干货医院全光网络架构建设实践经验与建议方向

POL(无源全光网络)是GPON技术在企业网络中的应用,具有GPON技术大容量、高带宽、传输距离长、安全性高、易维护、低成本等一系列优点。本文首先从技术理论上对GPON和POL进行了研究,然后结合实际的医院网络建设案例进行了分析总结。

01

引言

随着智慧医院万物互联的发展趋势,医院数据中心、门诊诊区、护理病区、洁净手术部、临床检验中心、医学影像中心等应用场景的联接将会以指数级增长。全光网将推动光纤网络覆盖部署进一步延伸到医院的每一个场景,从光纤到园区,到病房和诊室,到办公桌面,到医疗设备,通信网络的规划设计建设是医院基础设施建中的关键组成部分。

02

医疗机构网络架构概述及应用状况

传统医院的弱电网络是多个子网并行工作的,如语音、数据、视频监控、安全和WiFi等,由于历史及技术原因各子网分别建设,分别维护,导致建设成本高、运维难度大。同时多业务子网环境下每次医院的拓展建设都会牵涉到各个子系统网络的扩容。这给整体运维及建设带来极大挑战,给院方带来很大的压力,院方迫切需要集成商能提供一张能实现全业务的网络系统,使整体网络能有效且低成本的进行扩容,同时能切实有效的降低运营维护工作。

03

医院对网络应用的需求及挑战

医院内信息系统众多,包括医院信息系统(HIS)、电子病历系统(EMR)、医学影像存档与通讯系统(PACS)、实验室信息管理系统(LIS)等信息化应用系统,医院信息化已发展到数据导向阶段,需要数据的互联互通,实现分级就诊。业务数据融合成为趋势,医院现有的烟囱式的网络及数据架构,正在向融合、高可用、极简、智能的方向发展。原来传统网络的多层网络架构已成为了瓶颈,多层网络架构带来了更大的网络时延,网络部署也随之变得非常复杂。所以在此趋势下需要一个适应网络及数据融合、架构简单、支持快速部署的网络。

全光网采用无源光局域网技术,具备网络架构简单,光纤介质无源,带宽演进平滑,运维管理简单等优势,很好地契合了医院的需求,支撑了医院的智慧化演进。

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智慧医院网络架构建设

根据医院业务数据安全性的要求,建立“内网”和“外网”两张物理隔离的数据网络。采用POL无源光网络接入技术以及全光纤传输链路,将“数据外网和电视”融合为一体,将“数据内网和语音”融合为一体,从而提供综合业务接入,采用光纤到桌面为主,光纤到弱电间以及传统数据面板为辅的建设方式,根据需要灵活开通业务;

内网采用两台核心交换机,两台OLT对主干链路做冗余保护;各科大楼根据需要放置一定数量的一级分光器,分光器上行采用两芯光纤直接分别连接至两台内网OLT的PON口;

分光器尾纤与各房间的光纤信息点相连接;内网三层路由可以根据现场实际数据流量情况而灵活配置,可以启在核心交换机、OLT设备、或增加一套汇聚交换机启动在汇聚侧。

外网设置一台核心交换机,一台OLT,各科大楼根据需要放置一定数量的一级分光器,分光器上行采用单芯光纤与外网OLT的PON口相连接;分光器尾纤通过光纤配线架与各房间的光纤信息点相连接;外网三层路由可以根据现场实际数据流量情况而灵活配置,可以启在核心交换机、OLT设备、或增加一套汇聚交换机启动在汇聚侧。

电视网络采用IPTV系统,机房电视前端系统与外网核心交换机相连接,电视与外网采用同一套传输链路,病房中采用带有机顶盒功能的ONU为患者提供外网和电视;

智能控制网络和数据外网采用同一套核心,可根据需要与外网采用同一套OLT或者单独配置OLT,用于视频监控、门禁控制、智能楼宇等系统的接入;

