JP5497741B2

JP5497741B2 - 医療データ用ワイヤレス通信システム

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Publication number: JP5497741B2
Application number: JP2011508038A
Authority: JP
Inventors: アムジャドエイソームロ
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-05-04
Also published as: CN102017767A; CN105722238B; US20110032822A1; WO2009136353A1; EP2286628A1; US8456997B2; BRPI0908307A2; JP2011523262A; CN105722238A

Description

以下のことは、医療技術、通信技術及び関連技術に関する。それは、病院、緊急治療センター、自宅、養護施設、介護支援施設、緊急時の救急搬送及びシステム等に使用するための医療監視、医療警報システム等に応用される。

医療施設は、ますますワイヤレスのデータ送信リンクに移行し、これは、例えば医療関係者の移動を妨げることがある電信線（wire）の撤去、通信リンクを確立する際の人的ミスの可能性の減少、費用の減少を含む利点を有する。医療データのリンクは、例えば、患者の監視データの送信、患者のテレメトリーデータ(telemetry data)、患者の警報信号の送信、患者に関連するインターベンショナル器具に信号を送る制御命令を含んでもよい。

病院及び他の医療施設は通例、IEEE802.11準拠のワイヤレスデジタルネットワークの形式で確立されたワイヤレス通信ネットワークを既に持っている。このようなIEEE802.11ネットワークは通例、病院のコンピュータ、サーバー及び他の局所的なデジタル装置を互いに並びにＷＡＮ及び/又はインターネットと相互に接続する。このIEEE802.11規格は、家で行うワイヤレス通信ネットワークから主要な法人のワイヤレスＬＡＮに広がる様々な設定に使用される一般規格である。IEEE802.11準拠の通信システムは、複数の同時に実行可能な通信チャンネルの動的な確立を可能にする多重アクセス／衝突検出システムである。通信品質(QoS: Qualify of Service)プロトコル拡張を備えるIEEE802.11準拠のシステムは、以下の方式で動作する。通信の確立を希望する装置は、送信信号(transmission)をワイヤレスアクセスポイント（ＷＡＰ）に送ろうと試みる。このワイヤレスチャンネルがビジー(busy)ではなく、ＷＡＰが新しい送信チャンネルを直ちに提供することができる場合、それが設定される。ワイヤレスチャンネルがビジーである場合、この装置は、再送信を試みる前に、バックオフ段階として知られる、ランダムな期間、アイドル状態であるチャンネルを観測することにより待機している。IEEE802.11規格に従って、前記装置は、この装置のアクセスカテゴリ（ＡＣ）に基づく手続きにより決められるバックオフ時間の期間を計算する。このバックオフ時間の後、前記通信リンクが確立されるまで、再びこの通信リンクを確立するためのもう１つの試行が行われる等である。

ＱｏＳ拡張を備えるIEEE802.11プロトコルは、４つのユーザ優先度又はアクセスレベル、つまりボイス、ビデオ、"ベストエフォート"及びバックグランドを確立する。ボイスレベルは、ボイス通信を搬送するリンク用であり、最短の確率的バックオフ時間(stochastic backoff time)を持つ。これは、ボイス通信が長い遅延を許容できないという期待を反映している。ビデオレベルは、ビデオが多少長い遅延を許容すると期待されているので、次に短いバックオフ時間を持つ。"ベストエフォート"レベルは、普通のデジタルデータを搬送する一般的な通信リンクの通常のレベルである。バックグランドレベルは普通は使用されないが、例えば不定期の同期信号の送信等のような、かなり長い遅延を許容することができる通信リンクを提供することを目的とする。

ＱｏＳ拡張を備えるIEEE802.11を用いた確立した規格は、IEEE802.11e規格として知られている。このようなIEEE802.11e準拠のワイヤレスデジタルネットワークは、病院及び他の医療環境において広く普及しているが、これらネットワークは、例えば患者の監視データ、患者のテレメトリーデータ等のような患者データの通信にこれまでは広く用いられていなかった。これの１つの理由は、IEEE802.11eにより用いられる衝突検出により、如何なる通信も予測できない期間の実質的な遅延を受けるからであり、これはライフクリティカル(life critical)データの送信には受け入れられない。患者データを送信するためのIEEE802.11e準拠の通信ネットワークを使用する場合のもう１つの問題は、この規格がデータ送信の誤り率(error rate)を制御又は制限するための機構を備えていないことである。予測不能及び制御不能な誤り率は、患者のデータのある形式の送信と互換性はない。

これらの問題を対処するための１つの手法は、患者データの送信だけに使用される専用のIEEE802.11e準拠のネットワークを供給することである。この手法は、その結果が病院又は他の医療環境が２つの独立する及び並列するIEEE802.11eネットワーク、つまり通常の送信のためのネットワークと患者データの送信のためのネットワークとを持つことになるため、不都合にハードウェアが重複する。その上、専用のIEEE802.11e準拠のネットワークさえも、医療データを送信するための通信リンクにおいて、長く、制御不能な遅延となる過負荷状態(overload condition)を受けることがある。

