用于医学体域网的协调器切换方法.pdf

提供了一种协调器切换方法和对应的装置(20)。识别用于替换医学体域网(MBAN)(22)的协调器(20)的一个或多个候选协调器(64)。所述协调器(20)与所述MBAN(22)的一个或多个设备(16、18)相关联。选择所识别的候选协调器(64)中的一个作为目的协调器。所述目的协调器(64)被请求以替换所述协调器(20)并且所述目的协调器(64)为所述设备(16、18)分配资源。从所述目的协调器(64)接收对所述请求的接受以及识别为所述设备(16、18)分配的资源的数据。命令所述设备(16、18)使用所分配的资源来与所述目的协调器(64)相关联。

权利要求书
1.  一种医学体域网(MBAN)(22)的协调器(20)，与所述MBAN(22) 的一个或多个设备(16、18)相关联并且包括：
控制器(48)，其被配置为：
识别用于替换所述协调器(20)的一个或多个候选协调器(64)；
选择所识别的候选协调器(64)中的一个作为目的协调器；
请求所述目的协调器(64)来替换所述协调器(20)并且为所述设备 (16、18)分配资源；
从所述目的协调器(64)接收对所述请求的接受以及识别为所述设备 (16、18)分配的资源的数据；并且，
命令所述设备(16、18)使用所分配的资源来与所述目的协调器(64) 相关联。

2.  根据权利要求1所述的协调器(20)，其中，所述控制器(48)还 被配置为：
响应于协调器(20)的状态的改变，识别用于替换所述协调器(20) 的所述候选协调器(64)，所述改变限制所述协调器(20)维持所述协调器 的当前功能水平的能力。

3.  根据权利要求1和2中的任一项所述的协调器(20)，其中，所述 控制器(48)还被配置为：
发送针对候选协调器(64)替换所述协调器(20)的一个或多个切换 询问请求；并且，
从所述候选协调器(64)接收一个或多个切换询问响应。

4.  根据权利要求3所述的协调器(20)，其中，所述控制器(48)还 被配置为：
在每个通道上，发送针对候选协调器(64)替换所述协调器(20)的 切换询问请求，针对所述每个通道，所述协调器(20)被授权以在所述每 个通道上操作；并且，
在所述通道上，从所述候选协调器(64)接收所述切换询问响应，针 对所述通道，所述协调器(20)被授权以在所述通道上操作。

5.  根据权利要求3和4中的任一项所述的协调器(20)，其中，所述 切换询问请求包括识别与所述协调器(20)相关联的设备的数量的数据和/ 或验证数据。

6.  根据权利要求1-5中的任一项所述的协调器(20)，其中，所分配的 资源是用于所述设备(16、18)的地址。

7.  根据权利要求1-6中的任一项所述的协调器(20)，其中，所述MBAN 采用IEEE 802.15.4j和IEEE 802.15.6中的一个。

8.  根据权利要求1-7中的任一项所述的协调器(20)，其中，在所述设 备(16、18)与所述目的协调器(64)关联之前，分配所述目的协调器(64) 需要的以与所述设备(16、18)通信的所述资源。

9.  根据权利要求1-8中的任一项所述的协调器(20)，其中，所述设备 (16、18)是测量患者的生理参数的传感器设备。

10.  根据权利要求9所述的协调器(20)，其中，所述控制器(48)还 被配置为：
通过所述MBAN(22)从所述传感器设备(16、18)接收所测量的生 理参数的生理数据；并且，
通过第二通信网络(42)将所接收的生理数据传播到患者监测系统 (40)。

11.  一种协调器切换方法，包括：
识别用于替换医学体域网(MBAN)(22)的协调器(20)的一个或多 个候选协调器(64)，所述协调器(20)与所述MBAN(22)的一个或多个 设备(16、18)相关联；
选择所识别的候选协调器(64)中的一个作为目的协调器；
请求所述目的协调器(64)来替换所述协调器(20)并且为所述设备 (16、18)分配资源；
从所述目的协调器(64)接收对所述请求的接受以及识别为所述设备 (16、18)分配的资源的数据；并且，
命令所述设备(16、18)使用所分配的资源来与所述目的协调器(64) 相关联。

