无线移动诊疗技术

无线移动诊疗技术（精选10篇）

无线移动诊疗技术 篇1

摘要：家庭医师移动信息平台主要基于社区健康档案为核心的区域卫生服务信息平台。以i Pad作为家庭医师的手持终端,为家庭医师的签约居民建立并管理健康档案,提供健康服务。在i Pad上建立家庭医师服务终端,通过此终端和网络实时传输通讯,畅通社区医师与居民的联络通道,让全科医疗实现无纸化,移动化。便捷家庭医师进行诊疗和健康管理。以移动终端为载体,在社区卫生服务中心中全科医师需求的基础上,对接医院信息管理系统,签约居民信息共享,并在此基础上,社区医师通过移动终端对病史、医嘱、公共卫生进行管理的操作模式,吸引更多的签约人群,减轻家庭医师进行家庭病床管理的负担,建立数据模型的分析,提高家庭医师的工作效率和质量。

关键词：分级诊疗,家庭医师,移动智能云平台,健康档案

随着人口的老龄化和老年人慢性病发病率的提高[1],家庭病床需求量逐年上升[6],传统的医院临床信息系统难以适应社区的工作模式。基于当前面临的需求和目前的移动医疗信息技术,2013年初我中心设计了基于“医患一体”、分级诊疗模式的移动医疗云智能管理平台,对应用该管理模式和信息系统前、后的临床医疗流程进行比较,为社区慢性疾病诊疗的移动健康管理系统的开发提供参考。

1目的与方法

1.1研究目的:根据现有的社区慢性疾病诊疗的工作性质和特点,通过该移动健康管理软件的应用,发挥社区卫生服务中心家庭医师责任制的特色。以家庭为单位进行健康管理,提高医疗服务的灵活性与效率性。通过与社区卫生服务中心、家庭医师终端的数据库同步,实现系统间的同步更新与无缝对接,合理利用区域内现有医疗卫生资源,同时优化管理流程,填补家庭医师健康管理信息化的空白。

1.2研究方法:①调查分析:通过对徐汇斜土街道社区卫生服务中心四个服务站40名社区家庭医师设计问卷调查,并对问卷结果进行匿名数据统计分析,问卷结果如下:a.由于主治医师病程录(首次病程录)占首次服务时间将近80%,90%的家庭医师需要补录随访过程的诊疗记录;b.在网络无覆盖情况下,通过移动app应用,家庭医师在随访过程中可实时记录患者关键病情信息,62%的家庭医师认为能够减少或避免原来病史书写不够及时的情况;c.83%的家庭医师认为通过移动app可以方便随时查询患者健康档案、慢性疾病等病史情况,方便在随访过程中全面了解患者病情;d.75%的家庭医师团队负责人认为通过临床信息的移动化,对过程流程的简化起到辅助作用。e.由于随访过程的不确定性、时间紧迫性,80%的家庭医师认为如果能够在移动app端引入包括让患者主动维护病症信息、可供家庭医师查阅的文档知识库等内容将增加医师对移动app的使用黏性。②平台建立:基于物联网开发技术,实现平台内医疗资源无需改变自身系统及存储情况下,通过AID移动云服务技术的应用,实现平台内医疗资源信息交换、资源共享、服务重组、数据统计以及移动展现的功能,基于健康档案的区域卫生信息平台,为签约居民建立健康档案,实行动态的慢性病健康管理服务,秉承以“居民信息为中心”的设计思想和理念,对家庭医师传统的随访工作模式进行了改造和变革,优化医护流程,从而提高诊疗效率。

2结果

2.1建立基于移动医疗技术、数据共享的移动健康管理服务模式的结构与功能系统。见图1。①移动健康技术方案:由于社区慢性疾病诊疗的特殊性,家庭医师一般情况需开展社区登门诊疗和进行随访工作,所以如何保证数据在系统之间传递、交互的安全有效,以及在随访过程中随时查阅患者病程信息以及随时记录诊疗信息,是本次系统技术方案建设考虑的关键点之一,通过系统自带的离线数据安全存储机制技术以及MDM远程管理工具的应用,可保证数据的安全性,有效电子数据的离线共享特质,提高了家庭医师在上门服务的决策响应能力、沟通机制和工作效率。基于这两项数据传输与存储技术的基础上,就可构建具体的技术实现流程。见图2。②系统功能模块:a.根据已签约的社区居民不同病症情况进行分类管理:有社区居民健康档案管理、慢性疾病高血压管理、慢性疾病糖尿病管理、特殊人群管理、老年人眼保健管理、家庭病床管理、家庭健康管理等类别;b.社区签约居民首页管理:家庭医师可维护已完成签约的社区居民首页信息,包括社区居民居住地址、姓名、性别、年龄、身份证件号、电话号码、建档及随访情况以及已签约的其他家庭成员信息;c.医师资源日历管理:包括基于日历的随访计划、个人日历管理、通知与预警提醒、备忘录登记等管理;d.家庭病床管理模块:主要包括家床首页、建床录、病程录、撤床小结、长期医嘱、临时医嘱、处方查询、随访记录;e.健康档案管理模块:针对每户家庭的健康档案管理,社区居民通过与家庭医师签约的方式建立长期联系关系,家庭医师定期随访社区居民并更新包括家庭主要成员基本情况、家庭环境、家庭内在结构、家庭圈、家庭危机压力事件评分及意义、家庭内外资源评估等信息,并在随访过程中记录基于健康档案数学模型的家庭关怀指数评分及家庭功能状态测量问卷;并可在随访过程中给出评估报告(含家庭成员的健康危险评估结果以及预约下次随访时间),对当前随访发现的主要健康问题及影响因素进行记录,并可通过移动终端给出针对每次随访的合理建立或随访后推送相关诊疗信息给该签约家庭;f.剩余其他模块。

2.2形成基于平板电脑的移动健康管理流程,见图3。

2.3基于i Pad平板的社区居民健康管理模式的全科医师诊疗方式:传统的家庭医师随访过程主要包括:预约出诊≥现场检查≥诊断≥开具处方≥家庭医师回到医院或者工作站后根据记录的纸质单据或者回忆补写病史及诊疗情况。采用基于i Pad平板的移动健康管理系统后的上述流程的如下几个关键流程点将得到优化:①预约出诊:家庭医师通过i Pad查看预先设定的随访计划及随访提醒,便可知道当日的出诊对象以及其基本情况,另外家庭医师还可以通过i Pad直接以电话或短信的方式直接与患者或患者家属沟通;②现场检查:由于系统支持离线功能,家庭医师在随访时可直接通过i Pad设备打开患者的健康档案、慢性病管理卡片以及家床病程录等,家庭医师可以从多维度分析患者的情况;③诊断:由于系统能够根据时间/类别等多个不同维度记录、统计和展示历次诊断记录,可为家庭医师随访过程中诊断提供参考;④开具处方:由于系统移动端有离线药房数据库,支持家庭医师在随访过程中开医嘱、记录病程录等,避免在随访后靠回忆补录导致有遗漏可能或者记录两遍的重复情况,家庭医师在随访现场完成病史病程录及开医嘱,提高工作效率和准确率。

3讨论

基于i Pad建立的移动健康管理系统,对家庭医师现有的社区诊疗服务模式进行一定的优化和改进,结合实际随访场景,通过移动健康系统的嵌入式应用,提高家庭医师随访过程的工作效率和精准度。

3.1数据共享与临床业务系统互联:基于i Pad和移动通信网络的移动健康管理系统能够做到随时随地的信息共享,使得现有医院的HIS之间的临床信息资料可以集中、共享、再利用,改善了以往临床医师需要在不同系统之间来回切换以及采用纸质患者病历所承载信息利用度低的问题。

3.2多个系统接口的对接:在各系统接口互联互通的实现过程中,如何指定接口对接标准以及按照何种方式实现接口对接,将是首要考虑解决的问题;一般情况下,移动信息化接口对接可以考虑如下几种方式:①基于webservice的可扩展医院接口管理平台的设计和实现方式:通过基于Web Service和XML技术实现通用的接口管理平台,采用.NET框架设计简单高效的接口调用方式,以降低医院各信息系统间的复杂接口关系;②基于HL7标准的医疗设备数据接口的设计和实现方式:由双方协商数据传输格式,开发相应对应的数据接口[7]。

3.3应用中遇到的问题及对策:i Pad在随访过程中的应用,提升了家庭医师的工作效率和改善社区诊疗流程,但由于系统在随访过程中处于离线状态,移动端的患者信息为随访前最新一次在线登录的信息,临床数据暂未实现实时共享。因此,下一步将重点考虑通过移动端虚拟转用网络VPN的方式,利用加密技术对传输数据进行加密,在保证数据的私有和安全性的前提下,实现家庭医师在随访过程中数据的实时同步与更新,从而达到信息传递过程中的实时互通互联。

参考文献

[1]屈健宁,陈明,梅浙川,等.基于区域卫生信息平台的社区医疗服务模式[J].中国数字医学,2012,7(7):36-38.

[2]黄艳.社区健康体检管理系统的构建与应用[J].社区医学杂志,2013,11(9):17-19.

[3]史霆.探究医疗信息化建设中医院与社区医疗业务的协作[J].医学信息,2013,26(10):191-192.

[4]杜学礼.上海市实施家庭医生制度研究[D].上海:上海交通大学,2012.

[5]史森中,龚幼龙,顾杏元,等.家庭病床配置的社会医学方法研究.中国卫生经济,2000,19(2):41-42.

[6]龚伶伶,朱国军,陶茵.基于平板电脑的家庭病床信息系统的建立[J].中华全科医师杂志,2012,11(6):450-452.

[7]姚立民,赵辉.基于HL7标准的医疗设备数据接口的研究与实现[J].医疗卫生装备,2005,26(12):41-42.

