РЕШЕНИЕ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОННЫХ КЛЮЧЕЙ ДЛЯ ВНУТРИБОЛЬНИЧНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МЕДИЦИНСКОЙ СЕТИ В ПРЕДЕЛАХ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА (MBAN) Российский патент 2017 года по МПК H04W72/04 

Настоящая заявка относится в общем к беспроводной связи. Она находит конкретное применение в связи с системами на основе медицинской сети в пределах человеческого тела (MBAN) и описывается с конкретной ссылкой на них. Тем не менее, следует понимать, что она также находит применение в других сценариях использования и не обязательно ограничивается вышеуказанным вариантом применения.

В отрасли здравоохранения намечается общая тенденция к расширению услуг здравоохранения, таких как мониторинг пациентов, на общие палаты и даже за пределы физических границ больницы. Медицинские сети в пределах человеческого тела (MBAN) являются одной из ключевых высокоэффективных технологий для повсеместного предоставления услуг мониторинга. MBAN представляет собой беспроводную сеть датчиков вокруг пациента, используемых для мониторинга физиологических данных пациента. Стандарты MBAN-связи включают в себя, например, IEEE 802.15.6 и IEEE 802.15.4j, разрабатываемые Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE). Клинический эффект MBAN включает в себя, но не только, расширение мониторинга на области ухода за пациентами, которые в настоящее время являются неотслеживаемыми; повышенную эффективность рабочего процесса, безопасность и результаты лечения в области оказания медицинских услуг; контроль мобильности пациентов, контроль обеспечения комфорта и инфекционный контроль; гибкость и масштабируемость мониторинга; и сокращенные полные затраты на мониторинг.

Типичная MBAN-система включает в себя несколько миниатюрных датчиковых устройств, размещенных на теле пациента, чтобы захватывать физиологические данные пациента, к примеру, сигналы пульса и электрокардиограммы (ECG). Захватываемые данные перенаправляются в устройство концентратора через MBAN ближнего действия с низким уровнем мощности. Устройство концентратора может представлять собой локальный прикроватный модуль мониторинга, сотовый телефон, абонентскую приставку или другое беспроводное устройство и обычно имеет соединение с транзитной сетью (например, сотовой сетью, LAN и т.д.), через которую собранные данные дополнительно переносятся в систему мониторинга. Система мониторинга отвечает за анализ физиологических данных пациентов и предоставляет услуги мониторинга, диагностики или лечения в реальном времени.

С учетом существенного социально-экономического эффекта MBAN-систем, медицинская отрасль пролоббировала в Федеральной комиссии по связи (FCC) открытие полосы частот на 2360-2400 МГц (далее "MBAN-спектра") для MBAN-систем на вторичной основе. Как результат, FCC разрабатывает проект регулирующих правил для использования MBAN-спектра для MBAN-систем. Благодаря широкой полосе пропускания, помехоустойчивости и хорошим свойствам распространения MBAN-спектра, очень вероятно, что большинство MBAN-систем будут использовать MBAN-спектр для того, чтобы предоставлять возможности подключения для использования в медицине, если FCC откроет MBAN-спектр для MBAN-систем.

Предложенное выделение MBAN-спектра выполняется на вторичной основе, что означает то, что MBAN-системы с использованием MBAN-спектра должны защищать первичных пользователей, к примеру, пользователей аэронавигационной мобильной телеметрии (AMT). Чтобы защищать первичных пользователей, FCC предусматривает несколько правил, которые регулируют вторичное использование полосы частот на 2360-2400 МГц. Согласно одному правилу, MBAN-операции в 2360-2390 МГц ограничены только медицинскими учреждениями, а MBAN-операции в 2390-2400 МГц могут выполняться в любых местах, в том числе в медицинских учреждениях, домах пациентов и амбулаторных транспортных средствах. Согласно другому правилу, медицинские учреждения должны регистрироваться в MBAN-координаторе для того, чтобы получать доступ к спектру на 2360-2390 МГц, тогда как спектр на 2390-2400 МГц всегда доступен для MBAN-использования. MBAN-координатор выдает электронный ключ для зарегистрированных медицинских учреждений. Электронный ключ включает в себя информацию о том, какие части MBAN-спектра авторизованы для использования посредством зарегистрированных медицинских учреждений.

Одна сложность касательно этих правил состоит в том, что каждое зарегистрированное медицинское учреждение должно автоматически развертывать электронные ключи, принятые из MBAN-координатора, во всех MBAN-системах, работающих в медицинском учреждении, чтобы регулировать их доступ к полосе частот на 2360-2390 МГц. Следовательно, необходимо решение для передачи электронных ключей для внутрибольничных MBAN-систем. Настоящая заявка представляет новые и усовершенствованные способы и системы, которые предоставляют такое решение.

В соответствии с одним аспектом предоставляется система передачи электронных ключей медицинского учреждения. Система включает в себя контрольную точку, принимающую один или более электронных ключей из координатора MBAN-спектра. Каждый из электронных ключей авторизует медицинское учреждение на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. Система дополнительно включает в себя канальный регулятор, формирующий посредством процессора одно или более правил использования каналов на основе принимаемых электронных ключей. Правила использования каналов авторизуют MBAN-системы медицинского учреждения на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. Кроме того, система включает в себя одну или более точек доступа и/или портов, уведомляющих MBAN-системы относительно текущих авторизованных частей MBAN-спектра на основе правил использования каналов.

В соответствии с другим аспектом предоставляется способ для передачи электронного ключа во всем медицинском учреждении. Способ включает в себя прием одного или более электронных ключей из координатора MBAN-спектра. Каждый из электронных ключей авторизует медицинское учреждение на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. Дополнительно, одно или более правил использования каналов формируются посредством процессора на основе электронных ключей. Правила использования каналов авторизуют MBAN-системы медицинского учреждения на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. MBAN-системы дополнительно уведомляются относительно текущих авторизованных частей MBAN-спектра на основе правил использования каналов.

