем (или наоборот), используя протокол H.323. Связи могут быть однонаправленными (только отправка или прием) или отправка-и-прием.

Оценка качества канала может быть выполнена посредством MPMD 12 или PIPS 24. Если выполняется посредством PIPS, отчет о качестве канала посылается в MPMD как сообщение в структуре протокола на одном или более из прикладного уровня, сеансового уровня, транспортного уровня, сетевого уровня, уровня доступа к носителю данных или физического уровня. Запрос посылается от MPMD к PIPS, чтобы PIPS мог оценивать качество канала, и может включать в себя запрос для измерения качества канала на прикладном уровне, сеансовом уровне, транспортном уровне, сетевом уровне, уровне доступа к носителю данных или физическом уровне.

В другом варианте воплощения MPMD 12 или отправитель делает оценку качества канала, измеряя качество канала на прикладном уровне, сеансовом уровне, транспортном уровне, сетевом уровне, уровне доступа к носителю данных или физическом уровне, как видно в отправителе. Например, MPMD может осуществлять мониторинг количества неудачных попыток передачи пакета, отсутствие подтверждений, принятых на прикладном уровне, сеансовом уровне, транспортном уровне, сетевом уровне, уровне доступа к носителю данных или физическом уровне и т.д.

В случае дуплексной или полудуплексной связей MPMD 12 или отправитель измеряет скорость передачи битов или частоту ошибок передачи пакета на физическом уровне, частоту ошибок передачи пакета на уровне доступа к носителю данных, частоту ошибок передачи пакета на сетевом уровне и т.д. для оценки качества канала. MPMD или отправитель может также измерить задержки на физическом уровне, задержки на уровне доступа к носителю данных, задержки пакета на сетевом уровне, задержки на транспортном уровне или задержки на прикладном уровне для оценки качества канала. Дополнительно или альтернативно, MPMD или отправитель измеряет дрожание фазы на физическом уровне, дрожание фазы на уровне доступа к носителю данных, дрожание фазы пакета на сетевом уровне, дрожание фазы на транспортном уровне, дрожание фазы на сеансовом уровне или дрожание фазы на прикладном уровне для оценки качества канала.

В другом варианте воплощения ответ от PIPS 24 или приемника включает в себя один или более вышеописанных параметров (например, качество канала как функция неудачных попыток передачи пакета и/или отсутствие подтверждений, принятых на различных уровнях канала, одной или более частоты ошибок передачи пакета, дрожания фазы и задержек на одном или более уровнях канала и т.д.).

В другом варианте воплощения роль MPMD 12 или отправителя полностью инвертирована для PIPS 24 или приемника. Таким образом, запросы посылаются посредством PIPS или приемника, и ответы генерируются посредством MPMD или отправителя.

В другом варианте воплощения оценки качества канала как функция одной или более частоты ошибок передачи пакета, дрожания фазы и задержки на одном или более уровнях канала и т.д. выполняются в PIPS 24 или приемнике.

В одном варианте воплощения MPMD или отправитель передает данные в реальном времени, используя протокол RTP (IETF RFC 3550).

В другом варианте воплощения беспроводные сети 18, 20 включают в себя технические средства связи, связанные с одним или более из: мультимедийной подсистемы на базе протокола IP (IMS), общей службы пакетной радиопередачи (GPRS), универсальной системы мобильной связи (UMTS), множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), CDMA2000, временного стандарта 95 (IS-95), глобальной системы мобильной связи (GSM), CDMA lX, эволюционировавшей оптимизированной передачи данных EV-DO CDMA IX, общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX), IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16, IEEE 802.21, беспроводного доступа (Wi-Fi), UMTS с широкополосным CDMA (W-CDMA), UMTS с дуплексным разделением времени (TDD), CDMA 3X EVDO, быстродействующего пакетного доступа (HSPA) D, HSPA U, технологии и системы беспроводной связи (EDGE), Bluetooth, Zigbee, ультраширокополосной радиосвязи (UWB), стандарта «долгосрочное развитие» (LTE), Wi-Bree и т.д. Беспроводные сети 18, 20 могут, кроме того, использовать общую беспроводную технологию или различные беспроводные технологии.

