CN103999529B - 用于医院内医疗体域网(mban)系统的电子密钥传送解决方案 - Google Patents

用于医院内医疗体域网(mban)系统的电子密钥传送解决方案 Download PDF

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Abstract

医疗机构(14)的电子密钥传送系统(10)包括控制点(70)。控制点(70)接收来自MBAN频谱的协调器(12)的一个或多个电子密钥。所述电子密钥中的每个授权医疗机构(14)使用MBAN频谱的至少一部分。系统(10)还包括信道调整器(72)，其通过处理器(80)基于所述电子密钥来产生一个或多个信道使用规则。信道使用规则授权医疗机构(14)的MBAN系统(18、20、22)使用MBAN频谱的至少一部分。更进一步地，系统(10)包括一个或多个接入点和/或端口(74、76)，其基于所述信道使用规则将MBAN频谱的当前授权部分通知MBAN系统(18、20、22)。电子密钥基于类似于AMT的主用户的可用频谱，规则基于密钥和已由其他MBAN及其节点占用的频谱。所使用的802.15.4j的频谱范围是2360MHz至2390MHz或者2360MHz至2400MHz。应用认知无线电原理。

Description

用于医院内医疗体域网(MBAN)系统的电子密钥传送解决方案
技术领域
本申请一般涉及无线通信。本申请尤其与医疗体域网(MBAN)系统相结合应用，且将尤其参考MBAN系统进行说明。然而，应当理解的是其还可应用于其他使用场景，不一定局限于上述应用。
背景技术
医疗保健行业中有朝向诸如患者监控的扩展护理服务、面向普通病房、甚至是超越了实体医院界限的普遍趋势。医疗体域网(MBAN)是实现遍在监控服务技术的关键之一。MBAN是一种在患者周围用于监控患者的生理数据的传感器的无线网络。MBAN通信标准包括例如由电气与电子工程师协会(IEEE)开发的IEEE 802.15.6和IEEE 802.15.4j。MBAN的临床有益之处包括但不限于：将监控扩展到当前未被监控的护理区域；改善医疗保健工作流程效率、安全性以及临床结果；患者可动性、舒适性和感染控制；监控灵活性和可扩展性；以及降低总体监控成本。
典型的MBAN系统包括多个微小传感器设备，其放置到患者身体上以捕获患者的生理数据，诸如心率和心电图(ECG)信号。所捕获的数据通过短程且低功率的MBAN转发到中心设备。中心设备可以是局域床边监控单元、蜂窝电话、机顶盒或其他无线设备，并且通常具有与回传网络(例如，蜂窝网络、LAN等)的连接，所收集的数据进一步通过回传网络传递到监控系统。监控系统负责分析患者的生理数据并且提供实时的监控、诊断或治疗服务。
考虑到MBAN系统的重大的社会效益和经济效益，医疗行业已游说联邦通信委员会(FCC)在次级基础上向MBAN系统开放2360-2400MHz(下文称为“MBAN频谱”)。因此，FCC正在起草MBAN频谱用于MBAN系统的规章规则。由于MBAN频谱的宽带宽、无干扰和良好的传播特性，所以如果FCC向MBAN系统开放MBAN频谱则大部分MBAN系统使用MBAN频谱来提供医疗等级连接性是极有可能的。
所提议的MBAN频谱的分配是在次级基础上，意味着采用MBAN频谱的MBAN系统将必须保护主用户，诸如航空移动遥测(AMT)用户。为了保护主用户，FCC正在考虑多个管理2360-2400MHz频带的次级使用的规则。根据一个规则，在2360-2390MHz下的MBAN操作仅限于医疗机构，在2390-2400MHz下的MBAN操作可为任意地方，包括医疗机构、患者家中和流动车辆。根据另一规则，医疗机构需要向MBAN协调器注册来获得对2360-2390MHz频谱的接入，而2390-2400MHz频谱总是可供MBAN使用。MBAN协调器向注册的医疗机构发布电子密钥。电子密钥包含关于MBAN频谱的哪些部分被授权由注册的医疗机构使用的信息。
使用这些规则的一个挑战在于，每个注册的医疗机构需要将接收自MBAN协调器的电子密钥自动地配置给在医疗机构内操作的所有MBAN系统，以管理它们对2360-2390MHz频带的接入。因此，医院内MBAN系统需要电子密钥传送解决方案。本申请提供了能够提供这种解决方案的新颖且改进的方法和系统。
发明内容
