基于光載無線交換技術的醫院Wi—Fi設計及應用分析

胡皖

摘 要

光載無線交換技術是近些年逐漸普及的信息化技術之一，其在醫院的發展也在逐步推進。本文的研究從國內外醫療市場的信息化建設著手，對光載無線組網技術的特點進行了介紹，對醫院Wi-Fi設計與應用問題進行了剖析，從總體設計方案、方案使用產品、無線解決方案規劃設計三個方面進行闡述，最后提出了針對這一問題的結論和展望。

【關鍵詞】光載無線交換技術 醫院 Wi-Fi 設計 應用

光載無線交換技術是應用大容量、高速的無線通信技術，將無線通信與光釬通信結合起來的無線接入技術。近些年隨著信息技術的不斷發展，光載無線交換技術也在不斷的更新和應用，在醫院內進行無線Wi-Fi的設計也是這一技術發展的一大趨勢。

1 國內外醫療市場信息化的建設

1.1 網絡技術在醫院中的發展和應用

隨著信息系統的革命加劇全球范圍內市場競爭，傳統的醫療系統正在經歷著網絡技術和軟件技術的強烈沖擊。利用網絡醫療體系進行醫院日常工作必不可少。在國家的大力支持下，醫學的信息化建設逐步發展，計算機網絡對醫院管理人員、醫護人員及相關部門的寫作發揮的巨大的作用，并且還在持續的產生影響。

1.2 無線通信技術的發展

近些年，無線通信技術在國內外的醫療市場上得到了廣泛的應用，無線醫療設備的應用呈現迅猛增長之勢。這種快速的發展有力的推動了Wi-Fi醫療設備的開發和進步，越來越多的Wi-Fi醫療產品推出市場。

1.3 國內醫院的信息化發展

隨著醫院信息化建設水平的不斷提升，醫院信息系統在我國已經得到了較快的發展，國內的很多大醫院目前已經建立并具備了自己的HIS系統。無線局域網作為醫院有線局域網的補充能夠很好的克服有線網絡的弊端，改革傳統的醫療信息系統效能，突出醫療數字化的技術優勢。

2 光載無線組網技術的特點

采用光載無線交換技術（Radio-over-Fiber，縮寫為ROF）進行醫院Wi-Fi的設計具有如下一些特點：

2.1 先進性與發展性

無線網絡通過光載無線汪族技術的運用，具有了先進的技術，并且能夠充分滿足未來五到十年的醫院業務發展需要，具有先進性和發展性。

2.2 實用性與經濟性

在進行該系統的設計時，充分考慮了醫院各個業務科室的實際需求，從實際出發，解決醫護人員和工作人員面臨的最實際問題，如：電子病歷、射頻識別標簽、移動硬件設備等。

2.3 標準化與擴充性

設計中采用符合國家標準和行業標準的軟件和硬件設備，保證遵循有關技術體制，讓系統具有規范的靈活互聯能力。整個網絡在基于Wi-Fi協議和TCP/IP協議的基礎上，具有可擴展性和可移植性，能夠在未來的改革更新中降低系統成本。

2.4 可靠性與安全性

醫院的系統必須具備24小時不間斷服務的特點，在穩定性和安全性方面有著較高的要求，因此選取了容錯能力和應變能力較高的產品和技術，保證系統的安全和可靠。

3 總體設計方案

3.1 組網架構

通過無線組網構架的采用實現集中管理構架，并采用無線控制器加AP的方式。通過AN架構無線控制器實現純硬件組網，支持集中式或分布式的流量轉發，可對多接入用戶進行管理，組網靈活、運營性強。

3.2 系統設計原則

安全性是系統設計中首要考慮的原則，因此采用了最先進的WLAN技術，組建可靠的無線局域網絡；通過故障設備冗余能力提供應急故障處理，保證網絡穩定性；采用可視化網絡管理并充分利用網絡資源與結構。

3.3 設計技術指標

采用國家無線電管理委員會分配的、頻帶為2.4GHz、5.8GHz的頻段，保證無線覆蓋區內的可接通率，覆蓋95%的位置和99%的時間范圍。

4 方案使用產品

本方案采用了802.11a/b/g/n協議的企業級AP，最高數據傳輸速率可以達到300Mbps，通過吸頂式施工簡便安裝，顏色采用與裝修色調一致的乳白色外觀，在無吊頂天花板和有吊頂時分別安裝。

5 無線解決方案規劃設計

5.1 系統拓撲圖結構

無線網絡拓撲結構（內、外網雙通道）如圖1所示。

5.2 多業務分區設計

受到醫院承載業務種類較多，部分醫療活動與其他業務或辦公行政有所干擾的問題影響，本設計中設置了四種使用場景，分別為：門診區、病房區、醫技區和行政公共區域。這些場景受到業務差異的影響采取多SSID進行管理和控制。區分的服務能夠更好地滿足各個科室的需求。

5.3 WLAN信道與頻率

AP的信道根據蜂窩結構的原則，采用不同信道避免同頻干擾，根據現場實際環境劃分。經過合理的布點及天線控制，剔除洗手間、樓梯間、機房等盲區，將整個覆蓋區域形成一個無線整體，保證邊緣區域信號強度在-75dBm以上，同時，預計將使用無線的三個信道（1、6、11），使得各個AP在正常工作情況下不相互沖突，形成平面結構上的蜂窩狀無線網絡，各個AP即獨立工作，又是統一整體，實現漫游切換，網內查找等多種無線應用。

5.4 網絡和用戶管理

醫院的無線局域網中通常會有成百個AP同時工作，這些AP的工作狀態需要進行實時的監控以便于網絡中心了解無線網絡的健康狀態。通過上網行為管理器的可視化無線網絡管理系統，網絡中心的維護工程師可以直觀的看到所有AP的狀態概況，離線AP詳情，無線網絡流量使用情況、告警信息等。從而有效的合理分配有限的網絡出口帶寬。

6 結論和展望

本論文以醫院Wi-Fi全覆蓋設計方案為實例，使無線接入設備能全面覆蓋且信號強度能夠符合接收的要求前提，綜合運用最科學的設計方案搭建一個無線信號穩定、無死角的Wi-Fi環境。

參考文獻

[1]沈希.光載無線網絡架構設計及MAC層關鍵技術研究[D].北京：北京郵電大學，2012.

[2]孫小強.光載無線系統中的射頻光傳輸及調控技術研究[D].北京：北京郵電大學，2012.

[3]何振鋼.面向工業自動化應用的光載無線Modbus網絡設計與協議研究[D].北京：北京郵電大學，2014.

作者單位

江西省婦幼保健院 江西省南昌市 330008