Одно преимущество состоит в автоматическом развертывании электронных ключей в медицинском учреждении.

Другое преимущество состоит в совместимости с различными типами систем на основе медицинской сети в пределах человеческого тела (MBAN).

Еще одно преимущество состоит в мониторинге использования и/или развертывания MBAN-спектра в реальном времени.

Еще одно преимущество состоит в выделении MBAN-спектра на основе использования и развертывания MBAN-спектра.

Еще одно преимущество состоит в выделении MBAN-спектра на основе типа устройства.

Еще одно преимущество состоит в выделении MBAN-спектра на основе зоны покрытия точки доступа и/или порта.

Дополнительные преимущества настоящего изобретения должны приниматься во внимание специалистами в данной области техники после прочтения и понимания следующего подробного описания.

Изобретение может принимать форму различных компонентов и компоновок компонентов, а также различных этапов и компоновок этапов. Чертежи служат только для целей иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение.

Фиг. 1 иллюстрирует блок-схему системы передачи электронных ключей.

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему системы на основе медицинской сети в пределах человеческого тела (MBAN).

Фиг. 3 иллюстрирует формат для правила использования каналов.

Фиг. 4 иллюстрирует очередь точки доступа и/или порта, включающую в себя одно правило использования каналов.

Фиг. 5 иллюстрирует правило использования каналов.

Фиг. 6 иллюстрирует очередь по фиг. 4 после добавления правила использования каналов по фиг. 5.

Фиг. 7 иллюстрирует формат для информационного элемента с электронным ключом.

Фиг. 8 иллюстрирует блок-схему способа для передачи электронного ключа из MBAN-координатора в MBAN-устройства медицинского учреждения.

Со ссылкой на фиг. 1 и 2, предоставляется система 10 передачи электронных ключей. Система 10 включает в себя координатора 12 медицинской сети в пределах человеческого тела (MBAN). MBAN-координатор 12 координирует использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра, к примеру, 2360-2390 МГц, посредством одного или более медицинских учреждений 14, зарегистрированных в MBAN-координаторе 12. Типично, MBAN-спектр представляет собой спектр, авторизованный правительственным агентством, таким как Федеральная комиссия по связи (FCC), для использования на вторичной основе посредством зарегистрированных медицинских учреждений 14. MBAN-координатор 12 координирует использование MBAN-спектра согласно одному или более правил координации, определенных посредством авторизующей стороны, типично для того, чтобы защищать первичных пользователей.

Через применение правил MBAN-координатор 12 избирательно авторизует зарегистрированные медицинские учреждения 14 на использование MBAN-спектра посредством распространения электронных ключей в зарегистрированные медицинские учреждения 14. Электронный ключ для зарегистрированного медицинского учреждения включает в себя информацию относительно частот MBAN-спектра, на использование которого авторизовано зарегистрированное медицинское учреждение, необязательно с ограничениями по времени (например, периоды времени для MBAN-операций, дата/время вступления в силу и дата/время истечения срока действия) и/или уникальным идентификатором для зарегистрированного медицинского учреждения. Электронные ключи могут предоставляться в зарегистрированные медицинские учреждения 14 любым способом, подходящим для транспортировки данных, к примеру, автоматически через сеть или вручную по электронной почте и т.п.

По меньшей мере, одна база 16 данных MBAN-координатора 12 хранит данные по текущим авторизациям для того, чтобы упрощать координацию. Например, MBAN-координатор 12 может отслеживать текущие авторизации, чтобы обеспечивать то, что первичные пользователи надлежащим образом защищены. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, MBAN-координатор 12 хранит регистрационные записи для каждого из зарегистрированных медицинских учреждений 14 в базе 16 данных. Каждая из регистрационных записей надлежащим образом включает в себя уникальный идентификатор для соответствующего медицинского учреждения и необязательно данные, связанные с электронными ключами, выданными для медицинского учреждения, и/или данные, требуемые для регистрации, такие как имя, адрес, телефонный номер и т.д.

Зарегистрированные медицинские учреждения 14 включают в себя одну или более MBAN-систем 18, 20, 22. MBAN-системы 18, 20, 22 используют стандарт MBAN-связи, к примеру, один из IEEE 802.15.6, IEEE 802.15.4j и собственного стандарта, для того чтобы создавать MBAN 24, 26, 28. Частоты, используемые посредством MBAN-систем 18, 20, 22, определяются на основе правил использования каналов, поясненных ниже, и надлежащим образом попадают в MBAN-спектр. Дополнительно, MBAN-системы 18, 20, 22 включают в себя одно или более датчиковых устройств 30, 32, 34, 36, 38, 40 и устройство 42, 44, 46 концентратора, обменивающиеся данными по MBAN 24, 26, 28.

Датчиковые устройства 30, 32, 34, 36, 38, 40 захватывают физиологические данные ассоциированного пациента 48 и передают захваченные физиологические данные в устройство 42, 44, 46 концентратора с использованием MBAN 24, 26, 28. Физиологические данные включают в себя вычисления посредством одного или более процессоров 50, 52 датчиковых устройств 30, 32, 34, 36, 38, 40 и/или измерения посредством одного или более датчиков 54, 56 датчиковых устройств 30, 32, 34, 36, 38, 40, по меньшей мере, одного физиологического параметра, типично сформированного на предварительно определенной частоте дискретизации, к примеру, 1 секунда. Примеры физиологических параметров включают в себя пульс, частоту дыхания, артериальное давление, ECG-сигналы и т.д. В некоторых вариантах осуществления, датчиковые устройства 30, 32, 34, 36, 38, 40 буферизуют захваченные физиологические данные в одном или более запоминающих устройствах 58, 60 до тех пор, пока объем буферизованных физиологических данных не превысит предварительно определенный объем. Датчиковые устройства 30, 32, 34, 36, 38, 40 типично располагаются на наружной части пациента 48. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления, датчиковые устройства 30, 32, 34, 36, 38, 40 дополнительно или альтернативно располагаются в пациенте 48 и/или рядом с пациентом 48.

