KR20060014395A - 무선 통신 접속을 설정하는 방법 - Google Patents

무선 통신 접속을 설정하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소스 장치(20)와 공간적으로 가장 근접한 타겟 장치(12) 간에서 무선 통신 접속을 설정하는 방법에 관한 것이다. 소스 장치(20)는 증가하는 범위(Rd)로 탐색 신호들을 전송하고, 탐색 신호들(21) 내에 가장 먼저 있는 타겟 장치(12)와 설정된다. 통신 접속이 설정된 후, 실제 통신 접속(22)에 대한 범위(Rc)는 증가되는 것이 바람직하다. 통신은 특히 블루투스 프로토콜에 따라 구현될 수 있고, 예컨대 환자-모니터링 시스템에서 사용될 수 있다.
소스 장치, 타겟 장치, 블루투스, 환자-모니터링 시스템

Description

무선 통신 접속을 설정하는 방법{Method of establishing a wireless communication connection}
본 발명은 소스 장치와 복수의 타겟 장치들 중 하나 간의 무선 통신 접속을 설정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 방법을 수행하도록 적응된 통신 디바이스, 및 이러한 통신 디바이스를 갖는 환자-모니터링 시스템에 관한 것이다.
애드 혹(ad hoc) 설정된 무선 통신 접속을 통한 전자 장치 사이의 정보의 교환에서, 증가적으로 더 광범위한 애플리케이션이 발견되고, 상기 애플리케이션에서 예컨대 블루투스와 같은 표준화된 프로토콜들은 상이한 제작자들로부터의 장치들 간의 통신 가능성을 제공한다. 존재하는 통신 접속을 관리하기 위한 블루투스 애플리케이션의 기술은 예컨대, EP 1 133 119 A2에서 발견될 수 있다. 애드 혹 무선 통신 네트워크들이 설정될 수 있는 장치들은 고정식 또는 이동식 컴퓨터들(랩톱, 개인용 디지털 어시스턴트 PDA, 등), 이동 전화기들, 칩 카드들, 오디오 장치들, 비디오 장치들, 및 환자-모니터링 시스템들을 특히 포함하고, 상기 환자-모니터링 시스템들 내에서, 개별 모니터링 장치들이 환자에 할당되고 내과 의사에 의해 제어 장치를 사용하여 스캐닝될 수 있다.
복수의 타겟 장치들 중 하나와의 무선 통신 접속을 탐색하는 소스 장치와 복수의 타겟 장치들 중 하나 간의 무선 통신 접속의 설정은 당해 분야에서, 소스 장치들이 탐색 신호들을 미리 결정된 범위(통상적으로 블루투스의 경우 10m)로 탐색 신호들에 응답하는 범위 내의 모든 타겟 장치들에 전송하는 것으로 실현된다. 그 다음에, 통신 접속의 설정이 바람직한 타겟 장치가 발견된 타겟 장치들로부터 선택된다. 이 선택은 일반적으로 사용자의 동작을 필요로 하고, 이는 상대적으로 많은 수의 발견된 타겟 장치들이 관여될 때 매우 번거럽고 귀찮을 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 목적은 무선 통신 접속의 단순화된 설정을 위한 수단을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 제 1 항에 정의된 방법, 청구항 제 8 항에 정의된 통신 디바이스, 및 청구항 제 10 항에 정의된 환자-모니터링 시스템에 의해 해소된다. 유익한 실시예들이 종속 청구항들에서 정의된다.
본 발명에 따른 방법은 이러한 통신 접속을 설정하기를 시도하고 이후 "소스 장치(source apparatus)"라 호칭될 장치와 이후 "타겟 장치들(target apparatuses)"이라 호칭될 복수의 다른 장치들 중 하나 간에 무선 통신 접속을 설정하기 위해 사용된다.
상기 방법에서, 통신 접속을 설정하기 위해 사용되는 신호들의 유효 범위는 이들 신호들이 소스 장치들을 최소수(minimal number)의 타겟 장치들에만 접속시키도록 작게 유지된다. 이 문맥에서, "유효 범위(effective range)"는 신호들의 전송 파워("능동 범위(active range)") 및 수신기의 수신 감도("수동 범위(passive range)")에 의해 결정된다.
