KR101208894B1 - 생체이식형 의료기기의 데이터 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

생체이식형 의료기기의 데이터 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치는, 데이터의 전송 시작을 위해 기 설정된 수의 프레임 비트를 수신 장치에 전송하여 수신 장치를 활성화시키는 활성화부와, 활성화된 수신 장치 또는 수신 장치에 데이터를 전송하는 도중에 수신 장치에 프리엠블 상태를 알리기 위한 프리엠블 데이터를 기 설정된 수의 프레임 비트 또는 전송되는 데이터에 추가하여 송신하는 프리엠블 상태 알림부와, 프리엠블 상태에서 송신 장치와 수신 장치간의 동기화를 위한 동기화 데이터를 송신하는 동기화부를 포함한다.

Description

생체이식형 의료기기의 데이터 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING FOR THE BODY IMPLANTABLE MEDICAL DEVICES}
본 발명은 생체이식형 전자의료기기의 데이터 송수신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체이식형 의료기기에서 비교적 간단한 구조의 통신 규약으로 구성되어 적은 전력소모로 데이터를 전송할 수 있는 생체이식형 의료기기의 데이터 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
생체이식형 전자의료기기는 피하 밑에 이식되기 때문에 통상 데이터를 주고 받기 위해서 무선 통신을 이용하게 된다. 현재 사용되고 있는 무선통신 규약들은 대부분 대용량 데이터를 송수신하기 위한 것으로 복잡한 계층구조를 가지고 있으며, 주로 전달되는 데이터들은 음성이나 영상데이터이며 근래에는 웹 정보도 포함된다. 하지만, 소량의 데이터를 신뢰성 있게 전달해야 하는 생체이식형 의료기기에 위와 같이 방대한 계층 구조를 적용하는 것은 기기 내에서의 전력소모나 데이터 전송효율 측면에서 비효율적이다.
이와 같이, 현재까지 생체이식형 전자의료기기에 사용되는 표준화된 통신 규약은 없으며, 생체이식형 전자 의료기기를 제조하는 제조회사가 개발한 고유한 방법을 사용하고 있는 실정이다.
이런 이유로, 데이터가 전달되는 채널의 종류와 상관없이 신뢰성 있는 생체이식형 전자의료기기간의 통신을 위해서는 통신규약이 정의되어야 한다. 이런 이유로 당업자들에 의해 신뢰성 있는 통신을 위한 방법이 연구되어 지고 있다.
상기와 같은 연구결과 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 생체이식형 의료기기에서 비교적 간단한 구조의 통신 규약으로 구성되어 적은 전력소모로 데이터를 전송할 수 있는 생체이식형 의료기기의 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치는, 상기 데이터의 전송 시작을 위해 기 설정된 수의 프레임 비트를 수신 장치에 전송하여 상기 수신 장치를 활성화시키는 활성화부와, 상기 활성화된 수신 장치 또는 상기 수신 장치에 데이터를 전송하는 도중에 상기 수신 장치에 프리엠블 상태를 알리기 위한 프리엠블 데이터를 상기 기 설정된 수의 프레임 비트 또는 상기 전송되는 데이터에 추가하여 송신하는 프리엠블 상태 알림부와, 상기 프리엠블 상태에서 상기 송신 장치와 수신 장치간의 동기화를 위한 동기화 데이터를 송신하는 동기화부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치는 상기 데이터의 전송 도중 또는 상기 프리엠블 상태인 수신 장치에 데이터 전송의 종료를 알리기 위한 전송 종료 알림 데이터를 상기 전송되는 데이터 또는 상기 프리엠블 데이터에 추가하여 송신하는 전송 종료 알림부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치에서 상기 전송 종료 알림부는, 적어도 둘 이상의 로우 비트 또는 상기 프레임 비트와 하나의 하이 비트 조합으로 이루어진 상기 전송 종료 알림 데이터를 상기 수신 장치에 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치에서 상기 동기화부는, 상기 송신 장치와 수신 장치간의 재동기화를 위해 소정 시간 간격으로 상기 프리엠블 데이터의 뒤에 동기화 데이터를 추가하여 상기 수신 장치에 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치에서 상기 프리엠블 데이터는, 적어도 둘 이상의 하이 비트로 이루어진 것을 특징으로 한다.
