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1車載式移動(dòng)醫(yī)療信息系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

本研究出于對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以及維護(hù)難易程度的考慮，使用以太網(wǎng)線連接裝置(ethernetlineterminationequipment，eLTE)寬帶集群作為本地大局域網(wǎng)的承載。使用1.8GHz頻段集群，eLTE集群?jiǎn)握究梢宰钸h(yuǎn)覆蓋4km距離，在4km范圍內(nèi)通過部署長(zhǎng)期演進(jìn)(longtermevolution，LTE)計(jì)劃技術(shù)、用戶端設(shè)備(customerpremiseequipment，CPE)，將LTE信號(hào)轉(zhuǎn)換成WiFi信號(hào)供CPE周邊WiFi設(shè)備接入。集群?jiǎn)握九cCPE之間不需要線纜連接，通過無線LTE信號(hào)進(jìn)行通信，只需對(duì)CPE進(jìn)行供電即可快速搭建起帳篷周邊局域網(wǎng)絡(luò)。

2車載式移動(dòng)醫(yī)療通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1業(yè)務(wù)需求分析

圍繞醫(yī)療通訊車設(shè)置“帳篷醫(yī)療點(diǎn)”，帳篷相當(dāng)于科室，內(nèi)設(shè)醫(yī)療設(shè)備和電腦等，設(shè)備需要通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)，訪問車內(nèi)數(shù)據(jù)中心的醫(yī)院信息系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)和影像歸檔及傳輸系統(tǒng)。同時(shí)，本地桌面會(huì)診、遠(yuǎn)程醫(yī)療及物資管理信息等也需要通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

2.2帶寬設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)救援環(huán)境需要，本網(wǎng)絡(luò)按可承受全網(wǎng)80臺(tái)業(yè)務(wù)訪問終端進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中帶寬需求最大的是PACS傳輸、遠(yuǎn)程視頻及本地桌面會(huì)診3個(gè)業(yè)務(wù)；HIS、LIS訪問及語音通信等業(yè)務(wù)帶寬需求較小。文件傳輸保留1.2Mbps帶寬，桌面共享平均每方60K。由于終端的局限性，本研究設(shè)計(jì)語音按8并發(fā)、2路視頻并發(fā)、1路文件傳輸及5路桌面共享計(jì)算，共需帶寬設(shè)計(jì)為4種。

2.3傳輸距離設(shè)計(jì)

通常帳篷醫(yī)療點(diǎn)圍繞在通訊車220m范圍以內(nèi)，相互間距＜60m。在特殊地形地貌的救援現(xiàn)場(chǎng)，系統(tǒng)應(yīng)能支持?jǐn)U展1倍的距離，提供400m左右的通信能力。為進(jìn)一步發(fā)揮移動(dòng)醫(yī)療通信車的作用，如與離開一定距離的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行通信、從山上對(duì)山溝下需要救助人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境采集等，系統(tǒng)若能提供千米(km)級(jí)的無線通信能力則更好，如支持4km長(zhǎng)距離的通信，能夠使醫(yī)療通信系統(tǒng)適應(yīng)各種救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的靈活部署。

3基于LTE和WLAN的無線通信技術(shù)

LTE技術(shù)，即3.9G無線寬帶技術(shù)(準(zhǔn)4G)，是未來的通信發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展目標(biāo)。基于LTE的無線寬帶專網(wǎng)集群系統(tǒng)作為新一代寬帶無線移動(dòng)通訊技術(shù)，具備同時(shí)傳輸大容量的下行和上行數(shù)據(jù)的能力。單站情況下，單小區(qū)的下行峰值速率可達(dá)到90Mbps，上行峰值速率可達(dá)到40Mbps。在4km超長(zhǎng)距離下，系統(tǒng)認(rèn)可提供0.9Mbps的通信帶寬。通過強(qiáng)大的寬帶數(shù)據(jù)接入功能，現(xiàn)場(chǎng)人員可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)快速查詢、現(xiàn)場(chǎng)采集信息便捷上報(bào)以及工作電子流現(xiàn)場(chǎng)處理等業(yè)務(wù)，極大的提高應(yīng)急救援人員的工作效率。單個(gè)CPE的WiFi可覆蓋40～90m的范圍，＜60m范圍的WiFi信號(hào)衰減較弱，不影響通信帶寬，相鄰數(shù)個(gè)CPE同時(shí)存在時(shí)WiFi設(shè)備可以接入信號(hào)最強(qiáng)的CPE中。為保障系統(tǒng)能夠提供WLAN無線定位功能，本研究在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將LTE網(wǎng)絡(luò)上疊加WLAN網(wǎng)絡(luò)，形成LTE和WLAN的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)。AP通過CPE提供的LAN接口接入到網(wǎng)絡(luò)中，以LTE為管道承載數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，AP由AC集中管控，上電后可自動(dòng)部署。采用LTE通信技術(shù)能夠同時(shí)提供基于LTE的集群通信功能，實(shí)現(xiàn)清晰、易于操作的語音通話以及語音對(duì)講功能。

4LTE和WLAN安全性分析

醫(yī)療信息涉及個(gè)人隱私，屬于保密信息，故整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)需要充分考慮信息安全。LTE高安全加密集群通信和WLAN無線信號(hào)支持WIDS/WIPS無線攻擊檢測(cè)；MAC/802.1x接入認(rèn)證等保障無線網(wǎng)絡(luò)安全，能夠滿足一般民用設(shè)計(jì)的要求。

5結(jié)語

本研究對(duì)醫(yī)療無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)選用LTE與WLAN疊加的無線技術(shù)，圍繞醫(yī)療通訊車建立本地?zé)o線通訊網(wǎng)絡(luò)，覆蓋帳篷式移動(dòng)醫(yī)療點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療設(shè)備、PC終端及通信終端等與本地?cái)?shù)據(jù)中心的互通。整個(gè)車載移動(dòng)醫(yī)療信息化系統(tǒng)可以在第一時(shí)間趕往事件現(xiàn)場(chǎng)，在災(zāi)區(qū)以醫(yī)療通訊車為中心快速搭建起臨時(shí)醫(yī)療救援中心，滿足搶險(xiǎn)和突發(fā)事件等醫(yī)療救助需要。

作者：王能才 韋哲 曹彤 單位：蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院信息科