无线移动诊疗技术 篇2

随着Internet的迅速发展，人们越来越希望能够灵活、快速、低费用、随时随地地接入Internet，无线通信技术由于具备了这些特性，越来越广泛地应用在Internet接入中。而且在IMT-2000中已明确规定，第三代移动通信系统必须支持移动IP分组业务。

一.无线接入的方式及系统

无线通信技术大致可以分为移动电话系统、无线通信系统和卫星通信系统3类。移动电话系统目前主要有AMPS、GSM和IS-95几种。这些系统中，移动经营者分别提出了提供数据业务的方案。

在AMPS系统上开发的CDPD完全使用原有的频谱和设施，除了基站和天线与AMPS系统共用外，网管系统则是独立的，采用专用频率方式或者是跳频方式来传送数据。电路交换式蜂窝数据技术方式也是用于AMPS系统上的，只是它采用的不是CDPD方式的分组交换而是电路交换方式。

GSM系统的提供者利用1.9GHz的PCS网路提供移动数据业务，称为PCS1900。

此外，QUALCOMM公司提出的IS-95CDMA移动电话系统也计划提供数据业务。

1. 卫星通信系统利用卫星提供移动式和固定式无线Internet业务。

2. 无线通信系统是指主要用于ISM(工业、科研、医疗)频段和U-NII(国家信息基础设施未开放的)频段。ISM频段系统主要用于大楼内部和大学校园内的无线通信。U-NII频段的设备一律采用LBT(Listen-Before-Talk)无线通信协定。

二.移动IP技术

对于固定式无线通信接入的解决方案是比较容易的，只要在原有的通信系统的基础上略加改进就可以了，难就难在对于移动的无线用户如何接入Internet网，并且同时满足IMT-2000中提出的两个要求：

一、基于IP的无线话音(Wireless Voice Over IP)传输的时延不能超过CDMA及TDMA中语音帧的间隔20ms;

二、传输过程中，必须提供类似于传统无线通讯中的无缝切换的质量，具有最小的包丢失率。

IETF的网络工作组提出了RFC标准，详细阐述了移动IP的原理、实现以及各种细节问题。随后，又出现了阐述IP内的IP封装的RFC标准、IP内的最小封装的RFC标准、用于PPP IPCP的移动Ipv4配置选项的RFC2290标准。下面就详细介绍一下移动IP的相关技术。

传统IP技术的主机使用固定的IP地址和TCP端口号进行相互通信。在通信期间，它们的IP地址和TCP端口号必须保持不变，否则IP主机间的通信将无法继续。而移动IP主机在通信期间可能需要在网路上题动，它的IP地址也许会经常发生变化。若采用传统方式，IP地址的变化会导致通信终端。为解决这个问题，移动IP技术引用了处理蜂窝移动电话呼叫的原理，使移动节点采用固定不变的IP地址，一次登陆即可实现在任意位置上保持与IP主机的单一链路层连接，使通信持续进行。在介绍移动IP技术之前，先介绍以下几个重要概念：

移动代理(Mobility Agent)：又分为归属代理和外区代理两类。归属代理是归属网上的移动代理，它至少有一个借口在归属网上。其责任是当移动节点移动到外区网时，截收发往该点的数据包，并使用隧道技术将这些数据包转发到移动节点的转交节点。外区代理位于移动节点所在的当前外区网上，它负责解除原始数据包的隧道封装，取出原始数据包，并将其转发到该移动节点。

移动IP地址：移动IP节点拥有两个IP地址。一个是归属地址，是移动节点与归属网连接时使用的地址，不管移动节点移至网络何处，其归属地址保持不变。二是转交地址，就是隧道终点地址，转交地址可能是外区代理转交地址，也可能是驻留本地的转交地址。通常用的是外区代理转交地址。在这种地址模式中，外区代理就是隧道的终点，它接收隧道数据包，解除数据包的隧道封装，然后将原始数据包转发到移动节点。

位置登记(Registration)：移动节点必须将其位置信息向其归属代理进行登记，以便被找到。有两种不同的登记规程。一种是通过外区代理，移动节点向外区代理发送登记请求报文，然后将报文中继到移动节点的归属代理;归属代理处理完登记请求报文后向外区代理发送登记答复报文(接受或拒绝登记请求)，外区代理处理登记答复报文，并将其转发到移动节点。另一种是直接向归属代理进行登记，即移动节点向其归属代理发送登记请求报文，归属代理处理后向移动节点发送登记答复报文。

代理发现(Agent Discovery)：一是被动发现，即移动节点等待本地移动代理周期性的广播代理通告报文;二是主动发现，即移动节点广播一条请求代理的报文。

隧道技术(Tunneling)：当移动节点在外区网上时，归属代理需要将原始数据报转发给已登记的外区代理。这是，归属代理使用IP隧道技术，将原始IP数据包封装在转发的IP数据包中，从而使原始IP数据包原封不动的转发到处于隧道终点的转交地址处。在转交地址处解除隧道，取出原始数据包，并将原始数据包发送到移动节点。当转交地址为主流本地的转交地址时，移动节点本身就是隧道的终点，它自身进行解除隧道，取出原始数据包的工作。RFC2003和RFC2004中分别定义了两种隧道封装技术，见图1。

移动IP协议工作原理大致如下：

1. 移动代理(即外区代理和归属代理)通过代理通告报文广播其存在。移动节点通过代理请求报文，可有选择的向本地移动代理请求代理通告报文。

2. 移动节点收悉这些代理通告后，分辨其在归属网上，还是在某一外区网上，

3. 当移动节点检测到自己位于归属网上时，那么它不需要移动服务就可工作。假如移动节点从登记的其他外区网返回归属网时，通过交换其随带的登记请求和登记答复报文，移动节点需要向其归属代理撤销其外区网登记信息。

4.当移动节点检测到自己已漫游到某一外区网时，它获得该外区网上的一个转交地址。这个转交地址可能通过外区代理的通告获得，也可能通过外部分配机制获得，如DHCP(一个驻留本地的转交地址)。

5.离开归属网的移动节点通过交换其随带的登记请求和登记答复报文，向归属代理登记其新的转交地址，另外它也可能借助于外区代理向归属代理进行登记。

6.发往移动节点归属地址的数据包被其归属代理接收，归属代理利用隧道技术封装该数据包，并将封装后的数据包发送到移动节点的转交地址，由隧道终点(外区代理或移动节点本身)接收，解除封装，并最终传送到移动节点。

在相反方向，使用标准的IP选路机制，移动节点发出的数据包被传送到目的地，无需通过归属代理转发。无论移动节点在归属网内还是在外区网中，IP主机与移动节点之间的所有数据包都是用移动节点的归属地址，转交地址仅用于与移动代理的联系，而不被IP主机所觉察。图2说明了移动节点在外区网上时，移动IP的工作过程。

1.IP主机经过标准的IP选路，发往移动节点的数据包抵达归属网。

2.数据包被归属代理接收，由注册表可知移动节点的关联地址。

3.采用“隧道技术”送到移动节点的转交地址，即外区代理。

4.外区代理解除隧道，取出原始数据包，并将原始数据包转发给移动节点。

5.移动节点发出的数据包通过标准的IP选路规程发送到目的地(本图中外区代理为移动节点的缺省路由器)。

三.不足与改进

由上述移动IP的原理简述可以看出，它的确能较好的解决移动节点在子网间漫游时的通信问题，但在寻径上却存在如下不足。现在我们考虑一个漫游至外地网的用户1，正与用户2进行通信，根据以上寻径方式，用户1的数据必将按照传统IP寻径方法，以某种最佳寻径方式达到用户2;而从用户2发出的数据，由于目的地址是用户1，数据必将先到达用户1的归属代理，在由归属代理传到外地代理，最后才到达用户1。这显然不是最佳路径，特别是当用户1漫游到用户2所在的归属网时，这种寻径方式的传输延迟很大，对实时语音、图像等会造成极大的损害;也增加了网络负担，数据包在网络中运行的时间大大增加。

为了解决这个不足，可以引入一种新的代理----通信代理，它是与移动节点通信的IP节点的路由器。新结构的工作过程如下：三个代理都发送代理通告报文声明自己的存在，不同的是，通信代理针对的是本范围内的所有用户。用户2要发数据给用户1，他并不知道用户1已移动，仍向用户1所在的子网发数据，被本地代理截获，本地代理一方面将该数据包转发到外区代理，一方面分析源地址，向数据包源端反向发送一条消息，该消息包括用户1目前的状态，如它的关联地址等等，用户2收到本地代理发来的消息后，得知用户1已移动，则向通信代理进行登记，告诉其关于用户1的关联地址，请求建立通信代理至外区代理的通道，建立成功后，由于这是通信两点直接建立的，所以路径最佳，然后用户2把发往用户1的数据包发给通信代理，通信代理截获后由“隧道”发往外区代理，再由外区代理发给用户1。示意图如图3。通过这种改进，大大减小了时延，更好的满足了第三代移动通信系统IMT-2000中对于时延的要求。

由于采用了IP隧道封装技术，使得封装后的数据包大于源路由数据包，这样不但增加了路由上的负担，还必然的增加了消息处理时延。为了解决这一问题，就要对数据包的包头进行合理的设计或是对包头进行压缩。此外，还存在一些不足之处：

1. 无线链路带宽低、误码率高。

2. 为了能够使用IP隧道封装技术，事先必须给隧道的出口节点(包括外区代理及移动节点本身)设立解除封装的功能。

3. 移动IP节点的成本要高于有线IP网的节点成本，而目前Internet上的大多数设备和ISP不支持移动IP业务。增设外区代理、归属代理、通信代理都需要更大的资金投入，且技术含量更高。

4. 移动IP的接入对Internet网的安全性提出了更高的要求;反过来，Internet网中的防火墙检验每个数据包的源地址时，当发现数据包的归属地址与外区网的网络地址不一样时，会阻截IP隧道数据包。

在第三代移动通信系统中采用的是Ipv6方案，它提供长达128比特位的地址。作者认为在地址资源极大丰富的情况下，甚至可以不采用代理地址，也就不会发生防火墙阻隔合法的数据包的通过的情况了。这样就减少了通信过程中的复杂度。而Ipv6方案在安全性方面也给予了一定的技术支持，原来的Internet安全机制只建立于应用程序级，如E-mail加密、SNMPv2网络管理安全、接入安全(HTTP、SSL)等，现在IP级的安全也得到了保证。具体由IP的AH(Authentication Header)和ESP(Encapsulating Security Payload)标记来保证分组的鉴权和私密特性。

四.结论

无线互联网的移动IP技术 篇3

文章首先阐述了移动IP的概念，分析了采用移动IP技术的宽带移动通信系统的网络结构，并结合所承担的“863”项目，讨论了无线互联网中的移动性管理问题。

关键词：

移动IP；无线互联网；高速无线接入；移动性管理

ABSTRACT:

TheconceptofmobileIPisgivenfirst,andthenthenetworkarchitectureofbro

adbandmobilecommunicationsystemadoptingmobileIPtechnologiesisanalyz

ed.Attheendofthepaper,themobilitymanagementforthewirelessInternetis

alsodiscussedwithconsiderationtotheNational"863"Project.

