4G网络下的移动通信论文

2022-04-15

摘要:从用户体验看,5G(第五代移动通信技术)具有更高的速率、更宽的带宽,预计5G网速将比4G提高10倍左右,能满足消费者对虚拟现实、超高清视频等更高的网络体验需求。本文探讨了5G应用场景和需求,以及阐述了5G移动通信的几个关键技术。今天小编给大家找来了《4G网络下的移动通信论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

4G网络下的移动通信论文 篇1:

5G网络通信线路规划与城市规划结合策略研究

【摘要】    随着经济社会的持续快速发展,5G网络通信面临着崭新发展局面,只有实现与城市规划的密切结合与良性互动,才能提升其整体实施效果。基于此,本文从5G网络通信线路规划要点与城市规划要点的客观实际出发,结合相关实践经验,分别从5G网络通信需求预测及链路预算分析等多个角度与方面,提出了5G网络通信线路规划与城市规划结合的有效策略,就5G网络通信线路规划的具体实施要点进行了论述。

【关键词】    5G网络    通信线路规划    城市规划    结合研究

引言:

在现代城市发展环境与发展体系下,5G网络通信线路始终占据着关键地位,对于提升城市发展品质,优化城市通信服务水平具有重要作用。在5G网络通信线路规划中,必须结合城市规划的客观实际,推动实现二者的融合进步,和谐共存。本文就此展开了探讨。

一、研究背景

随着国民经济的高质量发展与推进,移动网络通信规模持续扩大,网络通信技术实现了广覆盖,各大通信运营商的业务量、信息量与数量连年攀增,尤其是在5G通信技术快速发展的背景下,对通信线路提出了更高要求,使智能化网络通信线路规划面临着崭新的发展局面。

作为城市规划的重要构成方面之一,5G网络通信线路规划应该遵循特定原则,提高通信线路的可靠性,拓宽传输带宽,实现多接口融合发展。从当前城市发展现状来看,只有在具备科学规划的前提条件下,才能循序开展城市建设,满足城市发展需求,而其中所要涉及到的5G网络通信线路规划则愈发重要。

在5G网络通信线路规划中,应遵循“高速、安全、灵活”的基本原则,以提升与强化宽带综合业务水平为主要出发点,充分迎合与满足高强度、连续性的城市通信业务需求,并作为城市规划的构成要素融入城市经济社会体系。实践表明,任何背离城市规划实际需求的5G网络通信线路规划均无法发挥良好效用,难以对既有空间资源要素进行充分整合。同时,在城市规划水平越来越高的今天,5G网络通信线路规划同样应积极引入新技术与新理念,拓展网络传输线路实施范围,充分彰显传输网络的现实价值。

近年来,尽管5G网络通信线路规划一定程度上实现了与城市规划的同步共生,但受多方面要素的影响,当前5G网络通信线路规划实践中依旧存在部分短板,路由选择针对性不足,对光纤物理基本走向把握不准,环网之间节点数量布局不均,等等。上述背景下,研究分析5G网络通信线路规划与城市规划的结合策略,意义重大。

二、5G网络通信线路规划与城市规划要点分析

2.1 5G网络通信线路规划技术要求

在5G移动通信技术的带动下,移动智能终端愈发普及。在长期以来的研究与探索下,我国初步建设完成了覆盖范围较广的5G通信网络,为经济社会生产生活带来了巨大实惠。在5G网络通信线路规划中,应立足当前技术条件与水平,结合当前城市经济社会发展需求,遵循适用性原则、科学性原则、经济性原则等进行科学规划与设计,以充分保障5G移动通信网络的利用效率,使其真正在現代通信领域发挥关键作用。应根据5G网络通信的客观实际状况,对相关点位进行综合优化布局,合理优化不同点位之间的关联,提高彼此之间的衔接效果。狭窄空间自身具有显著的局限性,5G网络通信线路规划相对简单,管线种类通常控制在一定范围内,旨在满足城市正常运转所需。

在5G网络通信线路规划体系的导向下,狭窄空间需要全面考量其所面临的空间因素制约,在管线综合规划布局中应严格执行相关标准规划与技术要求,遵循因地制宜的基本原则,实施灵活布局,控制管线空间[1]。应对狭窄空间中的网络通信线路综合平面与断面布局进行优化,构建规范化的空间布局优化体系。