12.  根据权利要求11所述的协调器切换方法，还包括：
响应于协调器(20)的状态的改变，识别用于替换所述协调器(20) 的所述候选协调器(64)，所述改变限制所述协调器(20)维持所述协调器 的当前功能水平的能力。

13.  根据权利要求11和12中的任一项所述的协调器切换方法，还包 括：
发送针对候选协调器(64)替换所述协调器(20)的一个或多个切换 询问请求；并且
从所述候选协调器(64)接收一个或多个切换询问响应。

14.  根据权利要求13所述的协调器切换方法，还包括：
在每个通道上，发送针对候选协调器(64)替换所述协调器(20)的 切换询问请求，针对所述每个通道，所述协调器(20)被授权以在所述每 个通道上操作；并且，
在所述通道上，从所述候选协调器(64)接收所述切换询问响应，针 对所述通道，所述协调器(20)被授权以在所述通道上操作。

15.  根据权利要求11所述的协调器切换方法，其中，所述设备(16、 18)是测量患者的生理参数的传感器设备。

16.  根据权利要求15所述的协调器切换方法，还包括：
通过所述MBAN(22)从所述传感器设备(16、18)接收所测量的生 理参数的生理数据；并且，
通过第二通信网络(42)将所接收的生理数据传播到患者监测系统 (40)。

17.  至少一个控制器(48)，其被配置为执行根据权利要求11-16中的 任一项所述的方法。

18.  一种候选协调器(64)，包括：
控制器(66)，其被配置为：
从医学体域网(MBAN)(22)的控制器(20)接收协调器切换请求， 所述协调器(20)与所述MBAN(22)的一个或多个设备(16、18)相关 联；
将对所述协调器切换询问的响应发送到所述协调器(20)，所述响应指 示替换所述协调器(20)的意愿；
接收用于替换所述协调器(20)的请求，所述请求识别所述设备(16、 18)；
为所述设备(16、18)分配资源；
将接受所述请求的响应发送到所述协调器(20)，所述响应包括识别为 所述设备(16、18)分配的资源的数据；并且，
使用所分配的资源从所述设备(16、18)接收数据。

19.  根据权利要求18所述的候选协调器(64)，其中，所述设备(16、 18)是测量患者的生理参数的传感器设备。

20.  根据权利要求19所述的候选协调器(64)，其中，所述控制器(66) 还被配置为：
通过所述MBAN(22)从所述传感器设备(16、18)接收所测量的生 理参数的生理数据；并且，
通过第二通信网络(42)将所接收的生理数据传播到患者监测系统 (40)。

