JP2013524566A - ヘテロジニアスネットワークのハンドオーバにおける代替接続の切断前のリンク評価 - Google Patents

ヘテロジニアスネットワークのハンドオーバにおける代替接続の切断前のリンク評価 Download PDF

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Abstract

病院の環境における患者モニタリング装置のための無線通信機能を提供するとき、新たに確立された無線リンクの品質が評価され、以前の無線リンクを切断する前に、品質の閾値を満たすか確かめる。以前の新たなネットワークのリンク品質が、要求される品質の閾値を満たさない場合には、既定の閾値レベルと同じかより高い品質の、新たなリンクが確立されるまで、複数の新たなリンクが、繰り返し確立され、それらの品質が評価され得る。任意で、例えば、危篤患者のＰＭＤとナースステーションとの間のリンクのような、非常に影響を受けやすい患者モニタリングアプリケーションに対して、リンクの冗長性を提供するために、既定の閾値を上回る信号品質を有する、二以上のリンクが保持され、それらの間の通信を確保する。この方法により、他の一又は複数の通信エンティティによって使用される、リンク品質の評価レポートの自動的な生成が、容易化される。

Description

本発明は、内科患者モニタリングシステム（特に、生理学的モニタリングシステム）に応用される。しかし、当然のことながら、説明される技術は、他のモニタリングシステム、他の医療情報収集手順、他の状態モニタリング技術等にも応用され得る。
一般的な、無線患者モニタリングシステム（ＰＭＳ；patient monitoring system）は、
１）一以上の患者モニタリング装置（ＰＭＤ；patient monitoring devices）
２）患者情報処理サーバ（ＰＩＰＳ；patient information processing server）
３）患者データベースサーバ（ＰＤＳ；patient database server）
ＰＭＤ、ＰＩＰＳ及びＰＤＳは、あるネットワークトポロジにおいて、接続される。一般的に、病院のＩＰネットワークは、有線によるイーサネット（登録商標）ネットワークである。ＰＩＰＳ及びＰＤＳは、有線による病院のＩＰネットワークへと接続される。モバイルのＰＭＤを、病院のＩＰネットワークに接続する、無線アクセスネットワークは、プロプライエタリなＬＡＮ（local area network）又はＩＥＥＥ８０２．１１規格のようなＬＡＮ技術に基づき得る。
ＰＭＤは、患者の生理学的データ（ＥＣＧ、Ｓｐ０２等）を集め、分析と表示を行うＰＩＰＳへ、そのデータを送信する。患者からのデータは、ＰＤＳにも保管され得る。患者モニタから患者情報表示サーバへのデータの送信は、無線アクセスネットワークと、有線による病院のＩＰネットワークとを横断する。ライフクリティカルな患者モニタリングシステムは、エラーの影響を受けやすく（すなわち、僅かな数の送信エラーのみを許容する）、また、遅延の影響を受けやすい（すなわち、特定の限られた遅延の制限内で、ＰＭＤからＰＩＰＳへのデータの送信を要求する）。さらに、ＰＭＤのキーとなる性能要求は、低消費電力であることである。これにより、ＰＭＤは、長時間、再充電又は電池の交換を必要とすることなく、動作することができる。
Ｓｈｉｎらの「Reducing MAC Layer Handoff Latency in IEEE 802.11 Wireless LANs」（MobiWac'04, 2004年１０月）に記載された方式に基づく装置は、実装が単純である一方で、キャッシュエントリが失効したことによる、候補のネットワークのスキャンを妨げず、多くの時間と電力を消費する。
かかる装置は、アクセスポイントのチャンネルとＭＡＣアドレスのような、候補のネットワークについての、限られた情報を提供することができるが、高度なアクセスネットワークの決定のために重要となる、ネットワーク利用（network utilization）のような、さらなる情報を提供するには不十分である。
８０２．２１規格は、アクセスネットワークの情報を配布するための、興味深いフレームワークを提供するが、ＰＭＳにおける利用の欠点は、情報を集める方法の仕様を欠く点である。したがって、情報の品質は、実装依存となり、不十分となる可能性がある。別の欠点は、シグナリングのオーバヘッドにより、プロプライエタリな無線技術に対して、広すぎる帯域を必要とし得る点である。さらに、ＩＥＥＥ８０２．２１の遵守は、例えば、モバイルの患者モニタリング装置にとって有害な、スキャン要求等のために、電力消費を増加させる。
いくつかのシステムは、リンク品質を測定し、そのリンク品質を、いつハンドオーバを開始するかを決定する、中央サーバに送信する。現在のリンク品質が、要求される品質の閾値を満たしていないと評価された場合には、新たなリンクが確立され、以前のリンクは切断される。しかしながら、新たに確立されたリンクは、様々な理由により、品質の閾値を満たさない可能性がある。例えば、移動可能なユーザは、最後の評価が、新しい無線リンクにおいてなされた後、新たな接続を確立する前に、その無線リンクの適用範囲から出る可能性がある。そのような場合に、ユーザは、劣化した品質のリンクを持ち続ける。患者モニタリングのような、サービス品質に非常に敏感なアプリケーションのために、常に良いリンク品質の接続を有することは望ましい。そして、かかる状況は、受け入れられないであろう。
本出願は、医療環境（healthcare environment）において、通信リンク品質の最低限のレベルを提供するための、新しい、改善されたシステム及び方法を提供する。これにより、上述した問題及び他の問題が克服される。