KEYWORDS:

MobileIP;WirelessInternet;High-speedwirelessaccess;Mobilitymanageme

nt

在过去的10年中，无线通信和Internet技术的迅猛发展给人们的生活方式和生活质量带来了巨大的变化。越来越多的用户希望在移动的过程中高速接入Internet，获取信息和享受娱乐生活，这两种技术结合在一起已经成为必然的趋势[1,2]。

目前，国际上研究移动IP和无线Internet的公司很多，在Telecom‘99会议上，爱立信展示了Bluetooth无线技术与3G系统相结合的图像会议业务，其分组交换的数据速率在广域网中达到472kbit/s。爱立信计划研发的宽带无线IP接入系统Beewip，能给每个终端用户提供3Mbit/s的容量(3.5GHz频段)。思科和摩托罗拉也共同构建基于Internet的无线网络，这一合作关系将为无线业务提供第一个全IP平台，该平台将把世界范围内不同的无线服务标准统一起来，为通过蜂窝网络传送数据、语音和视频一体化服务提供基于Internet的开放平台。如何在无线移动环境下，保证Internet移动用户的可靠接入，为移动用户提供类似固定用户的业务质量是移动IP和无线通信面临的首要任务。

1移动IP

在IETF给出的移动IP协议(RFC2002)[3]中，定义了3个功能实体：移动节点(MN)、本地代理(HA)和外地代理(FA)。其工作原理可大致描述如下：

(1)移动代理(包括本地代理和外地代理)通过代理广播消息广播它们的存在。MN接收到这些代理广播消息后，就知道它是在本地网还是在外部网。

(2)当MN检测到它是在本地网，如果以前未发生移动，那么和正常节点一样工作；如果它是从外部网回到本地网，MN就首先跟其HA通过交换注册请求和注册应答消息进行注册。

(3)当MN检测到它已经移动到外部网后，它就在外部网中得到一个关照地址(Care-of-Address)，这个关照地址可以从外地代理的广播消息中得到(外地代理关照地址)，也可由某个外部分配机制如DHCP(动态主机配置协议)得到。

(4)在外部网的MN就用它得到的关照地址通过注册请求和注册应答消息的交换向其HA注册，在消息交换的过程中，可能要经过FA。

(5)送给MN的数据分组首先被其HA截获，然后通过隧道送给MN的关照地址，在隧道的终点得到数据分组(该终点可能在FA，也可能是在MN自身)，最终送给MN。

(6)对于MN发出的数据分组，就根据标准IP路由机制送往目的地，不必经过HA。

从上面描述业务的路由来看，实际上送往移动主机的IP分组是效率很低的。因此IETF提出了业务路由的优化方法，即通过一些必要的信令交换，使移动主机与目标主机之间存在直接路由。图1给出这种移动IP的业务路由的优化方式。

在这个系统中，增加了一条信令消息——绑定更新消息(UpdateBindingMessage)。这条消息是在本地代理收到一些发给移动主机的分组后，除了通过IP隧道将分组发到关照地址或FA，同时发送一条绑定更新消息给发送这些分组的主机，消息中包括了移动主机的关照地址。当主机收到这条消息后，建立一条通往关照地址的IP隧道，将原本发给移动主机的IP分组通过这个隧道发到FA，由FA发送到移动主机。这种方法中，除了开始的一些分组外，大部分业务直接送到外地子网中，不需要HA的隧道转发。但是这种方法要求目标主机支持IP隧道和移动IP的协议信令。

2支持移动IP的宽带无线网络

这里以空中接口为WCDMA和cdma2000[4，5]的两种宽带无线通信系统为例，来说明其网络结构，它们都完全支持移动IP，可实现“无缝”接入Internet。

2.1WCDMA系统

图2是WCDMA的网络结构，其中接入网和核心网已经明确分离，其优点是可以用同一个核心网支持各种不同的接入网，比如UTRAN、GSM和Ad-hoc等，其中UTRAN中的RNS是无线网络子系统，包括RNC(无线网络控制器)和NodeB(节点B），后者相当于GSM中的BTS。核心网的结构如图2所示，它是由GPRS＋GSM的核心网发展而来的。在WCDMA的核心网中，将SGSN和GGSN合并为一个节点

IGSN(InternetGPRSSupportNode)，整个核心网都是在IP基础之上。同时，在IGSN的网络接口处提供外地代理的功能，在核心网内包括一个本地代理，这样，IGSN、HLR、HA、FA和其他的一些本地网络路由器就构成了整个核心网。

在移动主机建立分组业务的连接时，由IGSN分配给移动终端一个关照地址，在切换时，移动终端可能移动到另外一个IGSN区域内，这时，移动终端将接收新的IGSN的代理广播，并开始建立一个新的连接和获得一个新的关照地址。在WCDMA中，分组的路由与移动IP的分组路由相同，通过外地代理和本地代理来共同实现。在图2中，核心网与Internet之间的IP过滤实体是用来实现移动IP中路由优化的功能，IGSN支持移动IP的路由优化。实际上，因为移动通信系统内在的移动管理性，对于其网络内部终端的移动，可以通过HLR、VLR和注册等过程来实现管理，关键在于从Internet上发过来的数据，要能够正确地找到对应的移动终端。在WCDMA中，这个功能的实现并不依赖于无线网络本身，而是通过HA和FA进行，其实质是通过IP网络或者说Internet来进行移动性管理。当分组发往移动终端时，HA能将分组正确地发到移动终端的关照地址上去，往往就是移动终端所在区域的IGSN，而IGSN将发起呼叫和建立连接等过程，将分组发到移动终端。可见，对于实现大范围内的漫游和移动性管理，WCDMA系统提供了很好的解决方案。

2.2cdma2000系统

图3是cdma2000的网络结构，其中核心网也与无线相关的部分分离，

PDSN(PacketDataServingNode)通过R-P接口与无线网络相连，在PDSN之上实现FA的功能。与WCDMA系统不同的是，cdma2000对无线资源的管理和呼叫流程的控制是在无线接入网络中完成，而不是通过核心网。当移动终端接入cdma2000的无线网时，在PDSN和移动终端之间建立一条PPP连接，之后PDSN通过这个PPP连接进行代理广播，移动终端通过这个PPP连接进行注册等的信令交换，来实现移动IP的建立。而PDSN与HA之间的通信采用IP基础上的AAA(Authentication,AuthorizationandAccounting)协议。当移动IP的路由建立起来之后，cdma2000系统中业务的路由将按照移动IP的规范进行。

此外，HomeAAA是在本地IP子网中的用户注册信息和计费的服务器，VisitedAAA是记录外地网用户注册信息和计费的服务器，BrokerAAA是在HomeAAA和VisitedAAA之间通过安全的方式传递AAA消息的中继服务器。这些AAA服务器的功能相当于在电路交换网中的HLR、VLR和AUC的作用。

一个PDSN可以通过多个R-P接口，与多个无线接入网进行通信，当移动终端在同一个PDSN范围内切换或是漫游的时候，PDSN将相应切换其R-P接口；当移动终端进行PDSN之间的切换时，首先切换的是物理信道，移动终端通过新的物理信道建立新的PDSN连接，同时PDSN支持移动IP的路由优化。

3移动性管理

当移动IP和无线通信融合在一起，人们希望在任何时间和地点接入Internet，这样对于无线终端移动性的管理就显得非常重要。这是由于终端快速、频繁切换造成的切换时延较大，将导致通信性能下降。图4反映了无线终端的移动性管理层次，它可分为子网级移动和蜂窝级移动两个层次。前者是在子网之间移动，可以用移动IP进行有效的管理；后者是指终端在同一子网内部的小区之间移动，移动IP对于这种方式就显得比较困难，在这里采用了蜂窝IP(CellularIP)的策略。这两者的结合可以解决整个区域内的移动性管理问题。在此以中国科技大学个人通信与扩频通信实验室承担的“863”重大项目——宽带无线IP技术为例[6]，来讨论无线终端的移动性管理问题。

3.1子网级移动性管理

在这种管理方式中，我们提出了一种新的位置管理的算法，基本思想是采用本地代理和外地代理的协作。每一个子网中的代理既是本子网的本地代理，又是其它子网的外地代理，而接口服务器负责管理同一个子网内的若干个蜂窝小区。当无线终端的本地代理发现属于本子网的无线终端已移动到其它子网时，它就多点播送位置查询消息给与它相邻子网的外地代理，由每一个外地代理在它所属子网内也广播位置查询消息；移动的无线终端收到该消息后，发送位置应答消息并通过外地代理转发给它的本地代理，以此来确定该无线终端当前所在的位置。同样，当某个子网的外地代理发现移动到本子网内的一个无线终端发生移动时，它就多点播送位置查询消息给与它相邻子网的代理服务器；每一个收到位置查询消息的外地代理(包括收到位置查询消息的本地代理)在它所属子网内广播位置查询消息；该无线终端收到位置查询消息后，将位置应答消息通过它当前所在子网的外地代理或者其本地代理(表明它已返回自己所属子网)发送给多点播送位置查询消息的外地代理，并由该外地代理转发一个位置变更分组给该无线终端的本地代理(若该无线终端已返回到自己所属子网，则无须转发)，以此来重新确定该无线终端当前所在的位置。当无线终端开机后或者发生移动后，将广播一个注册申请广告消息，若在自己所属子网内，则其本地代理进行注册并回送一个注册应答分组给该终端；若在其它子网内，则外地代理将注册申请消息转发给该无线终端的本地代理，其本地代理注册后发送注册应答给该外地代理，再由此外地代理将注册应答发送给该终端。该算法大大减少了无线子网的广播消息，降低了移动切换的开销，该位置管理算法流程参见图5。

3.2蜂窝级移动性管理

这里引入了蜂窝IP[7，8]的概念，此时移动终端在同一子网内的不同蜂窝之间移动，不需要向本地代理注册，而只需要通知接口服务器和外地代理，这样就减少了信令开销。当主机在接口服务器的管理范围内移动时，无需进行位置更新；一旦穿越子网，则必须进行位置更新，以便能够被网络寻呼到。如果主机移动到新的蜂窝，移动主机可以从NodeB的广播消息中得到网络标识及接口服务器的地址，那么主机就可以向接口服务器发起登记请求，同时也可以向本地代理发送登记消息，以告知关照地址(也可以由外地代理完成)。在移动终端中都设有路由表，分组的传送会在所经过终端的表中产生和更新入口，每个入口与该分组的上游终端之间建立映射关系，这些映射关系链表形成了分组传输的路径。如果主机到达新的NodeB，那么发送路由更新消息并将分组重定向到此基站，路由更新消息将对路由表重新配置。从NodeB到接口服务器的分组路由按照最短路径原则进行，与分组的目的地址无关，分组到网关后，才根据目的地址进行下一跳选择。除了路由表外还有寻呼表，目的是在移动主机处于被访状态时可以节约资源，此时发往移动终端的分组可通过寻呼表进行。当终端处于等待状态时，SGSN先向它发寻呼请求，移动主机接受寻呼后就可转为准备状态，随后SGSN可发送下行数据。

此外，蜂窝IP采用终端控制切换，同时规定了小区重选(CellReselection)，由终端主动决定选用哪个小区。由于分组数据与传统语音存在比较大的差异，所以切换的策略也不相同。语音模式下资源必须是由网络分配的，而分组模式下资源是共享的，切换无需一定由网络决定，这种控制方式有利于缩短切换时间。

