專利名稱：用于生物可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的數(shù)據(jù)收發(fā)器和數(shù)據(jù)收發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可植入電子醫(yī)學(xué)設(shè)備的通信方法，并且更具體而言，涉及在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中以相對(duì)簡(jiǎn)單的通信方案進(jìn)行通信的方法，并且涉及使用該方法的發(fā)送器和接收器。
背景技術(shù)：
可植入電子醫(yī)學(xué)設(shè)備一般植入到身體的皮膚下方，并且因而，為了與可植入電子醫(yī)學(xué)設(shè)備交換數(shù)據(jù)，需要便于無線通信。當(dāng)前使用的無線通信協(xié)議主要用于發(fā)送和接收大規(guī)模數(shù)據(jù)并具有復(fù)雜的分層結(jié)構(gòu)。而且，基于當(dāng)前無線通信協(xié)議發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包括語音和/或圖像數(shù)據(jù)，此外，近來還包括網(wǎng)絡(luò)信息。然而，為可靠地傳輸小規(guī)模數(shù)據(jù)而對(duì)可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備應(yīng)用復(fù)雜的分層結(jié)構(gòu)，在設(shè)備功耗或數(shù)據(jù)傳輸效率方面是低效的。
迄今為止，還沒有應(yīng)用于可植入電子醫(yī)學(xué)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。目前，使用的是可植入電子醫(yī)學(xué)設(shè)備制造商開發(fā)的特定方法。
因此，在可植入電子醫(yī)學(xué)設(shè)備中，不論傳輸數(shù)據(jù)的信道種類如何，可靠通信都必須有通信協(xié)議。為此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員正在研究可靠通信的方法。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
考慮到以上情況，本發(fā)明提供一種用于可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的通信方法和利用其的發(fā)送器和接收器，使得可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備能夠以較簡(jiǎn)單的通信方案通信。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送器， 所述發(fā)送器包括激活單元，其被配置為向接收器發(fā)送預(yù)定數(shù)量的幀比特，以激活所述接收器，所述幀比特指示數(shù)據(jù)的傳輸開始；前同步狀態(tài)通知單元，其被配置為在所述接收器已經(jīng)被激活或正在向所述接收器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)送前同步數(shù)據(jù)信號(hào)，以使所述接收器進(jìn)入前同步狀態(tài)；以及同步單元，其被配置為在所述前同步狀態(tài)中發(fā)送同步數(shù)據(jù)，用于所述發(fā)送器和所述接收器之間的同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中接收從發(fā)送器供給的傳輸數(shù)據(jù)的接收器，所述接收器包括狀態(tài)切換單元，其被配置為根據(jù)用于傳輸開始的傳輸初始化序列將所述接收器從低功率狀態(tài)切換到激活狀態(tài)，并在接收到用于通知傳輸數(shù)據(jù)的傳輸終止的通信終止信號(hào)時(shí)將激活狀態(tài)切換到低功率狀態(tài)；以及誤差校驗(yàn)單元，其被配置為利用從發(fā)送器接收的傳輸數(shù)據(jù)的誤差校驗(yàn)比特檢查傳輸數(shù)據(jù)是否發(fā)生誤差。