现代科学技术的快速发展,为狭窄空间网络通信线路规划提供了更为丰富的技术手段,使得传统模式下难以完成的市政基础设施布局规划任务具备了更大的可行性,因此积极引进现代信息化技术,对5G网络通信线路规划进行仿真模拟,科学确定各类管线优先级,得出最具可行性的5G网络通信线路规划布局方案,并对其相应的规划与设计效益进行综合反馈。

2.2城市规划要点分析

在城乡一体化发展背景下,城乡发展差距不断缩小,城乡二元化发展结构得以显著调整,城市规划创新进程加快,在城市规划规则标准化、规划过程规范化、规划效果评价系统化等方面取得了显著成效。在土地布局规划方面,应根据城市内部体系数据信息,按照特定标准,分清老城区和新城区之间的规划区别,实施差异化与个性化设计,对不同城市区域进行综合定位。

以城市老城区为例,应重点突出其保护利用与居住生活功能,而新城区则应注重便捷与舒适,这反映在5G网络通信线路规划方面同样应有所差异。在用地密度的分区方面,应根据生产、生活、绿化、仓储等功能需求之间的不同,设定用地密度综合分析指标,迎合城市与郊区范围拓展的实际需求,在5G网络通信线路规划中则应确保形成完善的通信基础设施[2]。

三、5G网络通信线路规划与城市规划结合的有效策略探讨

3.1 5G网络通信需求预测

在当前5G网络通信线路规划与城市规划结合过程中,应首先对网络通信需求进行准确预测,根据城市规划中人口规模、功能区布局、控制性规划等方面的客观实际,得出相对准确可靠的网络通信需求[3]。

在现代基础理论的支持下,5G网络通信需求的预测方法区域多样化,比如层次分析法、权重预测法等,这些不同的预测方法具有不同的适用条件及不同的运算过程,所得出的网络通信需求预测效果也存在一定差异,应根据城市规划实际进行综合选取。

在智能移动终端的普及趋势下,新兴媒体也将加快推进实施,5G网络通信线路规划需要紧跟城市规划实际,合理优化处理相应的数据业务,充分确保网络通信需求得以有效满足。

3.2 5G网络通信链路预算分析

链路预算分析是5G网络通信线路规划的关键构成要素。由于5G网络通信线路规划需要在不同区域与不同地点设置基站,当5G信号在基站之间传递时,相应的移动终端和信息处理中心之间将实现双向互动,因此对5G网络通信线路规划实施链路预算分析,可有效优化双向互动效果,使5G信号能够更加顺畅高效地进行传输,减少不必要的数据信号传输损耗。

通过对5G网络通信线路进行链路预算,可精准获取目标区域范围内的基站需求数量,这也逐渐发展成为5G网络通信线路规划布局的重中之重。在5G网络通信链路预算分析中,还必须结合城市规划中的客观要素,对频率选择、信号覆盖范围、空间布局等做出优化改进,密切5G网络通信线路规划与城市规划之间的联系。

3.3社会效益与经济效益综合分析

在5G网络通信线路规划与城市规划结合过程中,如何实现经济效益与社会效益的协调统一,应该成为优化通信网络实际效能的题中之义。当前我国正处在高速发展期,城市建设与更新节奏不断加快,城镇一体化趋势明显,城市人口区域密集化,对5G網络通信线的稳定性提出了更高要求。因此,必须综合考量5G网络通信线路规划与城市规划结合后的社会效益与经济效益,尽可能地挖掘有限城市空间资源的价值,将城市用对规划、城市发展规划等要素纳入到5G网络通信线路规划实践中,对5G基站进行整体规划布局。在经济效益上,应该将共建共享作为规划的基本准则,合理管控5G网络通信基础站点布局数量,降低城市规划成本[4]。

3.4 5G网络通信线路仿真分析

5G网络通信线路的规划建设应与城市规划紧密结合,需要统筹协调城市规划建设的支持,对城市人口疏密、功能区布局等进行准确判断和科学预测,此外还需要进行仿真效果分析。

在5G网络信号传输过程中,其信号强度将会随着覆盖面积与覆盖范围等影响因素的作用而出现起伏波动,若该起伏波动幅值过大,则容易导致信号失真,因此必须在5G网络通信线路规划中进行科学仿真分析,将复杂抽象的5G网络通信线路规划目标效果清晰直观地展现出来,结合城市规划中的5G网络覆盖需求特点,灵活采用高中低不同频率,以满足城市生产生活的不同场景需求,对信号强度和上下行速率做出分析,多次调试,为5G网络通信线路规划提供有力支撑。