患者データの送信に対する誤り率は、この患者データの誤り訂正符号化を用いて制御又は制限されることができる。このデータは送信前に符号化され、受信端において前記データは前記誤り訂正符号化の特徴に基づいて復号され、精度の検査を受ける。しかしながら、この手法は、この患者データの送信システムに余計な複雑さを発生させる。誤り訂正符号化も送信エラーの検出を可能にするためにデータの冗長性を発生させ、これが送信されなければならないデータの総量を増大させる。

もう１つの手法として、IEEE802.111規格の開発中、最大許容の誤り率を用いた通信リンクを設定するのに使用する最大の誤り率のパラメタを含むことが提案されていた。しかしながらこの提案は、最大の誤り率の基準を満たす通信リンクの実施は、装置、ＷＡＰ等にとって問題のある及び余計な望まない複雑さであると信じられていたので、最終的なIEEE802.11e規格には実施されていなかった。

以下のことは、上述した問題及びその他を克服する新しい及び改良された装置並びに方法を提供する。

１つの開示される態様によれば、ＱｏＳ拡張を含むIEEE802.11プロトコル(802.11 QoS)に従うように構成される通信ネットワークを有する通信システムが開示される。この通信ネットワークは、少なくとも１つのワイヤレスアクセスポイントと、802.11 QoSプロトコルを介して少なくとも１つのワイヤレスアクセスポイントとワイヤレス通信するように構成される複数の局(station)とを有し、これら局は、患者データを通信する少なくとも１つの局と、患者データ以外の内容を通信する少なくとも１つの局とを含んでいる。802.11 QoSプロトコルは、（ｉ）高速通信、及び（ｉｉ）患者データ以外の内容を通信する前記少なくとも１つの局に対して、患者データを通信する前記少なくとも１つの局に対し低い誤り率での通信、の少なくとも一方を備えるＴＳＰＥＣ(traffic specification)パラメタを通信するように構成される。

もう１つの開示される態様によれば、（ｉ）ワイヤレスアクセスポイントと患者データを通信する局との間を、ＱｏＳ拡張を含むIEEE802.11プロトコル(IEEE802.11 QoS)に従うワイヤレス通信、及び（ｉｉ）ワイヤレスアクセスポイントと患者データ以外の内容を通信する局との間を、前記IEEE802.11 QoSプロトコルに従うワイヤレス通信、を有する通信方法が開示される。このIEEE802.11 QoSプロトコルは、ワイヤレス通信（ｉ）が患者データを通信していることの表示に応じて、前記ワイヤレス通信（ｉｉ）よりも高い優先度で前記ワイヤレス通信（ｉ）を行うように構成される。この高い優先度は、高速通信及び前記ワイヤレス通信（ｉｉ）に比べ、低い誤り率での通信の少なくとも一方を供給する。

ある利点は、患者データの送信に順応するＱｏＳ拡張を備えるIEEE802.11ネットワークを供給することにある。

もう１つの利点は、減少した遅延を備える医療データ送信に順応するＱｏＳ拡張を備えるIEEE802.11ネットワークを供給することにある。

もう１つの利点は、減少した誤り率を備える医療データ送信信号を搬送するＱｏＳ拡張を備えるIEEE802.11ネットワークを供給することにある。

本発明のさらに他の利点は、以下の詳細な説明を読み、理解する際に当業者に分かるであろう。

患者データはより高い優先度を与えられている、患者データ及び患者以外の他の内容の両方を通信するように構成されるＱｏＳ拡張を備える802.11ネットワークを概略的に示す。通信リンクの様々な型式の所望する遅延及び損失又は誤り率の特徴を記入した図。指定した医療データのパラメタを含む送信仕様を概略的に示す。指定した誤り率クラスのパラメタを含む送信仕様を概略的に示す。

図１を参照すると、例えば病院、養護施設又は他の医療環境において一般的な状況であるようなベッド１２に横たわっている患者１０が示される。患者の状態によって、患者１０は、車いすで移動可能である、イスに座っている等も考察される。患者は、説明される実施例において、ＥＣＧ電極１４を備えるＥＣＧ（心電図）機器及び腕による医療モニタ１６を含む様々な医療監視装置により監視され、これは例えば血圧、血液酸素化（ＳｐＯ２）又は１つ以上の他の生理学的パラメタを監視するように構成される。前記センサ又はモニタ１４、１６から信号を受信するためであり、このような信号に信号処理を任意に行うためである電子機器は、この説明される実施例においてマルチ機能の患者モニタ２０として具現される、又は前記センサ１４、１６を配置したオンボード型の電子機器として部分的若しくは全体的に具現化される等である。