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中從發(fā)送器向接收器發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括向所述接收器發(fā)送信道建立數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)以激活和同步所述接收器；向與所述發(fā)送器同步的所述接收器發(fā)送主體數(shù)據(jù)；在傳輸所述主體數(shù)據(jù)中間發(fā)送前同步數(shù)據(jù)信號(hào)以將所述接收器切換到前同步狀態(tài)；以及發(fā)送再同步數(shù)據(jù)，用于和前同步狀態(tài)中的接收器再同步，或者向所述接收器發(fā)送主體數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中接收從發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括在從所述發(fā)送器接收到信道建立數(shù)據(jù)時(shí)，將所述接收器從低功率模式切換到開始狀態(tài)；在接收到前同步數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述接收器從開始狀態(tài)切換到前同步狀態(tài)；在前同步狀態(tài)中接收同步數(shù)據(jù)以執(zhí)行與所述發(fā)送器的同步，并從所述發(fā)送器接收主體數(shù)據(jù)；以及，在接收主體數(shù)據(jù)中間接收到前同步數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，再次將所述接收器切換到前同步狀態(tài)，并從所述發(fā)送器接收再同步數(shù)據(jù)或主體數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中利用發(fā)送器控制接收器的方法，所述方法包括通過所述發(fā)送器發(fā)送控制信號(hào)，使得所述接收器的有限狀態(tài)機(jī)能夠進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
控制信號(hào)包括前同步數(shù)據(jù)指示符(ID)，其用于提供使得接收器能夠準(zhǔn)備識(shí)別相繼的主體數(shù)據(jù)的時(shí)間；通信終止ID，其用于通知所述主體數(shù)據(jù)的傳輸終止；以及相繼數(shù)據(jù) ID，其用于指示至少兩個(gè)主體數(shù)據(jù)的相繼。


圖1的圖表圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的定義用于可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的通信的通信協(xié)議的數(shù)據(jù)流的基本結(jié)構(gòu)；
圖2A到2H的圖表圖示了在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中利用控制信號(hào)發(fā)送和接收的各種數(shù)據(jù)序列的范例；
圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的發(fā)送器的方框圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的接收器的方框圖；以及
圖5的狀態(tài)切換示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的接收器的操作。
具體實(shí)施方式
在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1的圖表圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)流的基本結(jié)構(gòu)。
如圖1中所示，數(shù)據(jù)流原則上包括32比特的主體數(shù)據(jù)100、用于確定數(shù)據(jù)傳輸誤差的5比特誤差校驗(yàn)碼102以及用于分開主體數(shù)據(jù)100的幀比特104。在這里，誤差校驗(yàn)碼 102由5個(gè)比特的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼組成。
在數(shù)據(jù)流中，幀比特104用于分開主體數(shù)據(jù)100。不過，需要控制信號(hào)以確定硬件 (例如發(fā)送器和接收器的部件)如何處理主體數(shù)據(jù)100。根據(jù)本發(fā)明，通過在幀比特104后增加I比特的邏輯高電平信號(hào)(或邏輯低電平信號(hào))來定義控制信號(hào)，將控制信號(hào)的操作用數(shù)個(gè)邏輯高電平信號(hào)(或邏輯低電平信號(hào))分開。控制信號(hào)包括前同步數(shù)據(jù)指示符(ID)、通信終止ID和相繼數(shù)據(jù)ID。
前同步數(shù)據(jù)ID具有提供準(zhǔn)備識(shí)別相繼數(shù)據(jù)的時(shí)間的功能，其被定義為一個(gè)幀比特和兩個(gè)或更多個(gè)I比特邏輯高電平信號(hào)的組合。通信終止ID表示數(shù)據(jù)的發(fā)送結(jié)束，其被定義為一個(gè)幀比特和一個(gè)I比特邏輯高電平信號(hào)的組合。相繼數(shù)據(jù)ID表示相繼的兩條主體數(shù)據(jù)100，其被定義為兩個(gè)幀比特的組合。