3.5 5G网络通信线路信息安全规划

5G网络通信线路的规划与城市规划结合过程中,必须对信息安全做出专项规划,将信息安全理念贯穿于5G网络通信线路规划实施全过程。根据城市规划下的5G网络通信线路分布特点,对网络空间中的流量损耗、安全攻击、漏洞防范等做出专门化处理,坚持以数据流量为中心,对数据生成、数据传输、数据储存以及数据处理等各个环节进行充分地保护,构建稳定可靠的基础安全体系。同时,应根据5G网络通信线路的实际运行情况,对网络防御体系的客观实际进行动态化调控,借助无线接入技术,实现城市建设智能化[5]。

四、结束语

总而言之,在现代城市规划水平与要求不断提高的今天,5G网络通信线路规划与城市规划相结合的路径与方法是多元化化的,所有规划策略与规划方法的实施均应实现二者协调共进,优势互补。对此,技术人员应该从城市规划的客观实际需求出发,密切关注城市规划的未来发展需求与动向,制定详细可行的5G网络通信线路规划方案,为提升5G网络运行整体水平奠定坚实基础,始终服务城市经济社会发展大局。

参  考  文  献

[1]宋路娜,邹慧青,张举冰,等.基于不平衡数据和神经网络算法的通信光缆故障预测分析[J].自动化与仪器仪表,2017,30(11):238-239.

[2]王厚照,宋翠梅,李东.关于新时期环境下通信传输网络发展规划相关分析[J].电信工程技术与标准化(下旬刊),2019,10:116-118.

[3]詹文润,赵在瑾,邱宝思,等.5G网络技术特点分析及无线网络规划的研究——研究方向与范例[J].数字通信世界:信息科学,2018,28(12):1589-1602.

[4]骆祖江,张月萍,刘金峰.基于大容量光交换技术的智能光缆网络系统研究和应用[J].电子技术与软件工程,2018(07):181-182,188.

[5]李志雪,刘娟琪,张勇英.基于分布式网络的通信光缆在线监测系统在乌溪江水电厂的应用[J].中国通信学会,2017(23):166-166.

作者:康龑

4G网络下的移动通信论文 篇2:

对5G移动通信技术的探索

摘要:从用户体验看,5G(第五代移动通信技术)具有更高的速率、更宽的带宽,预计5G网速将比4G提高10倍左右,能满足消费者对虚拟现实、超高清视频等更高的网络体验需求。本文探讨了5G应用场景和需求,以及阐述了5G移动通信的几个关键技术。

关键词:5G;移动通信;关键技术

1 背景资料

2017年2月9日,国际通信标准组织3GPP宣布了“5G”的官方Logo。2017年11月15日,工信部发布《关于第五代移动通信系统使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段相关事宜的通知》,确定5G中频频谱,同年12月21日,5G NR首发版本正式冻结并发布。中国三大通信运营商于2018年迈出5G商用第一步,并力争在2020年实现5G的大规模商用。

在4G基础上,5G将带来超高的频谱利用效率、超低的业务时延、超高的连接数密度、超低的功耗等,实现“信息随心至,万物触手及”的未来发展愿景。5G作为面向2020年及以后的移动通信系统,其应用将深入到社会的各个领域,作为基础设施为未来社会提供全方位的服务,促进各行各业的转型与升级。

2 5G应用场景和需求

2.1 5G应用场景

3G与4G主要聚焦于“移动宽带”这一应用场景,致力于给用户提供更高的系统容量以及更快的无线接入速率。预计到2020年,各种物联网应用将得到广泛普及,智能电网、智慧城市、移动医疗、车载娱乐、运动健身,未来5G网络支持虚拟现实、超清视频以及移动游戏等应用服务,这类移动交互式应用对无线接入带宽和通信延迟有很高的需求。在公共安全方面,如:紧急语音通话、无人机远程监测、入侵监测、急救人员跟踪等场景,5G通信系统需要具有“零延迟”、高可靠性的特点。