一実施形態において、医療環境の無線ネットワークを通じて、最適化された品質を用いる移動可能な患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ）を提供する方法は：
ＭＰＭＤと第一無線ネットワークとの間の第一通信リンクを、前記ＭＰＭＤが医療用ＩＰ（Internet protocol）ネットワーク又は医療環境の外部のいくつかの他のＩＰネットワークと通信することにより、確立する段階と；前記第一通信リンクの品質を評価する段階と；を含む。本方法は、さらに、前記第一通信リンクの前記品質が、既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記ＭＰＭＤが前記医療用ＩＰネットワークと通信することにより、第二無線ネットワークを用いて第二通信リンクを確立する段階と；前記第二通信リンクが確立された後に、前記第二通信リンクの品質を評価する段階と；を有する。さらに、前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第一通信リンクが維持される。前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低くないことに応じて、前記第一通信リンクが切断される。
別の実施形態によれば、医療環境の無線ネットワークを通じて、最適な品質を用いる移動可能な患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ）の提供を容易にするシステムは：医療用ＩＰ（Internet protocol）ネットワークと通信することにより、第一無線ネットワークと接続されるＭＰＭＤと、前記医療用ＩＰネットワークに接続される患者情報処理サーバ（ＰＩＰＳ）と、を有する。本システムは、前記第一通信リンクの品質を評価し；前記第一通信リンクの前記品質が、既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記ＭＰＭＤが前記医療用ＩＰネットワークと通信することにより、第二無線ネットワークを用いて第二通信リンクを確立する；ように構成されたプロセッサを含む無線リンク管理ミドルウェアを、さらに有する。前記プロセッサは：前記第二通信リンクが確立された後に、前記第二通信リンクの品質を評価し；前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第一通信リンクを維持する；ようさらに構成される。前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低くないことに応じて、前記プロセッサは、前記第一通信リンクを切断する。
別の実施形態によれば、医療環境の無線ネットワークを通じて、最適な品質を用いるＭＰＭＤは：医療用ＩＰ（Internet protocol）ネットワークと通信することにより、第一無線ネットワークを用いる第一通信リンクの品質を評価するために保管された命令を実行し；前記第一通信リンクの前記品質が、既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記ＭＰＭＤが前記医療用ＩＰネットワークと通信することにより、第二無線ネットワークを用いて第二通信リンクを確立する；ようプログラムされたプロセッサを含む、無線リンク管理ミドルウェアを有する。前記プロセッサは：前記第二通信リンクが確立された後に、前記第二通信リンクの品質を評価し；前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第一通信リンクを維持する；ようさらにプログラムされる。前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低くないことに応じて、前記プロセッサは、前記第一通信リンクを切断する。
一つの利点は、患者モニタリング装置の一貫した品質が保たれることである。
別の利点は、患者モニタリング装置の消費電力を抑えることにある。
本発明のさらなる利点は、以下の詳細な説明を読み、理解することにより、当業者によって理解されるであろう。
図面は、様々な実施例を図示する目的でのみ存在し、限定として解釈されるべきではない。
医療環境において、移動可能な患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ）のための最低限の品質レベルの提供を容易にするシステムを表す図。 新たなネットワークへの接続後、以前又は既存の無線リンクを切断する前の、新たな無線リンクの状態を評価する方法のフローチャート。 新たなネットワークへの接続後、以前又は既存の無線リンクを切断する前の、新たな無線リンクの状態を評価する方法であって、新たなリンクが既定の期間内に既定の閾値より高い品質を有する場合に、既存又は以前のリンクを切断する、方法のフローチャート。 新たなネットワークへの接続後、以前又は既存の無線リンクを切断する前の、新たな無線リンクの状態を評価する方法であって、新たなリンクが既定の期間内に既定の閾値より高い品質を有する場合に、既存又は以前のリンクが切断する、方法のフローチャート。
上述した問題を克服するために、説明されるシステム及び方法は、新たに確立された無線リンクの品質を評価し、以前の無線リンクを切断する前に、品質の閾値を満たすか確かめる。さらに、以前の新たなネットワークリンクの品質が、要求される品質の閾値を満たさない場合には、複数の新たなリンクが確立され、それらの品質が評価される。この方法により、他の一又は複数の通信エンティティによって利用される、リンク品質の評価レポートの自動生成が、促進される。