4结束语

未来移动通信的发展趋势是Internet和无线通信的结合，这将会为人们提供更多种类的信息、娱乐和商业服务。由于移动IP可以使移动终端随时随地接入Internet，因此在将来的宽带无线通信系统中，都无一例外地支持移动IP技术。尽管二者之间的结合还有很多问题需要作进一步的研究，但这是未来移动通信发展的方向，必将有广阔的发展空间和美好的市场前景。

参考文献

1SarikayaB.PacketModeinWirelessNetwork:OverviewofTransitiontoThirdG

eneration.IEEECommunicationsMagazine,2000,38(9):164—172

2BosL,LeroyS.TowardanALL-IPBasedUMNSSystemArchitecture.IEEENetwork,

2001,15(1):36—45

3PerkinsC.IPMobilitySupport.RFC2002,October1996

4UskelaS.ALL-IPArchitectureforCellularNetworks.3GMobileCommunicatio

nTechnologiesConferences,March2001:180—183

5PatelG,DennettS.The3GPPand3GPP2MovementsTowardsanALL-IPMobileNetwo

rk.IEEEPersonalCommunication,2000,7(4):62—64

6周武,顾渝骢,朱近康.宽带无线IP技术.电信科学,2001,17(5):29—32

7MccannJ,HillerT.AnInternetInfrastructureforCellularCDMANetworkUsin

gMobileIP.IEEEPersonalCommunication,2000,7(4):26—32

8RamjeeR,LaPortaTF,SalgarelliL,etal.IP-BasedAccessNetworkInfrastruc

tureforNext-GenerationWirelessDataNetworks.IEEEPersonalCommunicatio

n,2000,7(4):34—41

(收稿日期：2001-11-27)

作者简介

陆晓文，中国科学技术大学电子工程与信息科学系通信与信息系统专业博士生。研究方向为移动通信、MAC层接入协议。

无线移动诊疗技术 篇4

虽然以上这些研究取得了多项突破，但目前这些消化道内无创诊疗微系统都采用钮扣电池供能，限于电池容量，系统工作时间在8小时以内，远低于人体平均排空时间，检查时间有限。另外，电池含有对人体有害的物质，存在潜在危险，万一泄露就会危及病人。所以，新型的安全可靠的供能方式是这些无创诊疗微系统急需解决的关键问题。

本文报道了一种基于电磁感应原理的无线供能系统，在消化道无创诊疗微系统上集成线圈作为接收线圈，在体外合适部位布置发射线圈，两线圈耦合，形成变压器，从而达到传输能量的目的。但是，由于接收线圈和发射线圈的距离较远，尺寸差别比较大，耦合程度也比较低，最重要的是接收线圈的位置和姿态都是不确定的，在这种情况下如何尽量提高能量传输效率和保证接收能量的稳定性，是无线供能系统要解决的关键问题。

本文将锁相环技术和移相控制芯片引入无线供能系统的发射电路，使之能够实现自动谐振频率跟踪，达到最大发射效率，同时又可以随时调节发射功率。在此基础上，设计了闭环控制的无线供能系统，根据接收电压大小自动调节发射功率，保证接收能量的稳定，解决了消化道无创诊疗微系统的无线供能的问题。

1 闭环控制的无线供能系统概述

系统包括体外控制电路、发射电路、体内接收电路和体内体外的通信电路几个部分，系统框图如图1所示。发射电路为发射线圈提供交流电流，在发射线圈中产生交变磁场，在接收线圈中感生电动势，经接收电路整流、滤波和稳压后，给体内无创诊疗微系统供能，其中发射电路是影响整个系统能量传输效率的关键部分。为保证能量传输最大效率，应尽量使系统工作在谐振状态，也就要求发射电路能够实现频率跟踪;另一方面，当无创诊疗微系统在消化道内运动时，接收线圈的位置姿态也在变化的，接收能量也相应变化，为保证供给体内微机电系统的能量的稳定性，将接收的电压大小通过通信电路发送到体外，据此调节发射功率，因此发射电路还应具有调功功能。控制电路是根据体内接收电压的大小，采取合适的控制算法来调节发射功率，以保证接收电压的稳定，保证体内微系统正常工作，其中合适的控制算法是控制电路的关键。

2 频率跟踪移相PWM发射电路

2.1 逆变器主回路

采用的发射电路主回路是MOSFET全桥串联谐振逆变电路，用控制电路控制两组串联的MOS管交替导通，在发射线圈上产生交流电压，发射线圈匹配一发射电容以得到合适的发射频率。由于发射线圈和发射电容中都不可避免地有等效电阻存在，故负载是一个RLC串联回路。根据RLC回路工作时的幅相频率特性[3]，只有当逆变器的输出频率f等于负载的谐振频率f0时，负载电路呈纯阻性，输入电压信号和负载上的电流信号的相位差ϕ才为零。除此之外，不论电路工作在容性(ff0)状态，ϕ都不为零。

2.2 锁相环的原理

锁相就是相位同步的自动控制，完成两个信号间相位同步的自动控制系统的环路叫做锁相环PLL(phase lock loop)。最典型的锁相环由鉴相器PD(phase detector)、环路滤波器LF(loop filter)和压控振荡器VCO(voltage controlled oscillator)三部分组成，如图2所示。

其中，鉴相器起相位比较作用，其输出反映两个输入信号间的相位差的大小，通过具有低通特性的环路滤波器后，建立起一个平均电压uc，作用于VCO的控制输入端，决定VCO的振荡频率。整个环路根据负反馈的原理构成，鉴相器的输出电压总是朝着减小VCO振荡频率与输入信号频率或相位之差的方向变化，使输入基准信号和VCO输出信号之间的任何频率或相位差逐渐减小直至为零。当这种情况出现时，称VCO的频率锁定于输入信号的频率或简称锁定状态[4]。

对于一个锁相环路来说，环路滤波器参数是需要仔细设计的。最常用的环路滤波器就是如图4中所示，其电阻电容值可按下式计算[6]：

其中ωn为系统固有角频率,ζ是衰减系数。

2.3 频率跟踪移相PWM发射电路

根据RLC串联回路的频率特性及锁相环的原理，我们可以将控制负载的电压信号和负载上的电流信号分别送入锁相环的鉴相器的两个输入端，用二者的相位差去控制逆变器的工作频率。在锁相环路的调节下，电路最终稳定在负载的电流信号和电压信号的相差为零的状态，即谐振状态，实现频率跟踪功能。另外，采用移相控制芯片UC3875来实现移相PWM调功。据此设计出频率跟踪移相PWM发射电路，框图见图3。

3 频率跟踪移相PWM发射电路的实现

3.1 利用锁相环的自动频率跟踪电路

锁相环采用通用型集成锁相环CD4046，其内部结构见图4[5]。由于PDⅠ只是一个异或门，而PDⅡ是边沿控制的鉴相器，它比较输入信号和比较信号的上升沿，允许输入非对称波形，且不要求输入信号的占空比，故本设计采用PDⅡ[5]。

锁相控制电路见图4，反馈电流信号送至CD4046的信号输入端(14脚)，PDⅡ的鉴相器输入端即3脚接驱动逆变器的电压信号。PDⅡ检测二者的相位差，输出经低通滤波器后送至压控振荡器的输入端(9脚)，调节VCO输出的方波频率，以实现两路信号的锁相。

VCO的输出频率范围由外接元件R1、R2和C1决定，具体关系可查阅文献[5]。环路滤波器的参数R3、R4和C2可依据式(1)和(2)算出。CD4046的PDⅡ和VCO的增益，参见文献[6]，在此不详述。

3.2 利用UC3875的移相PWM调功电路

3.2.1 UC3875简介

UC3875是一种移相式谐振控制器，可提供4路输出，即O U TA-D，其中O U T B与O U TA反相，O U T D与OUTC反相。OUT C、OUT D分别领先于OUT B、OUTA，之间相差一个移相角，大小取决于误差放大器的输出，通过控制误差放大器可以控制OUT C、OUT D与OUT B、OUTA间相位在0 180°之间变化。每个输出级导通前都有一个死区，而且死区时间可以调整。因此，每对输出级(A/B,C/D)的谐振开关作用时间可以单独控制。FREQSET引脚可以设置振荡器的频率。UC3875还可以通过CLOCKSYNC引脚同步至外部时钟信号。UC3875还具有过流保护、软启动等功能，详见参考文献[7]。

3.2.2 移相PWM调功电路

我们可以将前面频率跟踪电路的输出信号(即4046的第4脚)送至UC3875的同步端即CLOCKSYNC引脚，则就可以得到四路移相的输出信号来驱动全桥逆变电路。移相大小可以通过调节误差放大器的输入来调节。但是由于UC3875的输出信号频率是它的时钟频率的1/2，所以频率跟踪电路的输出应先经过一个倍频电路再送入CLOCKSYNC引脚，据此设计出移相PWM控制电路，见图5。

图中RT和CT用来设定振荡频率，振荡频率应设定为低于外部同步时钟频率。R CD和R AB分别用来设置A-B和C-D间的死区时间，C ramp和R slope用来设置锯齿波的幅值和斜率，R phase是用来调节E/AOUT(COMP)的电位，即调节移相的大小。OUTA-OUTD为四路输出信号，经过驱动电路就可驱动全桥逆变电路，由于OUTA和频率跟踪电路的输出相位相同，故可取OUTA作为逆变电路的电压信号反馈回4046的第3脚，与电流信号锁相。

3.3 锁相环的启动电路

由于电路起动瞬间，电流反馈信号为零，这样就存在起动时不能自动入锁问题，需要设计专门的启动电路保证锁相环路能够正确的实现锁相。

目前应用较多的起动方法主要有三种[8]：一种是首先由外加振荡器产生控制信号，在反馈电流达到一定值后通过电子开关进行转换，完成起动;第二种方法是在压控振荡器输入端加扫描电压，使压控振荡器输出频率在一定范围内扫描，只要负载的固有谐振频率在扫描频率内，则压控振荡器的扫描频率等于负载谐振频率时，就会使负载产生谐振，锁相环进入锁定状态;第三种方法是起动时在压控振荡器输入端加最高控制电压，压控振荡器输出最高频率，锁相环依靠自身的非线性牵引进行牵引捕获(也称自捕获)。

第一种方法需外加振荡器和电子开关，增加了电路的复杂性;第二种扫描电压的方法需要合理设计参数，扫描成功率也不高;第三种自捕获的方法启动成功率很低。本文采用了一种手动启动方法(图4)，增加了一个手动启动开关S和一电位器R5。首先打开开关，手动调节工作频率略低于谐振频率，待反馈电流信号出现就可合上开关使4046入锁，完成频率跟踪。而由于电位器的输出电压低于正常工作时的VCO输入端电压，正常工作时二极管D1截止，启动电路不会对主电路造成影响。