5G的应用场景由相关地点和该地点发生的业务组成,5G应用场景主要包括移动互联网和移动物联网两大类。其中,移动互联网类分为:①低移动性、高速率子类(主要包括办公室、密集住宅区、城市热点如CBD和大型集会等,其对应的主要业务有高清视频、虚拟现实、增强现实以及云存储等。这类应用场景的主要挑战在于高速率、高连接密度等)②高移动性、广覆盖子类(主要发生在高铁、快速路以及地铁等对移动性要求较高的地点,其对应的主要业务有网页浏览、实时在线游戏、云端办公等,主要挑战在于有一定移动性的前提下保持一定的体验速率)。

移动物联网类分为:①低功耗、大连接子类(主要面向传感器类应用,包括环境监测、智能报表和可穿戴设备等方面,主要挑战在于连接数巨大且功耗要求低)。②低时延、高可靠子类(主要包括工业及医疗行业的自动控制类业务、交通行业的自动驾驶、智能电网等,主要挑战在于时延和移动性等方面的要求)。

2.2用户终端对5G的需求

未来5G网络主要面向以终端用户为中心的信服务,注重提供更好的用户体验。面向2020年及以后,超高清视频、增强现实、云存储、在线游戏等业务均要求5G网络提供比现有网络更高的无线接入宽带和“无感知”的时延。未来5G网络必须具备在自然灾害、战争、病疫等发生之前能够实时提供准确的应急通信服务。相比4G,5G的频谱效率提升5-15倍,能效和成本效率提升百倍以上,以满足移动通信产业的可持续发展的需求。

3 5G移动通信的关键技术

与4G相比,5G的提升是全方位的,按照3GPP的定义,5G具备高性能、低延迟与高容量特性,而这些优点主要体现在几大技术上:

3.1新型网络架构技术/自组织网络技术

新型网络构架技术主要针对未来的业务需要,在整合过去移动通信业务的基础上,添加新的业务,从而将网络系统扩展至社会的方方面面,从而增加网络的利用率,减少网络业务的成本,增加5G移动通信的集中性。自组织网络也是网络虚拟化的一种新近的技术,依靠这种技术能够改善5G移动通信技术的情景感知能力,从而提高未来移动通信技术的互动性。这种技术依靠大规模的无限网络云端,将数据的交换与峰值速率结合起来,保证5G移动通信的应用达到理想的效果。5G时代的到来,意味着全球网络连接服务质量越来越高,人们对移动终端的技术要求也成为衡量网络构架的因素,因此移动云计算的兴起,使一种全新的交付模式呈现在人们面前,同时具有稳定的平台与计算存储能力。

3.2新型的网络架构技术/SDN/NFV

SDN(软件定义网络)与NFV(网络功能虚拟化)是一种新型的网络架构技术,利用数据分离、软件化、虚拟化概念,为5G移动通信网络提供技术支撑,也是歐盟所公布的5G网络发展审核标准。SDN以基础设施层(网络最底层)、中间层(控制层)、最上层(应用层)为主,涵盖了API网络资源调用内容,通过控制网络设备的应用平面,集中网络控制功能设备仪器,具有简化全网管理程序的功效(基本架构详情参见图2)。NFV是从网络运营商的角度出发的网络体系,利用IT技术平台来实现功能虚拟化,并与所对应的功能块相衔接,便于统一调用相关虚拟资源。在未来5G网络应用中,整合SDN/NFV技术的拟定方案,通过数据交换、分离、转发等业务流程,重新部署网络经营体系,简化无线网络的架构设计程序(如:Odin、OpenRF),对降低基础设施构建成本具有辅助作用。5G网络架构发展至今,统一要求IMT-2020标准,即基于SDN/NFV网络,集中应用于资料中心、云端、行动基地台、家用网路等领域,具有提升网络应用效率的功效,从而为用户提供更加贴切的体验服务。

