[发明专利]具有基于密钥的频谱使用状况控制的医学人体区域网（MBAN）

说明书

本申请要求2010年4月13日提交的美国临时申请No.61/323495的权益。通过引用将2010年4月13日提交的美国临时申请No.61/323495的全文并入本文。

技术领域

下文涉及医学监测领域、无线通信领域以及相关领域。

背景技术

医学人体区域网（MBAN）采用无线连接替代了将医院患者束缚到其床边监测单元的凌乱的电缆。这样做提供了低成本的无线患者监测（PM），又不会出现因有线连接而面临的不便和安全危害，有线连接可能绊倒医务人员，还可能断开连接，以致于丢失医学数据。在MBAN方案中，将多个低成本传感器附着到患者身上或者周围的不同位置上，这些传感器取得患者生理信息的读数，例如，患者体温、脉搏、血糖水平、心电图（ECG）数据等。可以通过至少一个邻近的集线器或网关装置配合所述传感器，以形成所述MBAN。所述集线器或网关装置采用嵌入式短程无线通信无线电来与传感器通信，例如，所述短程无线通信无线电遵守IEEE 802.15.4（Zigbee）短程无线通信协议。通过所述MBAN的短程无线通信将所述传感器收集的信息传送至所述集线器或网关装置，从而消除了对电缆的需求。所述集线器或网关装置将所收集的患者数据通过有线或无线的较长程链路传送至中央患者监测（PM）站，以供集中处理、显示和存储。例如，所述较长程网络例如可以包括有线以太网和/或无线协议，例如，Wi-Fi或者某一专用无线网络协议。例如，PM站可以包括电子患者记录数据库、位于护士站或医学机构的其他位置的显示装置等等。

MBAN监测采集患者生理参数。根据参数的类型和患者的状态，所采集的数据的重要性范围可以从重要（例如，就正在接受健康养生的健康患者的监测而言）一直到生死攸关（例如，就重症监护室中的病危患者而言）。一般而言，鉴于数据的医学内容，对MBAN无线链路具有严格的可靠性要求。

由于在医院或者其他医学机构中MBAN系统变得越来越常用，因而频谱利用也随之增多。这一点能够通过向MBAN应用分配更多的频谱来解决。然而，所分配的频谱应当具有适于传输重要医学数据的“高质量”。非常渴求这样的频谱。例如，MBAN应用和航空移动遥测技术（AMT）都希望使用2360-2390MHz频谱（下文简称“MBAN”频谱）。在美国已经提出了，作为次要选择将2360-2400MHz分配给MBAN，而AMT则是2360-2390MHz频谱的初级用户。在这样的方案中，政府规程将要求次级MBAN用户保护2360-2390MHz频谱空间中的初级AMT用户，并且接受来自该频谱空间内的这些初级用户的可能的干扰。

为了实现初级用户和次级用户之间的共存，要对次级用户的共享频谱的使用施加某些限制（或频谱规程管制）。例如，一种可能的限制是将频谱的次级使用局限于仅在经批准的（室内）设施内使用，并禁止次级业务进行室外使用。另一种可能的限制是实现隔离带，所述隔离带是围绕AMT场所的区域，通过定义所述区域确保MBAN系统和AMT接收器之间的分离距离。为了避免对AMT接收器造成干扰，即使将MBAN操作限制在保健设施内，也提出在这样的隔离带内禁止部分或整个2360-2390MHz频谱内的MBAN操作。

为了促进对医院或其他医学机构内的MBAN系统的增强的使用，有人提出专门为MBAN业务分配更宽的2360-2400MHz波段（“MBAN频谱”）。在美国，联邦通信委员会（FCC）2009年6月采纳了提议的MBAN规则制定通知（NPRM）。考虑到所述MBAN频谱的宽带宽、无干扰和良好的传播特性，如果将所述MBAN频谱分配给MBAN用途，那么对于MBAN应用而言，采用所述MBAN频谱提供医学级连通性将是有利的。

然而，所提出的将所述MBAN频谱分配给MBAN用途只是在次级基础上实行的，这意味着政府规程将要求MBAN用途保护所述MBAN频谱内的所有初级用户，并且接受来自这些初级用户的可能的干扰。所述MBAN频谱内的当前初级用户包括业余无线电（2390-2400MHz）、航空移动遥测（AMT）（2360-2395MHz；注意目前AMT只使用了2360-2390MHz）以及无线电天文学（2370-2390MHz）。