根据一个方案，提供了一种医疗机构的电子密钥传送系统。该系统包括被配置成接收来自医疗体域网MBAN频谱的协调器的一个或多个电子密钥的控制点。所述电子密钥中的每个授权医疗机构使用MBAN频谱的至少一部分。该系统还包括信道调整器，其被配置成基于所接收到的电子密钥来通过处理器产生针对不同的MBAN类型的一个或多个信道使用规则。信道使用规则授权医疗机构的MBAN系统使用MBAN频谱的至少一部分。更进一步，系统包括一个或多个接入点和/或端口，其被配置成接收来自所述信道调整器的所述信道使用规则，并且基于所述信道使用规则将所述MBAN频谱的当前授权部分通知MBAN系统。
根据另一方案，提供了一种用于在整个医疗机构中传送电子密钥的方法。该方法包括：接收来自医疗体域网MBAN频谱的协调器的一个或多个电子密钥。所述电子密钥中的每个授权医疗机构使用MBAN频谱的至少一部分。此外，处理器基于电子密钥来产生一个或多个信道使用规则。信道使用规则授权医疗机构的MBAN系统使用MBAN频谱的至少一部分。MBAN系统基于信道使用规则被进一步通知MBAN频谱的当前授权部分。
一个优点在于通过医疗机构的自动部署电子密钥。
另一优点在于与不同类型的医疗体域网(MBAN)系统的兼容性。
另一优点在于实时的MBAN频谱使用和/或部署监控。
另一优点在于基于MBAN频谱使用和部署分配MBAN频谱。
另一优点在于基于设备类型来分配MBAN频谱。
另一优点在于基于接入点和/或端口的覆盖区域来分配MBAN频谱。
在阅读和理解下面的详细说明时，本领域普通技术人员将理解到本发明的其他优点。
附图说明
本发明可采用各部件以及部件布置以及各步骤和步骤布置的形式。附图仅是为了图示说明优选的实施例，而不应解释为限制本发明。
图1示出了电子密钥传送系统的框图。
图2示出了医疗体域网(MBAN)系统的框图。
图3示出了用于信道使用规则的格式。
图4示出了包括单个信道使用规则的接入点和/或端口的队列。
图5示出了信道使用规则。
图6示出了在添加图5的信道使用规则之后图4的队列。
图7示出了电子密钥信息元素的格式。
图8示出了将电子密钥从MBAN协调器传送到医疗机构的MBAN设备的方法的框图。
具体实施方式
参考图1和图2，提供了一种电子密钥传送系统10。系统10包括医疗体域网(MBAN)协调器12。MBAN协调器12协调向MBAN协调器12注册的一个或多个医疗机构14对MBAN频谱的至少一部分如2360-2390MHz的使用。通常地，MBAN频谱是通过诸如联邦通信委员会(FCC)的政府机构授权的、在次要基础上由注册的医疗机构14使用的频谱。MBAN协调器12根据由授权方确定的一条或多条协调规则来协调MBAN频谱的使用，通常是为了保护主用户。
通过规则的应用，MBAN协调器12通过将电子密钥分配给注册的医疗机构14而选择性地授权注册的医疗机构14使用MBAN频谱。用于注册的医疗机构的电子密钥包括关于注册的医疗机构被授权使用的MBAN频谱的频率的信息、任选地带有时间限制(例如，MBAN操作的时间段、有效时间/日期，以及到期时间/日期)和/或注册的医疗机构的唯一ID。电子密钥能够以任何适合于传送数据的方式提供给注册的医疗机构14，诸如经由网络自动地传送或者经由电子邮件等手动地传送。
MBAN协调器12的至少一个数据库16维护当前授权的数据以便于协调。例如，MBAN协调器12能够跟踪当前授权以确保主用户被适当地保护。此外，在一些实施例中，MBAN协调器12维护数据库16中对于每个注册的医疗机构14的注册记录。每个注册记录适当地包括用于对应医疗机构的唯一ID，以及任选地关于发布给医疗机构的电子密钥的数据和/或注册所需的数据，诸如姓名、地址、电话号码等。
注册的医疗机构14每个都包括一个或多个MBAN系统18、20、22。MBAN系统18、20、22各自采用MBAN通信标准，诸如IEEE 802.15.6、IEEE 802.15.4j和专有标准中的一种，从而创建MBAN 24、26、28。MBAN系统18、20、22使用的频率是基于下文讨论的信道使用规则确定的，并且适当地落在MBAN频谱之内。此外，MBAN系统18、20、22各自包括经过MBAN 24、26、28通信的一个或多个传感器设备30、32、34、36、38、40以及中心设备42、44、46。