図１は、病院又は医療環境における移動可能な患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ；mobile patient monitoring device）１２のために、最低限の品質レベルを提供することを容易にする、システム１０を表している。ＭＰＭＤは、患者の一以上の生理学的パラメータ（例えば、心拍数、呼吸数、Ｓｐ０２、体温、血圧等）を監視する、患者モニタリングアプリケーション１４を含む。ＭＰＭＤは、病院の環境において、一以上の無線ネットワークを通じて通信する、無線リンク管理ミドルウェア１６（例えば、ハードウェア及びソフトウェア）も含む。例えば、ミドルウェア１６は、第一無線ネットワーク１８、第二無線ネットワーク２０（及び（図示しない）Ｎ番目の無線ネットワーク）へ情報を送信し、又はそれらのネットワークから情報を受信することを容易にする。無線ネットワークは、医療用（healthcare）ＩＰ（Internet protocol）ネットワーク２２と接続され、通信する。医療用ＩＰネットワーク２２は、同様に、患者情報処理サーバ（ＰＩＰＳ；patient information processing server）２４と接続されている。ＰＩＰＳは、医療環境における、ＩＰネットワーク及び／又は一以上の無線ネットワークと通信するための、無線リンク管理ミドルウェア２６（例えば、ハードウェア及びソフトウェア）を含む。ここで用いられる「医療環境（Healthcare environment）」とは、病院か、あるいは他の患者の医療施設を意味し得る。別の例において、医療環境は、救急車又は他の患者輸送手段であってもよい。ここで、ＭＰＭＤは、ＰＩＰＳとローカルで通信するか、及び／又は、携帯電話接続によりＰＩＰＳと接続するか、及び／又は、一以上の無線ネットワークと通信する。別の例において、例えば、ＰＭＤＭが、患者の自宅に設置され、患者をモニタし、ＩＰネットワークを通じて、ローカル又はリモートのＰＩＰＳに、患者の生理学的データを提供する場合のように、医療環境は、ＰＭＤＭが設置される場所によらず、存在する。ＰＩＰＳは、ＭＰＭＤから受信した患者情報を保管し、表示する、患者情報表示記憶部（ＰＩＤＳ；patient information display and storage）２８（例えば、プロセッサ、メモリ及びディスプレイ等）をさらに含む。
一実施形態において、ミドルウェア部１６は、第一ネットワーク１８とＭＰＭＤ１２との間の通信リンクの品質が、既定の閾値を下回った場合に、ＭＰＭＤと第二ネットワーク２０との間の新たな通信リンクを開始する。第一ネットワークとの通信リンクを切断する前に、ミドルウェア１６は、新たな通信リンクで、リンク品質の評価を実行し、新たな通信リンクが、既定の閾値より高い品質であることを確認する。そうでなければ、第一通信リンクは維持され、ＭＰＭＤが、さらにＩＰネットワーク通信できるか確認する。同時に、ミドルウェア１６は、既定の閾値レベルより高い品質を有する新たな通信リンクが確立されるまで、第二ネットワーク２０又は（図示しない）第三ネットワーク等との、新たな別の通信リンクの確立を試みる。エンドツーエンドのリンク又は接続（例えば、ＭＰＭＤからＰＩＰＳ又はＩＰネットワークのような別のエンドノード）が許容可能かどうかを決定するために、本明細書で説明される既定の閾値の比較が、一以上のパラメータに対して、なされ得る。各パラメータは、比較のための、既定の閾値を有する。接続が許容可能か否かについての決定は、個別論理（discrete logic）（例えば、ミドルウェア１６、２６に含まれ、かつ／あるいは、ミドルウェア１６、２６により実行される）に基づき得る。当該個別論理は、それらの個別の閾値を用いた、一以上のパラメータに対する閾値比較の結果を含む。
本明細書で用いられる、通信リンクの「品質」又は「リンク（の）品質」は、総合的にリンク品質に寄与する、通信リンクの様々な側面を含む。一面では、品質は、受信されたＲＦ波形のＳＮＲであってもよい。別の面では、接続の品質は、接続の品質に影響する、信号の品質及び他の要素によって、一部が決定される。例えば、ネットワークの負荷、ネットワークの輻輳、リンクの容量又は帯域幅等が、総合的にリンク品質に寄与し得る。さらに、接続の状態及び品質は、最初又は直前のリンクに関する上記要素だけでなく、宛先ノードへの経路についての、第二リンク、第三リンク等（すなわち、接続の他のエンドポイント）によっても、影響され得る。これが、説明されるシステム及び方法が、接続がなされた後（すなわち、単に、あらかじめ推定するのではなく）に、測定を実行する理由である。信号の品質の接続前の評価又は推定は、装置が期待するサービス品質（ＱｏＳ；quality of service）の完全な状態を浮き彫りにしない。
任意で、ミドルウェア１６は、ＭＰＭＤと第一ネットワークとの間の通信リンクの品質と、第二ネットワークとのリンクの品質とを比較し、よりよい品質のリンクを維持する一方で、ＭＰＭＤにおける電池の電力を節約するために、より悪い品質のリンクを切断する。別の実施形態において、ＭＰＭＤとネットワーク１８の間の品質評価は、ＭＰＭＤの電池の電力を節約するために、ＰＩＰＳ２４のミドルウェア２６（すなわち、受信側）によって実行される。