利用I比特的邏輯高電平信號(hào)作為范例描述控制信號(hào)，但不限于此。作為另一范例，除了邏輯高電平信號(hào)，可以使用邏輯低電平信號(hào)。
圖2A到2H圖示了在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中使用控制信號(hào)發(fā)送和接收的各種數(shù)據(jù)序列的范例。
圖2A圖示了傳輸初始化序列。傳輸初始化序列用于建立信道以及在發(fā)送器和接收器之間同步。利用信道建立數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸同步，兩種數(shù)據(jù)是由前同步數(shù)據(jù)ID 分開的。
前同步數(shù)據(jù)ID由一個(gè)幀比特和兩個(gè)I比特邏輯高電平信號(hào)組成。前同步數(shù)據(jù)ID 的前同步比特段具有提供時(shí)間以使得接收器能夠準(zhǔn)備識(shí)別相繼數(shù)據(jù)(例如同步數(shù)據(jù))的功能。信道建立數(shù)據(jù)由至少三個(gè)相繼的幀比特組成，并且其通知接收器串行數(shù)據(jù)流開始傳輸。 在接收器未接收任何數(shù)據(jù)時(shí)，接收器自動(dòng)切換到低功率模式或待命狀態(tài)，以降低工作功率。 不過，接收器根據(jù)傳輸初始化序列從低功率模式切換到開始狀態(tài)，從而能夠接收傳輸初始化序列之后的數(shù)據(jù)。
同步數(shù)據(jù)由多個(gè)幀比特組成。在同步數(shù)據(jù)的一段期間，接收器精確識(shí)別從發(fā)送器發(fā)送的調(diào)制數(shù)據(jù)的上升沿，并進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，從而為從發(fā)送器發(fā)送的調(diào)制數(shù)據(jù)的解調(diào)設(shè)置參考點(diǎn)。亦即，通過在進(jìn)行同步之前不允許接收器將接收到的串行數(shù)據(jù)流識(shí)別為有意義的數(shù)據(jù)，即可以接收到可靠的數(shù)據(jù)。在接收器執(zhí)行同步之后，可以發(fā)送主體數(shù)據(jù)。
圖2B圖示了通信終止序列。通信終止序列通知接收器來自發(fā)送器的主體數(shù)據(jù)傳輸已完成。通信終止由主體數(shù)據(jù)之后的通信終止ID構(gòu)成，通信終止ID由一個(gè)幀比特和一個(gè)I比特邏輯高電平信號(hào)組成。
圖2C圖示了相繼數(shù)據(jù)傳輸序列。相繼數(shù)據(jù)傳輸序列是指示主體數(shù)據(jù)的相繼傳輸?shù)男蛄小＠靡粋€(gè)主體數(shù)據(jù)(包括CRC代碼)和插入另一主體數(shù)據(jù)中的相繼數(shù)據(jù)ID進(jìn)行相繼數(shù)據(jù)的傳輸。相繼數(shù)據(jù)ID包括兩個(gè)相繼的幀比特。
圖2D圖示了傳輸待命序列。傳輸待命序列是通知接收器其應(yīng)當(dāng)在傳輸主體數(shù)據(jù)的中間等待另一相繼序列的序列。傳輸待命由主體數(shù)據(jù)之后的前同步數(shù)據(jù)ID構(gòu)成，前同步數(shù)據(jù)ID由一個(gè)幀比特和兩個(gè)或更多個(gè)I比特邏輯高電平信號(hào)組成。
圖2E圖示了傳輸待命序列之后的再同步序列。在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可能沒有在發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并且因而，主體數(shù)據(jù)發(fā)生誤差的可能性增加。因此，接收器保持同步狀態(tài)(在一開始建立信道時(shí)已經(jīng)形成)，直到接收器識(shí)別再同步序列為止，在接收器識(shí)別再同步序列之后，接收器消除現(xiàn)有的同步并進(jìn)行再同步。再同步數(shù)據(jù)由圖 2D的前同步數(shù)據(jù)ID之后的多個(gè)幀比特組成。
圖2F圖示了傳輸待命序列之后主體數(shù)據(jù)的傳輸。在需要時(shí)間為接收器準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用傳輸待命序列以允許接收器待命。在圖2D的前同步數(shù)據(jù)ID之后發(fā)送主體數(shù)據(jù)。以這種方式，通過在發(fā)送主體數(shù)據(jù)之前向接收器發(fā)送前同步數(shù)據(jù)ID，發(fā)送器獲得了準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間，并且還使接收器進(jìn)入了待命狀態(tài)。