3.4 实验结果

按照上述原理，搭建了一个用于无线能量传输系统的发射电路，实验中采用的发射线圈电感测量值为371 mH，匹配一标称值33 nF的电容，则理论上计算的谐振频率约为45.485 kHz。图6(a)、(b)给出了电路启动完成后的部分波形，稳定后工作频率为45.40 kHz。图6(a)给出了采样的负载电流反馈信号，经过零比较器后的方波(送入4046 PDII的一个输入14脚)以及输到逆变器驱动电路的电压信号(这里取的是UC3875的OUTA端送入4046的第3脚作为PDⅡ的另一个输入);图6(b)是UC3875的四路输出信号。可以看出锁相环能够将负载的电压和电流信号锁相，实现频率跟踪功能。而移相控制芯片UC3875也能够得出四路移相后的信号来驱动全桥逆变器，使电路能够调节发射功率。

为了进一步测试电路的频率跟踪功能，在电路运行中将一铁块近发射线圈，再测得电路的波形见图6(c)。可见由于铁块影响，发射线圈的固有谐振频率发生了变化，而所设计的电路也能够继续跟踪这种变化。

4 接收电路

体内的接收电路主要由整流、滤波、稳压和采样电路组成。本系统中采用的是二极管全桥整流和电容滤波的电路，稳压芯片选择MAX1776，稳压后得到的电压即为体内无创诊疗微系统的工作电压。为了保证接收的电压的稳定性，本系统将滤波后的电压采样，经AD转换后通过通信电路发送至体外，据此发射控制电路调节发射功率。

5 控制算法

频率跟踪移相PWM发射电路可以用一个输入电压的大小来调节发射功率。当接收端的电压反馈回发射电路时，采用何种控制算法来调节发射功率会影响调节的速度和精度。本系统中采用了PID控制算法，公式为，式中三个参数KP、KI和KD影响着调节的精度和速度。实验中取接收电压设定值为6V，比较了三个参数为不同值时调节速度和精度的情况，结果见图7所示。

从图7中可以看出，KP、KI和KD三个参数对接收电压调节曲线的影响，对比上述结果，最终采取KP=0.8、KI=0、KD=0作为系统的参数。在这组参数的情况下，系统经过10次调节后就能够使接收电压从9V稳定到6V±0.05V，如设定系统的采样时间为100毫秒，则调节时间为1秒。

6 结论

本文设计的无线供能系统中，发射电路确实能够完成自动跟踪谐振频率和移相PWM的功能，整个闭环系统能够根据接收电压的大小自动调节发射电路的发射功率，保证了无线能量传输系统中发射电路的最高工作效率以及接收能量的稳定性。系统的工作频率等参数可以根据实际不同来设定，PID控制算法中的参数也可以根据实际系统的要求设定，如在要求调节速度更快而不考虑超调的场合下，可以增大比例系数KP等，也使得整个系统更加具有适应性。

参考文献

[1]王坤东,颜国正,张涛.创诊疗微机器人结肠镜系统的研制[J].北京生物医学工程,2006,25(5):498-502

[2]Nishimura T.H.,Eguchi T.,Kubota A.,etc.An improved transmission energy transformer for a non invasive rechargeable battery to artificial organs[J].Electronics,Circuits and Systems,2001,3(8):12091214

[3]饶益花,赵立宏.应加热电源逆变器锁相环控制电路的研究[J].工业加热,2004,33(6):42-45

[4]王照峰,王仕成,苏德伦.相环电路的基本概念及应用研究[J].电气应用,2005,24(8):46-48.

[5]FAIRCHILD Semiconductor.CD4046BC Micropower Phase-Locked Loop.DATASHEET,2002

[6]Texas Instruments Incorporated.CMOS Phase-Locked-Loop Applications Using the CD54/74HC/HCT4046A and CD54/74HC/HCT7046A.Application Report SCHA003B,September2002

[7]Texas Instruments Incorporated.UC3875Phase Shift Resonant Controller.DATASHEET,1999

无线移动诊疗技术 篇5

1移动支付在无线应用中的操作技术

在无线互联网技术不断发展的今天，关于大量的Internet有关的信息以及各种相关的业务接踵而来，这已经成为了被越来越多的人所关注从而将此类方法引入到了手机相关的移动终端之中。而此类的用户只需要打开WAP的手机，可以在何时何地都能够随心所欲地在互联网上即时的获取信息的相关的资源，从而能够体验无线上网的乐趣。

通过WAP所提供的相关服务内容，它包括一系列的新闻报道、天气，游戏、图片以及手机铃声的下载的业务，不仅如此，还可以收发e-mail来进行操作，通过在线的微支付进行付费的操作，这一开放的全球无线应用框架和网络协议标准正是出自于WAP的应用手法的操作，我们可以通过以智能信息传送的方式转入手机等无线终端设备中去，形成了Internet和高级的数据业务的相结合，通过各种的.无线网络当中能够将WAP的使用，使用起来运行自如，通过GSM，GPRS，CDMA一系列的手法融合操作起来更加的得心应手。

1.1关于WAP协议

所谓的WAP指的是英文“wirelessApplicationProtoco”，就是“无线应用协议”的意思。无线应用协议的应用是根据在WWW的客户/服务器结构中操作的，客户双方通过在浏览器上，用Internet中的服务器以标准格式发出请求显示的web页面所出现的内容内容；通过此类的模型就对无线移动的环境的特点对内容以及格式上的不同，通信协议方面进行了相应的改善做出了一些扩展；在此类模型上看，我们可以将目前现有的大量应用开发工具进行精益求精。在Internet上的对WEB等结构开发就是WAP的最终目标，通过内容上的提供商和移动设备之间的通信来看，相对而言在单独的使用条件下看，来的更加有效大大节省了时间。所以说WAP在它的应用结构上来看与Internet结构十分类似。

1.2无线传输层安全WTLS

在功能WAP安全上包括了无线传输层安全（WTLS）以及可以使用无线标记脚本语言.WMLScript作为可以访问的应用级别的安全。WTLS层位于WTP层之下，它的主要作用就是在传输的过程中可以保持稳定，而它作为WAP协议栈的一个层次需要向上层提供相应的安全服务的接口。相对而言，这份WTLS与TLS-SSL是看上去无任何差别，但是在某些方面的细节上有了稍稍改动。虽然对于这些改动并没有多大的影响，但是手持设备运算与存储的局限出自这两方面的考虑从而将其进行了简单化。1.3WAP身份识别模块WIMWIM（WAPIdentityModule，WAP身份识别模块）规范首次在WAP1.2规范中体现出来，它主要是以需要将安全功能从手持设备中单独例出来，再放到防篡改的永久性设备里面去。

这些所谓的加解密算法、移动用户证书、客户端用于签名的永久性私钥等一系列的敏感信息，可以将他们放入WIM的卡当中。这种防篡改设备在现实中就是一种智能卡，可以与现有的SIM卡相互的结合，也可以单独使用。WIM卡有属于自己的处理器和存储器，可以将它们进行加解密技术字签名的运算，将用户证书以及密钥等一系列信息保存下来。可以通过WIM卡，把建立起来的WTLS安全连接转移到里面去，都是通过WIM来进行控制操作。还可以将WIM卡的存储用户证书和密钥结合起来，这样，无线会话的安全性就完全从移动设备分离出来，可以在不同的移动设备中得到相关应用。与此同时还可以将WIM卡与SIM卡相互结合起来使用，可以利用SIM卡中的PIN密码机制，从而确保其安全的保证。

2结语

无线移动诊疗技术 篇6

2010年卫生部启动了“优质护理服务示范工程”活动,该创优工作的核心是要把护士还给病人,把时间还给护士,使护士从繁重的非护理工作中解脱出来。作为“卫生部优质护理示范工程”国家级重点联系医院之一,我院护理部与信息管理中心协调合作,在优质护理服务示范病区使用床旁移动护理信息系统,将护士工作站前移到病人身边,真正将护士还给病人,让护士为病人提供温暖入心、体贴入微的护理服务。

2. 传统信息系统的局限性及其不足

2.1 有线网络制约护理工作效率

目前医院信息系统主要架构在传统有线网络之上,护士需要先在护士工作站上查看并记忆先前录入的各种生命体征数据,护理时再凭记忆观察患者情况,把各种所需信息抄录在纸上,回到工作站后再录入信息系统。这种方式不仅增加了工作量,也不可避免地降低了工作效率和质量。

2.2 无法监控护理质量

传统的信息系统在护士站的应用仅仅局限于医嘱的查询、执行、确认等操作,而没有关于每一条医嘱实际执行状况的记录,即:缺少每一条执行项目的实际执行人和实际执行时间。系统没有相应的真实数据,无法正确反映护理任务的执行情况,也就无法对护理质量实施监控,有效规范医疗护理行为,一定程度上存在医疗安全隐患。

2.3 无法保障护理安全

“三查七对”是护士执行医嘱的重要环节,以往对病人身份的查对主要依靠床号或姓名,对治疗内容的确认依据是治疗单、输液单等。这样不仅存在病人身份识别出错的危险,而且也无法识别治疗单抄错等情况。特别是针对睡眠、昏迷、有精神障碍或者新生儿等患者,这种简单查对存在较高医疗安全隐患。

2.4 难以实施全面细致准确的绩效考评

在传统的护理管理模式中,要对病区每一位护士都做了哪些护理操作,诸如静脉输液、肌肉注射、导尿、置胃管等,进行统计汇总几乎是不可能的事情。因此要实施全面、细致、准确的绩效考评就困难重重,阻碍了通过调动护士工作积极性、责任心来持续改进病区护理质量的进程。

3. 无线移动技术应用于床边护理的实施方案

3.1 无线网络架构

无线床边护理应用效果依赖于其无线网络的性能与稳定性,在现有局域网LAN之上采用成熟的802.11g网络协议进行无线网络搭建,整个无线网络系统主要包含三个部分:WLAN室内信号分布系统(WIDS)、无线网络控制器(WNC)和无线网络管理系统(WNMS),如图1所示。

每路WIDS系统负责覆盖一个物理或逻辑病区,采用的天线、耦合器、功分器、馈线等无源设备均安装在走廊天花板上,WIDS基站作为有源设备安装在弱电间墙上,网络线连接基站和各楼层交换机,既保证了设备的安全,同时也为后期的维护提供便利。该系统的建设对医院现有网络没有做太多改动,却具备了信号覆盖均匀、带宽稳定、信道干扰少、高可靠性、可扩展性强等优点,将网络信息点延伸到了住院病房内和病人床边,以及时刻移动着的医护人员身边。

3.2 系统软件结构与功能

系统采用Web Service技术提供信息服务,前后台系统之间的通讯采用SOAP协议,并利用中间件技术以屏蔽各业务系统的硬件平台的差异性、操作系统与网络协议以及各个系统接口的异构性,将医院各种信息管理系统和移动数据终端(EDA)连接,实现了移动护理信息系统中重要的数据交换平台,大大提高了各组成部分建设的灵活性,便于已有系统和以后可能建设的系统的集成与扩展,同时满足不同用户的系统需求。