医療データは、患者モニタ２０又は他の局とワイヤレスアクセスポイント３０との間にある（図１において両矢印で示される）ワイヤレス通信リンク２６を介して病院のネットワーク２４に通信される。ここでの説明は、"ワイヤレスアクセスポイント"及び"局"という用語を使用し、後者（局）は、ＱｏＳ拡張を備える802.11プロトコルに従うワイヤレス通信システムを用いて通信する又は通信を試みる装置を示す。これらの用語は、ワイヤレスネットワークのノード又はワイヤレス中央制御装置を含むことも意味する。

前記通信リンク２６は、ここでは一般的に802.11-QoSプロトコルと示される、ＱｏＳ拡張を含むIEEE802.11プロトコルを用いる。幾つかの実施例において、この802.11-QoSプロトコルは、IEEE802.11e規格に従う。幾つかの実施例において、802.11-QoSプロトコルは、IEEE802.11 EDCA規格に従い、ここで頭字語"ＥＤＣＡ"は、"enhanced distributed channel access"を示す。802.11-QoSプロトコルは、標準的なIEEE802.11eプロトコルのサブセット（すなわち幾つかの特徴は実施されない）を用いてもよいし、標準的なIEEE802.11eプロトコルのスーパーセット（追加の特徴が加えられる）を用いてもよいし、又はIEEE 802.11eに基づくが、幾つかの特徴は前記規格に加えられ、幾つかの標準的な特徴は実施されない修正されたプロトコルを用いてもよい。IEEE 802.11-QoSプロトコルを使用するＷＡＰ３０を含む通信ネットワークはさらに、他の通信リンク、例えばＷＡＰ３０とコンピュータ３４又は患者データ以外の内容を搬送する他のデジタル装置若しくは局との間にある説明されるデータリンク３２、及びＷＡＰ３０とポータブルのボイス通信装置３８若しくは携帯電話等のような他の局との間にあるボイス通信リンク３６を供給するためにも適切に用いられる。前記通信リンク２６、３２、３６は例示的な実施例であること、及び通例、802.11-QoSプロトコルに従う通信システムは、数個、数ダース又はそれ以上の上記通信リンクに対応していることが分かる。同様に、単一のＷＡＰ３０が説明されている一方、通例、802.11-QoSプロトコルに従う通信システムは、前記通信システムに所望のサービスエリアを供給するために病院又は他の医療環境中に分配される１、２、３、４、１０、２０個又はそれ以上のワイヤレスアクセスポイントを含んでもよい。

図２を参照すると、様々な型式の通信リンクの所望の遅延及び損失又は誤り率の特徴が記入されている。例えば、説明される通信リンク３６のようなＶｏＩＰ(voice over internet protocol)通信リンクは、関与する人間により、如何なる実質的な遅延もボイス通信リンクにおいて遅延又は中断と感知されてしまうので、好ましくは短い遅延を持つ。しかし、このＶｏＩＰ通信リンクは、比較的高い誤り率を許容することができる。オーディオ／ビデオの内容は、ストリーミングされる内容は、ストリーミングの中断に対する許容を供給するために、通例はバッファリングされ、さらにかなり高い誤り率も許容することができるので、一般に長い遅延を許容することができる。

他方、ＩＴ(information technology)リンク、すなわち図１の説明されるデータ通信リンク３２のようなデータリンクは、かなり長い遅延を許容することができるが、誤り率には非常に敏感である。例えば、一般的なデータ通信リンクは、受信端で送信誤りの検出を可能にする方法で符号化したデータパケットを送信する。このデータパケットの送信における誤りは一般に、全データパケットを再送することにより改善される。従って、高い誤り率を備えるデータ通信リンクは、夫々一度若しくは場合によっては数回再送される多くのデータパケットとなり、これは望ましくない。

図２は、一般的な患者監視リンク、例えば患者監視データ、患者のテレメトリーデータ等のような患者データを搬送する例示的な通信リンク２６のためのデータポイントも示す。患者データを搬送する通信リンクは、ボイスリンクよりも幾分か遅延の許容は大きいが、オーディオ／ビデオ又は患者データではないリンクよりも遅延の許容は小さい。その上、例えば医療緊急データのような非日常の患者データ（図２に図示せず）を搬送する幾つかの通信リンクは、図２に記入した例示的なリンクよりも遅延の許容が小さくてもよい。患者データを搬送する通信リンクも誤りに対し低い許容を持ってもよい。患者データが潜在的にライフクリティカルな性質であるため、一般的に数個の誤りだけが許容される。