05

无源全光网POL和传统网络的对比

■无源光网络是目前最先进的光接入网络技术

目前运营商家庭和企业宽带业务已经完全淘汰掉了交换机架构,100%全面采用无源光网络进行组网,国内外大型公建和企业网也开始越来越多的采用无源光网络架构进行组网。

■“光进铜退”是目前企业网络发展的趋势

光纤本身核心的材质就是玻璃,相比铜缆来说,价格低廉,生产过程中产生的污染也更小,更加环保;现在单芯的光缆上面已经可以以10Tbps的速率进行数据传输,从这个角度讲,可以认为不像传统网线,光纤本身不受带宽限制;同时传统铜缆存在电磁干扰、氧化等风险。全面采用光纤,构建全光纤网络,“光进铜退”是目前企业信息化网络发展的方向和趋势。

■楼层弱电间空间占用减少

采用无源光网络后楼层弱电间中主要放置1~2个无源分光器,光配线架以及用于公共区域监控接入的ONU;之前的语音配线架、内网接入交换机都不再需要;竖井里面20多条大对数电缆也不再需要,节省垂直层面的空间。

■升级演进平滑

后续随着带宽需求提高,整个网络可以平滑升级演进到万兆、40Gbps、100Gbps,整个光布线网络,包括光纤、分光器在内都不需要做任何改动,只需要更换OLT的用户板卡以及相应ONU即可,OLT的机框、主控板都不需要更换,而且同一台OLT可以同时支持GPON和10GPON的用户板混合使用。

■建设成本

设备部分跟传统方式相同或者略高,综合布线部分相比传统方式能够减少30%~40%。网络设备和综合布线整体上能够节省10%~15%。

■使用寿命

相比传统铜缆,无源光网络的光布线网络使用寿命更长,资产更加保值。

06

未来医院通信网络发展趋势

随着智慧医院的不断发展,医院的各类基础设施都在逐步向网络化、数字化、智能化方向的前进。为顺应这种趋势,网络技术也在不断演进发展和完善,积极探索在医疗健康场景下的全新应用,为行业提供更加快捷、稳定、安全、绿色和智能的网络基础设施。

总的来说,新时期大型公立医院的一院多区建设、紧密型县域医疗共同体建设、区域人口健康信息平台的建设,引入全光网技术作为新兴的智慧医院组网技术,在发展的过程中需要更好的适配,以贴合医院内各类复杂场景下的业务应用部署,支持医院在新的经营模式下对网络不断增长的功能和性能要求,以助力医院通过数字化、智能化手段向高品质内涵方向转型升级。

智慧医院通信网络的建设已经驶上发展的快车道,凭借技术优势、政策与市场需求的三重推动,迎来了网络建设的最佳机遇期。在宏观政策的加持及全产业的合力之下,伴随着越来越多的资源进入智慧医院建设领域,智慧医院网络的建设与发展将会拥抱更加璀璨的明天!