当然のことながら、ミドルウェア１６、２６は、説明された機能、方法、動作等を実行するための、ハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得る。例えば、ミドルウェアは、本明細書で説明される、様々な機能、動作、ステップ、方法等を実行するための、コンピュータが実行可能な命令を保管するメモリ又はコンピュータ読取可能な媒体（図示しない）と、そのような命令を実行する一以上のプロセッサ（図示しない）を含んでもよい。メモリは、制御プログラムが保管される、ディスク、ハードディスク等のコンピュータ読取可能な媒体であってもよい。一般的なコンピュータ読取可能な媒体は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ若しくは他の磁気記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ若しくは他の光学媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、それらの派生、他のメモリチップ若しくはカートリッジ、又はプロセッサが読み出し及び実行が可能な他の有形の媒体を含む。これに関連して、本明細書で説明されるシステムは、一以上の汎用コンピュータ、一又は複数の専用コンピュータ、プログラム済のマイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラ及び周辺用集積回路要素、ＡＳＩＣ若しくは他の集積回路、デジタル信号プロセッサ、個別基本回路（discrete element circuit）のような論理回路、又は、ＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ（Graphical card CPU）若しくはＰＡＬのようなプログラマブル論理デバイス等上で、あるいは、これらの装置として、実装され得る。
以下の実施形態は、図１のシステム及び図２−４の方法が採用する様々な方式を説明するための例示として提供され、限定する方式として解釈されるべきではない。一実施形態において、ＰＩＰＳ２４（又は受信器）は、リンク品質の評価を実行する。ＭＰＭＤ１２（又は送信器）は、ＰＩＰＳから自動的に（すなわち、リンク品質レポートを明示的に要求することなく）、リンク評価レポート又はリンク品質レポートを受信することにより、リンク評価情報を取得する。別の実施形態において、ＭＰＭＤは、ＰＩＰＳに、リンク品質レポートを、能動的に要求する。リンク評価レポートは、通信リンクの、アプリケーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、メディアアクセス層又は物理層における、プロトコルフレーム内の一メッセージである。リンク品質レポートは、アプリケーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、メディアアクセス層又は物理層における、リンク品質の測定結果を含む。さらに、例として、そのレポートは、パケットの送信を試みて失敗した回数（アプリケーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、メディアアクセス層又は物理層における、受信される確認応答（acknowledgements）の不足）を収集することによる、情報を含んでも良い。別の例として、レポートは、リンク品質を評価するために、物理層のビット又はパケットのエラー率、メディアアクセス層のパケットエラー率、ネットワーク層のパケットエラー率等の測定結果を含む。別の例として、レポートは、リンク品質を評価するために、物理層の遅延、メディアアクセス層の遅延、ネットワーク層のパケット遅延、トランスポート層の遅延、セッション層の遅延又はアプリケーション層の遅延の測定結果を含む。別の例として、レポートは、リンク品質を評価するために、物理層のジッタ、メディアアクセス層のジッタ、ネットワーク層のパケットのジッタ、トランスポート層のジッタ、セッション層のジッタ又はアプリケーション層のジッタの測定結果を含む。
別の実施形態において、ＭＰＭＤ１２又は送信機の役割は、ＰＩＰＳ２４又は受信器と入れ替わる。すなわち、レポートは、ＭＰＭＤ又は送信機によって自動的に（あるいは、ＰＩＰＳによる要求により）送信され、それらは、ＰＩＰＳによって受信される。
別の実施形態によれば、ＰＩＰＳ２４又は受信器は、ＳＩＰプロトコルを用いて、ＭＰＭＤ１２又は送信機と、接続を確立する。あるいは、その逆も同様である。別の実施形態において、ＰＩＰＳ２４又は受信器は、Ｈ．３２３プロトコルを用いて、ＭＰＭＤ１２又は送信機と接続を確立する。あるいは、その逆も同様である。接続は、一方向（送信又は受信のみ）であってもよいし、双方向であってもよい。
リンク品質評価は、ＭＰＭＤ１２又はＰＩＰＳ２４によって、実行され得る。ＰＩＰＳによって実行される場合には、リンク品質レポートは、一以上の、アプリケーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、メディアアクセス層又は物理層におけるプロトコルフレーム内のメッセージとして、ＭＰＭＤへと送信される。要求は、ＭＰＭＤから、ＰＩＰＳへと送信され，ＰＩＰＳにリンク品質を評価させる。要求は、アプリケーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、メディアアクセス層又は物理層における、リンク品質の測定結果に対する要求を含んでもよい。
別の実施形態において、ＭＰＭＤ１２又は送信器は、送信器において、上記の通り、アプリケーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、メディアアクセス層又は物理層におけるリンク品質を測定することにより、リンク品質評価を行う。例えば、ＭＰＭＤは、パケットの送信に失敗した数（アプリケーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、メディアアクセス層又は物理層等における、受信される確認応答の不足）を監視してもよい。