규칙으로서, 상술된 방법에 의해 얻어진 최소수의 타겟 장치들은 1개일 것이고, 즉 사용자가 접속 설정에 능동적으로 관여할 필요 없이 정확히 1개의 타겟 타겟 장치와 소스 장치 간에서 통신 접속이 설정될 것이다. 사용자에 의한 선택은 복수의 타겟 장치들이 동일한 유효 범위 내에 있고 이들 간에 자동 선택이 이루어지지 않는 예외의 경우들에서만 요구될 것이다. 그러나, 이러한 경우들에서, 상기 방법은 여전히 사용자가 비교적 적은 수로부터만 선택하는 이점을 갖는다. 더욱이, 소스 장치로의 최단 거리를 통한 타겟 장치와의 접속은 상기 방법에 의해 설정된다. 많은 경우들에서, 이는 적확히 통신 접속의 설정이 바람직한 타겟 장치이다. 이러한 경우들의 예는 환자-모니터링 시스템 스캔들, 또는 2개의 PDA들 간의 데이터 교환(방문자 카드들, 어드레스, 등)이다.
상기 방법의 바람직한 실시예에 따라, 소스 장치의 신호들의 (능동) 범위는 접속의 선택 설정을 위해 특히 사용된다. 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다.
a) 먼저, 소스 장치는 탐색 신호들이 관련 타겟 장치들 중 첫번째에 도달할 때까지 연속적으로 증가되는 능동 범위(전송 파워)를 갖는 탐색 신호들을 전송한다.
b) 제 1 타겟 장치가 탐색 신호들에 의해 도달된 후, 통신 접속이 도달된 타겟 장치와 구축된다. 통상적으로, 이 프로세스는 소스 장치가 탐색 신호들의 현재 범위 내에서 타겟 장치의 존재를 검출하도록 타겟 장치가 탐색 신호의 수신에 응답하는 방식으로 수행된다. 그러면, 안정한 통신 접속이 이 타겟 장치와 알려진 수단으로 설정될 수 있다. 특히, 다음 통신이 어드레스 및 송신자 코드들을 사용함으로써 참여 장치들 간에 명확히 처리될 수 있도록, 소스 장치 및 타겟 장치에 대한 명확한 식별 코드들이 교환될 수 있다.
접속의 설정 동안 가능한한 작게 유지되는 능동 범위로 인해, 참여 장치들의 에너지 소비는 최소화되고, 이는 휴대용 장치들을 사용할 때 특히 유익하다. 더욱이, 다른 장치들이 전송된 무선 신호들에 의해 최소로 방해된다. 전술된 바와 같이, 타겟 장치는 탐색 신호의 수신에 대한 응답 신호에 의해 응답할 수 있다. 바람직하게, 응답 신호의 능동 범위는 소스 장치의 탐색 신호의 현재 사용되는 범위에 따라(예컨대, 그와 동일하게) 선택된다. 이 방식으로, 타겟 장치가 소스 장치에 도달하기에 최소로 요구되는 신호 강도로 응답하는 것을 보장한다. 증가되는 에너지 소비, 뿐만 아니라 너무 크게 선택된 응답 범위에 의한 다른 장치들의 방해가 따라서 피해진다. 탐색 신호의 범위에 따라 응답 신호 강도를 조정할 수 있도록, 탐색 신호는 전송된 강도에 관한 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 방법의 다른 선택적인 실시예에 따라, 타겟 장치들의 신호들의 유효 범위는 접속의 선택 설정을 위해 특히 사용된다. 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다.
a) 소스 장치는 탐색 신호들을 전송한다.
b) 타겟 장치는 탐색 신호들의 유효 범위 보다 작은 유효 범위를 갖는 응답 신호에 의해 탐색 신호의 수신에 응답한다.
c) 통신 접속은 응답 신호들이 소스 장치에 (유효하게) 도달한 타겟 장치와 설정된다.
이 방법은 소스 장치에 가능한한 근접하게 위치된 최소수의 타겟 장치들과의 통신 접속을 또한 보장한다.
상술된 방법에서, 타겟 장치들의 응답 신호들의 유효 범위는 (타겟 장치들 중 어느 하나로부터의) 제 1 응답 신호가 소스 장치에 도달할 때까지 증가되는 것이 바람직하다. 이 방식으로, 다음 장치가 반복하여 결정된다.