使医护人员能在病床边实时录入、查询、修改病人的基本信息、医嘱信息和生命体征信息等,以及快速检索病人的护理、营养、检查、化验等临床检查报告信息。通过将二维条码标识技术应用于病人腕带、药品标签、生化标签和标本标签等,采用MC55作为手持终端设备扫描腕带等标签信息,实现快速准确地完成出入院、临床治疗、检查、手术、急救等不同情况下的病人、药品和标本等识别。

PC客户端上的桌面护士站则围绕着护理人员的日常工作展开,此类业务例如批量处理变更医嘱、查看批量执行结果、以及对病人的各项评估评分、打印操作等。可以让护理人员在更大的屏幕上一次性收集更多的信息,另外鼠标、键盘、打印机等外设资源让护理工作人员操作起来更为方便。

4. 移动护理信息系统的应用效果

它改变了原有医嘱系统的工作模式,最大限度地拉近了护士与病人的距离。从护理学的角度说,移动护理系统的实施真正实现了对医嘱实际执行的全过程跟踪,闭合了医嘱的生命周期,具有原有的H IS系统无法替代的优势,主要包括:

4.1 优化工作流程,减轻医护工作人员的工作强度,提高工作效率

因移动护士工作站与HIS资源共享,信息一经录入,多终端读取,简化护理记录程序,减少护士重复劳动,优化工作流程,使护士有更多时间护理患者,提高了患者的满意度。系统还能对护士的工作做出各种提示,尽可能减少护士因繁忙而可能出现的疏漏,同时记录的准确性和及时性得到了增强,提高了护理质量和工作效率。

4.2 建立标识系统,减少护理差错

目前护理工作中患者的查对有许多不确定性,如同姓名、换床、患者意识障碍等,加上护士查对工作量大,人为出错的几率较大。基于患者标识系统的条码或射频识别技术,护士在床旁为患者进行操作时,用EDA对患者进行确认,极大地提高了患者身份识别的准确性,为临床管理路径提供了辅助手段,确保了治疗过程中患者、时间、诊疗行为的准确性。快捷、方便、有效的医嘱查询,也能最大限度地防止医嘱漏执行。

4.3 规范文书书写

移动护士工作站的使用实现了医嘱全程跟踪,满足了卫生部和中医药管理局《病历书写基本规范(试行)》长期医嘱执行后应签署执行时间和执行人姓名的要求。另外,使用EDA后,护士还可以在床边采用结构化模板确认的方式方便地进行录入,从而快速生成各种原先需要手工录入的护理单据,也避免了反复转抄带来的差错,最后随着电子病历归档,护理工作真正实现了“无纸化”办公。

4.4 加强质量控制,杜绝护理差错

移动护士工作站使护理质控深入到医疗护理过程的每个环节,实现了实时环节控制,使终末式管理变为环节控制。即时的信息存取,降低了错误率。护士长能够很方便地随时掌握全科的护理工作动态,加大了对工作过程的监控及管理,及时发现医疗护理过程中各环节的问题,可及时采取相应的措施,将事后管理变成事前管理,增加了护理管理的深度。

4.5 规范护理行为

使医嘱和护理任务的执行更为规范合理,完整地闭合医嘱的生命周期。一方面护士可以在病人床边得到每一条医嘱的详细内容,另一方面,医嘱项目在具体执行时将得到电子化确认,同时记录医嘱的执行人和实际执行时间等重要执行信息,并且用药途径,对病情观察的时间、观察数据等即时进行录入,不但规范了护士的行为,同时为护理工作提供了可靠的数据资料,避免了在医嘱执行过程中责任区分不清。

4.6 提高病床周转率,提升医院效益

引入标准化和过程化的护理模板功能,减少护理环节的差错,帮助缩短病人康复周期,提升医院的病床周转率;同时标准化的护理模板功能对于缩短新进护士的护理业务学习和熟悉周期也非常有效;进而提升医院效益。

4.7 促进管理创新,树立护理品牌

移动护士工作站的应用,使护理管理更加严谨规范,由定性管理向定量管理转变、由经验管理向科学管理转变,以数据资料为依据,实行对个人、科室、全院护理工作绩效考评、合理调配人力资源,促进了医院护理管理科学化、正规化的进程。实施移动化的医院,降低了人力资源投入和耗材成本,同时提高了工作效率和医院的管理水平,树立了“精美护理品牌”意识,增加了医院的竞争力。

无线移动数字技术的应用和移动护理信息系统的建成促进了护理质量持续改进,为护理管理者科学决策提供依据,使病人得到了更优质的护理服务,也为建设数字化医院打下了坚实的基础。

摘要：配合“优质护理服务示范工程”活动的开展,以无线移动数字技术为基础,通过移动护理信息系统的应用以及移动数据终端EDA(Enterprise Digital Assistant)的使用,使护士工作站前移到病房,护理工作及管理形成按标准流程办事,提高临床护理质量及工作效率。

关键词：优质护理服务,无线数字移动技术,流程控制

参考文献

[1]弓俊梅,梁麦苗,韩强等.流程管理在质量控制中的应用[J].护理研究,2008,22(11B):2981-2982.

[2]车淑红,刘和.临床护理信息网络化管理的应用体会[J].吉林医学,2009,(18):2191.

[3]王虹,吴飞,张曙熹.基于RFID的无线护理信息系统设计和实现[J].北京生物医学工程,2007,26(3):305-307.

[4]栾艳,吴北江.无线局域网在医疗系统中的应用[J].解放军护理杂志,2007(6):82-83.

无线移动诊疗技术 篇7

1 Ad Hoc无线移动网络概述

Ad Hoc无线移动网络, 确切的说是由一组具有无线收发功能的装置或者移动节点组成, 旨在实现多跳数据传输的临时性自治系统。与常规无线移动通信相比, 整个Ad Hoc网络不需要固定的基础设施, 更不需要固定的路由设备, 网络中所有节点均可移动, 整个网络的拓扑结构也是随着节点的移动不断变化, 各节点间可以以任何方式动态的保持联系。这种情况下, 每个节点都起到终端和路由的双重功能, 不仅要完成节点本身的数据发送、接收, 还要完成维护到其他节点之间的路由功能;节点路由功能的正常发挥是Ad Hoc网络节点之间数据传输的关键。

2 Ad Hoc无线路移动网络特点

Ad Hoc无线移动网络不能直接利用传统有线网络或者基于有线骨干网的无线路由AP协议来实现, 是由其独特的特点决定的。

2.1 动态拓扑结构

Ad Hoc无线移动网络中, 网络拓扑结构由于节点的移动位置可能随时发生变化, 并且变化的方式、速度等也是难以预测的。

2.2 有限传输带宽

Ad Hoc无线移动网络通信手段主要基于无线传输技术, 相对于有线信道而言, 无线通信信道的带宽更低, 传输速度有限。

2.3 移动终端局限性

Ad Hoc无线移动网络用户终端, 如:笔记本终端、智能手持终端、车载计算机终端等, 有明显的灵巧、便携特点, 但作为“路由”来工作的要求相对高了一些, 为保证所有终端都能发挥路由作用, 就要求路由协议设计要科学、高效。

2.4 分布式控制

Ad Hoc无线移动网络, 与常规无线移动通信不同, 它不存在“中心控制点”, 所有终端地位平等, 主要采用分布式控制方式控制与管理路由;该结构网络的鲁棒性、抗毁性相对要低一些。

2.5 多跳式通信

一般情况下, 传统无线收发装置的信号传输范围较小, Ad Hoc无线移动网络则支持更大范围的信号传输, 源于其支持多跳式通信;但多跳式通信也给Ad Hoc无线移动网络带来了终端隐藏、终端暴露和终端使用公平性问题。

2.6 安全性

Ad Hoc无线移动网络也属于所谓无线网络的一样, 同样采用无线信道、有限电源和分布式控制方式, 这就导致Ad Hoc无线移动网络同样容易受到安全性威胁, 如被窃听、欺骗和拒绝服务攻击等。

3 Ad Hoc无线移动网络路由协议比较分析

上述内容从不同角度讨论了Ad Hoc无线移动网络的特点, 也阐述了Ad Hoc无线移动网络通信的关键在于路由协议的设计与使用。这就需要我们进一步明析采用的无线移动路由技术及相关问题。目前, 提出与使用的Ad Hoc无线移动网络路由协议有两种划分依据, 第一种, 基于算法划分, 有Pro-active算法和On-demand算法两类;第二种, 基于结构划分, 分为平面结构和层次结构。

3.1 依据算法划分

(1) Pro-active算法。Pro-active算法的有线LAN或WAN路由协议, 它是把移动节点作为路由器使用, 通过周期性的路由信息广播实现路由更新;一般情况下网络开销都比较大, 如:OLSR、DSDV。

(2) On-demand算法。On-demand算法路由协议, 是依据具体的路由请求, 当有需求发生时进行路由发现, 相对来说通信控制开销较小, 如DSR、AODV、TORA。

3.2 依据结构划分

无线路由协议依据结构来划分, 有平面结构、层次结构两种。平面结构的无线路由协议较简单;层次结构的无线路由协议则较复杂, 它是将网络拓扑结构中的节点分成多个层次, 每层建立一个或多个组群, 每个组群中有一个群首。网络中所有结点归属于某个组群、层次, 为实现层次间正常的路由通信, 每层组群群首加入到上一层。

4 Ad Hoc无线移动网络路由协议未来发展

Ad Hoc无线移动网络可以作为独立网络运行, 也可以作为已有固定设施网络的一种补充;由于其自身的便捷性, 表现出了巨大的发展前景。Ad Hoc无线移动网络小组长期致力于无线路由算法研究与标准制定工作, 工作艰巨、任务重大;其中首先要制定出Ad Hoc无线移动网络路由协议的评价标准, 其次要对每个路由协议模拟或者实验平台式的分析与测试, 旨在找出最佳、最优的符合Ad Hoc网络特点的路由协议。从上述关于Ad Hoc无线移动网络特点和路由协议分类的研究与阐述等, 我们可以看出Ad Hoc无线移动网络要适应不同的网络环境, 而不同类型的路由协议也有其自身的优缺点, 那种期望有一种路由协议来解决所有Ad Hoc无线移动网络路由问题是不现实的, 针对不同环境、不同需求来研究、设计、完善路由协议才是最正确的做法。

参考文献

[1]刘晶等.Ad Hoc网络安全路由协议形式化分析模型[J].解放军理工大学学报 (自然科学版) , 2008 (03) .