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему способа, в котором состояние нового канала беспроводной связи оценивается после создания связи с новой сетью, но перед обрывом предыдущего или существующего канала беспроводной связи. На этапе 50 начальный канал связи (например, первый канал) устанавливается между MPMD и PIPS по доступной беспроводной сети. На этапе 52 осуществляется мониторинг (например, непрерывно, периодически, и т.д.) состояния (например, качество обслуживания) начального канала связи. На этапе 54 выполняется определение того, является ли качество существующего канала ниже минимального допустимого порогового уровня (например, 50%, 60%, 75% и т.д. максимального уровня). Если качество для существующего канала не ниже порогового уровня, то способ возвращается к этапу 52 для непрерывного мониторинга качества существующего канала. Если качество определяется ниже минимального порогового уровня, то на этапе 56 устанавливается новый (например, второй) канал беспроводной связи. Новый канал может быть установлен в той же самой беспроводной сети или в другой сети. Например, если качество начального или существующего канала уменьшается из-за увеличенного расстояния между MPMD и точкой доступа, обеспечивающей существующий канал (например, в результате отдаления пациента от точки доступа), то новый канал устанавливается в новой сети, обеспечивающей лучшее качество. В другом примере качество существующего канала может быть ухудшено из-за ограниченной ширины полосы пропускания в точке доступа обслуживания, в этом случае новый канал может быть установлен в первоначальной или первой сети, используя другую точку доступа. Альтернативно, новый канал может быть установлен в другой сети.

На этапе 58 выполняется определение того, является ли качество нового канала ниже предварительно определенного допустимого порога. Если это так, тогда способ возвращается к этапу 56, где устанавливается еще один канал (например, третий канал, в этом примере). Первоначальный "новый" канал (например, второй канал в этом примере) может завершить работу в этой точке или может быть удержан. Если новый (второй) канал имеет качество выше предварительно определенного порога, то на этапе 60 начальный (первый) канал завершает работу. Таким образом, новый канал, имеющий предварительно определенное минимальное качество, устанавливается и оценивается прежде, чем первоначальный канал завершает работу, чтобы гарантировать минимальное качество обслуживания для MPMD.

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему способа, в котором состояние нового беспроводного канала оценивается для предварительно определенного периода времени после создания связи с новой сетью, но перед обрывом предыдущего или существующего канала беспроводной связи, причем существующий или предыдущий канал завершает работу, если новый канал имеет качество выше предварительно определенного порогового уровня в пределах предварительно определенного периода времени. На этапе 70 начальный канал связи (например, первый канал) устанавливается между MPMD и PIPS по доступной беспроводной сети. На этапе 72 осуществляется мониторинг (например, непрерывно, периодически и т.д.) состояния (например, качество обслуживания) начального канала связи. На этапе 74 выполняется определение того, является ли качество в существующем канале ниже минимального допустимого порогового уровня (например, 40℅, 45%, 60% и т.д. максимального уровня). Если качество для существующего канала не ниже порогового уровня, то способ возвращается к этапу 72 для непрерывного мониторинга качества существующего канала. Если качество определяется ниже минимального порогового уровня, то на этапе 76 устанавливается новый (например, второй) беспроводной канал. Новый канал может быть установлен в той же самой беспроводной сети или в другой сети. На этапе 78 выполняется определение того, является ли качество нового канала ниже предварительно определенного допустимого порога. Если это так, тогда на этапе 80 предварительно определенному периоду времени разрешают истечь прежде, чем способ вернется к этапу 76 для формирования другого нового канала беспроводной связи. Если новый (второй) канал имеет качество выше предварительно определенного порога, то на этапе 82 начальный (первый) канал завершает работу. Таким образом устанавливается новый канал, имеющий предварительно определенное минимальное качество, и он оценивается прежде, чем первоначальный канал завершит работу, чтобы гарантировать минимальное качество обслуживания для MPMD. Таким образом, способ может повторяться предварительно определенное количество раз или для предварительно определенного периода времени прежде, чем оборвать предыдущий беспроводной канал.

Фиг.4 иллюстрирует блок-схему способа, в котором состояние нового беспроводного канала оценивается для предварительно определенного периода времени после создания связи с новой сетью, но перед обрывом предыдущего или существующего беспроводного канала, причем существующий или предыдущий канал завершает работу, если новый канал имеет качество выше предварительно определенного порогового уровня в пределах предварительно определенного периода времени. На этапе 90 начальный канал связи (например, первый канал) устанавливается между MPMD и PIPS в доступной беспроводной сети. На этапе 92 осуществляется мониторинг (например, непрерывно, периодически и т.д.) состояния (например, качество обслуживания) начального канала связи. На этапе 94 выполняется определение того, является ли качество в существующем канале ниже минимального допустимого порогового уровня (например, 40%, 45%, 60% и т.д. максимального уровня). Если качество для существующего канала не ниже порогового уровня, то способ возвращается к этапу 92 для непрерывного мониторинга качества существующего канала. Если качество определяется ниже минимального порогового уровня, то на этапе 96 устанавливается новый (например, второй) канал беспроводной связи. Новый канал может быть установлен в той же самой беспроводной сети или в другой сети. На этапе 98 выполняется определение того, является ли качество нового канала ниже предварительно определенного допустимого порога. Если это так, тогда на этапе 100 предварительно определенному периоду времени разрешается истечь (например, 10 секунд, 60 секунд и т.д.). После того как предварительно определенный период времени истек, на этапе 102 снова оценивается качество нового канала связи, чтобы определить, является ли оно выше предварительно определенного минимального порога. Если качество нового канала не повышается и/или остается выше предварительно определенного минимального порогового уровня к концу предварительно определенного периода времени, то способ возвращается к этапу 96, где устанавливается еще один канал (например, третий канал в этом примере). Первоначальный "новый" канал (например, второй канал в этом примере) может завершить работу в этой точке или может быть удержан. Если новый (второй) канал имеет качество выше предварительно определенного порога, то на этапе 104 завершает работу начальный (первый) канал. Таким образом устанавливается новый канал, имеющий предварительно определенное минимальное качество, и он оценивается прежде, чем первоначальный канал завершит работу, чтобы гарантировать минимальное качество обслуживания для MPMD. Таким образом, способ может повторяться для предварительно определенного периода времени или предварительно определенное количество раз, и если качество нового канала не выше порогов, то устанавливается и оценивается дополнительный новый канал через другую беспроводную связь.