다른 견지에서의 본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치는 생체이식형 의료기기에서 데이터 본체, 에러 체크 비트 및 프레임으로 이루어진 데이터 구조와 전송 시작, 종료 또는 프리엠블 상태를 알리기 위한 데이터를 포함하는 송신 데이터를 수신하는 수신 장치로서, 상기 전송 시작을 위한 데이터가 수신됨에 따라 저전력 모드 상태를 활성화 상태로 전환하고, 상기 전송 종료를 위한 데이터가 수신됨에 따라 상기 활성화 상태를 상기 저전력 모드 상태로 전환하는 상태 전환부와, 상기 상태 전환부에서 활성화 상태로 진입하여 송신 장치로부터 전송되는 데이터를 수신한 후 이를 디코딩하는 데이터 처리부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치에서 상기 데이터 처리부는, 상기 송신 장치로부터 수신한 송신 데이터 내 에러 체크 비트를 이용하여 상기 송신 데이터의 데이터 본체에 대한 에러를 체크하는 에러 체크부와, 상기 에러 체크부의 에러 체크 결과를 기반으로 상기 데이터 본체에 대한 디코딩을 수행하는 디코딩부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치에서 상기 상태 전환부는, 상기 활성화 상태로 전환한 후 상기 송신 장치와의 동기화를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치에서 상기 상태 전환부는, 상기 활성화 상태로 전환 후 상기 송신 장치로부터 데이터를 수신하는 도중 상기 프리엠블 상태를 알리기 위한 데이터가 수신됨에 따라 프리엠블 상태로 전환시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치는, 상기 프리엠블 상태 전환 후 상기 송신 장치와의 동기화를 위한 동기화 데이터가 수신됨에 따라 상기 송신 장치와의 동기화를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치에서 상기 상태 전환부는, 상기 프리엠블 상태 전환 후 상기 전송 종료를 알리기 위한 데이터가 수신되면, 상기 수신 장치를 상기 저전력 모드로 전환시키는 것을 특징으로 한다.
또 다른 견지에서의 본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 방법은 저전력 모드의 수신 장치에 기 설정된 프레임 비트를 , 프리엠블 데이터 및 동기화 데이터를 전송하여 활성화 모드로 변경시키기는 단계와, 상기 활성화 모드의 변경에 따라 상기 송신 장치와 동기화된 수신 장치에 데이터를 전송하는 단계와, 상기 데이터 전송 중 상기 프리엠블 데이터를 전송하여 상기 수신 장치를 프리엠블 상태로 변경시키는 단계와, 상기 프리엠블 상태로 변경된 상기 수신 장치에 재동기화를 위한 상기 동기화 데이터를 전송하거나 상기 수신 장치에 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 방법은 상기 데이터를 전송하는 도중 또는 상기 프리엠블 상태의 수신 장치에 전송 종료를 위한 전송 종료 알림 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 방법에서 상기 프리엠블 데이터는, 적어도 둘 이상의 하이 비트로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 방법은, 상기 송신 장치로부터 기 설정된 수의 프레임 비트가 수신됨에 따라 저전력 모드에서 시작 상태로 변경되는 단계와, 상기 시작 상태의 수신 장치에서 프리엠블 데이터가 수신됨에 따라 프리엠블 상태로 변경되는 단계와, 상기 프리엠블 상태에서 동기화 데이터를 수신하여 상기 송신 장치와의 동기화를 수행한 후 상기 송신 장치로부터 데이터를 수신하는 단계와, 상기 데이터를 수신하는 중 상기 프레임블 데이터가 수신됨에 따라 상기 프리엠블 상태로 다시 변경된 후 상기 동기화 데이터를 수신하거나 상기 송신 장치로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 방법은 상기 프리엠블 상태, 시작 상태 또는 상기 데이터를 수신하는 단계에서 상기 송신 장치로부터 전송 종료를 알리는 데이터가 수신됨에 따라 상기 저전력 모드로 변경되는 단계를 포함한다.