탐색 신호들 및/또는 응답 신호들의 유효 범위는 기술된 방법들의 전송 장치들의 전송 파워(능동 범위)를 변경함으로써 특히 변경될 수 있다. 그러나, 이 범위는 수신하는 장치의 수신 감도(수동 범위)를 변경함으로써 또한 변경될 수 있고, 이는 기능적으로 동일한 결과들을 초래하기 때문이다.
상기 방법의 다른 실시예에 따라, 소스 장치 및/또는 통신이 설정된 도달된 타겟 장치로부터의 통신 신호들의 유효 범위는 이 접속의 설정 이후 증가된다. 이는 소스 장치와 타겟 장치 간의 실제 통신이, 예컨대 더 큰 전송 파워, 따라서 통신 접속의 설정 보다 더 큰 능동 범위로 구현되는 것을 의미한다. 이 방식으로, 통신 접속이 소스 장치와 타겟 장치 간의 (유효한) 거리의 증가의 경우에서 즉시 끊어지지 않도록 통신 접속의 더 큰 견고성 및 안정성이 보장된다. 이 접속에서, 통신 접속의 설정은 소스 장치 및 타겟 장치가 식별 코드들을 교환함으로써 명확한 상호 접속 어드레스를 보장하자마자 중단되도록 통상적으로 고려된다.
기본적으로, 통신 접속은, 예컨대 적외선 또는 초음파와 같은 어떤 적합한 무선 신호 반송파에 의해 설정될 수 있다. 그러나, 이는 무선 신호들에 기초하는 것이 바람직하다. 실제 통신 접속은 블루투스 프로토콜에 따라 특히 설정될 수 있다.
본 발명은 또한 2개의 장치들 간에서 무선 통신 접속을 유지하기 위한 통신 디바이스에 관한 것이고, 상기 통신 디바이스는 제어 유닛 및 제어 유닛에 연결된 통신 모듈을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상술된 유형의 방법에 따라 통신 모듈을 제어하도록 적응된다. 이는 다른 장치와의 접속을 설정하는 경우, 사용되는 신호들의 유효 범위가 소스 장치를 타겟 장치들의 최소수에만 접속시키도록 작게 유지됨을 의미한다. 특히, 제어 유닛은 통신 모듈로 하여금 탐색 신호들을 증가하는 범위(전송 파워)로 전송하고, 탐색 신호들에 의해 가장 먼저 도달되는 (타겟) 장치와 통신 접속을 설정하도록 할 수 있다. 상기 통신 디바이스는 기술된 방법의 변형들이 또한 수행될 수 있도록 구현되는 것이 바람직하다. 예컨대, 통신 모듈은 무선 신호들에 의해 무선 통신에 대해 특히 적응될 수 있고 블루투스 프로토콜을 사용할 수 있다. 더욱이, 제어 유닛은 통신 접속이 (타겟) 장치와 설정된 후, 통신 모듈의 전송 범위를 증가시키도록 적응될 수 있다.
통신 디바이스의 제어 유닛은 상술된 유형의 방법을 구현하는 명령들을 갖는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 연관된 메모리를 갖는 마이크로프로세서에 의해 특히 구현될 수 있다.
더욱이, 본 발명은 각각의 환자에 할당된 복수의 모니터링 장치들 및 상술된 유형의 디바이스를 포함하는 (적어도) 하나의 제어 장치를 갖는 환자-모니터링 시스템에 관한 것이다. 이러한 환자-모니터링 시스템의 모니터링 장치들은 환자들에 접속된 하나 이상의 센서들을 통상적으로 포함하고, 이 센서들로 예컨대 ECG, 호흡, 혈액값(blood value) 등이 모니터링된다. 제어 장치는 모니터링 장치에 의해 기록된 데이터를 판독, 표시, 및/또는 저장하고 모니터링 장치를 구성하도록 의료 직원에 의해 통상적으로 운반된다. 환자-모니터링 시스템에서, 본 발명에 따른 방법은 특히 유익하고, 이는 제어 장치와 공간적으로 가장 근접한 모니터링 장치 간의 통신 접속의 설정이 대부분의 경우들에서 바람직하기 때문이다. 이 접속을 자동으로 설정함으로써, 의료 직원은 복잡한 선택 절차들의 부담으로부터 해방된다.