说明书用于医学体域网的协调器切换方法
技术领域
本申请总体上涉及无线通信。本申请尤其与医学体域网(MBAN) 结合应用，并且将尤其参考医学体域网进行描述。然而要理解，本申请也 应用于其他使用情境，而不必局限于前述应用。
背景技术
在医学保健行业中存在着朝向将诸如患者监测的护理服务扩展到普 通病房并且甚至超越物理医院界限的总体趋势。医学体域网(MBAN)是 针对无处不在的监测服务的关键使能技术之一。MBAN是在患者周围用于 监测患者的生理数据的传感器的无线网络。MBAN的临床益处包括：将监 测扩展到当前未被监测的护理领域；改善的医疗保健工作流程效率、安全 性和临床结果；患者移动性、舒适性和感染控制；监测灵活性和可扩展性； 以及降低的整体监测成本。这不旨在成为益处的详尽清单。
参考图1，典型的MBAN系统包括放置于患者身体上的若干微型传 感器设备，以捕捉患者的生理数据，例如心率和心电图(ECG)信号。通 过短程低功率MBAN将所捕捉的数据转发到集线器设备(即，协调器)。 集线器设备能够是本地床旁监测设备、蜂窝电话、机顶盒或其他无线设备， 并且通常具有到回程网络(例如，蜂窝网络、局域网(LAN)等)的连接， 通过该回程网络，将所收集的数据进一步转移到远程患者监测系统。远程 患者监测系统负责分析患者的生理数据，并实时提供监测、诊断或处置服 务。
当前，电气和电子工程师协会(IEEE)正在开发针对MBAN应用的 无线通信标准。一个范例是IEEE 802.15.4j标准，在该标准中，物理(PHY) /介质访问控制(MAC)层增强特征正被开发，以对广泛使用的IEEE 802.15.4 无线电扩展，从而更好地服务MBAN应用。另一个范例是IEEE 802.15.6 标准，其提供用于医学/非医学体域网应用的PHY/MAC解决方案。
协调器切换能够是有用的特征，以甚至在没有或有极小的照护人员 介入的情况下的运输期间，向患者提供连续监测服务。
本申请提供一种新的且改进的方法，该方法克服了上述问题以及其 他问题。一个使用情形是当结束了对患者的手术并且需要将患者从手术室 (OR)运输到二级病房(step-down unit)时。为了在运输期间提供监测服 务，便携式监测设备(例如，遥测监测设备)将替换用在OR中的床旁监测 设备作为协调器。便携式监测设备将从附着于患者的传感器设备接收患者 生理数据并且继续监测服务。另一个使用情形是当患者在医学检查/试验之 后移动回患者的房间时。在患者的房间中的床旁监测设备将替换作为协调 器的便携式监测设备。通常，床旁监测设备具有主电源、较大的显示屏、 功能更强大的CPU以及有线的网络连接。此外，它通常是用于在患者房间 中提供监测服务的更好的选择。
在这些和其他情形中，协调器切换是一个挑战。在这些情形中需要 协调器切换方法，以在床旁监测与便携式监测之间转移协调器角色，而不 妨碍MBAN监测服务。目前，照护人员(例如，护士)需要通过人工地将 附着于传感器设备的线缆从当前监测设备断开连接，并且将所述线缆重新 连接到新的监测设备来执行协调器切换。在一些情况下，他们由于线缆接 口不兼容也可能会需要替换传感器设备。这能够减小工作流程效率并且妨 碍监测服务。MBAN使更自动的并且情境察觉的协调器替换成为可能。因 此，需要一种需要极小的护理人员介入或不需要护理人员介入的协调器切 换方法。
本申请提供一种新的且改进的方法，该方法克服了上述问题以及其 他问题。
发明内容
根据一个方面，提供了一种医学体域网(MBAN)的协调器，所述 协调器与所述MBAN的一个或多个设备相关联。所述协调器包括控制器， 所述控制器被配置为：识别用于替换所述协调器的一个或多个候选协调器； 选择所识别的候选协调器中的一个作为目的协调器；请求所述目的协调器 来替换所述协调器并且为所述设备分配资源；从所述目的协调器接收对所 述请求的接受以及识别为所述设备分配的资源的数据；并且命令所述设备 使用所分配的资源来与所述目的协调器相关联。
根据另一方面，提供了一种协调器切换方法。识别用于替换医学体 域网(MBAN)的协调器的一个或多个候选协调器。所述协调器与所述 MBAN的一个或多个设备相关联。选择所识别的候选协调器中的一个作为 目的协调器。请求所述目的协调器来替换所述协调器并且为所述设备分配 资源。从所述目的协调器接收对所述请求的接受以及识别为所述设备分配 的资源的数据。命令所述设备使用所分配的资源来与所述目的协调器相关 联。