본 발명은 전송 시작, 종료, 동기화, 프리엠블 등과 같은 간단한 데이터 구조를 통해 수신 장치를 제어함으로써, 생체이식형 의료기기의 전력 소비를 최소화시킬 수 있다.
본 발명은 오랜 시간 동안 연속적으로 데이터를 전송할 때 송신 장치와 수신 장치 사이에 데이터 동기가 틀어지는 확률이 크기 때문에 소정 시간 간격으로 프리엠블 데이터 다음에 재동기화 데이터를 전송해줌으로써, 연속되는 데이터 전송 시 데이터들이 안정되게 전송되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에서 송수신되는 데이터의 기본 구조를 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 송신 장치를 도시한 블록도이며,
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 실시 예에서 송신되는 데이터의 구조를 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 생체이식형 의료기기의 수신 장치를 도시한 블록도이며,
도 5는 본 발명의 실시 예가 적용되어 수신 장치의 상태 변화를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 생체이식용 의료기기에서 송수신되는 데이터의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 송수신 데이터의 구조는 데이터 본체(100), 전송오류 판별을 위한 에러 체크 비트(102), 데이터 사이를 구분 짓는 프레임(104)으로 구성될 수 있다. 여기에서, 에러 체크 비트(102)는 CRC 데이터로 5비트로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 프레임 비트, 하이(High) 비트, 로우(Low) 비트, 그리고 데이터 비트는 서로 구별 가능한 형태로 변조(modulation)된 비트로 가정한다.
상기와 같은 구조를 갖는 송수신 데이터의 구조를 이용하여 데이터를 송신하는 송신 장치에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치를 도시한 블록도로서, 데이터의 전송 시작을 위해 기 설정된 수의 프레임 비트를 수신 장치에 전송하여 수신 장치를 활성화시키는 활성화부(100)와, 수신 장치와의 동기화를 위해 동기화 데이터를 추가하여 전송하는 동기화부(110), 동기화가 완료된 수신 장치에 데이터를 전송하는 도중에 수신 장치에 프리엠블 상태를 알리기 위한 프리엠블 데이터를 송신하는 프리엠블 상태 알림부(120)와, 데이터의 전송 도중 또는 프리엠블 데이터를 전송한 후 데이터 전송의 종료를 알리기 위한 전송 종료 알림 데이터를 전송되는 데이터 또는 프리엠블 데이터에 추가하여 송신하는 전송 종료 알림부(130) 및 활성화부(100), 동기화부(110), 프리엠블 상태 알림부(120), 전송 종료 알림부(130)에서 출력되는 데이터를 인코딩하여 수신 장치에 송신하는 송신부(140)를 포함할 수 있다.
프리엠블 데이터 및 전송 종료 알림 데이터 등은 수신 장치를 제어하기 위한 제어 데이터를 의미하며, 이러한 제어 데이터는 프레임 비트와 하이(High) 비트 또는 로우(Low) 비트의 조합으로 구성될 수 있다. 여기에서, 하이(High) 비트, 로우(Low) 비트, 그리고 데이터 비트는 서로 구별 가능한 형태로 변조(modulation)된 비트로 가정한다. 프레임(frame) 비트로 표현된 부분을 일련의 순서를 가지는 비트조합으로 구현하여 송수신 장치간의 데이터 전송 시 생길 수 있는 주요 상황을 대처할 수 있도록 한다.
이러한 송신 장치에서의 활성화부(100)는 수신 장치와의 통신을 시작하기 위해 다수의 프레임 비트를 전송하여 수신 장치를 아이들(idle) 상태인 저전력 모드 상태에서 시작 상태로 변경시킨 후 프리엠블 데이터를 전송할 수 있는데, 즉 전송 초기화 시퀀스를 위한 프리엠블 데이터를 전송할 수 있다. 전송 초기화 시퀀스는 데이터 전송 초기에 수신 장치와 데이터 채널 설정을 위한 정보를 제공하는 시퀀스로서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 적어도 둘 이상의 프레임 비트 이후에 소정의 프리엠블(preamble) 데이터 및 동기화 데이터로 이루어질 수 있다.