全二重又は半二重による接続の場合には、ＭＰＭＤ１２又は送信器は、リンク品質を評価するために、物理層のビット又はパケットのエラー率、メディアアクセス層のパケットエラー率、ネットワーク層のパケットエラー率等を、測定する。ＭＰＭＤ又は送信器は、リンク品質を評価するために、物理層の遅延、メディアアクセス層の遅延、ネットワーク層のパケット遅延、トランスポート層の遅延、セッション層の遅延又はアプリケーション層の遅延をさらに測定してもよい。追加で、あるいは代替として、ＭＰＭＤ又は送信器は、リンク品質を評価するために、物理層のジッタ、メディアアクセス層のジッタ、ネットワーク層のパケットのジッタ、トランスポート層のジッタ、セッション層のジッタ又はアプリケーション層のジッタを測定する。
別の実施形態において、ＰＩＰＳ２４又は受信器からの応答は、一以上の、先行するパラメータを含む（例えば、送信を試みて失敗したパケット、様々なリンク層で受信される確認応答の不足、一以上のリンク層における一以上のパケットエラー率、ジッタ及び遅延等に応じたリンク品質）。
別の実施形態において、ＭＰＭＤ１２又は送信器の役割は、ＰＩＰＳ２４又は受信器と入れ替わる。すなわち、要求は、ＰＩＰＳ又は受信器によって送信され、応答は、ＭＰＭＤ又は送信器によって生成される。
別の実施形態において、一以上のリンク層における、一以上のパケットエラー率、ジッタ及び遅延等のリンク品質の評価が、ＰＩＰＳ２４又は受信器において、なされる。
一実施形態において、ＭＰＭＤ又は送信器は、ＲＴＰ（ＩＥＴＦ ＲＦＣ ３５５０）プロトコルを用いて、リアルタイムのデータを送信する。
別の実施形態において、無線ネットワーク１８、２０は、一以上の、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）、ＧＰＲＳ（general packet radio service）、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunication system）、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）、ＣＤＭＡ２０００、ＩＳ−９５（Interim Standard 95）、ＧＳＭ（登録商標）（global system for mobile communication）、ＣＤＭＡ １ｘ、ＣＤＭＡ１ｘ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＭＡＸ（world-wide interoperability for microwave access）、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＩＥＥＥ８０２．２１、Ｗｉ−Ｆｉ（wireless fidelity）、ＵＭＴＳ ｏｖｅｒ Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ（W-CDMA）、ＵＭＴＳ ｏｖｅｒ ＴＤＤ（time-division duplex）、ＣＤＭＡ ３ｘ ＥＶＤＯ、ＨＳＰＡ（high-speed packet access） Ｄ、ＨＳＰＡ Ｕ、ＥＤＧＥ（enhanced data rates for GSM evolution）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ（ultra wideband）、ＬＴＥ（long term evolution）、ＷｉＢｒｅｅ等と関連する通信技術を含む。無線ネットワーク１８、２０は、さらに、一般的な無線技術又は異なる無線技術を用いてもよい。
図２は、新たなネットワークへの接続を行った後、以前又は既存の無線リンクを切断する目得に、新たな無線リンクの状態を評価する方法のフローチャートである。ステップ５０において、初期の通信リンク（例えば、第一リンク）が、利用可能な無線ネットワークを通じて、ＭＰＭＤとＰＩＰＳの間で確立される。ステップ５２において、初期の通信リンクの状態（例えば、サービス品質）が、（例えば、連続的に、定期的等に）監視される。ステップ５４において、既存のリンクの品質が、最低限、許容可能な閾値レベル（例えば、最大レベルの５０％、６０％、７５％等）を下回っているかどうかについての決定がなされる。既存のリンクの品質が、閾値レベルを下回っていない場合には、当該方法は、既存のリンクの品質を継続して監視するために、５２に戻る。既存のリンクの品質が、最低限の閾値レベルを下回っていると決定された場合には、ステップ５６において、新たな（例えば、第二）無線通信リンクが確立される。新たなリンクは、同一の無線ネットワーク又は異なるネットワークにおいて、確立され得る。例えば、初期又は既存のリンク品質が、ＭＰＭＤと既存のリンクを提供するアクセスポイントとの間の距離が増大することにより（例えば、患者がアクセスポイントから離れた結果）、減少した場合には、より良い品質を提供する新たなネットワーク上で、新たなリンクが確立される。別の例において、既存リンクの品質は、サービスを提供しているアクセスポイントにおける限られた帯域幅により、劣化し得る。この場合には、異なるアクセスポイントを用いて、元の、あるいは最初のネットワーク上で、新たなリンクが確立され得る。代わりに、異なるネットワーク上で、新たなリンクが確立されてもよい。
ステップ５８において、新たなリンク品質が、既定の許容可能な閾値を下回ったかどうかの決定がなされる。そうであれば、当該方法は、ステップ５６に戻り、さらに別のリンクが確立される（例えば、この例では、第三リンク）。元の「新たな」リンク（例えば、この例では、第二リンク）は、この時点で、切断されてもよいし、保持されてもよい。新たな（第二）リンクが、既定の閾値を上回る品質を有している場合には、ステップ６０において、初期の（第一）リンクが切断される。この方式において、既定の、最低限の品質を有する新たなリンクが確立され、元のリンクが切断される前に評価され、ＭＰＭＤの対する最低限のサービス品質を確保する。
