醫(yī)院通信系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案

王艷芬，李承安

昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 后勤服務(wù)中心，云南 昆明 650101

我院是一所集醫(yī)療、教學(xué)、科研、預(yù)防、保健為一體的大型綜合性三級(jí)甲等醫(yī)院，現(xiàn)有建筑面積50000 m2，擁有1200張床位，改擴(kuò)建后醫(yī)院總體建筑面積達(dá)238000 m2，是集門診、急診、住院為一體的綜合性大樓，投入使用后床位將達(dá)到2500余張，現(xiàn)有通信設(shè)備已不能滿足醫(yī)院發(fā)展的需求。

1 醫(yī)院通信系統(tǒng)使用現(xiàn)狀

醫(yī)院早期使用磁石式插塞交換設(shè)備，1989年更換為400門HJ-905型縱橫制交換機(jī)，1998年更新為北電OPT-61程控?cái)?shù)字交換機(jī)，系統(tǒng)配置容量為800線（包括中繼線），現(xiàn)實(shí)際使用量為510線（包括450線用戶，60線中繼）。

現(xiàn)有設(shè)備通過50條中繼方式接入中國電信電話網(wǎng)，采用直接撥出轉(zhuǎn)接撥入的方式，即全部來話通過接入中繼號(hào)碼呼入，呼出電話可以直接撥出。設(shè)備現(xiàn)有2個(gè)M2250型號(hào)人工轉(zhuǎn)接話務(wù)臺(tái)，由話務(wù)員轉(zhuǎn)接電話，配置有計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、維護(hù)系統(tǒng)、備用電源系統(tǒng)等[1]。

主設(shè)備中主要有兩個(gè)備份CPU（中央處理單元）機(jī)柜，一個(gè)為主用，一個(gè)為備份用，外圍機(jī)框共4個(gè)，每個(gè)機(jī)柜容量為240線，第四個(gè)機(jī)框卡板有部分空閑，總計(jì)設(shè)備容量約為800線。

2 醫(yī)院通信系統(tǒng)改造的原因

（1）交換設(shè)備損耗件需要更新。交換機(jī)及附屬設(shè)備使用時(shí)間已超過10年，投入運(yùn)行時(shí)間過長，部分設(shè)備的損耗件需要進(jìn)行更換。

（2）交換機(jī)容量需要增加。醫(yī)院新綜合大樓投入使用，規(guī)模擴(kuò)大，需要的分機(jī)數(shù)量有較大的增長，現(xiàn)有交換機(jī)設(shè)備容量已不能滿足使用需求，需擴(kuò)展到1500線容量（用戶線1300線，中繼線200線）。

（3）隨著新技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)院管理要求的提升，交換機(jī)部分功能需要升級(jí)，并需把現(xiàn)有電纜模擬接入方式更新為光纜數(shù)字接入方式。

（4）需提供一組自動(dòng)接入的號(hào)碼，供醫(yī)院內(nèi)部人員撥打，現(xiàn)有話務(wù)員主要為就診病人和外來人員服務(wù)，通過話務(wù)量的合理分配，可以減輕分機(jī)數(shù)量增加及接入中繼線增加給話務(wù)員帶來的壓力，提高話務(wù)員的服務(wù)質(zhì)量。

（5）增加通信的增值業(yè)務(wù)。為配合醫(yī)院的新業(yè)務(wù)開展，可通過增加語音留言系統(tǒng)，開設(shè)電話預(yù)約掛號(hào)工作；增加對(duì)IP數(shù)據(jù)的接入，可配合醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)客戶網(wǎng)上直接和話務(wù)員或者科室人員進(jìn)行溝通，提供咨詢、預(yù)約服務(wù)。

3 系統(tǒng)要求和功能

我院技術(shù)人員和北電網(wǎng)絡(luò)公司技術(shù)人員進(jìn)行初步方案認(rèn)證后，把方案提交醫(yī)院專家小組研究討論，專家組要求此改造方案既能滿足現(xiàn)有通信功能和將來信息化建設(shè)的需求，又能較好地利用醫(yī)院原有設(shè)備、節(jié)約購置費(fèi)用，具體要求如下：

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求：① 系統(tǒng)容量大，具備良好的可擴(kuò)展性。② 新建系統(tǒng)能保護(hù)現(xiàn)有設(shè)備投資，支持多種終端的接入，如模擬終端、數(shù)字終端、IP終端和電腦終端等。③系統(tǒng)在支持基本語音業(yè)務(wù)的同時(shí)，可以提供多種綜合業(yè)務(wù)，如電話會(huì)議、語音留言、多媒體應(yīng)用等。④ 能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的集中管理和計(jì)費(fèi)。⑤ 支持靈活的組網(wǎng)方式。⑥ 支持目前常用中繼，包括7號(hào)信令、PRI（基群速率接口）中繼、SIP（會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議）中繼等[2]。