여기에서, 프리엠블 데이터는 수신 장치에서 뒤따라오는 데이터 동기화 신호를 인식할 수 있도록 준비할 수 있는 시간을 제공하는 기능을 한다.
프리엠블(Preamble) 데이터를 뒤따르는 동기화 데이터는 다수의 프레임(frame) 비트로 구성될 수 있는데, 동기화 데이터 구간은 송신 장치가 수신 장치에게 보내는 변조된 데이터의 라이징 에지(rising edge)를 수신 장치에서 정확히 인식하여 데이터의 복조(demodulation)를 위해 전송된 신호의 기준점을 잡도록 하는 데이터 동기화를 수행하는 구간이다. 즉, 동기를 잡기 전에는 수신 장치에서 일련의 데이터를 의미 있는 데이터로 인식하지 못하게 구현함으로써, 신뢰성 있는 데이터 수신이 가능하게 한다.
최초 일련의 채널 형성을 위한 전송 시작 시퀀스는 수신 장치에게 일련의 전송 데이터 군의 시작을 알리는 역할을 하며, 수신 장치는 데이터 전송이 없을 때 통신부의 동작 전력을 감소시키기 위해 자동으로 저전력 모드 등으로 천이해 있도록 구현되며, 뒤따라오는 새로운 데이터를 수신할 수 있는 상태로 천이되도록 만든다.
이와 같은 동기화 데이터 구간 이후에 실제 데이터가 첨부되어 전송될 수 있다.
전송 종료 알림부(130)는 수신 장치로의 데이터 전송이 완료됨에 따라 전송 종료를 알리기 위한 전송 종료 알림용 데이터를 추가할 수 있는데, 즉 도 3b에 도시된 바와 같이, 전송 종료 시퀀스를 위한 전송 종료 알림 데이터를 추가할 수 있다. 여기에서, 전송 종료 시퀀스에서의 전송 종료 알림 데이터는 데이터의 프레임 비트와 소정의 하이 비트로 구성될 수 있다.
프리엠블 상태 알림부(120)는 수신 장치를 활성화시킨 후 수신 장치와의 동기화를 수행하기 전에 프리엠블 데이터를 수신 장치에 전송할 수 있는데, 즉 도 3a에 도시된 바와 같이, 기 설정된 프레임 비트의 뒤에 프레임블 데이터를 추가할 수 있다.
또한, 프리엠블 상태 알림부(120)는 데이터를 전송하는 도중 데이터의 프레임 비트 다음에 데이터 전송을 대기하기 위한 프리엠블 데이터를 추가할 수 있는데, 즉 도 3c에 도시된 바와 같이, 입력 데이터의 프레임 비트 다음에 둘 이상의 하이 비트로 이루어진 대기 상태용 프리엠블 데이터를 추가할 수 있다.
이러한 프리엠블 데이터의 다음에 추가되는 데이터로는, 도 3d에 도시된 바와 같이, 재동기화를 위한 재동기화 데이터를 추가될 수 있는데, 재동기화 데이터는 소정 개수 이상의 프레임 비트로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치는 오랜 시간 동안 연속적으로 데이터를 전송할 때 송신 장치와 수신 장치 사이에 데이터 동기가 틀어지는 확률이 크기 때문에 소정 시간 간격으로 프리엠블 데이터 다음에 재동기화 데이터를 전송해줌으로써, 연속되는 데이터 전송 시 데이터들이 안정되게 전송되도록 할 수 있다.
또한, 수신 장치에 전송될 데이터가 입력되는 경우에는, 도 3e에 도시된 바와 같이, 프리엠블 데이터의 다음에 데이터, 즉 32비트의 데이터와 5비트의 CRC 및 프레임 비트로 이루어진 데이터가 추가되어 전송될 수 있다.
이와 같이, 수신 장치에 프리엠블 데이터를 전송해줌으로써, 송신 장치는 전송할 데이터를 준비하기 위한 시간을 벌 수 있을 뿐만 아니라 수신 장치를 대기 상태가 되도록 할 수 있다.