図３は、新たなネットワークへの接続を行った後、以前又は既存の無線リンクを切断する前に、既定の期間、新たな無線リンクの状態を評価する方法のフローチャートである。ここで、既存又は以前のリンクは、新たなリンクが、既定の期間内に、既定の閾値レベルを上回っている場合に、切断される。ステップ７０において、初期の通信リンク（例えば、第一リンク）は、利用可能な無線ネットワークを通じて、ＭＰＭＤとＰＩＰＳとの間で，確立される。ステップ７２において、初期の通信リンクの状態（例えば、サービス品質）が、（連続的又は定期的等に）監視される。ステップ７４において、既存のリンクの品質が、最低限、許容可能な閾値レベル（例えば、最大レベルの４０％、４５％、６０％等）を下回っているかどうかの決定が、なされる。既存リンクの品質が、閾値レベルを下回っていない場合には、当該方法は、既存のリンクの品質の監視を継続するために、ステップ７２に戻る。品質が、最低限の閾値レベルを下回っていると決定された場合には、ステップ７６において、新たな（例えば、第二）無線通信リンクが確立される。新たなリンクは、同一の無線ネットワーク又は異なるネットワークで、確立され得る。ステップ７８において、新たなリンクの品質が、既定の許容可能な閾値を下回っているかどうかの決定がなされる。そうであれば、ステップ８０において、当該方法が、別の新たな無線通信リンクを生成するためのステップ７６へ戻る前に、規定時間、経過することが許容される。新たな（第二）リンクが、既定の閾値を上回る品質を有する場合には、ステップ８２において、初期の（第一）リンクが切断される。この方法において、既定の最低限の品質を有する新たなリンクが確立され、元のリンクが切断される前に評価がなされ、ＭＰＭＤに対する最低限のサービス品質を確保する。すなわち、当該方法は、以前の無線リンクが切断される前に、既定の回数、あるいは既定の期間、繰り返されてもよい。
図４は、新たなネットワークへの接続を行った後、以前又は既存の無線リンクを切断する前に、新たな無線リンクの状態を評価する方法のフローチャートである。ここで、既存又は以前のリンクは、新たなリンクが、所定の時間内に、既定の閾値レベルを上回る品質を有する場合に、切断される。ステップ９０において、初期の通信リンク（例えば、第一リンク）が、利用可能な無線ネットワークを通じて、ＭＰＭＤとＰＩＰＳとの間で，確立される。初期の通信リンクの状態（例えば、サービス品質）が、（例えば、連続的又は定期的等に）監視される。ステップ９４において、既存のリンクの品質が、最低限、許容可能な閾値レベル（例えば、最大レベルの４０％、４５％、６０％等）を下回るかどうかの決定が、なされる。既存のリンクの品質が、閾値レベルを下回っていない場合には、当該方法は、既存のリンクの品質を継続して監視するために、ステップ９２に戻る。既存のリンクの品質が、最低限の閾値レベルを下回っている場合には、ステップ９６において、新たな（例えば、第二）無線通信リンクが確立される。新たなリンクは、同一の無線ネットワーク又は異なるネットワークで、確立され得る。ステップ９８において、新たなリンクの品質が、既定の許容可能な閾値を下回っているかどうかの決定がなされる。そうであれば、ステップ１００において、既定の時間（例えば、１０秒、６０秒等）が経過することが許容される。既定の時間が経過した後、ステップ１０２において、新たな通信リンクの品質が再び評価され、既定の最低限の閾値を上回っているかどうかを決定する。既定の時間の経過後までに、新たなリンク品質が向上せず、かつ／あるいは、既定の最低限の閾値レベルを上回っていなかった場合には、当該方法は、ステップ９６に戻り、さらに別のリンク（例えば、この例では、第三リンク）が確立される。元の「新たな」リンク（例えば、この例において、第二リンク）は、この時点で切断されてもよいし、保持されてもよい。新たな（第二）リンクが、既定の閾値を上回る品質を有している場合には、ステップ１０４において、初期の（第一）リンクが切断される。この方法により、既定の最低限の品質を有する新たなリンクが確立され、元のリンクが切断される前に評価され、ＭＰＭＤに対する最低限のサービス品質を確保する。すなわち、当該方法は、既定の時間又は既定の回数繰り返され得る。そして、新たなリンク品質が閾値を上回っていない場合に、異なる無線リンクを通じて、さらなる新たな接続が確立され、評価される。
本発明は、複数の実施形態を参照して、説明された。修正及び変更は、先行する詳細な説明を読み、理解することで、他者の心に浮かび得る。本発明は、添付されるクレーム又はその均等物の範囲にある限り、そのような全ての修正及び変更を含むように解釈されることが意図される。

Claims (20)

  1. 医療環境の無線ネットワークを通じて、最適化されたリンク品質を用いる移動可能な患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ）を提供する方法であって：
    ＭＰＭＤと第一無線ネットワークとの間の第一通信リンクを、前記ＭＰＭＤが医療用ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークと通信することにより、確立する段階と；
    前記第一通信リンクの品質を評価する段階と；
    前記第一通信リンクの前記品質が、既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記ＭＰＭＤが前記医療用ＩＰネットワークと通信することにより、第二無線ネットワークを用いて第二通信リンクを確立する段階と；
    前記第二通信リンクが確立された後に、前記第二通信リンクの品質を評価する段階と；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第一通信リンクを維持する段階と；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低くないことに応じて、前記第一通信リンクを切断する段階と；