도 1은 환자-모니터링 시스템에서의 통신 접속의 설정의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 통신 디바이스의 구조를 도시하는 도면.
본 발명은 도들을 참조하여, 예로서, 이후 설명될 것이다.
도 1은 환자-모니터링 시스템을 개략적으로 도시한다. 상기 시스템은 환자에 각각 할당되고 센서들에 의해 환자의 생리적인(physiological) 데이터를 기록하는 복수의 모니터링 장치들(11, 12, 13)을 포함한다. 모니터링 장치들은 특히 이동 장치일 수 있고, 즉 이들 장치들은 환자에 의해 그의 침대 외부로 운반되거나 또는 이송 중 운반될 수 있다. 예컨대 내과 의사에 의해 그의 방문 동안 운반되는 PDA일 수 있는 제어 장치(20)는 모니터링 장치들의 데이터를 무선으로 스캐닝할 수 있어야 한다. 이를 위해, 통신 접속은 제어 장치(20)(소스 장치로서)와 바람직한 모니터링 장치(12)(타겟 장치로서) 간에 설정되어야만 한다. 제어 장치(20)를 가진 내과 의사가 관련 환자의 침대에 있을 때 스캐닝이 수행되기 때문에 어드레싱될 타겟 장치(12)가 제어 장치(20)에 공간적으로 가장 근접한 장치인 경우는 전형적인 경우이다.
내과 의사에 의한 복잡한 상호 작용이 없이 (가장 근접한) 모니터링 장치(12)와의 바람직한 통신 접속을 설정하기 위해, 소스 장치(20)는 탐색 신호들이 최소값에서 개시하여 연속하여 증가하는 전송 파워 또는 범위 Rd를 갖는 본 발명에 따른 방법의 탐색 신호들(21)을 전송한다. 전송 파워를 증가의 레이트는 사용된 무선 기술 및 특히 장치의 응답 속도에 따른다. 블루투스의 경우, 전송 파워는 예컨대 2.56초 당 10% 증가할 수 있다. IEEE 802.11b 프로토콜의 경우, 증가는 더 빠를 수 있다. 제 1 타겟 장치, 즉 바람직한 모니터링 장치(12)가 탐색 신호들(21)의 범위 내에 들어오자마자, 제 1 타겟 장치는 탐색 신호의 수신을 확인하는 신호로 응답한다. 이 응답은 타겟 장치(12)의 근처의 장치들의 최소수가 방해되도록, 예컨대 탐색 신호들의 현재 범위 Rd와 같이 상대적으로 작은 범위로 주어지는 것이 바람직하다.
소스 장치(20)는 가장 먼저 도달되는 타겟 장치(12)의 응답 신호를 수신하고, 타겟 장치(12)와의 통신 접속(22)의 표준 설정을 곧 개시한다. 블루투스 프로토콜은 이 목적을 위해 특히 사용될 수 있다. 이 접속이 설정되고 소스 장치(20)와 타겟 장치(12) 간의 명확한 통신이 확보된 후, 소스 장치(20) 및 타겟 장치(12) 는 실제 데이터가 전송되는 그들의 전송 범위 Rc를 증가시키는 것이 바람직하다. 이 방법으로, 설정된 통신 접속이 거리 및/또는 전송 환경들이 변경될 때에도 안정하게 유지하는 것이 보장된다.
환자의 침대의 타겟 장치들(11, 12, 13) 내의 원격 측정(telemetry)은 스탠바이/조회 스캔 모드일 때, 또는 이들 2개의 상태들 간에서 변경될 때 짧은 범위에서 표준화된다. 수신된 조회 메시지(21)에 대한 응답은 직접적인 근처 내의 장치들만이 이 메시지를 수신할 수 있도록, 작은 전송 파워만으로 전송된다. 환자의 침대의 원격 측정이 현존하는 통신 접속에 존재하고 조회 스캔 모드로 자주 변경될 때, 접속 내의 데이터 패킷들은 완전한 전송 파워로 또한 전송되는 것이 바람직하지만, 조회 메시지들에 대한 응답들은 작은 파워로만 전송된다.