Устройство 42, 44, 46 концентратора принимает захваченные физиологические данные из датчиковых устройств 30, 32, 34, 36, 38, 40 с использованием MBAN 24, 26, 28 и ретранслирует захваченные физиологические данные в станцию 62 мониторинга соответствующего одного из зарегистрированного медицинского учреждения 14 по сети 64 связи зарегистрированного медицинского учреждения, отличной от MBAN 24, 26, 28. Сеть 64 связи включает в себя, например, одно или более из локальной вычислительной сети, глобальной вычислительной сети, виртуальной частной сети и т.д. В некоторых вариантах осуществления, после приема захваченных физиологических данных, устройство 42, 44, 46 концентратора сразу ретранслирует их в станцию 62 мониторинга. В других вариантах осуществления, устройство 42, 44, 46 концентратора буферизует принятые физиологические данные в запоминающем устройстве 66 до тех пор, пока объем буферизованных физиологических данных не превысит предварительно определенный объем. В дополнение к ретрансляции физиологических данных, устройство 42, 44, 46 концентратора выступает в качестве координатора персональной вычислительной сети (PAN) для MBAN-системы и устанавливает MBAN 24, 26, 28, управляет ассоциированием/деассоциированием датчиковых устройств 30, 32, 34, 36, 38, 40 с MBAN 24, 26, 28 и т.д. Устройство 42, 44, 46 концентратора типично располагается рядом с пациентом 48 и/или представляет собой одно из локального прикроватного модуля мониторинга, сотового телефона, абонентской приставки или другого беспроводного устройства.

Станция 62 мониторинга упрощает мониторинг пациентов на предмет ухудшения состояния с использованием физиологических данных, захваченных посредством датчиковых устройств 30, 32, 34, 36, 38, 40 MBAN-систем 18, 20, 22. После приема физиологических данных из устройства концентратора, в некоторых вариантах осуществления, станция 62 мониторинга определяет то, следует или нет выдавать сигнал тревоги, посредством согласования принимаемых физиологических данных с критериями выдачи сигналов тревоги. Например, в некоторых вариантах осуществления, сигнал тревоги может быть выдан, если, по меньшей мере, один физиологический параметр превышает пороговое значение. Предполагается, что критерии выдачи сигналов тревоги могут учитывать текущие значения физиологических параметров, а также тренды физиологических параметров. Дополнительно, после приема физиологических данных, в некоторых вариантах осуществления, принятые физиологические данные отображаются на устройстве 68 отображения станции 62 мониторинга и/или на устройстве отображения, удаленном относительно станции 62 мониторинга, через сеть 64 связи.

Каждое из зарегистрированных медицинских учреждений 14 дополнительно включает в себя контрольную MBAN-точку 70 и канальный MBAN-регулятор 72. Контрольная MBAN-точка 70 принимает один или более электронных ключей, назначаемых зарегистрированному медицинскому учреждению посредством MBAN-координатора 12. Контрольная MBAN-точка 70 может принимать электронные ключи автоматически или вручную из MBAN-координатора 12. Канальный MBAN-регулятор 72 принимает электронный ключ из контрольной MBAN-точки 70 через способ извлечения или проталкивания и служит в качестве интерфейса между контрольной MBAN-точкой 70 и MBAN-системами 18, 20, 22 зарегистрированного медицинского учреждения. Он транслирует электронные ключи в правила использования каналов для различных типов MBAN-систем (т.е. MBAN-систем с использованием различных стандартов MBAN-связи). Например, зарегистрированное медицинское учреждение может применять MBAN-систему с использованием собственного стандарта MBAN-связи и MBAN-систему с использованием стандарта MBAN-связи IEEE 802.15.6. В таком случае, канальный MBAN-регулятор 72 формирует правило использования каналов для собственной MBAN-системы и другое правило использования каналов для MBAN-системы IEEE 802.15.6.

Со ссылкой на фиг. 3, предоставляется примерный формат для правил использования каналов, включающий в себя одно или более из типа MBAN-устройства, номера версии правил, даты/времени вступления в силу, даты/времени истечения срока действия и приоритизированного списка возможных вариантов каналов. Тип MBAN-устройства указывает то, для какого типа MBAN-устройств, к примеру, для MBAN-устройств IEEE 802.15.6, задается правило. Номер версии правил указывает номер версии правила и дает возможность управления версиями. Дата/время вступления в силу указывает то, когда правило вступает в силу. Дата/время истечения срока действия указывает то, когда истекает срок действия правила. Приоритизированный список возможных вариантов каналов передает информацию относительно частот, авторизованных посредством электронного ключа, принимаемого из MBAN-координатора 12. В некоторых вариантах осуществления, приоритизированный список возможных вариантов каналов представляет собой упорядоченный список индексов каналов, которые соответствуют беспроводным каналам, которые попадают в MBAN-спектр, авторизованный посредством электронного ключа. В таких вариантах осуществления, приоритизированный список возможных вариантов каналов может кодироваться в таком формате, как указано ниже:

(L, I₁, I₂, …, I_L),

где L является длиной списка, и I_j (j=1, …, L) являются индексами каналов. I_i имеет более высокий приоритет, чем I_j, если i<j, посредством чего MBAN-устройства, регулируемые согласно этому правилу канала, должны предусматривать использование канала I_i раньше канала I_j, если оба канала доступны для использования посредством этого MBAN-устройства.