传感器设备30、32、34、36、38、40各自捕获相关联患者48的生理数据，并且利用MBAN 24、26、28将所捕获的生理数据发送到中心设备42、44、46。生理数据包括通常以诸如1秒的预定采样率产生的至少一个生理参数的、传感器设备30、32、34、36、38、40的一个或多个处理器50、52的计算和/或传感器设备30、32、34、36、38、40的一个或多个传感器54、56的测量。生理参数的示例包括心率、呼吸率、血压、ECG信号等。在一些实施例中，传感器设备30、32、34、36、38、40将所捕获的生理数据缓冲到其一个或多个存储器58、60中，直到所缓冲的生理数据的量超过了预定量。传感器设备30、32、34、36、38、40通常布置在患者48的体外。然而，在一些实施例中，传感器设备30、32、34、36、38、40额外地或者可替代地布置在患者48体内和/或患者48近处。
中心设备42、44、46利用MBAN 24、26、28接收来自传感器设备30、32、34、36、38、40的捕获的生理数据，并且通过不同于MBAN 24、26、28的注册的医疗机构的通信网络64将捕获的生理数据中继到对应的一个注册的医疗机构14的监控站62。通信网络64包括例如局域网、广域网、虚拟私人网络等中的一个或多个。在一些实施例中，在接收到捕获的生理数据时，中心设备42、44、46立即将其中继到监控站62。在其他实施例中，中心设备42、44、46将接收到的生理数据缓冲到其存储器66中，直到缓冲的生理数据的量超过了预定量。除了中继生理数据之外，中心设备42、44、46充当MBAN系统的个人域网(PAN)协调器并且设置MBAN24、26、28，控制传感器设备30、32、34、36、38、40与MBAN 24、26、28的关联/分离，等等。中心设备42、44、46通常布置为接近患者48和/或本地床边监控单元、蜂窝电话、机顶盒或其他无线设备中的一种。
监控站62便于利用MBAN系统18、20、22的传感器设备30、32、34、36、38、40所捕获的生理数据监控患者的恶化。在接收到来自中心设备的生理数据时，在一些实施例中，监控站62通过将接收到的生理数据与报警标准进行匹配来判定是否发出报警。例如，在一些实施例中，如果至少一个生理参数超过了阈值，则发出报警。可以想到，报警标准可以考虑到生理参数的当前值，以及生理参数的趋势。此外，在一些实施例中，在接收到生理数据时，接收到的生理数据经由通信网络64被显示于监控站62的显示设备68上和/或远离监控站62的显示设备上。
每个注册的医疗机构14还包括MBAN控制点70以及MBAN信道调整器72。MBAN控制点70接收由MBAN协调器12指定给注册的医疗机构的一个或多个电子密钥。MBAN控制点70能够自动地或者手动地接收来自MBAN协调器12的电子密钥。MBAN信道调整器72经由拉或推方法来接收来自MBAN控制点70的电子密钥，并且充当注册的医疗机构的MBAN控制点70与MBAN系统18、20、22之间的接口。电子密钥被转换成用于不同类型的MBAN系统的信道使用规则(即，MBAN系统采用不同的MBAN通信标准)。例如，注册的医疗机构能够使用采用专有MBAN通信标准的MBAN系统以及采用IEEE 802.15.6 MBAN通信标准的MBAN系统。在该情况下，MBAN信道调整器72产生用于专有MBAN系统的信道使用规则以及用于IEEE 802.15.6 MBAN系统的另一信道使用规则。
参考图3，提供了信道使用规则的示例性格式，包括MBAN设备类型、规则版本号、有效时间/日期、到期时间/日期和优先候选信道列表中的一项或多项。MBAN设备类型表示，对于哪种类型的MBAN设备(诸如IEEE 802.15.6 MBAN设备)来限定规则。规则版本号表示规则的版本号并且允许进行版本控制。有效时间/日期表示规则何时生效。到期时间/日期表示规则何时期满。优先候选信道列表表达关于从MBAN协调器12接收到的电子密钥所授权的频谱的信息。在一些实施例中，优先候选信道列表是对应于落在电子密钥授权的MBAN频谱中的无线信道的信道索引的有序列表。在这样的实施例中，优先候选信道列表能够按如下格式进行编码：
(L,I1,I2,...,IL)
其中L是列表的长度，Ij(j＝1,...,L)是信道索引。如果i<j，则Ii具有比Ij高的优先级，从而在两个信道可供MBAN设备使用的情况下由该信道规则掌管的MBAN设备将考虑在信道Ij之前使用信道Ii。