図１に戻り参照すると、図１に示される802.11-QoSプロトコルに従う汎用の通信システムにおいて患者データを搬送する１つ以上の通信リンク２６を適応させるために、802.11-QoSプロトコルは、患者データ以外の内容を搬送するデータリンクの通信よりも高い優先度で、患者データを搬送するデータリンクの通信を行うように調節される。このより高い優先度は、低い優先度のデータリンクと比べ、高速通信（ｉ）及び低い誤り率での通信（ｉｉ）の少なくとも１つを供給する。ある適切な手法において、802.11-QoSプロトコルは、患者データを搬送する通信リンクに高い優先度を供給する第１の値を持つＴＳＰＥＣパラメタを通信するように構成され、患者データ以外の内容を搬送する通信リンクに低い優先度を供給する第２（又は第３若しくはそれ以外）の値を持つ。

図３を参照すると、例えばＴＳＰＥＣレイアウト４０が示され、これは、802.11 EDCAプロトコル下での通信リンクの初期化中に通信されるＴＳＰＥＣを概略的に示す。図３に示されるＴＳＰＥＣは、従来の802.11 EDCAプロトコルに比べ、医療データパラメタ４２を含むことにより調節される。この従来の802.11 EDCAプロトコルはさらに、初期化中に通信リンクが患者データを通信するためであるかを示す、医療データのパラメタ４２に対する複数の許容値を規定するように調節される。図３に示されるＴＳＰＥＣレイアウトにおいて、医療データのパラメタ４２は、１オクテット(octet)の長さであるが、この医療データのパラメタは、２つの許容値だけを持つ単一ビットくらい小さくすることができ、初期化されている通信リンクを示す一方の許容値は患者データを通信するためであり、初期化されている通信リンクを示す他方の許容値は患者データ以外の内容を通信するためである。医療データのパラメタがより多い、例えば４つ可能な許容値までを許容する２ビット又は８つの可能な許容値までを許容する３ビット、すなわち一般的に２^ｎ個の可能な許容値までを許容するｎビットである場合、この医療データのパラメタ４２は、異なる形式の患者データを伝達するための初期化されている通信リンクを示す他の値を任意に持つことができる。例えば、１つの考察される実施例において、前記医療データのパラメタ４２は、少なくとも３ビットを持ち、802.11-QoSプロトコルは、６つの許容値を規定するように構成され、例えば、以下のように挙げられる。
０−通信リンクは患者データ用ではない。
１−通信リンクは日常の患者監視データ用である。
２−通信リンクは緊急用患者データ用である。
３−通信リンクは警報を示す患者データ用である。
４−通信リンクは装置制御用の患者データ用である。
５−通信リンクは装置の状態を示す患者データ用である。
これらは実施例であり、異なる、さらに多くの、さらに少ない又は他の値が802.11-QoSプロトコルの他の実施例において規定されることができる。その上、医療データのパラメタ４２は、図３に実施例として説明される位置以外のＴＳＰＥＣの位置に含まれることが分かる。

図３を参照して説明される手法において、医療データのパラメタ４２は、ワイヤレスネットワークへの入場を要求する通信リンクのストリームのＴＳＰＥＣに含まれる。もう１つの考察される実施例において、それが医療データであるか、及びもしそうである場合、どの形式であるかを任意に示す医療データのパラメタが医療データを搬送する全てのプロトコルフレームに取り付けられる。もう１つの考察される実施例において、医療データのパラメタは、前記ワイヤレスネットワークが医療データの搬送に対応することを示すビーコンとして送信される。

様々な考察される実施例において、ワイヤレスアクセスポイント３０は、局からの入場要求の受領時、どのストリームを使用可能にする又は入場を拒否するかを判断するとき、ストリームが患者データを含んでいると特定される場合、入場の優遇措置を前記ストリームに与える。さらに、次いで、ワイヤレスアクセスポイントは、どのストリームを送信するかを判断するとき、ストリームが患者データを含んでいると特定される場合、前記ストリームに優遇措置を与える。この優遇措置は、ワイヤレス媒体が患者データを含んでいるストリームにアクセスする高い確率的可能性(stochastic probability)を与える形態をとる。これは例えば、患者データを搬送する通信リンクに比較的短いランダムなバッグオフ時間、及び患者データ以外の内容を搬送する通信リンクに比較的長いランダムなバックオフ時間を割り当てることにより達成される。様々な手法において、前記ワイヤレスアクセスポイントは、患者データを含んでいると特定されたデータフレームの送信に優先権を与える。

図３の実施例において、専用の医療データのパラメタ４２は、通信リンクが患者データを搬送している又は搬送するつもりであることを示すのに使用され、患者データの形式又は種類が何であるかも任意に示してもよい。この実施は、追加した専用の医療データのパラメタ４２を含み、解釈するために、従来の802.11eプロトコルを修正することを必要とする。しかしながら、幾つかの実施例において、ＴＳＰＥＣのレイアウトを修正しない方が望ましいこともある。