圖2G和2H分別圖示了傳輸待命序列之后的傳輸終止。使用傳輸待命序列之后的傳輸終止通知接收器傳輸待命序列之后傳輸終止。更詳細(xì)地，在發(fā)送器請(qǐng)求主體數(shù)據(jù)的傳輸待命但發(fā)送器由于某種原因希望終止傳輸時(shí)，傳輸待命序列之后的傳輸終止通知接收器發(fā)送器希望終止傳輸。如圖2G所示，由隱式終止方法做出傳輸待命序列之后的傳輸終止，該方法在圖2D的前同步數(shù)據(jù)ID之后不發(fā)送任何信號(hào)，并且如圖2H所示，由顯式終止方法做出傳輸終止，該方法在圖2D的前同步數(shù)據(jù)ID之后發(fā)送圖2B的通信終止ID。接收器根據(jù)傳輸終止序列切換到低功率模式或空閑狀態(tài)以節(jié)省電力。
根據(jù)本發(fā)明的上述通信協(xié)議適于在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中傳輸小規(guī)模數(shù)據(jù)。如下所述，在傳輸中發(fā)生誤差時(shí)，接收器存儲(chǔ)關(guān)于先前傳輸中是否發(fā)生傳輸誤差的信息，發(fā)送器讀取所存儲(chǔ)的信息以確定先前傳輸是否失敗。
圖3的方框示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的發(fā)送器。所述發(fā)送器包括激活單元100，其發(fā)送預(yù)定條數(shù)的用于數(shù)據(jù)流傳輸開始的幀數(shù)據(jù)以激活接收器(參見圖4);同步單元110，其加入并發(fā)送同步數(shù)據(jù)以與接收器同步；前同步狀態(tài)通知單元120， 其發(fā)送前同步數(shù)據(jù)ID，用于在傳輸數(shù)據(jù)的中間向已完成同步的接收器通知接收器前同步狀態(tài)；傳輸終止通知單元130，其在傳輸數(shù)據(jù)中間或傳輸前同步數(shù)據(jù)之后發(fā)送通信終止ID，用于通知數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K止；以及傳輸單元140，其根據(jù)調(diào)制方案對(duì)從激活單元100、同步單元 110、前同步狀態(tài)通知單元120和傳輸終止通知單元130供給的數(shù)據(jù)編碼并向接收器發(fā)送編碼的數(shù)據(jù)。
在發(fā)送器向接收器發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，進(jìn)行傳輸初始化，如圖2A中所示。激活單元100 發(fā)送由多個(gè)幀比特組成的信道建立數(shù)據(jù)以將接收器從空閑狀態(tài)或低功率模式切換到開始狀態(tài)，以開始與接收器進(jìn)行通信。隨后，同步單元110發(fā)送由多個(gè)幀比特組成的同步數(shù)據(jù)以同步接收器。信道建立數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)被前同步數(shù)據(jù)ID分開。
傳輸終止通知單元130產(chǎn)生圖2B的通信終止ID，通知接收器數(shù)據(jù)傳輸終止。
如圖2A中所示，前同步狀態(tài)通知單元120可以在激活接收器之前向接收器發(fā)送前同步數(shù)據(jù)ID，然后與接收器進(jìn)行同步。而且，如圖2C中所示，前同步狀態(tài)通知單元120可以發(fā)送用于主體數(shù)據(jù)傳輸待命的前同步數(shù)據(jù)ID，該前同步數(shù)據(jù)ID是在傳送主體數(shù)據(jù)中間額外提供的。而且，如圖2D所示，前同步狀態(tài)通知單元120可以在用于再同步的再同步數(shù)據(jù)之前供給前同步數(shù)據(jù)ID。再同步數(shù)據(jù)可以由特定數(shù)量或更多的幀比特組成。在長(zhǎng)時(shí)間相繼傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可能沒有在發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并且因而，通過以特定間隔發(fā)送再同步數(shù)據(jù)，可以在相繼發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)。
此外，在向接收器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如圖2F中所示，前同步狀態(tài)通知單元120可以在發(fā)送主體數(shù)據(jù)之前發(fā)送前同步數(shù)據(jù)ID。以這種方式，通過向接收器發(fā)送前同步數(shù)據(jù)ID，發(fā)送器獲得了準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間，并且還使接收器進(jìn)入了待命狀態(tài)。