3.3移动云计算技术

移动云计算是5G移动通信网络技术的特征,提高了移动终端设备的性能,支持大量的服务功能。移动智能手机、平板的用户数量越来越多,5G通信中的移动云计算技术,提供了万物互联的服务条件,最高可以实现500亿连接。移动云计算技术,促使5G移动通信网络,成 为创新的信息服务,创造了新型的运营与交付模式,在5G移动通信网络中,积极引入移动云计算技术,保证智能终端,可以根据需求,灵活的接入远程的服务商,准确的获取所需资源。移动云计算技术,在5G移动通信网络技术中,既能实现资源的存储,又能满足资源调用服务。5G网络中,移动云计算的平台构架,包括客户端、软件服务SaaS、平台PaaS、基础设施IaaS4个部分,实现了数据计算的简化,不会出现本地资源不足的问题,而且云备份和云存储,提供了分布式的运行方法,防止5G移动通信网络中出现信息丢失,在移动云计算的条件下,也引入了远程安全控制的方法,支持5G网络的无缝连接。

3.4 D2D与M2M通信

D2D与M2M通信都是5G移动通信网络中的要点。D2D是指设备到设备通信,M2M是指机器到机器通信。D2D通信,利用蜂窝系统,实现了近距离数据直传,直接在终端上完成会话传输,不涉及基站运作。蜂窝网内,负责了大量的功能,包括无线资源分配、会话建立等,减轻了通信基站的运行负担,提高了端到端传输的时效性。D2D通信在5G网络中,虽然获取了利益,但是也面临着干扰问题,应该将抗干扰作为主流研究内容,明确5G网络的运行。M2M通信在5G移动通信网络中,具有标准化的特征,提供智能交互式的服务,M2M能够根据网络请求,在竞争条件下,随机制造信道资源,根据随机接入协议,完成请求访问。M2M容易引起通信堵塞、过载,所以5G移动通信网络在引入M2M通信时要注意自适应负荷控制机制的运用,以免规范M2M通信的应用。

3.5大规模MIMOMIMO技术

这是目前无线通信领域的一个重要创新研究项目,通过智能使用多根天线(设备端或基站端),发射或接受更多的信号空间流,能显著提高信道容量;而通过智能波束成型,将射频的能量集中在一个方向上,可以提高信号的覆盖范围。这两项优势足以使其成为5G NR的核心技术之一,因此我们一直在努力推进MIMO技术的演化,如从2x2提高到了目前4x4 MIMO。但更多的天线也意味占用更多空间,要在空间有限的设备中容纳进更多天线很不现实,所以只能在基站端叠加更多MIMO。从目前理论看,5G NR可在基站端使用最多256根天线,而通过天线的二维排布,可以实现3D波束成型,从而提高信道容量和覆盖。

4 小结

为了实现5G要求的超高频率效率、超低时延、超高连接数密度、超低能耗,5G需要在空中接口技术和网络架构方面做出巨大的变革,包括引入大规模天线、非正交多址、自包含的帧结构、新的协议状态、三云一层的网络架构、端到端的网络切片、以用户为中心的網络新技术等。未来,还要注意的是5G标准问题,现在移动和固网领域分别存在着各种不同的标准组织。3GPP和ETSI在移动标准化方面非常成功,ITU-R在频谱分配方面很有权威,ITU-R已经开始投入到IMT-2020(5G)技术的网络标准化要求工作中了。通信领域进一步开展广泛的努力与合作,早日实现5G技术互操作性的开放标准,这对电信行业来说非常重要。

参考文献:

[1]孔令兵.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J],通信电源技术,2015(4).

[2]李章明.5G移动通信技术及发展趋势的分析与探讨[J],广东通信技术,2015(4).

[3]刘湘明.浅谈5G移动通信技术及其发展趋势[J],网络与信息工程,2017.01.

作者:王毅锋

4G网络下的移动通信论文 篇3:

手术室5G网络建设研究

摘要:随着信息化科技的快速发展,医院手术室的信息化水平也有了大幅度的提升。随着5G网络时代的来临,手术室5G网络建设变得极为重要。通过5G“微基站”设备实现灵活组网,能最大程度上的降低网络施工对手术室正常运作所造成的干扰,同时通过5G所具备的技术,包括终端连接、边缘智能服务以及虚拟化网络核心等,以确保医疗数据的安全性,实现全面的网络服务保障。本文从5G网络通信技术入手,对目前手术室信息化建设中存在的问题以及5G网络对手术室建设的重要性进行分析,以对手术室5G网络建设进行探究,以供借鉴。