В качестве примера, IEEE 802.15.6 задает 39 каналов в MBAN-спектре (т.е. 2360-2400 МГц) в качестве fc(k)=2361+1,00*k МГц, где индекс канала k=0, 1, …, 38. Дополнительно, собственный MBAN-стандарт может задавать 19 каналов в MBAN-спектре в качестве fc(k)=2362+2,00*k МГц, где индекс канала k=0, 1, _..., 18. Если зарегистрированное медицинское учреждение принимает электронный ключ из MBAN-координатора 12, авторизующий использование спектра на 2360-2370 МГц, то все MBAN-системы в зарегистрированном медицинском учреждении должны быть авторизованы на осуществление доступа к спектру на 2360-2370 МГц и спектру на 2390-2400 МГц. Следовательно, разрешенные каналы для MBAN-устройств IEEE 802.15.6 представляют собой каналы 0, 1, 2, …, 8, 30, 31, 32, …, 37 и 38, в то время как разрешенные каналы для MBAN-устройств с использованием собственного MBAN-стандарта представляют собой каналы 0, 1, 2, 3, 15, 16, 17 и 18. Следовательно, канальный MBAN-регулятор 72 может задавать приоритизированный список возможных вариантов каналов для MBAN-устройств IEEE 802.15.6 в качестве (18, 0, 1, 2, …, 7, 8, 30, 31, 32, …, 38), где L=18, и задавать другой приоритизированный список возможных вариантов каналов для MBAN-устройств с использованием собственного MBAN-стандарта в качестве (8, 18, 17, 16, 15, 3, 2, 1, 0), где L=8.

В некоторых вариантах осуществления канальный MBAN-регулятор 72 формирует правила использования каналов для того, чтобы предотвращать перекрывающееся использование MBAN-спектра посредством различных типов MBAN-систем, расположенных близко друг к другу. Это может выполняться посредством задания приоритизированных списков возможных вариантов каналов различных типов MBAN-систем с возможностью осуществлять доступ к MBAN-спектру с различных краев. Например, MBAN-устройства IEEE 802.15.6 могут осуществлять доступ к низкочастотному краю (т.е. от 2360 МГц до 2400 МГц), а MBAN-устройства IEEE 802.15.4j могут осуществлять доступ к высокочастотному краю (т.е. от 2400 МГц до 2360 МГц). Следовательно, в большинстве случаев совместно размещенные устройства с использованием различных стандартов MBAN-связи применяют различные части авторизованного спектра, и вероятность взаимных помех уменьшается.

Канальный MBAN-регулятор 72 надлежащим образом передает правила использования каналов в MBAN-системы 18, 20, 22 по сети 64 связи через одну или более точек доступа и/или портов 74, 76 сети 64 связи каждый раз, когда он формирует новое правило использования каналов. Точки доступа и/или порты 74, 76 соединяют MBAN-системы 18, 20, 22 с сетью 64 связи. Точки доступа и/или порты включают в себя, например, точки беспроводного доступа 802.11a, b, g, n, порты коммутатора или концентратора и т.д. В некоторых вариантах осуществления, правила использования каналов отправляются непосредственно в MBAN-системы 18, 20, 22 через точки доступа и/или порты 74, 76, и канальный MBAN-регулятор 72 хранит очередь сформированных правил использования каналов для каждой отдельной точки доступа и/или порта 74, 76. Такая очередь упорядочивается на основе поля даты/времени вступления в силу правил использования каналов. Каждый раз, когда новое правило использования каналов формируется посредством канального MBAN-регулятора 72 для точки доступа и/или порта, канальный MBAN-регулятор обновляет очередь этой точки доступа и/или порта согласно новому правилу использования каналов.

Тем не менее, типично, правила использования каналов отправляются в точки доступа и/или порты 74, 76, которые распространяют правила использования каналов в MBAN-системы 18, 20, 22. Если точки доступа и/или порты 74, 76 распространяют правила использования каналов в MBAN-системы 18, 20, 22, каждая точка доступа и/или порт хранит принятые правила использования каналов в очереди. Такая очередь упорядочивается на основе поля даты/времени вступления в силу правил использования каналов. Каждый раз, когда точка доступа и/или порт принимает правило использования каналов из канального MBAN-регулятора 72, она обновляет свою очередь согласно правилу использования каналов. Чтобы обновлять очередь на основе на принимаемого правила использования каналов, точка доступа и/или порт определяет то, перекрывается или нет период времени (т.е. с даты/времени вступления в силу до даты/времени истечения срока действия) принимаемого правила использования каналов с периодом времени какого-либо правила использования каналов в очереди, который задается для идентичного типа MBAN-систем. Если нет правил в очереди, которые имеют перекрывающийся период времени с принимаемым правилом использования каналов, точка доступа и/или порт вставляет принимаемое правило использования каналов в очередь и переупорядочивает очередь на основе даты/времени вступления в силу. Если имеется одно или более правил использования каналов в очереди, которые имеют перекрывающиеся периоды времени с принимаемым правилом использования каналов, а также имеют тип MBAN-устройства, идентичный типу MBAN-устройства принимаемого правила использования каналов, то для каждого правила использования каналов в очереди, который имеет перекрывающийся период с принимаемым правилом использования каналов и имеет тип MBAN-устройства, идентичный типу MBAN-устройства принимаемого правила использования каналов, точка доступа и/или порт проверяет то, имеет она или нет более новый номер версии правил по сравнению с принимаемым правилом использования каналов. Если да, то обновление не требуется для этого правила использования каналов в очереди. Если нет, то для перекрывающегося периода времени это правило использования каналов заменяется посредством принимаемого правила использования каналов. Очередь затем переупорядочивается на основе даты/времени вступления в силу. Когда истекает срок действия правила использования каналов в очереди, точка доступа и/или порт удаляет правило из очереди.