한편, 프리엠블 데이터의 다음에 전송 종료를 위한 전송 종료 알림 데이터를 전송할 수 있는데, 즉 도 3f 내지 도 3g에 도시된 바와 같이, 연속된 로우 비트로 이루어진 전송 종료 알림 데이터를 전송하거나 프레임 비트와 하이 비트로 이루어진 전송 종료 알림 데이터를 전송하여 수신 장치에 전송이 종료되었음을 알려줄 수 있다. 이에 따라, 수신 장치는 동작 전력 감소를 위해 저전력 상태, 즉 아이들 상태로 천이된다.
본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치로부터 데이터를 수신한 수신 장치는 에러 비트를 이용하여 수신한 데이터에 대한 에러 상태를 체크하고, 에러 발생 시 정보를 저장한다. 저장된 정보는 송신 장치에 의해 기 설정된 시간 간격으로 읽어지며, 송신 장치는 읽어지는 정보에 의거하여 전송 실패 유무를 파악할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치로부터 데이터를 수신하는 수신 장치에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치를 도시한 블록도로서, 송신 장치로부터 송신되는 데이터를 수신하는 수신부(400), 수신되는 데이터 내의 프리엠블 데이터, 동기화 데이터, 전송 종료 알림 데이터에 의거하여 수신 장치의 상태를 전환하는 상태 전환부(410) 및 수신 장치가 활성화된 후 송신 장치로부터 수신되는 데이터를 디코딩하는 데이터 처리부(420) 등을 포함할 수 있다.
상태 전환부(410)는 소정 개수 이상의 프레임 비트가 수신됨에 따라 저전력 모드 상태의 수신 장치를 활성화 상태인 시작 상태로 전환시켜 전송 시작 상태 전환시키거나 전송 종료를 위한 데이터가 수신됨에 따라 시작 상태를 전송 종료 상태로 전환시킨다.
이러한 상태 전환부(410)는 프레임 비트 이후에 프리엠블 데이터가 수신됨에 따라 프리엠블 상태로 전환시킨다. 여기에서, 프리엠블 상태는 전송 시작을 위한 데이터에 의해 수신 장치가 활성화된 후 동기화 데이터가 수신되면 송신 장치와의 동기화를 수행한다.
한편, 상태 전환부(410)는 활성화 상태로 전환한 후 동기화를 수행하고, 데이터를 수신하는 도중 대기 상태를 알리기 위한 프리엠블 데이터가 수신됨에 따라 수신 장치를 프리엠블 상태로 전환시키며, 프리엠블 상태 전환 후 동기화 데이터가 수신됨에 따라 송신 장치와의 동기화를 수행하거나 전송 종료를 알리기 위한 전송 종료 알림 데이터가 수신됨에 따라 수신 장치를 저전력 모드로 전환시킨다.
또한, 상태 전환부(410)는 수신 장치를 프리엠블 상태로 전환시킨 후 송신 장치로부터 데이터를 수신할 수 있다.
데이터 처리부(420)는 송신 장치로부터 수신한 데이터 내 에러 체크 비트를 이용하여 수신한 데이터의 본체에 대한 에러를 체크하고, 에러 발생 시 에러 발생 정보를 메모리(미도시됨)에 저장하는 에러 체크부(422)와 에러가 없을 경우 데이터의 본체에 대한 디코딩을 수행하는 디코딩부(424)를 포함할 수 있다.
메모리에 저장된 에러 발생 정보는 송신 장치에 의해 읽혀질 수 있으며, 송신 장치는 이러한 에러 발생 정보에 의거하여 전송 실패 유무를 판단한 후 수신 장치를 프리엠블 상태로 전환시키기 위한 프리엠블 데이터와 동기화 데이터를 송신할 수 있다.