Изобретение было описано в отношении нескольких вариантов воплощения. После прочтения и понимания предыдущего подробного описания могут возникнуть другие модификации и изменения. Подразумевается, что изобретение должно истолковываться как включающее в себя все такие модификации и изменения, поскольку они находятся в рамках приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.

Изобретение относится к системам медицинского мониторинга пациента. Техническим результатом является обеспечение оценки качества канала сотовой связи. Способ, содержит этапы, на которых: устанавливают первый канал связи между MPMD и первой беспроводной сетью; оценивают качество первого канала связи; в ответ на определение того, что качество первого канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, устанавливают второй канал связи со второй беспроводной сетью; оценивают качество второго канала связи после того, как он установлен; в ответ на определение, является ли качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, поддерживают первый канал связи, если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня; и в ответ на то, что качество второго канала связи не ниже предварительно определенного порогового уровня, завершают работу первого канала связи; при этом MPMD запрашивает информационные отчеты о качестве от сервера обработки информации о пациенте (PIPS) для определения, завершить ли работу первого канала связи. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ обеспечения мобильного устройства (12) мониторинга пациента (MPMD) с оптимизированным качеством канала по беспроводной сети в медицинской среде, содержащий этапы, на которых:
устанавливают первый канал связи между MPMD (12) и первой беспроводной сетью (18), через которую MPMD осуществляет связь с сетью (22) медицинского обслуживания Интернет-протокола (IP);
оценивают качество первого канала связи;
в ответ на определение того, что качество первого канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, устанавливают второй канал связи со второй беспроводной сетью (20), через которую MPMD осуществляет связь с сетью (22) медицинского обслуживания Интернет-протокола (IP);
оценивают качество второго канала связи после того, как он установлен;
в ответ на определение, является ли качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, поддерживают первый канал связи, если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня; и
в ответ на то, что качество второго канала связи не ниже предварительно определенного порогового уровня, завершают работу первого канала связи;
при этом MPMD (12) запрашивает информационные отчеты о качестве от сервера (24) обработки информации о пациенте (PIPS) для определения, завершить ли работу первого канала связи.

2. Способ по п. 1, в котором качество первого и второго каналов связи оценивают посредством MPMD (12).

3. Способ по п. 1, в котором качество первого и второго каналов связи оценивают посредством сервера (24) обработки информации о пациенте, который находится на связи с IP-сетью (22) медицинского обслуживания.

4. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
оценивают качество первого и второго каналов связи, измеряя качество канала на определенном уровне каналов связи, причем этот уровень является одним или более из следующего:
прикладной уровень;
сеансовый уровень;
транспортный уровень;
сетевой уровень;
уровень управления доступом к среде передачи данных (MAC); и
физический уровень.

5. Способ по п. 4, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
измеряют по меньшей мере одно из неудачных попыток передачи пакета и отсутствия подтверждений, принимаемых на одном (или более) определенном уровне для оценки качества канала связи.

6. Способ по п. 4, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
измеряют по меньшей мере одно из частоты ошибок передачи пакета, задержек и дрожания фазы на определенном уровне каналов связи для оценки качества канала связи;
причем каналы связи являются дуплексными или полудуплексными каналами связи.

7. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий по меньшей мере один из этапов, на которых:
если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, ожидают предварительно определенный период времени после оценки второго канала связи и повторно оценивают качество второго канала связи;
завершают работу первого канала связи, когда качество второго канала связи выше предварительно определенного порогового уровня; и
завершают работу второго канала связи, устанавливают третий канал связи, оценивают его качество и завершают работу первого канала связи, если качество третьего канала связи выше предварительно определенного порогового уровня.