Чтобы иллюстрировать работу очереди, следует обратиться к фиг. 4-6. Как показано на фиг. 4, точка доступа и/или порт только имеет одно правило использования каналов (правило 1) в очереди. Это правило использования каналов предназначено для MBAN-устройств типа B и имеет номер версии правил 1, дату/время вступления в силу 02.07.2011 0:01, дату/время истечения срока действия в качестве "Н/д", что означает то, что срок действия правила никогда не истекает, и приоритизированный список возможных вариантов каналов (18, 0, 1, 2, …, 7, 8, 30, 31, …, 38), что, например, означает то, что каналы в 2360-2370 МГц и 2390-2400 МГц активируются посредством электронного ключа. После этого, канальный MBAN-регулятор 72 получает новый электронный ключ из контрольной MBAN-точки 72, который деактивирует использование спектра на 2360-2390 МГц в течение периода времени с 02.09.2011 0:01 до 02.10.2011 0:00. Это, в свою очередь, приводит к тому, что канальный MBAN-регулятор 72 формирует новое правило использования каналов для того, чтобы предоставлять только каналы в полосе частот на 2390-2400 МГц, как показано на фиг. 5. Канальный MBAN-регулятор 72 передает новое правило канала в точку доступа и/или порт. При приеме нового правила точка доступа и/или порт обновляет очередь. Поскольку срок действия нового правила перекрывается со сроком действия правила 1, и перекрывающийся период занимает с 02.09.2011 0:01 до 02.09.2011 0:00, новое правило, которое имеет более новый номер версии (т.е. 2), заменяет правило 1 в перекрывающемся периоде времени. После обновления очереди, очередь является такой, как показано на фиг. 6. Для неперекрывающихся периодов времени (т.е. с 02.07.2011 0:01 до 02.07.2011 0:01 и с 02.10.2011 0:01 до "Н/д"), правило 1 по-прежнему работает, но с обновленными временами/датами вступления в силу/истечения срока действия.

Текущее действующее правило использования каналов (т.е. правило, регулирующее текущий период времени) в очереди точки доступа и/или порта перенаправляется в каждое устройство MBAN-концентратора, которое поддерживает соединение (или ассоциирование) с точкой доступа и/или портом. Когда устройство MBAN-концентратора отправляет запрос на установление соединения в точку доступа и/или порт, оно отправляет свой параметр типа MBAN-устройства. Если точка доступа и/или порт принимает запрос на установление соединения, она отправляет свое текущее действующее правило использования каналов для MBAN-типа, указываемого в запросе на установление соединения, в устройство MBAN-концентратора в качестве части ответа по установлению соединения. В некоторых вариантах осуществления, действующее правило использования каналов представляется как информационный элемент с электронным ключом, включающий в себя поля для одного или более из идентификатора лечебного учреждения (т.е. уникального идентификатора для зарегистрированного медицинского учреждения), типа MBAN-устройства, номера версии правил, даты/времени истечения срока действия и приоритизированного списка возможных вариантов каналов. Пример такого информационного элемента с электронным ключом показан на фиг. 7.

В дополнение к перенаправлению текущих действующих правил использования каналов, когда соединение (или ассоциирование) инициируется, точка доступа и/или порт может передавать в широковещательном режиме текущее действующее правило использования каналов. В некоторых вариантах осуществления, в ответ на изменение в текущем действующем правиле использования каналов для типа MBAN-устройства, групповое широковещательное сообщение отправляется в каждое соединенное (или ассоциированное) устройство MBAN-концентратора данного типа. В таком варианте осуществления, групповые широковещательные сообщения включают в себя информационный элемент с электронным ключом для текущего действующего правила использования каналов в очереди. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, точка доступа и/или порт периодически отправляет, для каждого типа устройства MBAN-концентратора, соединенного (или ассоциированного) с ним, групповое широковещательное сообщение в каждое соединенное (или ассоциированное) устройство MBAN-концентратора данного типа. В таком варианте осуществления, групповые широковещательные сообщения включают в себя информационный элемент с электронным ключом для текущего действующего правила использования каналов в очереди, соответствующей типу.

Когда устройство концентратора принимает информационный элемент с электронным ключом, устройство концентратора типично активирует каналы, заданные в приоритизированном списке возможных вариантов каналов, и выбирает один из списка для MBAN. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления, перед этим устройство концентратора верифицирует то, что значения, такие как идентификатор лечебного учреждения и/или тип устройства, в информационном элементе с электронным ключом являются допустимыми. Например, устройство концентратора верифицирует то, что идентификатор лечебного учреждения и/или тип устройства информационного элемента с электронным ключом совпадают с соответствующими значениями, ассоциированными с устройством концентратора. Если нет, оно не выполняет действия в соответствии с информационным элементом с электронным ключом и, необязательно, отправляет сообщение об ошибке в точку доступа и/или порт, которая предоставляет информационный элемент с электронным ключом. Если да, оно должно активировать каналы, заданные в приоритизированном списке возможных вариантов каналов, и выбирать один из списка для MBAN.

В некоторых вариантах осуществления, после выбора канала из приоритизированного списка возможных вариантов каналов, устройство MBAN-концентратора передает в широковещательном режиме маяковый радиосигнал по выбранному каналу. Маяковый радиосигнал включает в себя key («ключ») с тем, чтобы предоставлять возможность датчиковому устройству осуществлять передачу по выбранному каналу. Key может быть любым. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления, key представляет собой идентификатор лечебного учреждения. В других вариантах осуществления, key представляет собой зашифрованное значение идентификатора лечебного учреждения и номера маякового радиосигнала (т.е. key = функция шифрования (идентификатор лечебного учреждения, номер маякового радиосигнала)) на основе закрытого ключа, известного посредством датчикового устройства.

Чтобы активировать каналы, заданные в приоритизированном списке возможных вариантов каналов принимаемого информационного элемента с электронным ключом, устройство концентратора передает приоритизированный список возможных вариантов каналов в датчиковые устройства MBAN. Этот список каналов является полезным для того, чтобы помогать датчиковым устройствам обнаруживать свое устройство концентратора, когда они теряют соединения с устройством концентратора. После того, как датчиковое устройство, которое ассоциируется с устройством концентратора, принимает приоритизированный список каналов из устройства концентратора, оно должно проверять, является или нет версия более новой по сравнению с версией, которую он имеет. Если да, датчиковое устройство должно обновлять свой список и номер версии соответствующим образом.