根据另一方面，一种候选协调器包括控制器。所述控制器被配置为 从医学体域网(MBAN)的控制器接收协调器切换询问。所述协调器与所 述MBAN的一个或多个设备相关联。所述控制器还被配置为：将对所述协 调器切换询问的响应发送到所述协调器，所述响应指示替换所述协调器的 意愿；接收用于替换所述协调器的请求；为所述设备分配资源；将接受所 述请求的响应发送到所述协调器；并且使用所分配的资源从所述设备接收 数据。所述请求识别所述设备，并且所述响应包括识别为所述设备分配的 资源的数据。
一个优点在于改进的协调器切换。
另一个优点在于没有或有极小的照护人员介入。
另一个优点在于连续监测。
本领域技术人员在阅读并且理解以下详细描述后，将认识到本发明 进一步的优点。
附图说明
本发明可以采取各种部件与部件的布置，以及各个步骤与步骤的安 排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，而不得被解释为对本发明 的限制。
图1图示了医学体域网(MBAN)系统。
图2图示了医学系统的方框图。
图3图示了协调器切换流程图。
图4图示了协调器切换询问命令格式。
图5图示了协调器切换询问响应命令格式。
图6图示了协调器切换请求命令格式。
图7图示了协调器切换响应命令格式。
图8图示了通道切换命令格式。
具体实施方式
如下文描述的，提出了用于医学体域网(MBAN)的协调器切换方 法。针对作为范例的电子和电器工程协会(IEEE)802.15.4j标准，定义媒 体存储控制(MAC)层流程和命令。然而，也能够针对诸如基于IEEE 802.15.6 的系统的其他MBAN系统，并且在其他高层协议之内，实施所提出的方案。
参考图2，医学系统10包括医学体域网(MBAN)系统12。MBAN 系统12与患者14相关联并且被部署以捕捉患者14的患者生理数据。此外， MBAN系统12包括通过MBAN系统12的MBAN 22来通信的一个或多个 传感器设备16、18和集线器设备20(即，初始协调器)。MBAN 22是采用 通信标准(例如，IEEE 802.15.6和IEEE 802.15.4j)的网络(例如，短程无 线网络)，所述网络被增大以执行下文论述的协调器切换方法。
传感器设备16、18实时捕捉患者14的诸如心率、呼吸率、血压、 ECG信号等的生理数据，并且通过MBAN 22将所述数据转发到集线器设 备20。传感器设备16、18通常设置在患者14的外部上。例如，传感器设 备16、18能够是在体和/或可穿戴传感器设备。然而传感器设备16、18额 外地或备选地能够设置在患者14中和/或接近于患者14。
传感器设备16、18中的每个包括控制器24、26，通信单元28、30， 以及用于测量患者14的至少一个生理参数的至少一个传感器32、34。控制 器24、26使用至少一个传感器32、34捕捉生理数据，并且使用通信单元 28、30将捕捉的生理数据发送到集线器设备20。控制器24、26在接收到 捕捉的生理数据之后，能够立即发送所述捕捉的生理数据。或者，控制器 24、26能够缓冲捕捉的生理数据或以其他方式将捕捉的生理数据存储在传 感器设备16、18的存储器36、38中，并且当数量超过阈值时仅发送经缓 冲的生理数据。通信单元28、30通过MBAN与集线器设备20通信。
集线器设备20负责以下中的一个或多个：1)从传感器设备16、18 收集生理信息；2)管理传感器设备16、18(例如，充当个人区域网络(PAN) 协调器)；并且3)，通过第二通信网络42，例如有线以太网、Wi-Fi或3G/4G 蜂窝网络，将收集的生理数据转移到医学系统10的患者监测系统40。相比 于MBAN 22，第二通信网络42通常是长程的。当第二通信网络42包括无 线接口时，所述第二通信网络包括用于无线通信的一个或多个访问点44、 46。集线器设备20通常是本地床旁监测单元、蜂窝电话、机顶盒或其他无 线设备中的一个。
集线器设备20包括控制器48以及第一通信单元50。第一通信单元 50使用MBAN 22与传感器设备16、18通信。控制器48能够充当用于使 用第一通信单元50的MBAN 22的PAN协调器。在这样做时，控制器48 控制第一通信单元50来建立MBAN 22；使传感器设备16、18与MBAN 22 相关联/解关联；等等。控制器48还能够使用第一通信单元50从传感器设 备16、18接收捕捉的生理数据。