THE END
1.路由器的生命周期一般是多久?在2023年11月的科技领域中,有一个常被讨论的话题:路由器的演进与技术更新。作为在通信行业服务了8年,深度参与宽带业务的专业人士,我对此有着独到的见解。当我们谈论设备的持久性时,大多数知名品牌的路由器在正常使用下,其寿命往往超过5年。然而,从技术的视角来看,路由器的更新周期通常在2-3年之间。 https://www.yoojia.com/ask/17-14418956949567807542.html
2.基于博弈论能耗均衡的无线传感网络路由算法AET提高节点能量利用率、扩延网络寿命成为无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的研究热点[1]。通过协调节点间通信来平衡网络能量消耗,是提高网络寿命最为有效的技术之一[2-3]。在这些技术中,路由决策起着重要作用,因为路径的选择直接影响到节点能量消耗[4-5]。 http://www.chinaaet.com/article/3000069114
3.3.3WSN路由协议wsn的协议有哪些WSN无基础设施,要延长网络寿命就必须要降低能耗。而传统的路由协议重点在Qos上。 WSN考虑每个节点的寿命,单跳传输的距离不能太远,需要多跳中继。 WSN使用环境恶劣,比如无线信道不稳定、节点的移动与失效使其拓扑结构随时可能变化。 ※ 在设计WSN路由协议之前,我们首先要了解WSN的特点是什么? https://blog.csdn.net/tian__si/article/details/105824476
4.最新英文期刊文献(传感器网络)推荐基于网络寿命约束的无线传感器网络数据删失 Digital Signal Processing, Volume 92, September 2019, Pages 73-81 Liu Yang, Hongbin Zhu, Haifeng Wang, Kai Kang, Hua Qian 摘要:In wireless sensor networks (WSNs), senor nodes are usually battery-powered with limited energy budget. The network lifetihttps://lib.xust.edu.cn/info/5879/5267.htm
5.无线传感器网络中多sink节点优化部署方法大规模无线传感器网络(WSN)环境下,当网络结构采用单一的sink节点时,容易造成sink节点周围的普通传感节点因为转发大量其他节点的数据,迅速消耗摔自身能量而使网络失效。为了延长网络寿命,需要降低传感节点到sink节点的跳数,而采用多sink结构是一个有效的方法。为此,需要考虑一定规模的网络中,应该布置多少sink节点,才能使得网https://www.jianshu.com/p/9c31f740a3f3
6.NokiaX71中文版用户指南:电池使用寿命电池使用寿命 要节省电量: 1.总是为电池完全充电。 2.将不需要的声音设为静音,如触摸音。点按设置>声音>高级,然后在其他声音和振动下选择要保留的声音。 3.使用有线耳机而不是扬声器。 4.将手机屏幕设置为在短时间过后关闭。点按设置>显示>高级>休眠,然后选择时间。 https://www.nokia.com/phones/zh_int/support/nokia-x71-cn-user-guide/battery-life
7.基于TransformerLSTM网络的轴承寿命预测轴承是旋转机械设备中的重要部件,由于工况、材质、加工方式等原因,轴承寿命时长相差许多。传统的并行或串行神经网络预测方式,对数据集有一定要求。因此,需要一种能够适用于不同数据长短的轴承剩余使用寿命预测网络。为此提出了一种能够预测不同寿命时长的Transformer-LSTM串并行神经网络预测模型。通过将Transformer解码层进行https://read.cnki.net/web/Journal/Article/ZDCJ202406034.html
8.网络安全能干到多大年龄?职业寿命有多长呢?随着互联网的快速发展,网络安全问题日益凸显。网络安全行业也因此得到了更多的关注和就业机会。许多人都想了解,在网络安全行业,能干到多大年龄,职业寿命有多长呢?本文将对这一问题进行探讨。 首先,需要明确的是,网络安全是一个不断更新和发展的领域。新的威胁和攻击手段层出不穷,因此,网络安全从业人员需要不断学习和https://www.zhiliaotang.cn/news/592a311f5d2c6281
9.计算机工程与设计杂志中国航天科工集团第二研究院706所主办改进的基于网络寿命的RPL路由协议 关键词:无线传感器网络 路由指标 低功耗有损网络路由协议 能量平衡 预期寿命 为提高无线传感器网络(WSN)的寿命,提出一个能量平衡路由协议的设计方案,该协议不再侧重于最小化所有节点的平均能量消耗,重点识别能量瓶颈节点,最大限度降低其能量消耗以达到网络寿命的最大化。定义一个估计https://www.youfabiao.com/jsjgcysj/202001/
10.基于LSTM网络的Web软件系统实时剩余寿命预测实验结果表明, 该预测模型能够有效对Web软件系统的剩余寿命进行实时预测, 具有更好的准确性和适用性. 将所提模型应用于Web软件系统寿命预测中, 能够有效完成预测, 该方法为优化系统抗衰决策提供了技术支撑. 关键词: Web软件系统 抗衰决策 剩余使用寿命 长短期记忆网络 Real-Time Residual Life Prediction of Web-https://c-s-a.org.cn/html/2021/7/7976.html
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12.亚马逊云科技延长服务器和网络设备使用寿命在《亚马逊2022年度可持续发展报告》中,亚马逊宣布2022年亚马逊云科技全球19个区域已经实现100%采用可再生能源,亚马逊云科技中国(宁夏)区域和亚马逊云科技中国(北京)区域位列其中;同时实现将服务器使用寿命从四年延长至五年、网络设备使用寿命从五年延长至六年。https://www.ennews.com/news-47626.html
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