Устройство концентратора передает свой приоритизированный список возможных вариантов каналов, когда датчиковое устройство соединяется (или ассоциируется) с устройством концентратора. В некоторых вариантах осуществления, для того чтобы подключаться к MBAN, датчиковое MBAN-устройство выполняет сканирование каналов с тем, чтобы обнаруживать устройство концентратора, с которым оно хочет ассоциироваться. После того как датчиковое устройство принимает маяковый радиосигнал из своего требуемого устройства концентратора, оно выполняет преобразование для расшифровки и преобразование для аутентификационной проверки для принимаемого key, чтобы верифицировать, является или нет key допустимым (например, оно проверяет, является или нет принимаемый идентификатор лечебного учреждения идентичным идентификатору лечебного учреждения, который оно имеет, и является или нет идентификатор MBAN-сети корректным). Если key является допустимым, датчиковому устройству предоставляется разрешение на доступ к текущему каналу. Оно может передавать свой запрос на установление соединения (или ассоциирование) в устройство концентратора, чтобы начинать процесс ассоциирования (или установления соединения). Если устройство концентратора принимает запрос на установление соединения, оно отправляет приоритизированный список возможных вариантов каналов с номером версии правил в датчиковое MBAN-устройство в качестве части ответа по установлению соединения.

В дополнение к передаче приоритизированного списка возможных вариантов каналов, когда соединение (или ассоциирование) инициируется, устройство концентратора передает свой приоритизированный список возможных вариантов каналов в датчиковые устройства MBAN через широковещательные передачи. Например, устройство концентратора может передавать в широковещательном режиме свой приоритизированный список возможных вариантов каналов с номером версии правил в свои ведомые устройства в маяковых радиосигналах, когда приоритизированный список возможных вариантов каналов обновляется. В качестве другого примера, устройство концентратора может передавать в широковещательном режиме свой приоритизированный список возможных вариантов каналов с номером версии правил в свои ведомые устройства в маяковом радиосигнале периодически.

В некоторых вариантах осуществления канальный MBAN-регулятор 72 настраивает правила использования каналов, по меньшей мере, некоторых точек доступа и/или портов 74, 76 сети 64 связи на основе ситуации использования/развертывания MBAN-спектра в реальном времени в зоне покрытия точек доступа и/или портов 74, 76. Когда ситуация использования/развертывания MBAN-спектра в зоне покрытия точки доступа и/или порта изменяется (например, вследствие перемещений пациентов), точка доступа и/или порт сообщает такое изменение в канальный MBAN-регулятор 72, который оценивает то, требуется или нет новый набор правил использования каналов для точки доступа и/или порта. Если да, канальный MBAN-регулятор 72 обновляет правила использования каналов для этой точки доступа и/или порта и передает обновленные правила в точку доступа и/или порт.

Канальный MBAN-регулятор 72 может настраивать правило(а) использования каналов, по меньшей мере, некоторых точек доступа и/или портов 74, 76 сети 64 связи посредством выделения дополнительного спектра для точек доступа и/или портов 74, 76 по мере того, как возрастает объем запросов. Например, если точка доступа и/или порт имеет только несколько MBAN-устройств, работающих в ее зоне покрытия, спектр на 2390-2400 МГц может быть достаточным для того, чтобы поддерживать эти MBAN-операции. Канальный MBAN-регулятор 72 может настраивать правила использования каналов этой точки доступа и/или порта, чтобы просто активировать MBAN-каналы в полосе частот на 2390-2400 МГц, даже если могут быть некоторые каналы, которые находятся в авторизованном спектре полосы частот на 2360-2390 МГц. Это позволяет уменьшать число MBAN-операций в спектре на 2360-2390 МГц и не допускать возможных помех для первичных пользователей. Если все больше MBAN-устройств перемещаются и работают в зоне покрытия этой точки доступа и/или порта, и больший спектр требуется для того, чтобы поддерживать MBAN-операции, канальный MBAN-регулятор 72 может инициироваться и формировать новые правила использования каналов для этой точки доступа и/или порта, чтобы активировать больше каналов, которые авторизуются посредством электронного ключа для MBAN-использования.

Канальный MBAN-регулятор 72 также может настраивать правило(а) использования каналов, по меньшей мере, некоторых точек доступа и/или портов 74, 76 сети 64 связи, чтобы способствовать сосуществованию MBAN-устройств с использованием различных стандартов MBAN-связи посредством динамичного выделения авторизованного спектра для различных типов MBAN. В этом отношении, канальный MBAN-регулятор 72 может использовать настраиваемые правила использования каналов для того, чтобы разделять MBAN-спектр на несколько неперекрывающихся подполос частот и выделять эти неперекрывающиеся подполосы частот для каждого типа MBAN-устройства, чтобы исключать работу различных типов MBAN-устройств на идентичных частотах.

Например, может быть предусмотрено 2 MBAN-системы IEEE 802.15.6 и 10 MBAN-систем IEEE 802.15.4j, работающих в зоне покрытия первой точки доступа и/или порта, и 4 MBAN-системы IEEE 802.15.6 и 8 MBAN-систем IEEE 802.15.4j, работающих в зоне покрытия второй точки доступа и/или порта. Канальный MBAN-регулятор 72 может формировать различные правила использования каналов для первой точки доступа и/или порта и второй точки доступа и/или порта. Для первой точки доступа и/или порта, канальный MBAN-регулятор 72 может задавать правило использования каналов для MBAN-систем IEEE 802.15.6, чтобы иметь приоритизированный список возможных вариантов каналов как (3, 18, 17, 16), и правило использования каналов для MBAN-систем IEEE 802.15.4j, чтобы иметь приоритизированный список возможных вариантов каналов как (11, 0, 1, 2, …, 7, 8, 30, 31). Для второй точки доступа и/или порта, канальный MBAN-регулятор 72 может задавать правило использования каналов для MBAN-систем IEEE 802.15.6, чтобы иметь приоритизированный список возможных вариантов каналов как (4, 18, 17, 16, 15), и правило использования каналов для MBAN-систем IEEE 802.15.4j, чтобы иметь приоритизированный список возможных вариантов каналов как (9, 0, 1, 2, …, 7, 8).