傳輸單元140將從激活單元100、同步單元110、前同步狀態(tài)通知單元120和傳輸終止通知單元130供給的數(shù)據(jù)調(diào)制成圖2A到2H的數(shù)據(jù)幀，并且將己調(diào)制的數(shù)據(jù)發(fā)送至接收器。
在以上描述中，已經(jīng)將發(fā)送器產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)流描述為被調(diào)制。不過，替代地，可以使用未經(jīng)調(diào)制的、配置控制信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)I比特的邏輯高電平(或低電平)信號(hào)。這是因?yàn)椋軌蛉菀椎貙?shí)現(xiàn)接收器中用于識(shí)別控制信號(hào)的硬件。
將參考圖4詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例從發(fā)送器接收數(shù)據(jù)的接收器。圖4的方框示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的數(shù)據(jù)接收器。
接收器包括接收單元400，該接收單元400接收從發(fā) 送器發(fā)送的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流， 并以一般解調(diào)方案對(duì)所接收的數(shù)據(jù)流解調(diào)。接收器400在解調(diào)操作中識(shí)別幀比特，并將所識(shí)別的幀比特之后的未調(diào)制的高電平(或低電平)信號(hào)識(shí)別為控制信號(hào)。接收器還包括狀態(tài)切換單元410，其在接收器的狀態(tài)之間切換；誤差校驗(yàn)單元422，其在激活接收器之后通過使用從發(fā)送器接收的數(shù)據(jù)的誤差校驗(yàn)碼校驗(yàn)所接收數(shù)據(jù)的誤差；以及存儲(chǔ)器426，其存儲(chǔ)關(guān)于誤差校驗(yàn)單元422是否檢查出誤差的信息。
在從發(fā)送器接收到圖2A的傳輸初始化序列中包括的特定數(shù)量的幀比特時(shí)，狀態(tài)切換單元410將接收器從低功率模式切換到開始狀態(tài)，即激活狀態(tài)。而且，在接收到前同步數(shù)據(jù)ID時(shí)，狀態(tài)切換單元410將接收器切換到前同步狀態(tài)。在前同步狀態(tài)中，在接收到同步數(shù)據(jù)時(shí)，接收器與發(fā)送器進(jìn)行同步。而且，在從發(fā)送器接收?qǐng)D2B的通信終止ID時(shí)，狀態(tài)切換單元410將接收器從開始狀態(tài)切換到低功率模式。
此外，如圖2D所示，在接收數(shù)據(jù)中間接收到用于通知待命狀態(tài)的前同步數(shù)據(jù)ID 時(shí)，狀態(tài)切換單元410將接收器切換到前同步狀態(tài)，由此允許接收器等待另一相繼序列。
誤差校驗(yàn)單元422可以讀取關(guān)于是否有誤差的信息(存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器426中)。發(fā)送器可以基于與誤差相關(guān)的信息確定數(shù)據(jù)傳輸是否失敗，并根據(jù)所確定的結(jié)果發(fā)送前同步數(shù)據(jù)ID和同步數(shù)據(jù)，用于將接收器切換到前同步狀態(tài)。
將參考圖5詳細(xì)描述使用從發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接收器操作模式的操作。圖5 是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備的接收器操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。在圖5中，括號(hào)中的數(shù)字表示狀態(tài)的次序，H和L分別表示邏輯高電平信號(hào)和邏輯低電平信號(hào)。
如圖5中所示，在接收器根據(jù)傳輸初始化序列從發(fā)送器接收到信道建立數(shù)據(jù)時(shí)， 由狀態(tài)切換單元410將接收器從低功率模式轉(zhuǎn)換到開始狀態(tài)。而且，在接收器從發(fā)送器接收到前同步數(shù)據(jù)ID時(shí)，由狀態(tài)切換單元410將接收器切換到前同步狀態(tài)。在接收器無法再在前同步狀態(tài)中識(shí)別相繼的邏輯高電平信號(hào)時(shí)，將接收器轉(zhuǎn)換到與發(fā)送器無條件同步的狀態(tài)(狀態(tài)I)。