それ故に、幾つかの実施例において、ＴＳＰＥＣの現在のパラメタは、医療データのパラメタと規定される。例えば、病院又は他の医療環境において、ビデオモードは一般に使用されない。それ故に、幾つかの実施例において、アクセスカテゴリーＴＳＰＥＣパラメタは、ビデオモード又はアクセスカテゴリーを患者データモード又はカテゴリーと再規定することにより、医療データのパラメタとして利用される。従来の802.11eプロトコルにおいて、アクセスカテゴリーの優先順位は、
ＡＣ＿ＢＫ＜ＡＣ＿ＢＥ＜ＡＣ＿ＶＩ＜ＡＣ＿ＶＯ
であり、ＡＣ＿ＢＫは、バックグランドアクセスカテゴリーを示し、ＡＣ＿ＢＥは、"ベストエフォート"のアクセスカテゴリーを示し、ＡＣ＿ＶＩは、ビデオアクセスカテゴリーを示し、ＡＣ＿ＶＯは、ボイスアクセスカテゴリーを示す。従来の優先順位は、例えば図２に描かれるように各アクセスカテゴリーに対する許容遅延を反映している。例えばバックオフ時間のようなパラメタは、この優先順位に基づいて設定されるので、ボイスアクセスカテゴリー用の通信リンクの初期化は、最短のバックオフ時間を持ち、故に迅速にアクセスが許可される可能性が高い。

ビデオアクセスカテゴリーが患者データを搬送していると再規定される実施例において、患者データを搬送する図１の例示的な通信リンク２６は、アクセスカテゴリーＡＣ＿ＶＩ、すなわちビデオモードを割り当てられ、故にボイス通信リンクを除き、最も高い優先度を持つ。任意に、前記優先順位は、患者データを搬送する通信リンクを特定するために、これら実施例に用いられるビデオモードＡＣ＿ＶＩは、全てのアクセスカテゴリーの中で最も高い優先度を割り当てられるように、以下の優先順位
ＡＣ＿ＢＫ＜ＡＣ＿ＢＥ＜ＡＣ＿ＶＯ＜ＡＣ＿ＶＩ
に修正される。これら実施例に対するもう１つの考察される優先順位は、ボイス及びビデオ（すなわち患者データ）が同じ優先度を持つように、ＡＣ＿ＶＯ＝ＡＣ＿ＶＩを持つ。

IEEE802.11-EDCAにおいて、各アクセスカテゴリーの区別は、
（ｉ）ＡＩＦＳＮと示される、バックオフ又は送信の前に局が前記チャンネルはアイドル状態であると検知している時間量、
（ｉｉ）ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘを示す、バックオフ時間に使用されるコンテンションウィンドウの長さ、並びに
（ｉｉｉ）ＴＸＯＰを示す、チャンネルを取得した後、局が送信してもよい期間
を変更することにより達成される。通例、ワイヤレスアクセスポイント３０は、これら設定をビーコンとして送信し、受信局は、各局のアクセスカテゴリーに基づいて、それに応じて局のパラメタを設定する。

ＡＣ＿ＶＩモードが患者データを搬送する通信リンクを示す医療データのパラメタ値として用いられる実施例において、ＡＣ＿ＶＩ及びＡＣ＿ＶＯの両方に対するＡＩＦＳＮは、同じ値、例えば２の値に設定され、ＣＷｍａｘは、ＡＣ＿ＶＯＣＷｍａｘ＞ＡＣ＿ＶＩＣＷｍａｘとなるように選択される。もう１つの実施例において、ＡＣ＿ＶＩ及びＡＣ＿ＶＯの両方に対するＡＩＦＳＮは、同じ数、例えば２の値に設定され、ＣＷｍｉｎは、ＡＣ＿ＶＯＣＷｍｉｎ＞ＡＣ＿ＶＩＣＷｍｉｎとなるように選択される。もう１つの実施例において、ＡＣ＿ＶＩ及びＡＣ＿ＶＯの両方に対するＡＩＦＳＮは、同じ値に設定され、ＣＷｍａｘは、ＡＣ＿ＶＯＣＷｍａｘ＞ＡＣ＿ＶＩＣＷｍａｘとなるように選択され、ＣＷｍｉｎは、ＡＣ＿ＶＯＣＷｍｉｎ＞ＡＣ＿ＶＩＣＷｍｉｎとなるように選択される。パラメタ値の他の変化量も考えられる。

幾つかの他の実施例において、802.11-QoSプロトコルは、誤り率を調節することにより患者データ以外の内容のワイヤレス通信よりも高い優先度で患者データのワイヤレス通信を行うように調節される。