（2）系統(tǒng)功能：統(tǒng)一編號(hào)、來電顯示功能、統(tǒng)一消息系統(tǒng)、語音信箱、移動(dòng)辦公、遠(yuǎn)程辦公、電話會(huì)議、縮位編號(hào)、三方通話、轉(zhuǎn)移呼叫、遇忙回叫、免打擾服務(wù)、鬧鐘服務(wù)、強(qiáng)拆、強(qiáng)插、呼叫代答等業(yè)務(wù)功能。

靈活的中繼組網(wǎng)方式，可在數(shù)字網(wǎng)、模擬網(wǎng)、數(shù)?；旌暇W(wǎng)中使用，具有各種數(shù)字與模擬接口，支持?jǐn)?shù)字中繼接口，支持7號(hào)信令、ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）等各種信令協(xié)議。

系統(tǒng)支持SIP、MGCP（媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議）等協(xié)議。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性

（1）高可靠性：在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，中心節(jié)點(diǎn)交換機(jī)關(guān)鍵部分采用冗余備份,保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，各分支節(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立的中央控制器，保證中心節(jié)點(diǎn)的交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響其他分支節(jié)點(diǎn)交換機(jī)正常工作。所涉及的服務(wù)器應(yīng)采用高可靠性結(jié)構(gòu)、容錯(cuò)結(jié)構(gòu)或其他可靠性技術(shù)；通信系統(tǒng)軟件自身能夠提供99.999%的高可用性，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，保證電話業(yè)務(wù)正常運(yùn)營，能夠無縫進(jìn)行故障切換和恢復(fù)，不會(huì)因?yàn)閱吸c(diǎn)故障而影響到語音的呼叫建立和連接。

（2）安全性：系統(tǒng)平臺(tái)必須支持應(yīng)用層面及網(wǎng)絡(luò)層面的安全設(shè)置，確保滿足整個(gè)系統(tǒng)的安全性要求。實(shí)時(shí)溝通系統(tǒng)必須要確保不被非授權(quán)用戶侵入，用戶在系統(tǒng)上傳遞的信息不丟失，傳輸時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)被非法獲取、篡改；系統(tǒng)能夠確認(rèn)發(fā)送和接收者的身份，信息傳輸能夠被保存以便有需要時(shí)對(duì)其進(jìn)行審計(jì)等。實(shí)時(shí)溝通平臺(tái)的使用，不會(huì)對(duì)醫(yī)院IT系統(tǒng)的整體安全性造成負(fù)面影響，系統(tǒng)必須提供良好的病毒控制和垃圾信息防范機(jī)制。

（3）高擴(kuò)展性：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要滿足目前的容量和功能需求，還必須能夠快速支持與現(xiàn)有語音通信系統(tǒng)連接、設(shè)備擴(kuò)容和多種媒體協(xié)同通信功能，設(shè)備遠(yuǎn)端滿足支持單臺(tái)系統(tǒng)從幾個(gè)用戶擴(kuò)展到上萬用戶。

（4）高服務(wù)質(zhì)量：由于話音和視頻對(duì)延遲敏感，所以必須有一定的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)，使業(yè)務(wù)流暢而平穩(wěn)地傳輸，從而防止業(yè)務(wù)擁擠及由此產(chǎn)生的會(huì)話、圖像丟失或故障。通過QoS，網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠全面管理網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延遲、抖動(dòng)和包丟失等各種機(jī)制[3]。

（5）系統(tǒng)成熟性：采用通信領(lǐng)域的最新技術(shù)，保護(hù)初期投資，遵守?zé)o代演進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，通過升級(jí)保持系統(tǒng)的先進(jìn)性，延長其生命周期，同時(shí)要保證先進(jìn)的技術(shù)穩(wěn)定、成熟，支持現(xiàn)有的多種業(yè)務(wù)功能。

（6）協(xié)議開放性：為了保證系統(tǒng)開放性，醫(yī)院實(shí)時(shí)溝通和協(xié)作平臺(tái)必須建立在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的基礎(chǔ)之上。系統(tǒng)需要提供對(duì)如SIP協(xié)議、H.323等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持。同時(shí)也要制定并遵守必需的應(yīng)用接口規(guī)范以利于各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與該平臺(tái)的協(xié)作，基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，反映了未來的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也使得系統(tǒng)更容易與其他系統(tǒng)相整合[4]。