无线移动诊疗技术 篇8

教育部于2012年3月发布的《教育信息化十年发展规划(2011-2020)》中指出,我国教育信息化建设正从“起步、应用”阶段向“融合、创新”阶段迈进,教育信息化之路正在蓬勃发展且潜力巨大[1]。智慧教育成为信息化教育应用的一个新范式,智慧课堂作为一种典型的智能学习环境,成为各学校课堂环境建设的目标。新加坡国立教育学院设立BackPack.Net中心,积极打造“未来教室”,为学生配置电子书包,传递“处处是学习场所,不受时间、空间限制”的理念;戴尔“互联课堂”、华东师范大学“未来课堂”也在教室环境中引入学习终端(笔记本电脑或平板电脑,如iPad等)。智慧课堂可以看作是集物联网和教育云等新技术于一体的未来课堂的一种形式,是一种由“课堂教学支撑系统”整合了电脑终端、互动电子白板、实物展台、即时反馈系统、智能终端等软、硬件的教与学环境。在泛在网络环境支持下,智慧教室由数字内容资源、各类学科工具、 教学管理与评价云服务以及多屏显示等装备构成,具有智能化、开发性、混合型、交互性和生态性等特征,可以满足或促进人与技术、资源、环境之间的良好互动。未来教室的发展趋势是智慧课堂,包括电子课本、电子课桌、电子书包、电子白板……在资源方面,由模拟媒体到数字媒体,再到网络媒体,资源最终都集中在教育云上,内容达到极大丰富,从而满足个性化的学习[2]。智慧教室中,多媒体互动数字教材是课堂的灵魂角色,而无线网络环境是课堂的基础建设。因此,研究课堂移动终端互连技术具有一定的理论价值和现实意义。

2现有智慧课堂移动终端互连方式及存在的问题

与通用型终端设备相比,智慧课堂内的学习终端在网络互连方面存在特殊要求。本文通过实地调研某小学智慧课堂无线网络场景,如图1所示,智慧教室内师生均配备有学习终端,课堂内配备具有展示和交互功能的电子白板,所有数据信息的交互都通过无线路由器实现。得出当前使用无线AP(Access Point)构建的WLAN在智慧教学场景应用中存在以下问题:

(1)密集性用户接入受限。教师发出指令要求学生打开学习终端,全班50个学生约2秒内同时开启学习终端连接课堂无线AP时,出现10多台学习终端网络连接受限的情况。而且出现这种情况后,往往只能通过重启学习终端的方式重新连接网络,说明当前的基础网络无法处理一个自然班容量的学生终端并发接入。

(2)聚集性、并发性数据传输受阻。在教学资源集中分发或上传过程中(如分发试卷或同时上传作业),偶尔出现文本试卷漏发和作业上交不齐的情况。而多媒体教学资源分发过程中甚至出现大部分学习终端停止下载或播放,说明现行的基础网络不能满足聚集性、并发性数据传输的教学应用需求。

(3)基础网络架构繁杂。为满足大量学生终端的高速稳定接入,部分教室甚至在一个教室内同时部署2~3台AP。这种繁杂的基础网络架构增大了校内多AP重叠部署和信道重叠干扰的几率,增加了布线施工成本和周期, 严重影响用户接入感知,甚至导致在校内大规模开展智慧课堂教学完全不可行。

上述调研结果说明,固定的容纳50~60个学生数量的课堂教学场景势必导致密集性终端设备的接入和使用问题十分突出。而教学应用场景中的个性化学习、分组互动等应用无法避免大数据并发传输,这些都需要高带宽网络的支持。当前课堂使用的WLAN拥有的狭窄带宽无法承载如此高的应用需求,而构建WLAN的核心设备——— 无线AP(Access Point)更是成为无线传输的瓶颈。

3当前主流研究方案分析

为了解决上述难题,国内外研究人员对无线互连技术进行了大量研究,目前具体有以下几种实施方案:

第一种方案是WLAN增强技术。WLAN技术增强 方法包括:

(1)利用IEEE 802.11ac标准的新 一代超高 速WLAN标准代替 现有的IEEE 802.11n WLAN协议。 IEEE 802.11ac是目前最新的无线局域网标准之一,其目标是利用5.8GHz频段制定Gbit/s以上数据传输速率的超高速WLAN标准,通过更宽 的RF带宽 (提升至160MHz)、更多的MIMO空间流 (spatial streams)(增加到8)、多用户的MIMO,以及更高阶的调制(modulation) (达到256QAM)等技术的提升,将课堂内基础网络 带宽提升一个数 量级。表1中的测试 结果显示,课堂内一 台IEEE 802.11ac协议支持的AP和32个无线终端共同工作时,所有终端都能获得大于2Mbps的数据传输量,可完全满足智慧课堂教学场景的需求。然而,在一个自然班容量的智慧课堂中,要求所有终端都能满足2Mbps通信带宽则需要部署两套802.11ac的AP设备,从而增加了网络架构的复杂性,也限制了智慧课堂在校园范围内的广泛使用。

(2)智能MIMO多天线技术。在多天线系统中引入交叉极化和圆极化等多种极化形式的天线单元能有效提升无线通信系统的整体性能,保障教室内无线信号均衡覆盖无死角,而这将会增加终端设备通信设计的复杂性。

另一类解决方案是密集AP部署。为了保证教室内的覆盖和服务质量,需要布置多个AP,在整个教学楼同时部署的情况下,将使802.11无线局域网中的AP呈现一种高密度分布。这种AP密集的无线网络在具有稳定的网络覆盖区域、高通信速率和低能耗等优势的同时,也带来了不少亟需解决的问题,如强烈的物理干扰、激烈的接入竞争,需要从AP规划、信道分配和功率控制等多方面进行协调研究。

然而,不论是将网络基础协议从802.11n升级为新一代802.11ac协议,还是采用 智能天线 和多AP部署的方 式,都是通过提升网络空口资源的方式来提高网络性能, 这仅是从“量”的层面提升网络性能,而不能解决智慧教室中WLAN星型网络架构的固有缺陷导致的密集用户接入受限和聚集性、并发性数据传输受阻问题。

4AdHoc组网解决方案

为此,本文率先提出将Ad Hoc网络架构应用于终端无线互连上的课堂教学场景,如图2所示。Ad Hoc网络是由一组任意分布且可随机移动的节点以自组织的方式构建的无线通信网络,且不依赖于任何已有的固定和有线网络基础设施。它不仅打破了传统的Wi-Fi星型接入无线基础网络架构,可利用学习终端之间的Ad Hoc功能, 自组织构建成网状架构,以降低无线AP瞬时接入压力, 消除网络传输瓶颈,提升整网的可靠性和稳定性,而且能利用路由协议,根据网络状态灵活选择单播、组播和广播路由方式,支持高性能的本地通信以满足智慧教室应用需求。特别是其组播路由机制能在网络层支持课堂的小组合作学习方式,提高多媒体互动资源的传输效率,降低网络成本,为学习终端的应用推广提供了保障。

虽然我国 《国家中长 期科学与 技术发展 规划纲要 (2006-2020)》[3]为信息技术领域确定了3个前沿技术, Ad Hoc网络技术便是其中之一,部分研究者已开始对Ad Hoc网络技术应用于教学环境进行相关的尝试。但是直至今日,Ad Hoc网络在实际应用中并不普遍,大量研究仍处在仿真和实验阶段(仿真规模在数百至数千节点,实验规模在几十个节点左右)。主要原因在于一方面运营商出于商业目的限制移动自组织网络的应用,另一方面智能手机、PDA、掌上电脑等终端设备的处理能力和有限的无线链路带宽限制了移动自组织网络的应用和网络体系结构的架设。但Ad Hoc网络无需基础通信设施的支持,能在任何时间、地点,随时搭建使用的突出优势,使其在教育、 救灾抢险、工商业以及文化娱乐等领域有着广泛的应用需求,对Ad Hoc网络进行深入研究和应用尝试是移动终端设备的发展趋势。

5结语

本文通过分析课室内智慧终端无线组网存在的固有问题,提出在课室教学场景中的无线终端使用Ad Hoc组网。该方式符合网络技术前沿发展方向,也体现了教育信息化的应用需求。在未来的工作中,将继续研究Ad Hoc组网模式下如何构造高效的单播、组播路由协议,以满足各种课堂教学场景的需求。

参考文献

[1]杨宗凯.教育信息化十年发展展望——未来教室、未来学校、未来教师、未来教育[J].中国教育信息化,2011(9):14-15.

[2]JOHNSON L,ADAMS BECKER S,CUMMINS M,et al.NMC horizon report 2013higher education edition[EB/OL].http://www.nmc.org/pdf/2013-horizon-report-k12-CN.pdf.

对绿色无线移动通信技术的思考 篇9

1基于分布式协同技术的高效节能系统

绿色无线通信是一个跨学科、综合性的研究方向。移动通信的分布式天线系统较传统蜂窝系统能有效地增强频谱效率和功率效率, 比集中式分布系统有更高的容量, 对创建环保型网络来说是一个很有前途的解决方案。

但是传统蜂窝移动通信系统有一个较为明显的缺陷, 即小区边缘问题。该通信系统以信号源为中心, 向外辐射形成六边形, 因此小区边缘的线谱频率和信号强度都比较弱, 下行链路频谱效率随着基站与终端位置距离的增加呈指数下降趋势, 其重要原因就是终端接收功率本身随距离增加的指数下降;上行链路手机需要的发射功率随距离增加线性增加。因此, 要想提高小区边缘信号的强度, 必须要从根本上解决这一传输模式的弊端。

协作分布式天线系统的每个基站都设置了多个信号收发处和基站信号处理系统, 能够有效解决蜂窝移动通信系统中的不足。该系统将天线等间隔的分布在整个小区中, 使得小区边缘与中心的信号强度大体相等, 实现了小区电波的全覆盖。位于小区边缘的用户只要接入基站, 就可以利用天线的实时、动态信号传输, 及时接受、 发送信号, 从而提高了信号传输的效率。

2无线网络与绿色无线通信的对比

2.1无线通信网络存在的问题

早期的无线移动通信网络由于受技术的限制, 采用的是单一制式, 只能实现单一的功能。随着信息技术的革新, 现代意义上的无线通信网络已经能够支持多种类型的信息业务, 并且根据自身发展的需要, 制定了多种体制、彼此独立的无线网络平台, 极大程度上方便了人们获取信息的需要。但是这种网络通信结构本身存在一定的缺陷, 由于采用的是多种异构无线接入技术, 因此导致不同的网络格局之间难以相互沟通, 产生了许多“信息孤岛”。

在这种情况下, 一方面多数网络用户会因无线网络环境的变化和业务需求的更改而无法获得高质量的服务;另一方面, 无线网络运营商的成本投资也会急剧增加, 并且伴随着高风险, 网络管理难度增加, 很容易导致整个无线网络的崩溃。因此, 这种“烟囱”式的异构网络格局成为制约无线网络进一步突破和发展的关键因素。同时, 运营商在线路更换、维修过程中必须投入额外的电力、人力, 加剧了能源浪费, 与当前节能环保、绿色通信的主旋律不相符合, 因此, 必须采用新技术, 重新组织网络架构, 实现有线资源的科学配置, 从根本上解决网络异构性异构融合问题。