図４を参照すると、ＴＳＰＥＣレイアウト５０が示され、このレイアウトは、802.11 EDCAプロトコルの下で通信されるＴＳＰＥＣを概略的に示している。図４に示されるＴＳＰＥＣレイアウトは、従来の802.11 EDCAプロトコルに比べ、誤り率クラスのパラメタ５２を含むことにより調節される。この従来の802.11 EDCAプロトコルはさらに、802.11-QoSプロトコルが比較的高い又は低い誤り率を供給するように修正する誤り率クラスのパラメタ５２に対し複数の許容値を規定するように調節される。図４に示されるＴＳＰＥＣレイアウトにおいて、前記誤り率クラスのパラメタ５２は、４オクテットの長さであるが、この誤り率クラスのパラメタは、２つの許容可能な誤り率クラスだけを規定することが可能である単一ビットくらい小さくすることができ、より一般的には、ｎビットの誤り率クラスのパラメタに対し２^ｎ個までの許容可能な誤り率クラスを規定することが可能である。

幾つかの実施例において、第１の誤り率クラスは、患者データを通信する何れかの局に割り当てられるのに対し、第２の（又は任意に第３、第４又は追加の）誤り率クラスの値が患者データ以外の内容を通信する局に割り当てられる。患者データを通信する通信リンクに割り当てられる第１の誤り率クラスの値は好ましくは、患者データ以外の内容を通信する局に割り当てられる前記第２又は他の誤り率クラスよりも、少なくとも平均的に低い誤り率に対応する。

誤り率の制御を実施するための１つの手法は、各誤り率クラスに対し最大の誤り率を規定することである。しかしながら、この手法は、802.11-QoSプロトコルの実質的な変更を必要とする。それ故に、幾つかの好ましい実施例において、従来の802.11 EDCAプロトコルは、患者データを搬送する通信リンクに対し統計的に低い誤り率の形式で、高い優先度を供給するために、それほど積極的には調節されない。

もう１つの手法において、802.11 QoSプロトコルは、他の誤り率クラスの値を割り当てられた通信リンク（すなわち、患者データ以外の内容を通信するリンク）に比べ、第１の誤り率クラスの値を割り当てられた通信リンク（すなわち、患者データを通信するリンク）に対し、かなり高い余剰帯域幅許容値を割り当てるように構成される。かなり高い余剰帯域幅許容値を割り当てることは、正確な送信の可能性を高め、故に誤り率を統計的に低下させると予想される。再び、低い統計的な誤り率は、患者データを搬送する通信リンクに対し、より高速な通信も容易にする。

もう１つの手法において、802.11 QoSプロトコルは、他の誤り率クラスの値を割り当てられた通信リンク（すなわち、患者データ以外の内容を通信するリンク）に比べ、第１の誤り率クラスの値を割り当てられた通信リンク（すなわち、患者データを通信するリンク）に対し、かなり低い統計的なデータ速度を割り当てるように構成される。かなり低い統計的なデータ速度は、例えば下方のピークデータ速度６４、下方の平均データ速度６６又はそれら両方とすることができる。患者データを搬送するリンクに対し、前記統計的なデータ速度を低下させることにより、正確な送信の可能性が統計的に増大し、誤り率は統計的に減少する。

これらは単に例示的な実施例であり、802.11 QoSプロトコルのこれらパラメタ又は他のパラメタの様々な組み合わせは、他の誤り率クラスの値を割り当てられた通信リンク（すなわち、患者データ以外の内容を通信するリンク）に比べ、第１の誤り率クラスの値を割り当てられた通信リンク（すなわち、患者データを通信するリンク）に対し、誤り率を減少させるように調節されることができる。その上、説明される誤り率クラスのパラメタ５２は一例であり、この誤り率クラスのパラメタは、送信方式の他の場所に置かれることもでき、又は現在の通信方式に組み込まれることもできる。例えば、アクセスカテゴリーＴＳＰＥＣパラメタのビデオアクセスカテゴリーＡＣ＿ＶＩは、患者データを搬送する通信リンクを特定するように再規定される。中間時間(medium time)、余剰帯域幅許容値(surplus bandwidth allowance)、ＰＨＹデータ速度又は802.11 QoSプロトコルの他のパラメタ又はパラメタの組み合わせは、これらリンクに平均的に低い誤り率を供給するように、患者データを搬送すると、前記ＡＣ＿ＶＩアクセスカテゴリーにより特定される通信リンクに対し適切に調節される。

本発明は、好ましい実施例を参照して説明されている。上述した詳細な説明を読み、理解する際、修正案及び代替案が思い浮かぶこともある。本発明は、このような修正案及び代替案が付随する特許請求の範囲又はそれに同等なものの範囲内にある限り、これら修正案及び代替案の全てを含んでいると解釈されると意図される。