控制器48还能够使用集线器设备20的第二通信单元52，将接收的 生理数据发送到患者监测系统40。控制器48在接收到生理数据之后，能够 立即将所述接收的生理数据发送到患者监测系统40。或者，控制器48能够 缓冲接收的生理数据或以其他方式将接收的生理数据存储在集线器设备20 的存储器54中，并且当数量超过阈值时仅发送经缓冲的生理数据。第二通 信单元52使用第二通信网络42与患者监测系统40通信。
患者监测系统40使用通过第二通信网络42从MBAN系统12，特别 是从MBAN系统12的集线器设备20接收的生理数据，方便了对患者恶化 的监测。患者监测系统40进行以下中的一个或多个：1)接收由集线器设 备20转发的患者数据；2)分析生理数据并且将生理数据存储在患者监测 系统40的存储器56中；3)实时提供监测、诊断或处置服务；以及(4) 等等。患者监测系统40通常远程于MBAN系统12。
患者监测系统40包括控制器58以及通信单元60。通信单元60允许 控制器58通过第二通信网络42与设备通信。例如，通信单元60允许控制 器58通过第二通信网络42与MBAN系统12，特别是与MBAN系统12的 集线器设备20通信。
控制器58能够从集线器设备20接收生理数据。首先，使用接收的 生理数据，控制器58能够监测和/或追踪患者健康状况，并且基于其发布警 报。控制器58能够通过将接收的生理数据匹配到警报准则，来确定是否发 布警告。例如，如果至少一个生理参数超过阈值，则能够发布警报。警报 准则能够考虑生理参数的当前值以及生理参数的趋势。基于长期患者健康 状况预测，控制器58还能够生成早期警报。此外，控制器58能够将接收 的生理数据显示在患者监测系统40的显示设备62上，和/或将接收的生理 数据存储在患者监测系统40的存储器56中。
医学系统10还包括一个或多个候选集线器设备64(即，候选协调 器)。候选集线器设备64中的每个是用于替换MBAN系统12中的集线器 设备20的候选。候选集线器设备64，当用于替换集线器设备20时，承担 集线器设备20的角色。即，候选集线器设备64将负责以下中的一个或多 个：1)从传感器设备16、18收集生理数据；2)管理传感器设备16、18 (例如，充当个人区域网络(PAN)协调器)；并且3)通过第二通信网络 42，将收集的生理数据转移到患者监测系统40。候选集线器设备64通常被 设置为接近于患者14，并且通常是本地床旁监测单元、蜂窝电话、机顶盒 或其他无线设备中的一个。
候选集线器设备64包括控制器66以及第一通信单元68。第一通信 单元68允许使用MBAN 22与传感器设备16、18通信。控制器66能够充 当用于使用第一通信单元68的MBAN 22的PAN协调器。控制器66还能 够与集线器设备20相协调以替换集线器设备20，作为使用第一通信单元 68的协调器。控制器66还能够使用第一通信单元68从传感器设备16、18 接收捕捉的生理数据。
控制器66还能够使用候选集线器设备64的第二通信单元70(例如， 长程通信单元)，将接收的生理数据发送到患者监测系统40。控制器66在 接收到生理数据之后，能够立即将所接收的生理数据发送到患者监测系统 40。或者，控制器66能够缓冲接收的生理数据或以其他方式将接收的生理 数据存储在候选集线器设备64的存储器72中，并且当数量超过阈值时仅 发送经缓冲的生理数据。第二通信单元70使用第二通信网络42与患者监 测系统40通信。
在另一个实施例中，传感器设备16、18与患者承载的单元通信，例 如与患者承载的单元身体耦合地通信，所述患者承载的单元依次将数据从 全部传感器设备16、18传达到集线器设备20。
参考图3，示出了用于利用候选集线器设备64(即，候选协调器) 中的一个替换集线器设备20(即，初始协调器)的提出的协调器切换流程 100。传感器设备16、18的通信单元28、30、50、68和/或控制器24、26、 48、66，集线器设备20以及候选集线器设备64适合地实施提出的协调器 切换流程。例如，通信单元28、30、50、68能够以硬件实施提出的切换方 案。作为另一个范例，控制器24、26、48、66能够以存储在控制器24、26、 48、66的存储器上的软件实施提出的切换方案，所述软件由控制器24、26、 48、66的处理器执行。作为另一个范例，能够采用硬件和软件的组合。