在接收器已經(jīng)同步并處于前同步狀態(tài)中的狀況下，如圖2E所示，在接收器識(shí)別出再同步數(shù)據(jù)時(shí)，接收器轉(zhuǎn)換到用于建立再同步的狀態(tài)(狀態(tài)2)。
在接收器已經(jīng)建立起同步并處于前同步狀態(tài)中的狀況下，如圖2F所示，在接收器識(shí)別出前同步數(shù)據(jù)ID時(shí)，接收器轉(zhuǎn)換到接收器接收從發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)的狀態(tài)(狀態(tài)3)。
即使接收器已經(jīng)利用信道建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到開始狀態(tài)，但是在接收器在特定時(shí)間之內(nèi)不能識(shí)別前同步數(shù)據(jù)ID時(shí)，誤差校驗(yàn)單元422設(shè)置接收誤差標(biāo)記，并且接收器轉(zhuǎn)換到無信號(hào)狀態(tài)(狀態(tài)4)。
在接收器不能在進(jìn)行同步的操作中實(shí)現(xiàn)同步時(shí)，誤差校驗(yàn)單元422設(shè)置同步誤差標(biāo)記，接收器轉(zhuǎn)換到無信號(hào)狀態(tài)(狀態(tài)5)。
在接收器接收數(shù)據(jù)的同時(shí)，在數(shù)據(jù)流并非基于根據(jù)本發(fā)明的通信協(xié)議且與圖1的數(shù)據(jù)流不同時(shí)，誤差校驗(yàn)單元422設(shè)置幀誤差標(biāo)記，并且接收器轉(zhuǎn)換到無信號(hào)狀態(tài)(狀態(tài) 6)。
在前同步狀態(tài)或數(shù)據(jù)接收狀態(tài)中，在接收器接收到圖2B的通信終止ID時(shí)，接收器轉(zhuǎn)換到通信終止?fàn)顟B(tài)(狀態(tài)7和8)。
在通信終止?fàn)顟B(tài)中，在接收器接收到前同步數(shù)據(jù)ID時(shí)，接收器轉(zhuǎn)換到前同步狀態(tài) (狀態(tài)9)。
此外，在前同步狀態(tài)中，在從發(fā)送器接收相繼的低電平比特時(shí)，接收器轉(zhuǎn)換到無信號(hào)狀態(tài)(狀態(tài)10)。
在無信號(hào)狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時(shí)間時(shí)，接收器轉(zhuǎn)換到待命狀態(tài)，即低功率模式(狀態(tài)11)。
作為范例，將在如下情形中做出以下描述接收器的有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)根據(jù)從發(fā)送器供給的數(shù)據(jù)流而轉(zhuǎn)換。
情形1:這對(duì)應(yīng)于如下情況接收器建立初始信道，然后接收兩條主體數(shù)據(jù)并執(zhí)行終止。
在情形I中，從發(fā)送器向接收器按照?qǐng)D2A->圖2C_>圖2B的次序發(fā)送數(shù)據(jù)流。因此，接收器的狀態(tài)按照待命狀態(tài)_>開始狀態(tài)_>前同步狀態(tài)_>同步狀態(tài)_>數(shù)據(jù)接收狀態(tài)_> (由于相繼數(shù)據(jù)傳輸序列導(dǎo)致的狀態(tài)轉(zhuǎn)換)-> 數(shù)據(jù)接收狀態(tài)_>傳輸終止?fàn)顟B(tài)_>無信號(hào)狀態(tài)_>待命狀態(tài)的次序轉(zhuǎn)換。
情形2 :這對(duì)應(yīng)于如下情況接收器進(jìn)一步在情形I中的待命狀態(tài)中接收一條主體數(shù)據(jù)并終止其操作。
在情形2中，從發(fā)送器向接收器按照?qǐng)D2A->圖2C_>圖2F_>圖2B的次序發(fā)送數(shù)據(jù)流。因此，接收器的狀態(tài)按照待命狀態(tài)_>開始狀態(tài)_>前同步狀態(tài)_>同步狀態(tài)_>數(shù)據(jù)接收狀態(tài)_> (由于相繼數(shù)據(jù)傳輸序列導(dǎo)致的狀態(tài)轉(zhuǎn)換)-> 數(shù)據(jù)接收狀態(tài)_>前同步狀態(tài)_·> 傳輸終止?fàn)顟B(tài)_>無信號(hào)狀態(tài)_>待命狀態(tài)的次序轉(zhuǎn)換。