作为示例，IEEE 802.15.6将MBAN频谱(即，2360-2400MHz)中的39个信道定义为fc(k)＝2361+1.00*k MHz，其中信道索引k＝0,1,...38。此外，专有MBAN标准能够将MBAN频谱中的19个信道定义为fc(k)＝2362+2.00*k MHz，其中信道索引k＝0,1,...18。如果注册的医疗机构接收到来自MBAN协调器12的授权使用2360-2370MHz频率的电子密钥，则该注册的医疗机构内的所有MBAN系统都将被授权接入2360-2370MHz频谱以及2390-2400MHz频谱。因此，用于IEEE 802.15.6 MBAN设备的容许信道是信道0,1,2,...8,30,31,32...,37和38，而用于采用专有MBAN标准的MBAN设备的容许信道是信道0,1,2,3,15,16,17和18。因此，MBAN信道调整器72能够将用于IEEE 802.15.6 MBAN设备的优先候选信道列表定义为(18,0,1,2,...,7,8,30,31,32...,38)，其中L＝18，并且将用于采用专有MBAN标准的MBAN设备的另一优先候选信道列表定义为(8,18,17,16,15,3,2,1,0)，其中L＝8。
在一些实施例中，MBAN信道调整器72产生信道使用规则以防止彼此接近的不同类型的MBAN系统对MBAN频谱的重叠使用。这可以通过定义不同类型的MBAN系统的优先候选信道列表从不同终端接入MBAN频谱来执行。例如，IEEE 802.15.6 MBAN设备能够接入低频终端(即，从2360MHz到2400MHz)，并且IEEE 802.15.4j MBAN设备能够接入高频终端(即，从2400MHz到2360MHz)。因此，在大多数情况下，采用不同MBAN通信标准的位于同一地点的设备将使用授权频谱的不同部分并且降低了相互干扰的可能性。
每当产生新的信道使用规则时，MBAN信道调整器72适当地经由通信网络64的一个或多个接入点和/或端口74、76通过通信网络64将信道使用规则传输给MBAN系统18、20、22。接入点和/或端口74、76将MBAN系统18、20、22与通信网络64连接。接入点和/或端口包括例如802.11a,b,g,n无线接入点、交换机或中心的端口，等等。在一些实施例中，信道使用规则被通过接入点和/或端口74、76直接地发送到MBAN系统18、20、22，并且MBAN信道调整器72维护用于每个单独的接入点和/或端口74、76的所产生信道使用规则的队列。基于信道使用规则的有效时间/日期字段对该队列进行排序。每当MBAN信道调整器72为接入点和/或端口产生新的信道使用规则时，MBAN信道调整器根据新的信道使用规则来更新该接入点和/或端口的队列。
然而，通常是，信道使用规则被发送到接入点和/或端口74、76，接入点和/或端口74、76将信道使用规则分配给MBAN系统18、20、22。当接入点和/或端口74、76将信道使用规则分配给MBAN系统18、20、22时，每个接入点和/或端口将所接收到的信道使用规则保持在队列中。基于信道使用规则的有效时间/日期字段对该队列进行排序。每当接入点和/或端口接收到来自MBAN信道调整器72的信道使用规则时，其根据信道使用规则来更新其队列。为了基于所接收到的信道使用规则来更新队列，接入点和/或端口判定所接收到的信道使用规则的时间段(即，从有效时间/日期到到期时间/日期)是否与队列中为同一类型的MBAN系统定义的任意信道使用规则的时间段重叠。如果在队列中不存在具有与接收到的信道使用规则重叠的时间段的规则，则接入点和/或端口将接收到的信道使用规则插入到队列中，并且基于有效时间/日期对队列进行重新排序。如果在队列中存在与接收到的信道使用规则具有重叠的时间段且还与接收到的信道使用规则具有相同的MBAN设备类型的一个或多个信道使用规则，那么，对于队列中与接收到的信道使用规则具有重叠时间段且与接收到的信道使用规则具有相同MBAN设备类型的每个信道使用规则，接入点和/或端口检查其是否具有比接收到的信道使用规则更新的规则版本号。如果是，则无需对该信道使用规则在队列中进行更新。如果否，那么，对于重叠的时间段，由接收到的信道使用规则来替代该信道使用规则。然后，基于有效时间/日期对队列进行重新排序。当队列中的信道使用规则期满时，接入点和/或端口将该规则从队列中去除。