    を有する、方法。
  2. 前記第一通信リンクの前記品質及び前記第二通信リンクの前記品質は、前記ＭＰＭＤによって評価される、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記第一通信リンクの前記品質及び前記第二通信リンクの前記品質は、前記医療用ＩＰネットワークと通信する、患者情報処理サーバ（ＰＩＰＳ）によって評価され、
    前記ＭＰＭＤは、前記第一通信リンクを切断するかどうかを決定するために、前記ＰＩＰＳに品質情報レポートを要求する、
    請求項１に記載の方法。
  4. 前記通信リンクの特定の層におけるリンクの品質を測定することにより、前記第一通信リンクの前記品質及び前記第二通信リンクの前記品質を評価する段階
    をさらに含み、
    前記層は、一以上の：
    アプリケーション層；
    セッション層；
    トランスポート層；
    ネットワーク層；
    メディアアクセス（ＭＡＣ）層；及び
    物理層；
    である、請求項１乃至３何れか一項に記載の方法。
  5. 通信リンクの品質を評価するために、少なくとも一の失敗したパケット送信試行及び一以上の前記層において受信される確認応答の不足を測定する段階
    をさらに含む、請求項４に記載の方法。
  6. 通信リンクの品質を評価するために、前記通信リンクの前記特定の層における、パケットのエラー率、遅延及びジッタのうちの少なくとも一つを測定する段階
    をさらに含み、
    前記通信リンクは、全二重又は半二重の通信リンクである、
    請求項４に記載の方法。
  7. 前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第二通信リンクを評価した後、既定の時間待機し、前記第二通信リンクの前記品質を、再度評価する段階と；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより高い場合に、前記第一通信リンクを切断する段階と；
    前記第二通信リンクを切断し、第三通信リンクを確立し、該第三通信リンクの品質を評価し、前記第三通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより高い場合に、前記第一通信リンクを切断する段階と；
    のうち、少なくとも一の段階をさらに含む、
    請求項１乃至６何れか一項に記載の方法。
  8. 前記第一無線ネットワーク及び前記第二無線ネットワークは、異なる無線通信プロトコルを用い、前記無線通信プロトコルは：
    ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）；
    ＧＰＲＳ；
    ＵＭＴＳ；
    ＣＤＭＡ２０００；
    ＩＳ−９５；
    ＧＳＭ；
    ＣＤＭＡ；
    ＣＤＭＡ １ｘ；
    ＣＤＭＡ １ｘ ＥＶ−ＤＯ；
    ＷｉＭＡＸ；
    ＩＥＥＥ８０２．１１；
    ＩＥＥＥ８０２．１５；
    ＩＥＥＥ８０２．１６；
    ＩＥＥＥ８０２．２１；
    Ｗｉ−Ｆｉ；
    ＵＭＴＳ ｏｖｅｒ Ｗ−ＣＤＭＡ；
    ＵＭＴＳ ｏｖｅｒ ＴＤＤ；
    ＣＤＭＡ ３ｘ ＥＶＤＯ；
    ＨＳＰＡ Ｄ；
    ＨＳＰＡ Ｕ；
    ＥＤＧＥ；
    Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ；
    ＺｉｇＢｅｅ；
    ＵＷＢ；
    ＬＴＥ；及び
    Ｗｉ−Ｂｒｅｅ；
    のうちの二以上の無線通信プロトコルを含む、
    請求項１乃至７何れか一項に記載の方法。
  9. プロセッサに、請求項１乃至８何れか一項に記載の方法を実行させるプログラム。
  10. 医療環境の無線ネットワークを通じて、最適なリンク品質を用いる移動可能な患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ）の提供を容易にするシステムであって：
    医療用ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークと通信することにより、第一無線ネットワークと接続されるＭＰＭＤと；
    前記医療用ＩＰネットワークに接続される患者情報処理サーバ（ＰＩＰＳ）と；
    請求項１乃至９何れか一項に記載の方法を実行するようプログラムされたプロセッサを含む無線リンク管理ミドルウェアと；
    を有する、システム。
  11. 医療環境の無線ネットワークを通じて、最適なリンク品質を用いる移動可能な患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ）の提供を容易にするシステムであって：
    医療用ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークと通信することにより、第一無線ネットワークと接続されたＭＰＭＤと；
    前記医療用ＩＰネットワークに接続された患者情報処理サーバ（ＰＩＰＳ）と；
    無線リンク管理ミドルウェアであって：
    前記第一通信リンクの品質を評価し；
    前記第一通信リンクの前記品質が、既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記ＭＰＭＤが前記医療用ＩＰネットワークと通信することにより、第二無線ネットワークを用いて第二通信リンクを確立し；