盡管已經(jīng)參考實(shí)施例說明和描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將要理解，在不偏離所附權(quán)利要求中界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以做出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送器，所述發(fā)送器包括 激活單元，其被配置為向接收器發(fā)送預(yù)定數(shù)量的幀比特以激活所述接收器，所述幀比特指示所述數(shù)據(jù)的傳輸開始； 前同步狀態(tài)通知單元，其被配置為在所述接收器已經(jīng)被激活或者正向所述接收器發(fā)送所述數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送前同步數(shù)據(jù)信號(hào)以使所述接收器進(jìn)入前同步狀態(tài)；以及 同步單元，其被配置為在所述前同步狀態(tài)中發(fā)送同步數(shù)據(jù)，用于所述發(fā)送器和所述接收器之間的同步。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，還包括傳輸終止通知單元，所述傳輸終止通知單元被配置為在正向所述接收器發(fā)送所述數(shù)據(jù)或者所述接收器處于所述前同步狀態(tài)中時(shí)，發(fā)送通信終止信號(hào)以通知所述接收器數(shù)據(jù)傳輸終止。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)送器，其中，所述通信終止信號(hào)包括一個(gè)幀比特和一個(gè)邏輯高電平信號(hào)的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其中，所述同步單元被配置為以預(yù)定間隔向所述前同步數(shù)據(jù)信號(hào)加入同步數(shù)據(jù)，并向所述接收器發(fā)送之，以便使所述發(fā)送器和所述接收器之間再同步。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其中，所述前同步數(shù)據(jù)信號(hào)包括一個(gè)幀比特和至少兩個(gè)邏輯高電平信號(hào)。
6.一種用于在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中接收從發(fā)送器供給的傳輸數(shù)據(jù)的接收器，所述接收器包括 狀態(tài)切換單元，其被配置為根據(jù)用于傳輸開始的傳輸初始化序列將所述接收器從低功率狀態(tài)切換到激活狀態(tài)，以及在接收到用于通知所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸終止的通信終止信號(hào)時(shí)，將所述激活狀態(tài)切換到所述低功率狀態(tài)；以及 誤差校驗(yàn)單元，其被配置為通過使用從所述發(fā)送器接收的所述傳輸數(shù)據(jù)的誤差校驗(yàn)比特來校驗(yàn)所述傳輸數(shù)據(jù)是否發(fā)生誤差。
7.如權(quán)利要求6所述的接收器，其中，所述狀態(tài)切換單元被配置為在將所述接收器切換到所述激活狀態(tài)之后在所述接收器和所述發(fā)送器之間執(zhí)行同步。
8.如權(quán)利要求6所述的接收器，其中，所述狀態(tài)切換單元被配置為在將所述接收器切換到所述激活狀態(tài)之后，在從所述發(fā)送器接收所述數(shù)據(jù)中間接收到前同步數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述接收器切換到前同步狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的接收器，其中，所述狀態(tài)切換單元被配置為在將所述接收器切換到所述前同步狀態(tài)之后，在接收到用于和所述發(fā)送器同步的同步數(shù)據(jù)時(shí)，將所述接收器切換到所述激活狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8所述的接收器，其中，所述狀態(tài)切換單元被配置為在將所述接收器切換到所述前同步狀態(tài)之后，在接收到用于通知傳輸終止的通信終止信號(hào)時(shí)，將所述接收器切換到所述低功率狀態(tài)。
11.一種在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中從發(fā)送器向接收器發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括 向所述接收器發(fā)送信道建立數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)以激活和同步所述接收器； 向與所述發(fā)送器同步的所述接收器發(fā)送主體數(shù)據(jù)； 在發(fā)送所述主體數(shù)據(jù)中間發(fā)送前同步數(shù)據(jù)信號(hào)以將所述接收器切換到前同步狀態(tài)；以及 發(fā)送再同步數(shù)據(jù)，用于和處于所述前同步狀態(tài)的接收器再同步，或者向所述接收器發(fā)送所述主體數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在發(fā)送數(shù)據(jù)的中間或發(fā)送所述前同步數(shù)據(jù)之后，向所述前同步狀態(tài)的所述接收器發(fā)送通信終止信號(hào)用于通知傳輸終止。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述前同步數(shù)據(jù)信號(hào)包括一個(gè)幀比特和至少兩個(gè)邏輯高電平信號(hào)。