8. Способ по любому из пп. 1-3, в котором первая и вторая беспроводные сети используют различные протоколы беспроводной связи, включающие в себя протоколы беспроводной связи, являющиеся двумя или более из следующего:
мультимедийная подсистема на базе протокола IP (IMS);
GPRS;
UMTS;
CDMA2000;
IS-95;
GSM;
CDMA;
CDMA 1x;
CDMA 1X EV-DO;
WiMAX;
IEEE 802.11;
IEEE 802.15;
IEEE 802.16;
IEEE 802.21;
Wi-Fi;
UMTS over W-CDMA;
UMTS over TDD;
CDMA 3X EVDO;
HSPA D;
HSPA U;
EDGE;
Bluetooth;
Zigbee;
UWB;
LTE; и
Wi-Bree.

9. Компьютерно-читаемый носитель данных, содержащий программное обеспечение для управления процессором, чтобы конфигурировать и выполнять способ по любому из пп. 1-8.

10. Система, которая способствует обеспечению мобильного устройства (12) мониторинга пациента (MPMD) с оптимальным качеством канала по беспроводной сети в медицинской среде, содержащая:
MPMD (12), связанное с первой беспроводной сетью (18), через которую MPMD осуществляет связь с сетью (22) медицинского обслуживания Интернет-протокола (IP);
сервер обработки информации о пациенте (PIPS), соединенный с IP-сетью (22) медицинского обслуживания; и
промежуточное программное обеспечение (16, 26) для управления беспроводными каналами, которое включает в себя процессор, запрограммированный на выполнение этапов, на которых:
устанавливают первый канал связи между MPMD (12) и первой беспроводной сетью (18), через которую MPMD осуществляет связь с сетью (22) медицинского обслуживания Интернет-протокола (IP);
оценивают качество первого канала связи;
в ответ на определение того, что качество первого канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, устанавливают второй канал связи со второй беспроводной сетью (20), через которую MPMD осуществляет связь с сетью (22) медицинского обслуживания Интернет-протокола (IP);
оценивают качество второго канала связи после того, как он установлен;
в ответ на определение, является ли качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, поддерживают первый канал связи, если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня; и
в ответ на то, что качество второго канала связи не ниже предварительно определенного порогового уровня, завершают работу первого канала связи;
при этом MPMD (12) запрашивает информационные отчеты о качестве от сервера (24) обработки информации о пациенте (PIPS) для определения, завершить ли работу первого канала связи.

11. Система, которая содействует обеспечению мобильного устройства (12) мониторинга пациента (MPMD) с оптимальным качеством канала по беспроводной сети в медицинской среде, содержащая:
MPMD (12), связанное с первой беспроводной сетью (18), через которую MPMD осуществляет связь с сетью (22) медицинского обслуживания Интернет-протокола (IP);
сервер обработки информации о пациенте (PIPS), соединенный с IP-сетью (22) медицинского обслуживания; и
промежуточное программное обеспечение (16, 26) для управления беспроводными каналами, которое включает в себя процессор, сконфигурированный с возможностью:
оценки качества первого канала связи;
в ответ на определение того, что качество первого канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, установки второго канала связи со второй беспроводной сетью (20), через которую MPMD осуществляет связь с сетью (22) медицинского обслуживания Интернет-протокола (IP);
оценки качества второго канала связи после того, как он будет установлен;
в ответ на определение того, что качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня, поддержки первого канала связи, если качество второго канала связи ниже предварительно определенного порогового уровня; и
в ответ на то, что качество второго канала связи не ниже предварительно определенного порогового уровня, завершения работы первого канала связи;
при этом MPMD (12) запрашивает информационные отчеты о качестве от сервера (24) обработки информации о пациенте (PIPS) для определения, завершить ли работу первого канала связи.

12. Система по п. 11, в которой промежуточное программное обеспечение (16) находится в MPMD (12).

13. Система по п. 11, в которой промежуточное программное обеспечение (26) находится в PIPS (24).

14. Система по любому из пп. 11-13, в которой процессор дополнительно запрограммирован для оценки качества первого и второго каналов связи посредством измерения качества канала на определенном уровне каналов связи, причем уровень является одним или более из следующего:
прикладной уровень;
сеансовый уровень;
транспортный уровень;
сетевой уровень;
уровень управления доступом к среде передачи данных (MAC); и
физический уровень.

15. Система по п. 14, в которой процессор дополнительно запрограммирован для измерения по меньшей мере одного из частоты ошибок передачи пакета, задержек и дрожания фазы на определенном уровне каналов связи для оценки качества канала связи, причем каналы связи являются дуплексными или полудуплексными каналами связи.