能够由照护人员(例如，通过按压在初始协调器上的按钮)或由受 情境改变(例如，限制初始协调器20维持其当前功能水平的能力的改变(例 如，电量不足、网络连接问题等))触发的初始协调器20本身，来开始协 调器切换操作。首先，初始协调器20切换到期候选通道列表(即，使得能 够在其之内操作的通道的列表)中的每个通道，并且使用指示希望要切换 的传感器设备的数量和/或其他应用特异性信息的协调器切换询问命令，在 该通道上广播102协调器切换询问。
针对IEEE 802.15.4j标准，图4中示出了用于协调器切换询问命令的 提出的MAC帧格式。MHR(即，MAC标头)字段遵循IEEE 802.15.4j结 构。MHR字段(未详细图示)包括目的寻址模式字段、目的PAN识别符 字段、目的地址字段、源寻址模式字段、源PAN ID字段以及源地址字段。 短寻址模式用于目的寻址模式字段，并且目的PAN识别符字段和目的地址 字段分别被设置为广播PAN识别符和广播短地址。源寻址模式字段被设置 为指示扩展的寻址。源PAN ID字段和源地址分别包含初始协调器20的PAN  ID和扩展的地址。
设备数量字段用于指示与初始协调器20相关联并且将被切换的传感 器设备16、18的总数量。应用特异性信息字段是任选的并且提供额外信息， 例如患者14的识别符(ID)或运行在当前MBAN 22上的患者监测服务的 服务ID。额外信息能够帮助候选协调器64评估所述候选协调器是否具有足 够的资源来支持运行在初始协调器20上的服务。此外，额外信息能够帮助 候选协调器64进行安全检查和/或执行验证。
返回参考图3，一旦候选协调器64接收协调器切换询问命令，则所 述候选协调器将例如使用应用特异性信息(例如，患者ID)以及源PAN识 别符和/或源地址，来检查所述询问是否是认证的询问。如果所述询问是有 效询问，候选协调器64能够检查所述候选协调器是否具有足够的资源和/ 或能力来支持所请求的协调器切换操作。如果候选协调器64确定其能够并 且愿意支持协调器切换操作，所述候选协调器将向初始协调器20传送协调 器切换询问响应命令，以指示所述候选协调器支持这样的协调器切换的意 愿。否则，候选协调器64放弃接收的询问命令并且什么都不做。
针对IEEE 802.15.4j标准，图5中示出了用于提出的协调器切换询问 响应命令的提出的MAC帧格式。MHR字段遵循IEEE 802.15.4j结构。目 的寻址模式字段和源寻址模式字段均被设置为指示扩展的寻址。目的PAN  ID字段和目的地址字段分别包含初始协调器20的PAN ID和扩展的地址， 同时源PAN ID字段和源地址分别包含传送当前响应命令的候选协调器64 的PAN ID和扩展的地址。
返回参考图3，在传送了协调器切换询问之后，初始协调器20切换 为接收模式并且在预定的时间段上等待从任何候选协调器64接收询问响 应。初始协调器20记录接收的响应并且然后切换到下一个通道来继续它的 询问。在扫描了全部通道之后，初始协调器20确定104是否接收了任何响 应。如果没有接收到来自候选协调器64中的任意的响应，则初始协调器20 放弃106协调器切换操作并且报告“操作失败”消息。否则，创始者协调 器20选择108响应的候选协调器64中的一个作为目的协调器。为了方便 选择，初始协调器20可以对向初始协调器发送响应的候选协调器64进行 排序，和/或以其他方式进行排列。
一旦初始协调器20选择了目的协调器64，所述初始协调器就切换到 目的协调器64的通道，并且向目的协调器64传送110协调器切换请求命 令以请求所述目的协调器执行协调器切换操作。协调器切换命令包括针对 目的协调器64的必要信息，以确定所述目的协调器是否具有足够的资源来 操控传感器设备16、18，并且如果有足够的资源则为传感器设备16、18分 配资源(例如，地址)。
针对IEEE 802.15.4j标准，图6中示出了用于提出的协调器切换请求 命令的提出的MAC帧格式。MHR字段遵循IEEE 802.15.4j结构。目的寻 址模式字段和源寻址模式字段均被设置为指示扩展的寻址。源PAN ID字段 和源地址字段分别包含初始协调器20的PAN ID和扩展的地址，同时目的 PAN ID字段和目的地址分别包含目的协调器64的PAN ID以及扩展的地 址。设备数量(N)字段指示初始协调器20计划切换到目的协调器64的传 感器设备16、18的数量。这一数量应当不大于在先前的协调器切换询问命 令中指示的数量。