상기에서 설명한 송신 장치에서 송신되는 데이터에 의거하여 수신 장치의 상태가 전환되는 과정에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 생체이식형 의료기기의 수신 장치가 상태 전환과정을 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수신 장치의 상태 전환부(410)는 송신 장치로부터 연속된 프레임 비트를 수신하게 되면, 저전력 모드 상태의 수신 장치를 활성화 상태(시작 상태)로 전환시킨다.
한편, 수신 장치가 송신 장치로부터 프레임 비트와 프리엠블 데이터, 즉 연속된 하이 비트를 수신하게 되면, 상태 전환부(410)는 수신 장치를 프리엠블 상태로 전환시킨다.
이러한 프리엠블 상태에서 더 이상 연속된 하이 비트를 인식할 수 없고 연속된 프레임 비트가 인식될 경우 수신 장치는 송신 장치와의 동기화를 위한 작업을 수행하게 된다(1). 이미 동기화가 이루어진 상태(대기 상태)에서 연속된 프레임 비트를 인식하게 되면 현재의 동기를 버리고, 새로이 동기화 설정을 위해 다시 동기화를 획득하기 위한 상태로 천이한다(2).
이미 동기를 획득하고 있는 프리엠블 상태에 있을 때 프레임(frame) 비트와 이를 뒤따르는 일반 데이터 비트를 인식하게 되면 전송된 데이터를 수신하는 상태로 천이한다(3).
최초 채널 형성 구간에 의해 수신 장치가 시작(start) 상태로 천이했더라도 일정시간 내에 일련의 하이(high) 비트를 가지는 프리엠블(preamble) 구간이 없을 경우, 즉 송신 장치로부터 아무런 신호가 수신되지 않을 경우 에러 체크부(422)는 내부에 에러 발생 정보를 설정, 즉 내부의 수신 에러 플래그(receive error flag)를 설정한 후 신호 없음 상태로 천이시킨다(4).
한편, 동기화를 수행하는 과정에서 수신 장치가 동기를 획득하지 못했을 경우 상태 전환부(410)는 동기 에러 플래그(sync error flag)를 설정하고 신호 없음 상태로 천이시킨다(5).
데이터 수신 상태에서 통신 규약에 해당하지 않으면서 도 1의 데이터 구조와 다른 데이터가 수신되는 경우 상태 전환부(410)는 프레임 에러 플래그(frame error flag)를 설정한 후 신호 없음 상태로 천이시킨다(6).
한편, 프리엠블 상태 또는 데이터 수신 상태에서 프레임 비트와 하이 비트가 수신되면, 상태 전환부(410)는 전송 종료 상태로 천이시킨다(7, 8). 전송 종료 상태로 전환된 후 하이 비트가 수신되면, 상태 전환부(410)는 전송 종료 상태의 수신 장치를 프리엠블 상태로 천이시킨다(9).
또한, 프리엠블 상태에서 송신 장치로부터 연속된 로우 비트가 수신되는 경우 상태 전환부(410)는 신호 없음 상태로 전환시킨다(10).
신호 없음 상태가 기 설정된 시간 동안 계속되는 경우, 수신 장치의 상태 전환부(410)는 수신 장치를 저전력 모드인 대기 상태로 전환시킨다(11).
도 5에 도시된 바와 같은 상태 천이도를 이용하여 수신 장치가 데이터를 처리하고 송신 장치가 송신하는 데이터 비트 스트림 예에 대해 설명하면 아래와 같다.
최초 채널 형성 후 두개의 데이터 패킷을 전송받고 종료되는 상황 1에서 송신 장치는 도 3a의 동기화를 위한 동기화 데이터인 프레임 비트 이후 두 개의 데이터를 전송한 후 전송의 종료를 알리기 위한 데이터인 도 3b의 데이터를 송신한다. 즉, 데이터 비트 스트림은 도 3a -> 데이터 두개 -> 도 3b이다.
이러한 데이터 비트 스트림을 수신하는 수신 장치의 상태 천이 순서는 대기 상태 -> 시작 -> 프리엠블 상태 -> 동기화 상태 -> 데이터 수신 상태 -> (연속데이터 시퀀스로 인한 상태천이) -> 데이터 수신 상태 -> 전송 종료 상태 -> 신호 없음 상태 -> 대기 상태가 된다.