为了说明队列的操作，注意力转移到图4-6。如图4所示，接入点和/或端口仅在其队列中具有单个信道使用规则(规则1)。该信道使用规则用于类型B的MBAN设备并且具有规则版本号1，有效时间/日期是2011年7月2日上午12:01，到期时间/日期为N/A，这意味着该规则将永不期满，并且优先候选信道列表是(18,0,1,2,...,7,8,30,31,...,38)，这意味着例如2360-2370MHz和2390-2400MHz中的信道是通过电子密钥激活的。后来，MBAN信道调整器72从MBAN控制点72获得在从2011年9月2日上午12:01到2011年10月2日上午12:00的时间段内禁止使用2360-2390MHz频谱的新的电子密钥。反过来，这使得MBAN信道调整器72产生仅激活2390-2400MHz带中的信道的新的信道使用规则，如图5所示。MBAN信道调整器72将新的信道规则传输给接入点和/或端口。在接收到新规则时，接入点和/或端口更新队列。由于新规则的有效时间段与规则1的有效时间段重叠，且重叠的时间段从2011年9月2日上午12:01至2011年9月2日上午12:00，所以具有更新的版本号(即，2)的新规则在重叠时间段中取代规则1。在更新队列之后，队列如图6所示。对于非重叠时间段(即，2011年7月2日上午12:01至2011年7月2日上午12:01以及2011年10月2日上午12:01至N/A)，规则1仍起作用，但是具有更新后的有效/到期时间/日期。
接入点和/或端口的队列中的当前有效的信道使用规则(即，掌管当前时间段的规则)被转发给保持与接入点和/或端口连接(或关联)的各MBAN中心设备。当MBAN中心设备将连接请求发送到接入点和/或端口时，其发送其MBAN设备类型参数。如果接入点和/或端口接受连接请求，则其将用于在连接请求中指示的MBAN类型的其当前有效信道使用规则作为其连接应答的一部分发送到MBAN中心设备。在一些实施例中，有效信道使用规则表示为电子密钥信息元素，包括用于一个或多个医疗保健设施ID(即，用于注册的医疗机构的唯一ID)、MBAN设备类型、规则版本号、到期时间/日期和优先候选信道列表中的一项或多项的字段。该电子密钥信息元素的一个示例显示在图7中。
除了当连接(或关联)开始时转发当前有效的信道使用规则之外，接入点和/或端口能够广播当前有效的信道使用规则。在一些实施例中，响应于用于一类MBAN设备的当前有效的信道使用规则的变化，群广播消息被发送到该类型的各连接(或关联)的MBAN中心设备。在该实施例中，群广播消息包括用于队列中当前有效的信道使用规则的电子密钥信息元素。此外，在一些实施例中，接入点和/或端口对于与其连接(或关联)的每种类型的MBAN中心设备，周期性地发送群广播消息到该类型的各连接(或关联)的MBAN中心设备。在该实施例中，群广播消息包括用于队列中对应于该类型的当前有效的信道使用规则的电子密钥信息元素。
当中心设备接收到电子密钥信息元素时，中心设备通常激活在优先候选信道列表中定义的信道并且从列表中选择用于MBAN的一个信道。然而，在一些实施例中，在这样做之前，中心设备验证电子密钥信息元素中诸如医疗保健设施ID和/或设备类型的值有效。例如，中心设备验证电子密钥信息元素中的医疗保健设施ID和/或设备类型匹配与中心设备关联的对应值。如果否，则其将不遵守电子密钥信息元素，并且可选地，将错误报告发送到提供该电子密钥信息元素的接入点和/或端口。如果是，则其将激活在优先候选信道列表中定义的信道并且从列表中选择用于MBAN的一个信道。
在一些实施例中，在从优先候选信道列表中选择信道之后，MBAN中心设备广播所选信道上的信标。信标包括使传感器设备能够在所选信道上进行传输的“密钥”。“密钥”可以是任何物。然而，在一些实施例中，“密钥”是医疗保健设施ID。在其他实施例中，“密钥”是医疗保健设施ID和信标号基于传感器设备已知的私钥的加密值(即，密钥＝加密函数(医疗保健设备ID，信标号))。
为了激活在接收到的电子密钥信息元素的优先候选信道列表中定义的信道，中心设备将优先候选信道列表传送到MBAN的传感器设备。该信道列表可用于在传感器设备失去与中心设备的连接时，帮助传感器设备找到其中心设备。一旦与中心设备关联的传感器设备接收到来自中心设备的优先信道列表，则其将检查版本是否比其所拥有的版本更新。如果是，则传感器设备将相应地更新其列表和版本号。
当传感器设备与中心设备连接(或关联)时，中心设备传送其优先候选信道列表。在一些实施例中，为了与MBAN连接，MBAN传感器设备执行信道扫描以找到其想要与其关联的中心设备。一旦传感器设备接收到来自其期望的中心设备的信标，则其对接收到的“密钥”执行解密变换和认证检查变换以验证该“密钥”是否有效(例如，其检查所接收到的医疗保健设施ID是否与其所拥有的相同且MBAN网络ID是否正确)。如果“密钥”有效，则传感器设备被准许接入当前信道。传感器设备能够将其连接(或关联)请求发送到中心设备以启动关联(或连接)过程。如果中心设备接受连接请求，则其将带有规则版本号的优先候选信道列表作为其连接应答的一部分发送到MBAN传感器设备。