在协调器切换请求命令中，包括针对每个传感器设备16、18的设备 扩展的地址字段和性能信息字段。由于包装长度限制(例如，最大物理层 服务数据单元(PSDU)尺寸是127个八位字节)，在每个协调器切换请求 命令中，包括最多9(即，M<＝9)个传感器设备的扩展的地址以及性能信 息。因此，如果要由初始协调器20切换的传感器设备16、18的总数量大 于9(即，N>9)，那么请求多于一个的协调器切换请求命令来向目的协调 器64传递N个传感器设备的全部信息(即，扩展的地址和性能信息)。
请求命令序列数量字段用于追踪命令序列。每个协调器切换操作的 第一请求命令将字段设置为“1”，并且针对操作中的随后的命令顺序增加。 如果需要多于一个请求命令，那么除最后请求命令外的全部请求命令的 MHR字段的帧待处理位被设置为“1”，以指示随后将有一个或多个请求命 令并且包括M＝9个传感器设备的信息，除了最后请求命令。对于最后请求 命令而言，帧待处理字段被设置为“0”以指示其是最后请求命令并且M是 ((N-1)mod9)+1，其中，mod是模数算子。
同样，对于请求命令，MHR字段的ACK请求位被设置为“1”。这 促使一旦正确接收了请求命令，目的协调器64就立即以“ACK”作答。ACK 使初始协调器20确认请求命令由目的协调器64正确接收，而不意指目的 协调器64接受切换请求。
返回参考图3，在接收了用于协调器切换操作的全部请求命令之后， 目的协调器64在预定时段中，例如基于所述目的协调器的当前资源状态， 确定是否接受请求。在其做了决策之后，目的协调器64将在预定时间段之 内向初始协调器20传送一个或多个协调器切换响应命令，以指示所述目的 协调器的决策。如果目的协调器20接受请求，则其也将向传感器设备16、 18分配资源(例如，地址)，并且将识别分配的资源的数据包括在协调器切 换响应命令中。
针对IEEE 802.15.4j标准，图7中示出了用于提出的协调器切换响应 命令的提出的MAC帧格式。MHR字段遵循IEEE 802.15.4j结构。切换状 态字段用于指示目的协调器64是否接受协调器切换请求。如果目的协调器 64接受请求并且允许将请求的数量(N)的传感器设备16、18关联到所述 目的协调器的PAN，则这一字段包含在(一个或多个)接收的协调器切换 请求命令中的设备数量字段(N)的值。否则，如果目的协调器64不能够 将请求的数量的设备关联到所述目的协调器的PAN，则这一字段包含 “0x00”。
如果目的协调器64接受协调器切换请求，则包括响应命令序列数字 段和短地址字段。对于每个接收的协调器切换请求命令而言，传送对应的 协调器切换响应命令。在这一操作中，第一响应命令的响应命令序列数字 段被设置为“1”，并且(一个或多个)随后的响应命令的响应命令序列数 字段顺序增加。具有响应命令序列数S的响应命令用于响应具有请求命令 序列数S的请求命令。
短地址字段为在请求命令中指示的对应的传感器设备16、18提供分 配的短地址。换言之，设备i的在具有序列数S的响应命令中的短地址字段 是为具有在第S个切换请求命令中的第i个扩展的地址的传感器设备16、 18分配的短地址(由目的协调器64分配)。如果需要多于一个响应命令， 那么MHR字段的帧控制字段的帧待处理位被设置为“1”，以指示将跟随有 更多的(一个或多个)响应命令并且包括M＝9个短设备地址。对于最后请 求命令而言，帧待处理位被设置为“0”，以指示其是最后请求命令，并且 M是((N-1)mod9)+1，其中，mod是模数算子。
同样，对于响应命令，MHR字段的ACK请求位被设置为“1”。一 旦正确接收了协调器切换响应命令，初始协调器20就立即以“ACK”作答。
目的寻址模式字段被设置为指示扩展的寻址，同时源寻址模式字段 被设置为指示短寻址。源PAN ID字段和源地址字段分别包含目的协调器 64的PAN ID以及短地址，同时目的PAN ID字段以及目的地址字段分别包 含初始协调器20的PAN ID以及扩展的地址。以这一方式，初始协调器20 能够获得目的协调器的短地址。