    前記第二通信リンクが確立された後に、前記第二通信リンクの品質を評価し；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第一通信リンクを維持し；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低くないことに応じて、前記第一通信リンクを切断する；
    ように構成されたプロセッサを含む、無線リンク管理ミドルウェアと；
    を有する、システム。
  12. 前記ミドルウェアは、前記ＭＰＭＤに属する、
    請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記ミドルウェアは、前記ＰＩＰＳに属し、
    前記ＭＰＭＤは、前記第一通信リンクを切断するかどうか決定するために、前記ＰＩＰＳに品質情報レポートを要求する、
    請求項１１に記載のシステム。
  14. 前記プロセッサは、前記通信リンクの特定の層におけるリンクの品質を測定することにより、前記第一通信リンクの前記品質及び前記第二通信リンクの前記品質を評価するようさらにプログラムされ、
    前記層は、一以上の：
    アプリケーション層；
    セッション層；
    トランスポート層；
    ネットワーク層；
    メディアアクセス（ＭＡＣ）層；及び
    物理層；
    である、請求項１１乃至１３何れか一項に記載のシステム。
  15. 前記プロセッサは、通信リンクの品質を評価するために、前記通信リンクの前記特定の層における、パケットのエラー率、遅延及びジッタのうちの少なくとも一つを測定するようさらにプログラムされ、
    前記通信リンクは、全二重又は半二重の通信リンクである、
    請求項１４に記載のシステム。
  16. 前記プロセッサは、通信リンクの品質を評価するために、少なくとも一の失敗したパケット送信試行及び一以上の前記層において受信される確認応答の不足を測定するようさらにプログラムされる、
    請求項１４に記載のシステム。
  17. 前記プロセッサは、
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第二通信リンクを評価した後、既定の時間待機し、前記第二通信リンクの前記品質を、再度評価すること；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより高い場合に、前記第一通信リンクを切断すること；及び
    前記第二通信リンクを切断し、第三通信リンクを確立し、該第三通信リンクの品質を評価し、前記第三通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより高い場合に、前記第一通信リンクを切断すること；
    のうち少なくとも一を実行するようさらにプログラムされる、
    請求項１１乃至１６何れか一項に記載のシステム。
  18. 前記第一無線ネットワーク及び前記第二無線ネットワークは、異なる無線通信プロトコルを用い、前記無線通信プロトコルは：
    ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）；
    ＧＰＲＳ；
    ＵＭＴＳ；
    ＣＤＭＡ２０００；
    ＩＳ−９５；
    ＧＳＭ；
    ＣＤＭＡ；
    ＣＤＭＡ １ｘ；
    ＣＤＭＡ １ｘ ＥＶ−ＤＯ；
    ＷｉＭＡＸ；
    ＩＥＥＥ８０２．１１；
    ＩＥＥＥ８０２．１５；
    ＩＥＥＥ８０２．１６；
    ＩＥＥＥ８０２．２１；
    Ｗｉ−Ｆｉ；
    ＵＭＴＳ ｏｖｅｒ Ｗ−ＣＤＭＡ；
    ＵＭＴＳ ｏｖｅｒ ＴＤＤ；
    ＣＤＭＡ ３ｘ ＥＶＤＯ；
    ＨＳＰＡ Ｄ；
    ＨＳＰＡ Ｕ；
    ＥＤＧＥ；
    Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ；
    ＺｉｇＢｅｅ；
    ＵＷＢ；
    ＬＴＥ；及び
    Ｗｉ−Ｂｒｅｅ；
    のうちの二以上の無線通信プロトコルを含む、
    請求項１１乃至１７何れか一項に記載のシステム。
  19. 請求項１１乃至１８何れか一項に記載のシステムで用いられるＭＰＭＤ。
  20. 医療環境の無線ネットワークを通じて、最適な品質を用いる患者モニタリング装置（ＭＰＭＤ）であって：
    プロセッサを含む無線リンク管理ミドルウェア；
    を有し、
    前記プロセッサは：
    医療用ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークと通信することにより、第一無線ネットワークを用いる第一通信リンクの品質を評価し；
    前記第一通信リンクの前記品質が、既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、当該ＭＰＭＤが前記医療用ＩＰネットワークと通信することにより、第二無線ネットワークを用いて第二通信リンクを確立し；
    前記第二通信リンクが確立された後に、前記第二通信リンクの品質を評価し；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低いとの決定に応じて、前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低い場合に、前記第一通信リンクを維持し；
    前記第二通信リンクの前記品質が、前記既定の閾値レベルより低くないことに応じて、前記プロセッサは、前記第一通信リンクを切断する；
    ための、保管された命令を実行するようプログラムされる、
    患者モニタリング装置。
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