위의 상황1에서 종료되지 않고 대기하고 있다가 한 개의 데이터를 더 전송하고 종료되는 상황2에서 송신 장치는 도 3a의 동기화를 위한 동기화 데이터인 프레임 비트 이후 두 개의 데이터를 전송한 후 두 개의 데이터 내 프레임 비트 이후에 도 3c에 도시된 바와 같은 두 개의 하이 비트를 전송하고, 하나의 데이터를 전송한 후 도 3b에 도시된 바와 같은 하나의 하이 비트를 전송하여 전송을 종료한다. 즉, 데이터 비트 스트림 순서를 도 3a-> 두 개의 데이터 -> 도 3c-> 하나의 데이터 -> 도 3b로 하고, 위의 데이터 비트 스트림을 수신하는 수신 장치의 상태 천이 순서는 대기 상태 -> 시작 -> 프리엠블 상태 -> 동기화 상태 -> 데이터 수신 상태 -> 프리엠블 상태 -> 데이터 수신 상태 -> 전송 종료 상태 -> 신호 없음 상태 -> 대기 상태가 된다.
이상 본 발명의 구체적 실시 형태를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 설명된 실시형태들을 변경 또는 변형할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 각 기능 블록들 또는 수단들은 프로그램 형식으로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수 있다. 본 명세서 및 청구범위에서 별개인 것으로 설명된 모듈 등의 구성요소는 단순히 기능상 구별된 것으로 물리적으로는 하나의 수단으로 구현될 수 있으며, 단일한 것으로 설명된 수단 등의 구성요소도 수개의 구성요소의 결합으로 이루어질 수 있다. 또한 본 명세서에서 설명된 각 방법 단계들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 그 순서가 변경될 수 있고, 다른 단계가 부가될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 명세서에서 설명된 다양한 실시형태들은 각각 독립하여서뿐만 아니라 적절하게 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정해져야 한다.
100 : 활성화부 110 : 동기화부
120 : 프리엠블 상태 알림부 130 : 전송 종료 알림부
140 : 송신부 400 : 수신부
410 : 상태 전환부 420 : 데이터 처리부

Claims (16)

  1. 생체이식형 의료기기에 데이터를 송신하기 위한 송신 장치로서,
    상기 데이터의 전송 시작을 위해 기 설정된 수의 프레임 비트를 수신 장치에 전송하여 상기 수신 장치를 활성화시키는 활성부와,
    상기 활성화된 수신 장치 또는 상기 수신 장치에 데이터를 전송하는 도중에 상기 수신 장치에 프리엠블 상태를 알리기 위한 프리엠블 데이터를 상기 기 설정된 수의 프레임 비트 또는 상기 전송되는 데이터에 추가하여 송신하는 프리엠블 상태 알림부와,
    상기 프리엠블 상태에서 상기 송신 장치와 수신 장치간의 동기화를 위한 동기화 데이터를 송신하는 동기화부를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터의 전송 도중 또는 상기 프리엠블 상태인 수신 장치에 데이터 전송의 종료를 알리기 위한 전송 종료 알림 데이터를 상기 전송되는 데이터 또는 상기 프리엠블 데이터에 추가하여 송신하는 전송 종료 알림부를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전송 종료 알림부는, 적어도 둘 이상의 로우 비트 또는 상기 프레임 비트와 하나의 하이 비트 조합으로 이루어진 상기 전송 종료 알림 데이터를 상기 수신 장치에 전송하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동기화부는, 상기 송신 장치와 수신 장치간의 재동기화를 위해 소정 시간 간격으로 상기 프리엠블 데이터의 뒤에 동기화 데이터를 추가하여 상기 수신 장치에 전송하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 프리엠블 데이터는, 적어도 둘 이상의 하이 비트로 이루어진 것을 특징으로 하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 장치.