2.2无线网络和绿色通信的关系

知无线网络和绿色通信的关系包括两点:一是基于认知无线网络, 网元可通过认知信息流获取重配置因素;二是通过重配置可以统一的规划和改变终端的软件来省掉重复建设。在认知无线电里需要联合资源管理。包括在多域中的无线资源管理, 调度的方式, 以及以资源利用率和能量利用率为目标的全局优化。动态的频谱管理可以在认知无线环境的基础上, 自适应选择信道衰落相对较小的频谱和相应的发射方式进行发射, 使得发送功率最小, 降低干扰, 提高吞吐量。设计高效协议, 降低信令等开销的同时, 也降低了多余的功耗, 达到节能的环保目的。

3 绿色无线移动通信技术的发展趋势

3.1从追求宽带高速到追求节能环保

在现有技术条件下, 尽可能的提高宽带传输速率, 一直是近年来无线通信技术发展所追求的目标, 究其原因, 一方面是无线网络用户的数量激增, 现有的无线网络通信难以满足全部网络用户的需求, 因此必然要通过提高单位时间的信息传输速率来解决这一现实问题;二是无线网络用户增加后, 不同人员的不同需求也随之攀升, 有需求就会有市场, 因此大量的多媒体业务如雨后春笋般涌现, 增加了无线通信的数据流量, 也是宽带追求高速化的重要原因之一。

但是随着时间的推移, 无线通向技术应用过程中的能源开销、 环境保护问题逐渐暴露出来, 成为网络用户不得不面对的现实问题。绿色通信就是在这一背景下提出来的, 可以说, 基于节能环保的绿色无线通信技术是科技信息发展的必然产物, 在新时期的新形势下, 发展绿色无线移动通信, 既是新机遇, 也是新挑战。

对无线移动通信, 其“绿色”的含义就是节约资源, 保护环境。无线移动通信中最重要的资源是频谱资源, 这是其有别于有线通信和其他工业产业的一个主要资源特征。另外, 还有能量资源和站点资源、设备材料资源等。目前在节能减排方面, 我们的努力主要集中在如何减少工业污染, 这是一个近期的、短期可见成效的目标。实际上, 研究无线通信绿色化, 就是要根据无线通信的特征和目标, 有效利用频谱资源、站点资源, 减少功率, 降低排放, 节省能源, 避免电磁污染和信息污染。

3.2无线移动通信绿色化的核心

实现由追求更高、更快的数据传输能力向追求效率的转变, 在有限的频谱资源条件下进行有效的传输;实现由追求技术能力向追求应用能力的转变, 以合理、有效的应用需求为我们追求的目标。在过去几十年中, 我们不遗余力地追求更高的信息传输能力、更高的频谱资源利用率和新的频谱资源, 并且已经取得了很大的进展。对未来无线移动通信, 要努力建立更有效的信息传输体系, 开发更有效的应用频谱的技术, 和更有效的信息应用方法。

结束语

绿色无线移动通信是在现代通信技术基础上发展而来的, 由于绿色移动通信涉及范围广, 因此很难通过简单的技术处理和结构优化完成, 必须结合具体的情况, 从理论、方法、技术以及应用等多方面进行研究, 为绿色无线移动通信技术的普及打下良好基础。我国多数企业都已认识到绿色通信技术在未来一段时间内的发展潜力, 为下一步的技术发展提供了物质和技术保障。

摘要：无线移动通信技术经过几十年的发展, 无论是在技术设备还是应用领域上都取得了明显的进步, 给我们的日常生活和工作带来了极大的便利。在无线移动通信普及的基础上, 节约能源资源、保护绿色环境成为无线通信的未来发展方向。文章首先介绍了基于分布式协同技术的高效节能系统, 随后对无线网络和绿色无线通信进行了比较, 指出了两者之间的相似处和不同的, 最后对绿色无线通信的未来发展趋势进行了总结展望。

关键词：绿色无线通信,分布式协作通信,传输效率

参考文献

[1]牛伟书, 何志英.解析对绿色无线通信技术的研究和思考[J], 城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (7) :131-133.

关于移动无线网络优化技术的探讨 篇10

1 移动无线网络优化的简述

1.1 移动无线网络优化的含义:

移动无线网络优化是移动无线网络稳定运行的重要组成部分, 它涵盖于移动无线网络规划、建设以及建设后的日常工作里, 贯穿于移动无线网络的整个工作进程中。其具体是指:通过相关工作人员对无线网络的定期检查和测量, 采集相应的数据进行分析, 以及通过对用户进行意见调查, 分析用户意见, 从而找出相关的故障以便及时进行解决, 进而优化网络工作状态。

1.2 移动无线网络优化的背景:

首先, 随着网络的繁荣发展, 网络规模不断扩大, 最初传统的网络优化工具已不能满足网络运营商进行优化的生产需求以及管理。就目前来看, 运营商们大多需要的是运营多张网络, 这是传统工具无法满足其需求的, 所以不断优化移动无线网络是时代的必然要求。其次, 尽管一些运营商已经做了一些网络优化, 但是仍然存在问题:即优化所得的数据不能得到集中管理。这对于优化工作及网络管理都会产生不好的影响, 长此以往, 对于网络发展更加不利。所以移动无线网络优化是一个任重而道远的工作。

2 移动无线网络优化的相关内容

2.1 移动无线网络优化的内容:

一般来说, 移动无线网络需要日常优化、短期优化、以及长期优化。日常优化通常是指:定期对网络的设置参数进行录入, 并对保存途径进行检测, 对相关用户的反馈意见进行处理, 以及对基站的性能进行检测, 性能跟踪等。日常优化能够及时排除网络故障, 有利于提高网络运行的速度, 有利于网络运行的稳定;和日常优化相比, 短期优化通常是对问题集中的地方进行相应的分析以及解决, 其一般是对网络数据进行定期或不定期的检查, 在小范围内对网络结构不佳的部分进行改进等;长期优化是一个较为全面的工程, 其涉及了决策部门以及电信业务部门。对于决策部门来说, 长期优化主要为其提供相关工作人员对网络建设、规模、以及收益进行的相应预测, 这有利于决策部门做出策略上的预判。对于电信业务部门来说, 长期优化主要为其提供相应的技术支持, 为其顺利拓展新业务提供指导和帮助。网络长期优化过程复杂且涵盖面大, 要确保优化工作的顺利进行, 每一环节都需注意, 既需要高效率的工作人员, 也需要流畅的工作进程和合理的工作制度。

2.2 移动无线网络优化技术的组成及其探讨

无线网络优化技术主要由以下几部分组成:话务均衡技术、干扰控制技术、覆盖优化技术等。

话务均衡技术主要是指通过对不同地区的基站话务量进行调整及其再分配, 从而能够更加合理的利用资源。我国人口多, 地域广, 通信用户遍布的范围大, 但是由于经济、地理人口等因素, 导致各个基站的话务量不同, 差异比较大, 所以通过统计各地区基站的话务量, 并结合多种因素对其发展趋势进行探讨, 确定最终数据, 从而对其话务量的分配进行再调整, 以便达到资源的合理利用, 避免资源的浪费, 同时也能够提高各个地区的基站工作效率。所以话务均衡技术非常重要, 其实现途径一般是对基站资源的再分配、对双频切换参数的重新调整。

干扰控制技术主要是针对无线网络经常受到的干扰现象。无线网络经常容易受到多种原因的干扰, 一旦被干扰, 无线网络的稳定就会收到很大程度的破坏, 以至于给网络用户带来颇多的麻烦。所以干扰控制技术是必要的, 其主要是通过检测干扰源, 对干扰源的相应数据进行整合分析确定其属于系统内还是系统外, 然后对其进行定位, 研究其成因以便决定其是宽带干扰所致还是窄带干扰所致进而提出解决方案。

覆盖优化技术主要是针对基站覆盖范围所进行的优化技术。据研究表明, 网络运行状况和基站的覆盖范围并不具有严格的相关关系。网络信号覆盖范围太小, 则会产生较大的区域覆盖盲区。而若网络信号覆盖范围太大, 相互接近的信号则又会产生一定的相互干扰。所以覆盖优化技术也是必要的。其主要是通过考察基站周围的地理环境, 再结合基站的高度, 然后通过一定的数学方法确定无线网络覆盖的相应参数, 如发射功率、无限天线的方位角等。注意的是, 同时也要考察各个基站之间的关联, 设置相应切换参数, 以便避免相互干扰, 从而达到最佳覆盖。

2.3 移动无线网络优化技术的相应应用:

到目前为止, 无线网络优化技术的实际应用主要有以下几方面:GSM应用、3G技术的应用、以及优化重选和切换。

2.3.1 GSM应用

GSM网络变动频繁, 周期较短, 其网络优化主要针对大规模建设完成之后所需的小规模的调整改动以及进一步的升级过程。其可以通过采取智能优化技术、资源利用率优化技术等来达到优化目的。

2.3.2 3G技术的应用

和2G相比, 3G网络的速度更快, 因此其参数和指标高于2G网络。所以对3G网络的优化是网络市场提出的必然要求。3G网络优化只要是为了解决室内信号覆盖不均匀以及室内室外无法及时切换的问题。一般来说, 3G店都安装微蜂窝室内覆盖系统, 但由于所处地区基站分布覆盖密度太大, 容易导致信号杂乱, 切换成功率不高。所以3G网络优化是必需的, 其主要通过确定微蜂窝附近的服务小区来达到优化目的, 小区数目不需太多, 两三个即可, 重点在于准确性。

2.3.3 优化重选和切换

优化重选和切换主要是针对城市建筑物以及建筑物内的电梯对信号切换的影响问题而进行的考量。因建筑物及电梯的材质对信号的传播具有一定的限制作用, 所以适当的调整切换和重选参数有利于使信号稳定。

3 总结

移动网络技术的优化是科技不断发展的必然要求, 也是维持网络稳定的根本保障。其优化过程是一个庞大且困难的过程, 需要各方的努力配合。若想快速提高优化水平, 网络工作人员可以加强交流, 进行经验的分享与互补, 也许会有事半功倍的效果。

摘要：本文以无线网络优化技术为核心, 说明了移动无线网络的含义、发展背景, 并对优化的相关内容进行了讲述, 进一步探讨了无线网络技术的优化, 并列举了优化技术的应用, 希望通过本文对无线网络优化技术的介绍, 能够给网络优化技术的发展提供一些帮助。

关键词：移动无线网络,网络优化技术,优化技术的应用

参考文献

[1]蔡圣会, 尚瑞英, 郝玉震等.移动无线网络优化技术浅析[J].科技创新导报, 2012, (25) :40-40.

[2]袁文博.浅谈移动无线网络优化技术[J].数字技术与应用, 2014, (9) :36-36.