除了当连接(或关联)开始时传送优先候选信道列表之外，中心设备还经由广播将其优先候选信道列表传送到MBAN的传感器设备。例如，当优先候选信道列表被更新时，中心设备能够将其带有规则版本号的优先候选信道列表在其信标中广播给其从设备。作为另一示例，中心设备能够周期性地将带有规则版本号的优先候选信道列表在其信标中广播给其从设备。
在一些实施例中，MBAN信道调整器72基于接入点和/或端口74、76的覆盖区域中的实时MBAN频谱使用/部署情况，来定制通信网络64的接入点和/或端口74、76中的至少一些的信道使用规则。当接入点和/或端口的覆盖区域中的MBAN频谱使用/部署情况变化时(例如，由于患者移动)，接入点和/或端口将该变化报告给MBAN信道调整器72，MBAN信道调整器72评估接入点和/或端口是否需要新的一组信道使用规则。如果需要，则MBAN信道调整器72对于该接入点和/或端口更新信道使用规则并且将更新后的规则传输给接入点和/或端口。
MBAN信道调整器72能够通过随需求增加而将额外频谱分配给接入点和/或端口74、76，来定制通信网络64的接入点和/或端口74、76中的至少一些的信道使用规则。例如，如果接入点和/或端口仅具有极少的在其覆盖区域中工作的MBAN设备，则2390-2400MHz频谱可能足以支持那些MBAN操作。MBAN信道调整器72能够定制该接入点和/或端口的信道使用规则，以正好激活2390-2400MHz频带内的MBAN信道，即使可能存在一些在2360-2390MHz频带的授权频谱中的信道。这样能够减少2360-2390MHz频谱内的MBAN操作并且避免可能的对主用户的干扰。如果越来越多的MBAN设备移至该接入点和/或端口的覆盖区域且在该覆盖区域中工作并且需要更多的频谱来支持MBAN操作，则MBAN信道调整器72能够被触发且对于该接入点和/或端口产生新的信道使用规则以激活更多的由电子密钥授权以便MBAN使用的信道。
MBAN信道调整器72还能够通过将授权频谱动态地分配给不同类型的MBAN，而定制通信网络64的接入点和/或端口74、76中的至少一些的信道使用规则，以促进采用不同MBAN通信标准的MBAN设备的共存性。在这方面，MBAN信道调整器72能够使用定制的信道使用规则来将MBAN频谱划分成多个非重叠子带，并且将那些非重叠子带分配给每种类型的MBAN设备，从而避免不同类型的MBAN设备在同一频率上工作。
例如，可能存在于第一接入点和/或端口的覆盖区域中工作的2个IEEE 802.15.6MBAN系统以及10个IEEE 802.15.4j MBAN系统，以及在第二接入点和/或端口的覆盖区域中工作的4个IEEE 802.15.6 MBAN系统以及8个IEEE 802.15.4j MBAN系统。MBAN信道调整器72能够对于第一接入点和/或端口和第二接入点和/或端口产生不同的信道使用规则。对于第一接入点和/或端口，MBAN信道调整器72能够定义用于IEEE 802.15.6 MBAN系统的信道使用规则，以使得优先候选信道列表为(3,18,17,16)；并且定义用于IEEE 802.15.4j MBAN系统的信道使用规则，以使得优先候选信道列表为(11,0,1,2,...,7,8,30,31)。对于第二接入点和/或端口，MBAN信道调整器72能够定义用于IEEE 802.15.6 MBAN系统的信道使用规则，以使得优先候选信道列表为(4,18,17,16,15)；并定义用于IEEE 802.15.4j MBAN系统的信道使用规则，以使得优先候选信道列表为(9,0,1,2,...,7,8)。
系统10的每个部件都包括至少一个处理器50、52、78、80、82、84、86、88、90，以执行在部件的至少一个存储器58、60、66、92、94、96、98、100、102上的计算机可执行指令。部件包括MBAN协调器12，以及对于每个注册的医疗机构14，包括MBAN控制点70、MBAN信道调整器72、监控站62、接入点和/或端口74、76，以及MBAN设备(即，传感器设备30、32、34、36、38、40以及对应的中心设备42、44、46)。计算机可执行指令具体实现部件的各功能。例如，计算机可执行指令具体实现MBAN协调器12的协调。作为另一示例，计算机可执行指令具体实现测量传感器设备的生理参数。此外，至少一些部件中的每个包括至少一个系统总线104、106、108、110、112以在子部件之间交换数据。子部件包括处理器、存储器、数据库、传感器、显示设备、通信单元等等。