关键词:手术室;5G网络;网络服务

引言

由于5G网络技术所具备的高速率、低延迟、高容量、大连接以及行业网络易融合等特性,被广泛推广应用于各个行业中,尤其是医疗行业,通过该项技术于医疗服务中的应用有利于提升医疗服务的效率。以远程医疗案例为例,某神经科医生通过5G网络技术来进行远程操控手术器械,以完成患者的“脑起搏器”手术,并获得圆满成功,将远程移动医疗应用提升至新的高度。现阶段各行各业就5G技术的应用与研究结果均表明5G技术能达到医疗行业对网络数据交互所需的要求,包括实时性、高效性、稳定性和安全性。

一、5G网络通信技术

5G网络技术,即第五代移动通信技术,是基于4G通信进行延伸和扩展的新型通信技术,其关键技术组成主要包括有:(1)超密集型异构网络技术。该项技术有利于促进网络发展,同时也是5G网络技术中提升信息数据传输率的关键技术;(2)全双工技术.即同频全双工技术,该项技术的作用在于提升网络运转的效率,以确保5G网络的顺畅,同时该项技术也具备较强的开放性与灵活性,通常不会受到频谱的干扰;(3)自由组织网络技术。该项技术属于网络技术中的一种,有利于优化网络结构,以确保5G网络的顺畅;(4)多载波技术。该项技术的种类较多,其能被深入应用于移动通信中,有利于完善网络技术水平和推进5G通信网络的研发;(5)大规模MIMO技术。该项技术是5G网络建设所不可或缺的,其有利于提升网络数据的传输速率,并确保稳定的网络体系。随着社会科技的快速发展,人们在对网络信息应用具备稳定性需求的同时,也更加关注信息使用的安全性以及时效性。为此,推动了5G网络的发展。同时,5G网络技术在整体结构方面具备加强的优化作用和整合作用。此外,对比4G网络,5G网络所具备的功能和作用更多,为此,而备受各行各业亲睐。

二、目前手术室信息化建设存在的问题

与常规建筑不同,医院建筑的规划设计通常较为复杂,且内部流线较多,而手术室作为医院中的关键部分,其相应的建筑标准和难度均有所增加。然而医疗行业信息化建设变化较快,新技术在切实应用于手术室建设中主要面临的问题包括以下几点:

(1)新的信息化业务因弱电工程预留问题而无法实现

新技术的应用以及新信息化业务的开展均对基础网络保障有一定的要求,虽然手术室建设前期就对网络建设制定了整体规划,但信息化建设变革的速度较快,原定的计划无法满足当下的网络建设需求,使得手术室网络建设面临的挑战增加。由于手术室的建筑格局较为复杂以及无菌需求,均使得手术室对内部环境的要求较为严苛,为此,使得手术室的网络建设出现问题,包括有线网口预留不足、网线布线难、无线网络信号覆盖不全面以及网络信号不稳定等。

(2)实现物联网问题

由于手术室的部分医疗设备具备流动性,存在醫疗设备在各个手术室间的共用情况,假若是以有线联网为基础,则限制了使用空间,假若是以无线网络为基础,针对不具备网络信号或是信号不稳定的空间则无法正常使用,该类问题均对医疗设备采集数据的传输以及共享造成了一定的影响,同时也不利于手术室信息化建设中业务与数据的整合。

(3)手术室移动应用问题

受有限网络的空间限制性影响,使得手术室移动化工作极少,手术室煤新增一台新的移动设备均需进行新的布线,整体施工较为复杂,再加上手术室的无菌环境要求,并不提倡频繁施工。另外,假若是用无线网络覆盖,则会出现因手术室较为复杂和封闭的内部格局而出现信号较弱以及不稳定的现象,均不利于保障医疗数据的安全性。

(4)手术室“时间”与“空间”维度延展问题

随着医疗服务的不断发展,对手术室“时间”与“空间”维度的延展有了新的要求。医疗信息化业务,包括“超媒体应用”以及手术3D全息影像等的出现均对基础网络服务有了更高的要求,包括速度、稳定性以及容量等,且在现有的基础网络服务技术基础上,无法达到该类要求,为此,需更新网络服务技术,以满足医疗服务发展的需求。

