移動醫療信息系統無線通信技術論文

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移動醫療信息系統無線通信技術論文

1車載式移動醫療信息系統總體方案設計

本研究出于對網絡覆蓋范圍以及維護難易程度的考慮,使用以太網線連接裝置(ethernetlineterminationequipment,eLTE)寬帶集群作為本地大局域網的承載。使用1.8GHz頻段集群,eLTE集群單站可以最遠覆蓋4km距離,在4km范圍內通過部署長期演進(longtermevolution,LTE)計劃技術、用戶端設備(customerpremiseequipment,CPE),將LTE信號轉換成WiFi信號供CPE周邊WiFi設備接入。集群單站與CPE之間不需要線纜連接,通過無線LTE信號進行通信,只需對CPE進行供電即可快速搭建起帳篷周邊局域網絡。

2車載式移動醫療通信網絡系統設計

2.1業務需求分析

圍繞醫療通訊車設置“帳篷醫療點”,帳篷相當于科室,內設醫療設備和電腦等,設備需要通過本地無線網絡,訪問車內數據中心的醫院信息系統、實驗室信息系統和影像歸檔及傳輸系統。同時,本地桌面會診、遠程醫療及物資管理信息等也需要通過無線網絡進行通信。

2.2帶寬設計

根據現場救援環境需要,本網絡按可承受全網80臺業務訪問終端進行設計。其中帶寬需求最大的是PACS傳輸、遠程視頻及本地桌面會診3個業務;HIS、LIS訪問及語音通信等業務帶寬需求較小。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,本研究設計語音按8并發、2路視頻并發、1路文件傳輸及5路桌面共享計算,共需帶寬設計為4種。

2.3傳輸距離設計

通常帳篷醫療點圍繞在通訊車220m范圍以內,相互間距<60m。在特殊地形地貌的救援現場,系統應能支持擴展1倍的距離,提供400m左右的通信能力。為進一步發揮移動醫療通信車的作用,如與離開一定距離的醫護人員進行通信、從山上對山溝下需要救助人員進行現場環境采集等,系統若能提供千米(km)級的無線通信能力則更好,如支持4km長距離的通信,能夠使醫療通信系統適應各種救援現場環境下的靈活部署。

3基于LTE和WLAN的無線通信技術

LTE技術,即3.9G無線寬帶技術(準4G),是未來的通信發展趨勢和發展目標。基于LTE的無線寬帶專網集群系統作為新一代寬帶無線移動通訊技術,具備同時傳輸大容量的下行和上行數據的能力。單站情況下,單小區的下行峰值速率可達到90Mbps,上行峰值速率可達到40Mbps。在4km超長距離下,系統認可提供0.9Mbps的通信帶寬。通過強大的寬帶數據接入功能,現場人員可以通過無線網絡實現遠端數據快速查詢、現場采集信息便捷上報以及工作電子流現場處理等業務,極大的提高應急救援人員的工作效率。單個CPE的WiFi可覆蓋40~90m的范圍,<60m范圍的WiFi信號衰減較弱,不影響通信帶寬,相鄰數個CPE同時存在時WiFi設備可以接入信號最強的CPE中。為保障系統能夠提供WLAN無線定位功能,本研究在系統設計時將LTE網絡上疊加WLAN網絡,形成LTE和WLAN的本地無線網絡。AP通過CPE提供的LAN接口接入到網絡中,以LTE為管道承載數據通信業務,AP由AC集中管控,上電后可自動部署。采用LTE通信技術能夠同時提供基于LTE的集群通信功能,實現清晰、易于操作的語音通話以及語音對講功能。

4LTE和WLAN安全性分析

醫療信息涉及個人隱私,屬于保密信息,故整個系統建設需要充分考慮信息安全。LTE高安全加密集群通信和WLAN無線信號支持WIDS/WIPS無線攻擊檢測;MAC/802.1x接入認證等保障無線網絡安全,能夠滿足一般民用設計的要求。

5結語

本研究對醫療無線通信網絡設計選用LTE與WLAN疊加的無線技術,圍繞醫療通訊車建立本地無線通訊網絡,覆蓋帳篷式移動醫療點,最終實現了醫療設備、PC終端及通信終端等與本地數據中心的互通。整個車載移動醫療信息化系統可以在第一時間趕往事件現場,在災區以醫療通訊車為中心快速搭建起臨時醫療救援中心,滿足搶險和突發事件等醫療救助需要。

作者:王能才 韋哲 曹彤 單位:蘭州軍區蘭州總醫院信息科

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