另外，至少一些部件中的每个包括通信单元114、116、118、120、122、124、126、128、130。通信单元为对应的处理器提供到至少一个通信网络的接口。对于MBAN协调器12，通信单元114为处理器78提供到注册的医疗机构14的接口。对于传感器设备30、32、34、36、38、40，通信单元128、130为其处理器50、52提供到MBAN 24、26、28的接口。对于中心设备42、44、46，通信单元126为处理器90提供到MBAN 24、26、28以及通信网络64的接口。对于接入点和/或端口74、76，通信单元122、124为其处理器86、88提供到MBAN系统18、20、22以及通信网络64的接口。对于监控站62，通信单元120为其处理器84提供到通信网络64的接口。对于MBAN信道调整器72，通信单元118为其处理器82提供到通信网络64以及MBAN控制点70的接口(例如，通过通信网络64、其他通信网络、直接链路等等)。对于MBAN控制点70，可选的通信单元116为其处理器80提供到MBAN信道调整器72和/或MBAN协调器12的接口(例如，通过因特网)。
在一些实施例中，用于将电子密钥信息传送到MBAN设备的上述方案实现为MBAN设备和接入点和/或端口74、76所采用的MAC或高层通信协议的部分。此外，在一些实施例中，系统10的部件被组合。例如，MBAN控制点70和MBAN信道调整器76能够被组合。
参考图8，提供了用于在整个一个医疗机构14中传送电子密钥的方法150。方法150包括接收152来自协调器12的一个或多个电子密钥。每个电子密钥授权医疗机构14使用MBAN频谱的至少一部分。通过诸如信道调整器72的处理器82的处理器基于电子密钥产生154一个或多个信道使用规则。信道使用规则授权医疗机构14的MBAN系统18、20、22使用MBAN频谱的至少一部分。基于所述信道使用规则进一步将MBAN频谱的当前授权部分通知156MBAN系统18、20、22。
如本所使用的，存储器包括如下中的一个或多个：非暂态计算机可读介质；磁盘或其他磁存储介质；光盘或其他光存储介质；随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、或其他电子存储器设备或芯片或可操作互连的芯片组；因特网/内联网服务器，可经由因特网/内联网或局域网从因特网/内联网服务器取回所存储的指令；等等。此外，如本文所使用的，处理器包括如下中的一个或多个：微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、等等；用户输入设备包括如下中的一个或多个：鼠标、键盘、触摸屏显示器、一个或多个按钮、一个或多个开关、一个或多个触发器，等等；数据库包括一个或多个存储器；并且显示设备包括如下中的一个或多个：LCD显示器、LED显示器、等离子体显示器、投影显示器、触摸屏显示器等等。
已经结合优选的实施例对本发明进行了说明。在阅读和理解前面的详细说明时，其他人可想到各种修改和改动。例如，虽然是结合MBAN进行了讨论，但本公开可应用于其他需要频谱共享的机会认知无线电系统。目的在于，将本发明解释为包括落在随附权利要求书或其等同内容的范围之内的所有这样的修改和改动。

Claims (15)

1.一种医疗机构(14)的电子密钥传送系统(10)，包括：
控制点(70)，其被配置成接收来自医疗体域网MBAN频谱的协调器(12)的一个或多个电子密钥，所述电子密钥中的每个授权所述医疗机构(14)使用所述MBAN频谱的至少一部分；
信道调整器(72)，其被配置成通过处理器(82)基于所述电子密钥来产生针对不同的MBAN类型的一个或多个信道使用规则，所述信道使用规则授权所述医疗机构(14)的MBAN系统(18、20、22)使用所述MBAN频谱的所述至少一部分；以及，