返回参考图3，进行关于初始协调器20是否接收到针对目的协调器 64的确认的确定112。初始协调器20仅当正确接收全部请求命令和/或响应 命令以及ACK时，接收确认。如果确认未被接收，则协调器切换操作被放 弃(例如，释放诸如分配的短地址的保留的资源)并且如失败地被处置114。 如果初始协调器20正确接收全部协调器切换响应命令，则所述初始协调器 通过将通道切换命令传送116到所述初始协调器的要被切换到目的协调器 64的传感器设备16、18中的每个，来命令所述初始协调器的传感器设备 16、18切换到并且关联到目的协调器64。通道切换命令还包括识别分配到 传感器设备16、18的资源的数据。
针对IEEE 802.15.4j标准，图8中示出了用于通道切换命令的提出的 MAC帧格式。MHR字段遵循IEEE 802.15.4j结构。在信标使能模式中，经 由间接数据转移将通道切换命令传送到初始协调器20的传感器设备16、18 中的每个(即，在信标中包括指示，以令传感器设备16、18已知存在适于 所述传感器设备检索的待处理数据)。这将促使传感器设备16、18开始数 据转移。在非信标模式中，通道切换命令直接被传送到初始协调器20的传 感器设备16、18中的每个。
在通道切换命令中，提供目的协调器64的PAN ID、短地址和扩展 的地址以及逻辑通道和通道页，以帮助传感器设备16、18寻找目的协调器。 能够包括任选的切换时间字段，以指示传感器设备16、18应当何时开始切 换操作。如果未包括这样的字段，那么传感器设备16、18在这一通信之后 (即，在结束ACK发送之后)，立即开始切换。MHR字段的ACK请求位 被设置为“1”。这促使一旦正确接收通道切换命令，传感器设备16、18就 立即以ACK作答。
当执行切换时，传感器设备16、18切换到由逻辑通道和通道页字段 指定的通道，并且继续传感器设备与由新PAN ID字段、新PAN协调器短 地址字段以及新PAN协调器扩展的地址字段指定的目的协调器64的通信。 传感器设备16、18不需要进行通道扫描以及与目的协调器64的关联流程， 因为目的协调器64已经给传感器设备16、18分配了短地址并且认可传感 器设备16、18作为它的关联的设备中的一个。这能够帮助降低经常费用。
返回参考图3，一旦初始协调器20或者成功(即，接收到ACK)或 者不成功地完成通道切换命令到传感器设备16、18的通信，所述初始协调 器就认为传感器设备16、18是非关联的并且从所述初始协调器的PAN移 除所述传感器设备。如果通道切换命令未被正确通信到传感器设备16、18， 则传感器设备16、18可以将其自身识别为孤立设备，并且将开始孤立设备 重新联合流程，以加入目的协调器64的PAN。一旦初始协调器20使全部 传感器设备16、18解除关联，就完成118协调器切换。
尽管针对IEEE 802.15.4j标准描述了提出的方案，但是也能够针对诸 如IEEE 802.15.6的其他标准实施所提出的方案。此外，尽管提出的方案被 描述为MAC协议层的部分，但是能够在其他高层协议之内采用所提出的方 案。提出的方案能够用于基于802.15.4j的患者监测产品。还能够提供专有 解决方案来扩展基于当前IEEE 802.15.4和/或802.15.6的患者监测解决方 案，以支持针对非卧床患者监测应用的弹性患者监测选择。
如本文使用的，存储器包括以下中的一个或多个：非暂态计算机可 读介质；磁盘或其他磁存储介质；光盘或其他光学存储介质；随机存取存 储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其他电子存储器设备或芯片或操作 性互相连接的芯片的集；互联网/内联网服务器，可以经由互联网/内联网或 局域网从所述互联网/内联网服务器检索存储的指令；等。此外如本文使用 的，处理器包括以下中的一个或多个：微处理器、微控制器、图形处理单 元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等；控制 器包括具有处理器可执行指令的至少一个存储器以及执行所述处理器可执 行指令的至少一个处理器；并且显示设备包括以下中的一个或多个：LCD 显示器、LED显示器、等离子体显示器、投影显示器、触摸屏显示器等。
已经参考优选实施例描述了本发明。其他人在阅读和理解了上述具 体描述后可以进行若干修改和变化。本发明旨在被构建为包括所有这样的 修改和变化，只要其落入权利要求书或其等价要件的范围内。