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

（1）系統(tǒng)配置：從經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度出發(fā)，在我院新綜合大樓交換機(jī)房對(duì)現(xiàn)有的程控交換機(jī)進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)容（含硬件及軟件），除保留現(xiàn)有交換機(jī)的基本功能外，還需增加新數(shù)字程控交換機(jī)功能，包括留言系統(tǒng)、IP（Internet Protocol）數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)、和醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的對(duì)接開發(fā)接口，另配置1套網(wǎng)管系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)用于對(duì)程控交換機(jī)管理與計(jì)費(fèi)[5-7]。系統(tǒng)配置，見表1。

（2）功能描述：程控交換機(jī)由原來的Meridian 61設(shè)備升級(jí)為北電CS1000型設(shè)備，在升級(jí)過程中，對(duì)原有的核心設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，更換兩套核心處理機(jī)框、CPU卡板、存儲(chǔ)器卡板、輸入/輸出接口卡板等，并對(duì)支持容量進(jìn)行擴(kuò)容，最大可以支持到16000線傳統(tǒng)話機(jī)和15000線IP用戶。該方案由我院技術(shù)人員和北電網(wǎng)絡(luò)公司技術(shù)人員共同實(shí)施完成。CS1000技術(shù)參數(shù)如下：

表1 系統(tǒng)配置

設(shè)備型號(hào)：CS1000。

系統(tǒng)容量：可平滑擴(kuò)容到最大16000線傳統(tǒng)用戶（模擬話機(jī)、數(shù)字話機(jī)）和15000線IP用戶。

處理器：CP PIV。

處理能力：840000BHCC。

內(nèi)存：冗余，512M。

外存：冗余配置，軟驅(qū)、40G硬盤、光驅(qū)。

中繼方式：模擬中繼：市話中繼、增強(qiáng)型通用中繼、2/4線E&M中繼。數(shù)字中繼：中國No.1信令、中國NO.7信令、ISDN PRI、ISDN BRI、IP中繼網(wǎng)關(guān)/關(guān)守，虛擬中繼（配Signaling Server）VoIP中繼側(cè)接口/虛擬中繼（H.323和 SIP Virtual Trunk）。

連接話機(jī)：數(shù)字話機(jī)：Nortel M2000 M3900數(shù)字話機(jī)系列。可選擇數(shù)據(jù)適配器與PC機(jī)或終端相連、模擬終端適配器與Fax、Modem等相連；模擬話機(jī)：500/2500型雙音多頻及第三方雙音多頻或脈沖話機(jī)；IP話機(jī)：Nortel IP Phone 2001、2002、2004、2007、1110e、1120e、1140e 等多種IP電話終端及2050軟電話；移動(dòng)終端：Voice Client 2050（可安裝于PDA）、北電無線IP手機(jī)2210/2211。

語音信箱：北電CallPilot統(tǒng)一消息系統(tǒng)。

輸入電壓：DC：-40～-57 V。

工作環(huán)境：室溫建議15～30℃，允許范圍10～45℃，溫度變化≤10℃/h。相對(duì)濕度建議20%～55%，允許范圍20%～80%。

功耗和熱耗見表2。

表2 功耗和熱耗

6 更新改造工程網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)

此通信系統(tǒng)基本功能是實(shí)現(xiàn)醫(yī)院外部用戶與醫(yī)院之間、醫(yī)院內(nèi)部各部門之間、以及醫(yī)院內(nèi)部與公用電話交換網(wǎng)及其他專網(wǎng)連接，主要業(yè)務(wù)包括話音通信、電傳及傳真等，同時(shí)隨著醫(yī)院信息化的進(jìn)展，完成和醫(yī)院信息化系統(tǒng)的連接，實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)的共享和交互，為醫(yī)院的現(xiàn)代化管理提供重要技術(shù)保障。更新改造工程網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，見圖1。

此改造方案在不增加大的資金投入的前提下，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，改造后的交換系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，功能豐富，可靠性高，實(shí)現(xiàn)與分支辦公機(jī)構(gòu)、醫(yī)院信息化管理系統(tǒng)的匯接聯(lián)網(wǎng)，能滿足未來醫(yī)院發(fā)展和綜合業(yè)務(wù)的需求。

[1]袁靜,吳丹.基于醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的短信平臺(tái)開發(fā)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(9):55-60.

[2]郎為民.下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

[3](美)多伊爾(Doyle,J),(美)卡羅爾(Carroll,J.D)著.TCP/IP路由技術(shù)[M].夏俊杰,譯.北京:人民郵電出版社,2009.

[4]范興娟,張震強(qiáng),韓靜,等.程控交換與軟交換技術(shù)[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2011.

[5]黃艷華,馮友誼.現(xiàn)代通信工程制圖與概預(yù)算[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[6]翟紅,孫衛(wèi)華,高貴德,等.短信服務(wù)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2009,24(3):32-33,24.

[7]汪鵬,李剛榮,熊志勇,等.“醫(yī)事通”短信平臺(tái)在數(shù)字化醫(yī)院中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2009,24(1):60-62.