一个或多个接入点和/或端口(74、76)，其被配置成接收来自所述信道调整器(72)的所述信道使用规则，并且基于所述信道使用规则将所述MBAN频谱的当前授权部分通知所述MBAN系统(18、20、22)。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述协调器(12)被配置成协调向所述协调器(12)注册的包括所述医疗机构(14)的一个或多个医疗机构对所述MBAN频谱的使用，其中注册的医疗机构是所述MBAN频谱的次用户，并且其中所述协调器(12)被配置成协调所述注册的医疗机构对所述MBAN频谱的使用以保护所述MBAN频谱的主用户。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统(10)，其中所述信道使用规则中的每个包括MBAN类型和针对所述MBAN类型的授权信道的列表，所述MBAN类型对应于MBAN通信标准。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的系统(10)，其中所述信道调整器(72)被配置成产生所述信道使用规则以防止不同的MBAN类型对所述MBAN频谱的重叠使用。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的系统(10)，其中所述接入点和/或端口(74、76)中的每个被配置成以队列维护从所述信道调整器接收到的信道使用规则，并且基于所述队列中的信道使用规则将所述MBAN频谱的当前授权部分通知与其连接和/或关联的MBAN系统。
6.根据权利要求1和2中任一项所述的系统(10)，其中所述信道调整器(72)被配置成接收来自所述接入点和/或端口(74、76)的针对对应覆盖区域的MBAN频谱使用和/或部署信息，并且其中所述信道调整器(72)被配置成基于所述MBAN频谱使用和/或部署信息来产生所述信道使用规则。
7.根据权利要求1和2中任一项所述的系统(10)，其中所述信道调整器(72)被配置成基于所述接入点和/或端口(74、76)的需求来动态地调节所述MBAN频谱的所述至少一部分在所述接入点和/或端口(74、76)之间的分配。
8.一种用于在整个医疗机构(14)中传送电子密钥的方法(150)，包括：
接收(152)来自医疗体域网MBAN频谱的协调器(12)的一个或多个电子密钥，所述电子密钥中的每个授权所述医疗机构(14)使用所述MBAN频谱的至少一部分；
通过处理器(82)基于所述电子密钥产生(154)针对不同的MBAN类型的一个或多个信道使用规则，所述信道使用规则授权所述医疗机构(14)的MBAN系统(18、20、22)使用所述MBAN频谱的所述至少一部分；以及，
基于所述信道使用规则将所述MBAN频谱的当前授权部分通知(156)所述MBAN系统(18、20、22)。
9.根据权利要求8所述的方法(150)，其中所述电子密钥中的每个包括对使用所述MBAN频谱的所述至少一部分的时间限制。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的方法(150)，其中所述协调器(12)协调向所述协调器注册的包括所述医疗机构(14)的一个或多个医疗机构对所述MBAN频谱的使用，其中注册的医疗机构是所述MBAN频谱的次用户，并且其中所述协调器(12)协调所述注册的医疗机构对所述MBAN频谱的使用以保护所述MBAN频谱的主用户。
11.根据权利要求8和9中任一项所述的方法(150)，其中所述信道使用规则中的每个包括以下中的至少一项：MBAN类型、针对所述MBAN类型的授权信道的列表、版本和时间限制，所述MBAN类型对应于MBAN通信标准。
12.根据权利要求8和9中任一项所述的方法(150)，其中产生所述信道使用规则以防止不同类型的MBAN系统对所述MBAN频谱的重叠使用。
13.根据权利要求8和9中任一项所述的方法(150)，其中通过一个或多个接入点和/或端口(74、76)来执行所述通知(156)，所述方法(150)还包括：
从所述接入点和/或端口(74、76)接收对于对应覆盖区域的MBAN频谱使用和/或部署信息，其中基于所述MBAN频谱使用和/或部署信息来产生所述信道使用规则。
14.根据权利要求8和9中任一项所述的方法(150)，其中通过一个或多个接入点和/或端口(74、76)来执行所述通知(156)，所述方法(150)还包括：
基于所述接入点和/或端口(74、76)的需求来动态地调节所述MBAN频谱的所述至少一部分在所述接入点和/或端口(74、76)之间的分配。
15.一种非暂态计算机可读介质(96)，其存储用于控制一个或多个处理器(82)以执行根据权利要求8-14中任一项所述的方法(150)的计算机程序。
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