  6. 생체이식형 의료기기에서 데이터 본체, 에러 체크 비트 및 프레임으로 이루어진 데이터 구조와 전송 시작, 종료 또는 프리엠블 상태를 알리기 위한 데이터를 포함하는 송신 데이터를 수신하는 수신 장치로서,
    상기 전송 시작을 위한 데이터가 수신됨에 따라 저전력 모드 상태를 활성화 상태로 전환하고, 상기 전송 종료를 위한 데이터가 수신됨에 따라 상기 활성화 상태를 상기 저전력 모드 상태로 전환하는 상태 전환부와,
    상기 상태 전환부에서 활성화 상태로 진입하여 송신 장치로부터 전송되는 데이터를 수신한 후 이를 디코딩하는 데이터 처리부를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는,
    상기 송신 장치로부터 수신한 송신 데이터 내 에러 체크 비트를 이용하여 상기 송신 데이터의 데이터 본체에 대한 에러를 체크하는 에러 체크부와,
    상기 에러 체크부의 에러 체크 결과를 기반으로 상기 데이터 본체에 대한 디코딩을 수행하는 디코딩부를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 상태 전환부는, 상기 활성화 상태로 전환한 후 상기 송신 장치와의 동기화를 수행하는 것을 특징으로 하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 상태 전환부는, 상기 활성화 상태로 전환 후 상기 송신 장치로부터 데이터를 수신하는 도중 상기 프리엠블 상태를 알리기 위한 데이터가 수신됨에 따라 프리엠블 상태로 전환시키는 것을 특징으로 하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수신 장치는, 상기 프리엠블 상태 전환 후 상기 송신 장치와의 동기화를 위한 동기화 데이터가 수신됨에 따라 상기 송신 장치와의 동기화를 수행하는 것을 특징으로 하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 상태 전환부는, 상기 프리엠블 상태 전환 후 상기 전송 종료를 알리기 위한 데이터가 수신되면, 상기 수신 장치를 상기 저전력 모드로 전환시키는 것을 특징으로 하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 장치.
  12. 생체이식형 의료기기의 송신 장치의 데이터 송신 방법으로서,
    저전력 모드의 수신 장치에 기 설정된 프레임 비트를 , 프리엠블 데이터 및 동기화 데이터를 전송하여 활성화 모드로 변경시키기는 단계와,
    상기 활성화 모드의 변경에 따라 상기 송신 장치와 동기화된 수신 장치에 데이터를 전송하는 단계와,
    상기 데이터 전송 중 상기 프리엠블 데이터를 전송하여 상기 수신 장치를 프리엠블 상태로 변경시키는 단계와,
    상기 프리엠블 상태로 변경된 상기 수신 장치에 재동기화를 위한 상기 동기화 데이터를 전송하거나 상기 수신 장치에 데이터를 전송하는 단계를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터를 전송하는 도중 또는 상기 프리엠블 상태의 수신 장치에 전송 종료를 위한 전송 종료 알림 데이터를 전송하는 단계를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 프리엠블 데이터는, 적어도 둘 이상의 하이 비트로 구성되는 것을 특징으로 하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 송신 방법.
  15. 생체이식형 의료기기에서 송신 장치로부터 송신되는 데이터를 수신하는 방법으로서,
    상기 송신 장치로부터 기 설정된 수의 프레임 비트가 수신됨에 따라 저전력 모드에서 시작 상태로 변경되는 단계와,
    상기 시작 상태의 수신 장치에서 프리엠블 데이터가 수신됨에 따라 프리엠블 상태로 변경되는 단계와,
    상기 프리엠블 상태에서 동기화 데이터를 수신하여 상기 송신 장치와의 동기화를 수행한 후 상기 송신 장치로부터 데이터를 수신하는 단계와,
    상기 데이터를 수신하는 중 상기 프레임블 데이터가 수신됨에 따라 상기 프리엠블 상태로 다시 변경된 후 상기 동기화 데이터를 수신하거나 상기 송신 장치로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프리엠블 상태, 시작 상태 또는 상기 데이터를 수신하는 단계에서 상기 송신 장치로부터 전송 종료를 알리는 데이터가 수신됨에 따라 상기 저전력 모드로 변경되는 단계를 포함하는
    생체이식형 의료기기의 데이터 수신 방법.
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