따라서, 발견 절차는, 공간적으로 가장 근접한 타겟 장치가 발견되고 이 장치와 안정한 통신 접속이 설정되는 상술된 방법에 의해 가능하다. 발견 절차 동안 필요한 값으로 제한되는 범위 Rd는 에너지 소비 및 다른 장치들의 방해가 최소화되는 부가 이점을 갖는다.
도 2는 상술된 방법을 수행하기 위해, 도 1의 장치들(11, 12, 13, 20) 내에 구축될 수 있는, 무선 칩 카드 상에 구현된 전자 유닛의 구조를 개략적으로 도시한다. 무선 칩 카드는 블루투스 표준에 기본적으로 대응한다.
무선 칩 카드는 애플리케이션(4) 및 상부 블루투스 스택(5)(HCI 인터페이스 위의 블루투스 계층)으로 구성된 소프트웨어 계층(1), 뿐만 아니라 기저대역 프로 세서(6) 및 RF 모듈(7)로 구성된 하드웨어/펌웨어 계층(2) 내에 국부적으로 분할될 수 있다. 소프트웨어 계층(1) 및 하드웨어 계층(2)은 블루투스 표준에 따라 HCI 인터페이스에 의해 결합된다. 본 발명에 따른 상기 방법을 수행하기 위해, 이 HCI 인터페이스(3)는 RF 모듈(7)의 전송 파워가 소프트웨어 계층(1)으로부터의 명령들에 의해 영향받을 수 있도록 확장되어야 한다.

Claims (10)

  1. 소스 장치(2)와 복수의 타겟 장치들(11, 12, 13) 중 하나 간에서 무선 통신 접속을 설정하는 방법으로서, 상기 통신 접속을 설정하기 위해 사용되는 신호들의 유효 범위가 이들 신호들이 상기 소스 장치를 최소수의 타겟 장치들(12)에만 접속시키도록 작게 유지되는, 무선 통신 접속 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    a) 상기 소스 장치(20)가 제 1 타겟 장치(12)에 도달할 때까지 범위(Rd)가 증가되는 탐색 신호들(21)을 전송하고;
    b) 도달된 상기 타겟 장치(12)와 통신 접속(22)이 설정되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 접속 설정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    a) 상기 소스 장치(20)가 탐색 신호들(21)을 전송하고;
    b) 타겟 장치(12)가 탐색 신호들(21)의 범위(Rd) 보다 작은 범위를 갖는 응답 신호에 의해 상기 탐색 신호의 수신에 응답하며;
    c) 응답 신호들이 상기 소스 장치에 도달한 타겟 장치(12)와 통신 접속(22)이 설정되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 접속 설정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    단계 b)에서 전송되는 상기 응답 신호의 범위는 제 1 응답 신호가 상기 소스 장치(20)에 도달할 때까지 증가되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 접속 설정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탐색 신호들 및/또는 탐색 신호들의 유효 범위는 상기 수신하는 장치의 수신 감도를 변경함으로써 변경되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 접속 설정 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소스 장치(20) 및/또는 상기 도달된 타겟 장치(12)의 통신 신호들의 범위(Rc)는 상기 통신 접속(22)이 설정된 후 증가되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 접속 설정 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 통신 접속(22)은 무선 신호들에 의해 설정되고, 블루투스 프로토콜에 따라 동작되는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는, 무선 통신 접속 설정 방 법.
  8. 무선 통신 접속을 동작하기 위한 통신 디바이스(11, 12, 13, 20)에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 제어 유닛(1) 및 상기 제어 유닛(1)에 연결된 통신 모듈(2)을 포함하고, 상기 제어 유닛은 청구항 제 1 항 내지 제 7 항에 청구된 방법에 따라 상기 통신 모듈을 제어하도록 적응된, 통신 디바이스(11, 12, 13, 20).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(1)은 마이크로 프로세서 및 연관된 메모리를 포함하고, 상기 메모리는 청구항 제 1 항 내지 제 7 항에 청구된 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 디바이스(11, 12, 13, 20).
  10. 각각의 환자에 접속된 복수의 모니터링 장치들(11, 12, 13), 및 청구항 제 8 항 또는 제 9 항에 청구된 통신 디바이스를 포함하는 제어 장치(20)를 포함하는, 환자-모니터링 시스템.
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