14.一種在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中接收從發(fā)送器向接收器發(fā)送的數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括 在從所述發(fā)送器接收到信道建立數(shù)據(jù)時(shí)，將所述接收器從低功率模式切換到開始狀態(tài)； 在接收到前同步數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述接收器從所述開始狀態(tài)切換到前同步狀態(tài)；在所述前同步狀態(tài)中接收同步數(shù)據(jù)以執(zhí)行與所述發(fā)送器的同步，并且從所述發(fā)送器接收主體數(shù)據(jù)；以及 在接收所述主體數(shù)據(jù)中間接收到所述前同步數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，再次將所述接收器切換到所述前同步狀態(tài)，并從所述發(fā)送器接收再同步數(shù)據(jù)或者所述主體數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述前同步狀態(tài)、所述開始狀態(tài)或接收所述數(shù)據(jù)的狀態(tài)中，在從所述發(fā)送器接收到通知傳輸終止的通信終止信號(hào)時(shí)，將所述接收器切換到所述低功率模式。
16.一種在可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中使用發(fā)送器控制接收器的方法，所述方法包括 通過所述發(fā)送器發(fā)送控制信號(hào)，所述控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)所述接收器的有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換， 其中，所述控制信號(hào)包括 前同步數(shù)據(jù)指示符(ID)，其用于提供使得所述接收器能夠準(zhǔn)備識(shí)別相繼的主體數(shù)據(jù)的時(shí)間； 通信終止ID，其用于通知所述主體數(shù)據(jù)的傳輸終止；以及 相繼數(shù)據(jù)ID，其用于指示至少兩個(gè)主體數(shù)據(jù)的相繼。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述前同步數(shù)據(jù)ID包括一個(gè)幀比特和至少兩個(gè)I比特的邏輯高電平或邏輯低電平信號(hào)的組合。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述通信終止ID包括所述主體數(shù)據(jù)之后的一個(gè)幀比特和一個(gè)I比特的邏輯高電平信號(hào)的組合。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述相繼數(shù)據(jù)ID包括插入到至少兩條相繼主體數(shù)據(jù)之間的兩個(gè)幀比特的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在生物可植入醫(yī)學(xué)設(shè)備中發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送器，其包括激活單元，其向接收器發(fā)送預(yù)定數(shù)量的幀比特，所述幀比特指示數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始，以便激活接收器；前同步狀態(tài)通知單元，其在接收器被激活的狀態(tài)下或在向接收器發(fā)送數(shù)據(jù)期間，發(fā)送前同步數(shù)據(jù)信號(hào)，以使所述接收器進(jìn)入前同步狀態(tài)；以及同步單元，其在所述前同步狀態(tài)中發(fā)送同步數(shù)據(jù)，用于所述發(fā)送器和所述接收器之間的同步。
文檔編號(hào)H04W56/00GK103004168SQ201180033804
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者李昊承, 樸世翼, 金成俊 申請(qǐng)人:M.I.技術(shù)有限公司