Claims

ＱｏＳ拡張を含むIEEE 802.11(802.11 QoS)プロトコルを用いるように構成される通信ネットワークを有する通信システムにおいて、前記通信ネットワークは、
少なくとも１つのワイヤレスアクセスポイント、並びに
前記802.11-QoSプロトコルを介して前記少なくとも１つのワイヤレスアクセスポイントとワイヤレス通信するように構成される複数の局であり、患者データを通信する少なくとも１つの局及び患者データ以外の内容を通信する少なくとも１つの局を含む前記複数の局
を有し、
前記802.11-QoSプロトコルは、
（ｉ）高速通信、及び
（ｉｉ）患者データ以外の内容を通信する前記少なくとも１つの局に対して、患者データを通信する前記少なくとも１つの局に対し低い誤り率での通信
の少なくとも１つを供給するＴＳＰＥＣパラメタを通信するように構成され、
前記802.11-QoSプロトコルは、誤り率クラスを規定するＴＳＰＥＣパラメタを通信するように構成され、前記誤り率クラスは、患者データを通信する通信リンクに割り当てられる第１の誤り率クラス、又は患者データ以外の内容を通信する通信リンクに割り当てられる第２の誤り率クラス、を少なくとも示し、
前記規定される誤り率クラスが、患者データを通信する通信リンクに割り当てられる第１の誤り率クラスを示す場合、患者データ以外の内容を通信する通信リンクに割り当てられる第２の誤り率クラスよりも低い誤り率が供給されるように、前記802.11-QoSプロトコルのパラメタが調節される、通信システム。
前記802.11-QoSプロトコルは、患者データ以外の内容を通信する前記少なくとも１つの局に対する通信リンク初期化時間に対して、患者データを通信する前記少なくとも１つの局に対する通信リンク初期化時間を減少させるＴＳＰＥＣパラメタを通信するように構成される請求項１に記載の通信システム。
前記ＴＳＰＥＣパラメタは、医療データのパラメタであり、前記802.11-QoSプロトコルは、前記通信リンクが患者データを通信するためであるかを示す、前記医療データのパラメタに対する複数の許容値を規定する請求項１に記載の通信システム。
前記802.11-QoSプロトコルは、
前記通信リンクが患者データを通信するためではないことを示す、前記医療データのパラメタに対する少なくとも１つの許容値、及び
それら許容値の各々が前記通信リンクは患者データを通信するためであることを示す、前記医療データのパラメタに対する少なくとも１つの追加の許容値
を規定する請求項３に記載の通信システム。
前記802.11-QoSプロトコルは、
前記通信リンクが日常の患者データを通信するためであることを示す、前記医療データのパラメタに対する第２の許容値、及び
前記通信リンクが日常の患者データよりも高い優先度を持つ非日常の患者データを通信するためであることを示す、医療データのパラメタに対する第３の許容値
を含むように、前記１つ以上の追加の許容値を規定する請求項４に記載の通信システム。
前記802.11-QoSプロトコルは、患者データを通信する前記少なくとも１つの局に対し比較的短いランダムなバックオフ時間及び患者データ以外の内容を通信する前記少なくとも１つの局に対し比較的長いランダムなバックオフ時間を割り当てることにより、前記患者データ以外の内容を通信する前記少なくとも１つの局に対する通信リンク初期化時間に対して、患者データを通信する前記少なくとも１つの局に対する通信リンク初期化時間を減少させるように構成される請求項４に記載の通信システム。
前記ＴＳＰＥＣパラメタは、
（ｉ）ボイスモード（ＡＣ＿ＶＯ）、
（ｉｉ）ビデオモード（ＡＣ＿ＶＩ）、
（ｉｉｉ）ベストエフォートモード（ＡＣ＿ＢＥ）、及び
（ｉｖ）バックグランドモード（ＡＣ＿ＢＫ）
の１つに対応する値を持つアクセスカテゴリー化パラメタであり、
前記802.11-QoSプロトコルは、前記ビデオモード値（ＡＣ＿ＶＩ）を患者データを通信する前記少なくとも１つの局に排他的に割り当てるように構成され、並びに
前記802.11-QoSプロトコルはさらに、前記ボイスモード、前記ベストエフォートモード及び前記バックグランドモード（ＡＣ＿ＶＯ、ＡＣ＿ＢＥ、ＡＣ＿ＢＫ）の各々に比べ、前記ビデオモード（ＡＣ＿ＶＩ）に対するチャンネルアクセス遅延時間を減少させるように構成される、
請求項２に記載の通信システム。
前記ＴＳＰＥＣパラメタは、
（ｉ）ボイスモード（ＡＣ＿ＶＯ）、
（ｉｉ）ビデオモード（ＡＣ＿ＶＩ）、
（ｉｉｉ）ベストエフォートモード（ＡＣ＿ＢＥ）、及び
（ｉｖ）バックグランドモード（ＡＣ＿ＢＫ）