Каждый компонент системы 10 включает в себя, по меньшей мере, один процессор 50, 52, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, выполняющий машиноисполняемые инструкции, по меньшей мере, в одном запоминающем устройстве 58, 60, 66, 92, 94, 96, 98, 100, 102 этого. Компоненты включают в себя MBAN-координатор 12 и, для каждого из зарегистрированных медицинских учреждений 14, контрольную MBAN-точку 70, канальный MBAN-регулятор 72, станцию 62 мониторинга, точки доступа и/или порты 74, 76 и MBAN-устройства (т.е. датчиковые устройства 30, 32, 34, 36, 38, 40 и соответствующее устройство 42, 44, 46 концентратора). Машиноисполняемые инструкции осуществляют соответствующую функциональность компонента. Например, машиноисполняемые инструкции осуществляют координацию для MBAN-координатора 12. В качестве другого примера, машиноисполняемые инструкции осуществляют измерение физиологических параметров для датчиковых устройств. Дополнительно, по меньшей мере, некоторые компоненты включают в себя, по меньшей мере, одну системную шину 104, 106, 108, 110, 112, чтобы обмениваться данными между субкомпонентами. Субкомпоненты включают в себя процессоры, запоминающие устройства, базы данных, датчики, устройства отображения, модули связи и т.д.

Помимо этого, по меньшей мере, некоторые компоненты включают в себя модуль 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130 связи. Модуль связи предоставляет для соответствующего процессора интерфейс, по меньшей мере, с одной сетью связи. Для MBAN-координатора 12, модуль 114 связи предоставляет для процессора 78 интерфейс с зарегистрированными медицинскими учреждениями 14. Для датчиковых устройств 30, 32, 34, 36, 38, 40, модули 128, 130 связи предоставляют для процессоров 50, 52 интерфейс с MBAN 24, 26, 28. Для устройств 42, 44, 46 концентратора, модули 126 связи предоставляют для процессоров 90 интерфейс с MBAN 24, 26, 28 и сетями 64 связи. Для точек доступа и/или портов 74, 76, модули 122, 124 связи предоставляют для процессоров 86, 88 интерфейс с MBAN-системами 18, 20, 22 и сетями 64 связи. Для станций 62 мониторинга, модули 120 связи предоставляют для процессоров 84 интерфейс с сетями 64 связи. Для канальных MBAN-регуляторов 72, модули 118 связи предоставляют для процессоров 82 интерфейс с сетями 64 связи и контрольными MBAN-точками 70 (например, по сетям 64 связи, другим сетям связи, прямым линиям связи и т.д.). Для контрольных MBAN-точек 70, необязательные модули 116 связи предоставляют для процессоров 80 интерфейс с канальными MBAN-регуляторами 72 и/или MBAN-координатором 12 (например, по Интернету).

В некоторых вариантах осуществления вышеописанная схема для передачи информации электронного ключа в MBAN-устройства реализована как часть протоколов связи MAC-уровня или верхнего уровня, используемых посредством MBAN-устройств и точек доступа и/или портов 74, 76. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, компоненты системы 10 комбинируются. Например, контрольная MBAN-точка 70 и канальный MBAN-регулятор 76 могут комбинироваться.

Со ссылкой на фиг. 8, предоставляется способ 150 для передачи электронного ключа в одном из медицинских учреждений 14. Способ 150 включает в себя прием 152 одного или более электронных ключей из координатора 12. Каждый из электронных ключей авторизует медицинское учреждение 14 на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. Одно или более правил использования каналов формируются 154 посредством процессора, к примеру, процессора 82 канального регулятора 72, на основе электронных ключей. Правила использования каналов авторизуют MBAN-системы 18, 20, 22 медицинского учреждения 14 на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. MBAN-системы 18, 20, 22 дополнительно уведомляются 156 относительно текущих авторизованных частей MBAN-спектра на основе правил использования каналов.

При использовании в данном документе запоминающее устройство включает в себя одно или более из энергонезависимого машиночитаемого носителя; магнитного диска или другого магнитного носителя хранения данных; оптического диска или другого оптического носителя хранения данных; оперативного запоминающего устройства (RAM), постоянного запоминающего устройства (ROM) или другого электронного запоминающего устройства либо кристалла или набора функционально соединенных кристаллов; Интернет/intranet-сервера, из которого сохраненные инструкции могут быть извлечены через Интернет/intranet-сеть или локальную вычислительную сеть; и т.п. Дополнительно, при использовании в данном документе процессор включает в себя одно или более из микропроцессора, микроконтроллера, графического процессора (GPU), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) и т.п.; устройство пользовательского ввода включает в себя одно или более из мыши, клавиатуры, сенсорного дисплея, одной или более кнопок, одного или более переключателей, одного или более двухпозиционных переключателей и т.п.; база данных включает в себя одно или более запоминающих устройств; и устройство отображения включает в себя одно или более из ЖК-дисплея, светодиодного дисплея, плазменного дисплея, проекционного дисплея, сенсорного дисплея и т.п.

Изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Очевидно, что после прочтения и понимания вышеприведенного подробного описания могут выполняться модификации и изменения. Например, хотя пояснено в связи с MBAN, настоящее раскрытие сущности находит применение в других целесообразных когнитивных системах радиосвязи, в которых требуется совместное использование спектра. Изобретение должно трактоваться как включающее в себя все подобные модификации и изменения в той мере, в какой они попадают в пределы объема прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является передача электронных ключей для внутрибольничных систем MBAN (медицинские сети в пределах человеческого тела). Система (10) передачи электронных ключей медицинского учреждения (14) включает в себя контрольную точку (70). Контрольная точка (70) принимает один или более электронных ключей из координатора (12) MBAN-спектра. Каждый из электронных ключей авторизует медицинское учреждение (14) на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. Система (10) дополнительно включает в себя канальный регулятор (72), формирующий посредством процессора (80) одно или более правил использования каналов на основе электронных ключей. Правила использования каналов авторизуют MBAN-системы (18, 20, 22) медицинского учреждения (14) на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра. Кроме того, система (10) включает в себя одну или более точек доступа и/или портов (74, 76), уведомляющих MBAN-системы (18, 20, 22) относительно текущих авторизованных частей MBAN-спектра на основе правил использования каналов. Электронный ключ основан на доступном спектре первичных пользователей, таких как AMT, правила основаны на ключе и спектре, уже занимаемом другими MBAN и их узлами. Диапазон частот используемого 802.15.4j составляет 2360-2390 МГц или 2360-2400 МГц. Применяются когнитивные принципы радиосвязи. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система (10) передачи электронных ключей медицинского учреждения (14), содержащая:

контрольную точку (70), сконфигурированную для приема одного или более электронных ключей от координатора (12) медицинской сети в пределах человеческого тела (MBAN) - спектра, причем каждый из электронных ключей авторизует медицинское учреждение (14) на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра;

канальный регулятор (72), сконфигурированный для формирования посредством процессора (82) одного или более правил использования каналов для различных типов MBAN на основе электронных ключей, причем правила использования каналов авторизуют MBAN-системы (18, 20, 22) медицинского учреждения (14) на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра; и

одну или более точек доступа и/или портов (74, 76), сконфигурированных для приема правил использования каналов от канального регулятора (72) и уведомления MBAN-системы (18, 20, 22) об авторизованных в настоящее время частях MBAN-спектра на основе правил использования каналов.

2. Система (10) по п. 1, в которой координатор (12) сконфигурирован для координации использования MBAN-спектра одним или более медицинскими учреждениями, включая упомянутое медицинское учреждение (14), зарегистрированными в координаторе (12), при этом зарегистрированные медицинские учреждения являются вторичными пользователями MBAN-спектра, и при этом

координатор (12) сконфигурирован для координации использования MBAN-спектра зарегистрированными медицинскими учреждениями, чтобы защищать первичных пользователей MBAN-спектра.

3. Система (10) по п. 1 или 2, в которой каждое из правил использования каналов включает в себя тип MBAN и перечень авторизованных каналов для этого типа MBAN, причем тип MBAN соответствует стандарту MBAN-связи.

4. Система (10) по п. 1, в которой канальный регулятор (72) сконфигурирован для формирования правил использования каналов для того, чтобы предотвращать перекрывающееся использование MBAN-спектра посредством разных типов MBAN.

5. Система (10) по п. 1, в которой каждая из точек доступа и/или портов (74, 76) сконфигурирована для хранения правил использования каналов, принятые от канального регулятора, в очереди и уведомления MBAN-систем, соединенных и/или ассоциированных с ней, об авторизованных в настоящее время частях MBAN-спектра на основе правил использования каналов в очереди.

6. Система (10) по п. 1, в которой канальный регулятор (72) сконфигурирован для приема информации использования и/или развертывания MBAN-спектра из точек доступа и/или портов (74, 76) для соответствующих зон покрытия, при этом канальный регулятор (72) сконфигурирован для формирования правил использования каналов на основе информации использования и/или развертывания MBAN-спектра.

7. Система (10) по п. 1, в которой канальный регулятор (72) сконфигурирован для регулирования динамически выделения, по меньшей мере, части MBAN-спектра между точками доступа и/или портами (74, 76) на основе запроса из точек доступа и/или портов (74, 76).

8. Способ (150) для передачи электронного ключа во всем медицинском учреждении (14), содержащий этапы, на которых:

принимают (152) один или более электронных ключей от координатора (12) медицинской сети в пределах человеческого тела (MBAN)-спектра, причем каждый из электронных ключей авторизует медицинское учреждение (14) на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра;

формируют (154) посредством процессора (82) одно или более правил использования каналов для различных типов MBAN на основе электронных ключей, причем правила использования каналов авторизуют MBAN-системы (18, 20, 22) медицинского учреждения (14) на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра; и

уведомляют (156) MBAN-системы (18, 20, 22) об авторизованных в настоящее время частях MBAN-спектра на основе правил использования каналов.

9. Способ (150) по п. 8, в котором каждый из электронных ключей включает в себя ограничения по времени на использование, по меньшей мере, части MBAN-спектра.

10. Способ (150) по п. 8 или 9, в котором координатор (12) координирует использование MBAN-спектра одним или более медицинскими учреждениями, включая упомянутое медицинское учреждение (14), зарегистрированными в координаторе, при этом

зарегистрированные медицинские учреждения являются вторичными пользователями MBAN-спектра, и при этом координатор (12) координирует использование MBAN-спектра зарегистрированными медицинскими учреждениями, чтобы защищать первичных пользователей MBAN-спектра.

11. Способ (150) по п. 8, в котором каждое из правил использования каналов включает в себя, по меньшей мере, одно из типа MBAN, перечня авторизованных каналов для этого типа MBAN, версии и ограничений по времени, причем тип MBAN соответствует стандарту MBAN-связи.

12. Способ (150) по п. 8, в котором правила использования каналов формируются для предотвращения перекрывающегося использования MBAN-спектра различными типами MBAN-систем.

13. Способ (150) по п. 8, в котором упомянутое уведомление (160) выполняется посредством одной или более точек доступа и/или портов (74, 76), при этом способ (150) дополнительно включает в себя этап, на котором принимают информацию использования и/или развертывания MBAN-спектра из точек доступа и/или портов (74, 76) для соответствующих зон покрытия, при этом правила использования каналов формируются на основе информации использования и/или развертывания MBAN-спектра.

14. Способ (150) по п. 8, в котором упомянутое уведомление (160) выполняется посредством одной или более точек доступа и/или портов (74, 76), при этом способ (150) дополнительно включает в себя этап, на котором динамически регулируют выделение, по меньшей мере, части MBAN-спектра между точками доступа и/или портами (74, 76) на основе запроса из точек доступа и/или портов (74, 76).

15. Энергонезависимый машиночитаемый носитель (96), содержащий программное обеспечение для управления одним или более процессорами (82), чтобы осуществлять способ (150) по любому из пп. 8-14.