三、5G网络对手术室建设的重要性

手术室信息化建设水平的高低直接关系到手术室现代化管理水平和服务能力。为此,各级手术室均将信息化建设视为手术室建设的重点内容。手术室中结合信息化技术的应用有利于简化管理,提升医疗服务效率,同时也能促使手术室的管理更为现代化、科学化和规范化,并在一定程度上降低管理成本,提升管理效率。5G网络作为现阶段网络信息化的最新网络技术,其作为第五代移动通信技术,是结合了4G、WiFi、终端连接以及毫米波的新型网络技术,其技术主要包括有云的基础架构、边缘智能服务以及虚拟化网络核心等技术,并不是简单的作为4G的延伸,而是真正的融合网络。5G在设计初期就充分考量了行业的应用问题,以确保其提供的网络服务能更快速、更稳定以及更大容量。通过5G技术于手术室中的应用,能显著提升医疗数据的传输速率以及时效性。通过5G网络切片以及边缘技术等技术,无需采用传统的网络有线连接,可直接在5G信号覆盖范围内,直接接收5G信号,并经机器人控制协议,直接编码,经5G网络传输至远端,避免有线存在的部署问题。手术室建设中5G网络的应用优势主要包括以下几点:

(1)施工小、部署快、设备占用空间小

5G无线通信技术是利用“微基站”设备实现5G网络组网。“微基站”设备通常较小,相应的空间占用较少,部署的灵活性也能大幅度提升,继而更好的进行组网。另外,“微基站”设备所需的施工量较小,只需稍微改造施工后,即可完成部署。此外,“微基站”设备所产生的辐射较少,在手术室中较为适用,同时也能更好的避免手术室内的各类精密器械受到电磁波影响,有利于保障医疗设备的稳定性。

(2)较高的稳定性、较强的接入能力与安全性

(1)5G无线通信技术的大数据连接能有效实现手术室内外大量医疗设备的联网,并利用边缘云等技术来实现独立和隔离的信息化业务,全面提升业务的实时性;(2)有利于延展手术室建设中的应用连接范围;(3)5G通信技术利用信道编码与多址接入技术以及多输入多输出技术,显著提升了网络的稳定性;(4)通过设定统一的认证框架,同时对第三方二次认证的支持,也有利于保障网络服务通信的安全性。另外,通过无线侵入监测技术的应用,能随时监听非法无线设备,在避免无线非法设备接入的同时,也能起到一定的主动防御作用,全面提升医疗信息的安全性。(5)5G的快速移动部署有利于提升医疗服务的效率,在满足医院各类移动服务需求的同时,也能避免反复接入的问题,更好的保障網络信号的应用质量。

四、手术室5G网络建设策略

经研究实践结果表明,手术室在5G网络的部署过程中,拟采用物理隔离的专用5G网络部署策略,其特点为5G网络相对独立,避免与移动运营商的公开5G串用,具体的部署构架如图1所示。

图1 5G网络构架

由此可知,手术室内部署全套的5G网络,同时移动运营商采用本地5G频率。该构架的有点在于:首先,手术室专用的5G网络与运营商的区分开来,能确保手术室专用网络涉笔产生的医疗数据经专用网络设备进行信息交互,且仅在手术室5G网络基础上进行内部存储和管理,有利于保障医疗数据的安全性。其次,由于5G通信网络技术的高速率,医疗应用程序的响应速度极快,通常只需几毫秒,有利于手术示教以及观摩等业务的开展。最后,手术室5G网络并非归属于运营商所管,并不会受其限制,继而具备一定的独立性。

五、结语

5G网络作为目前最新的信息化通信技术,与之前的移动通信技术相比,有了较大的变化和改革,其能满足未来超千倍的移动数据增加需求,实现低延时,甚至是零延时的用户体验,同时也是具备千亿设备连接能力以及超高流量密度、连接数密度与移动性的服务技术。手术室5G网络的建设,能有效提升医疗设备与设施之间的物联网能力,实现自动化运营管理,并更好的保障医疗数据的安全性,有助于提高医疗服务的质量与效率,促进医疗服务的良性发展。

参考文献

[1]毛中亮、冯莉、何丽、国家喜、米卫东. 手术室5G网络建设初探[J]. 解放军医院管理杂志, 2020, 27(11):3.

[2]肖晓军. 5G网络建设难点与建设策略探讨[J]. 通讯世界, 2021, 28(4):2.

[3]金磊. 手术室护理信息化模式的探究与发展[C]// 第四届上海国际护理大会. 0.

作者:李昊宇

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