の１つに対応する値を持つアクセスカテゴリー化パラメタであり、
前記802.11-QoSプロトコルは、前記ビデオモード値（ＡＣ＿ＶＩ）を患者データを通信する前記少なくとも１つの局に割り当てるように構成され、並びに
前記802.11-QoSプロトコルはさらに、
（ｉ）高速通信、及び
（ｉｉ）前記ボイスモード、前記ベストエフォートモード及び前記バックグランドモード（ＡＣ＿ＶＯ、ＡＣ＿ＢＥ、ＡＣ＿ＢＫ）の各々に比べ、前記ビデオモード（ＡＣ＿ＶＩ）に対する低い誤り率での通信
の少なくとも１つを供給するように構成される、
請求項１に記載の通信システム。
前記802.11-QoSプロトコルは、前記第２の誤り率クラスの値を割り当てられた前記通信リンクに比べ、前記第１の誤り率クラスの値を割り当てられた前記通信リンクに比較的高い中間時間を割り当てるように構成される請求項１に記載の通信システム。
前記802.11-QoSプロトコルは、前記第２の誤り率クラスの値を割り当てられた前記通信リンクに比べ、前記第１の誤り率クラスの値を割り当てられた前記通信リンクに比較的高い余剰帯域幅許容値を割り当てるように構成される請求項１に記載の通信システム。
前記802.11-QoSプロトコルは、前記第２の誤り率クラスの値を割り当てられた前記通信リンクに比べ、前記第１の誤り率クラスの値を割り当てられた前記通信リンクに比較的低いＰＨＹデータ速度を割り当てるように構成される請求項１に記載の通信システム。
（ｉ）ワイヤレスアクセスポイントと患者データを通信する局との間を、ＱｏＳ拡張を含むIEEE802.11プロトコル(802.11 QoS)に従ってワイヤレス通信するステップ、及び
（ｉｉ）ワイヤレスアクセスポイントと患者データ以外の内容を通信する局との間を、前記802.11-QoSプロトコルに従ってワイヤレス通信するステップ、
を有する通信方法において、
前記802.11-QoSプロトコルは、前記ワイヤレス通信（ｉ）が患者データを通信していることの表示に応じて、前記ワイヤレス通信（ｉｉ）よりも高い優先度で前記ワイヤレス通信（ｉ）を行うように構成され、前記高い優先度は、高速通信及び前記ワイヤレス通信（ｉｉ）に比べ低い誤り率での通信の少なくとも１つを供給し、
前記表示は、誤り率クラスを規定するＴＳＰＥＣパラメタによる表示を含み、前記誤り率クラスは、患者データを通信する通信リンクに割り当てられる第１の誤り率クラス、又は患者データ以外の内容を通信する通信リンクに割り当てられる第２の誤り率クラス、を少なくとも示し、
前記規定される誤り率クラスが、患者データを通信する通信リンクに割り当てられる第１の誤り率クラスを示す場合、患者データ以外の内容を通信する通信リンクに割り当てられる第２の誤り率クラスよりも低い誤り率が供給されるように、前記802.11-QoSプロトコルのパラメタが調節される、通信方法。
前記802.11-QoSプロトコルは、第１のランダムなバックオフ時間を用いて前記ワイヤレス通信（ｉ）を開始する、及び前記第１のランダムなバックオフ時間よりも確率的に長い第２のランダムなバックオフ時間を用いて前記ワイヤレス通信（ｉｉ）を開始する、ように構成される請求項１２に記載の通信方法。
前記ワイヤレス通信（ｉ）が患者データを通信していることの前記表示は、第１の値を持つ医療データパラメタを有するＴＳＰＥＣパラメタ、及び前記第１の値に基づいて選択されるランダムなバックオフ時間を有する請求項１２に記載の通信方法。
前記ワイヤレス通信（ｉ）が患者データを通信していることの前記表示は、ビデオに対応する値（ＡＣ＿ＶＩ）を持つ前記ワイヤレス通信（ｉ）に対するアクセスカテゴリーＴＳＰＥＣパラメタを有する、請求項１２に記載の通信方法。
前記802.11-QoSプロトコルは、第２の誤り率クラスが割り当てられる前記ワイヤレス通信（ｉｉ）に比べて高い中間時間を用いて、第１の誤り率クラスが割り当てられる前記ワイヤレス通信（ｉ）を行うように構成される請求項１２に記載の通信方法。
前記802.11-QoSプロトコルは、第２の誤り率クラスが割り当てられる前記ワイヤレス通信（ｉｉ）に比べて高い余剰帯域幅許容値を用いて、第１の誤り率クラスが割り当てられる前記ワイヤレス通信（ｉ）を行うように構成される請求項１２に記載の通信方法。
前記802.11-QoSプロトコルは、第２の誤り率クラスが割り当てられる前記ワイヤレス通信（ｉｉ）に比べて低いＰＨＹデータ速度を用いて、第１の誤り率クラスが割り当てられる前記ワイヤレス通信（ｉ）を行うように構成される請求項１２に記載の通信方法。