醫院通信系統改造設計方案

王艷芬，李承安

昆明醫科大學第二附屬醫院 后勤服務中心，云南 昆明 650101

我院是一所集醫療、教學、科研、預防、保健為一體的大型綜合性三級甲等醫院，現有建筑面積50000 m2，擁有1200張床位，改擴建后醫院總體建筑面積達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到2500余張，現有通信設備已不能滿足醫院發展的需求。

1 醫院通信系統使用現狀

醫院早期使用磁石式插塞交換設備，1989年更換為400門HJ-905型縱橫制交換機，1998年更新為北電OPT-61程控數字交換機，系統配置容量為800線（包括中繼線），現實際使用量為510線（包括450線用戶，60線中繼）。

現有設備通過50條中繼方式接入中國電信電話網，采用直接撥出轉接撥入的方式，即全部來話通過接入中繼號碼呼入，呼出電話可以直接撥出。設備現有2個M2250型號人工轉接話務臺，由話務員轉接電話，配置有計費系統、維護系統、備用電源系統等[1]。

主設備中主要有兩個備份CPU（中央處理單元）機柜，一個為主用，一個為備份用，外圍機框共4個，每個機柜容量為240線，第四個機框卡板有部分空閑，總計設備容量約為800線。

2 醫院通信系統改造的原因

（1）交換設備損耗件需要更新。交換機及附屬設備使用時間已超過10年，投入運行時間過長，部分設備的損耗件需要進行更換。

（2）交換機容量需要增加。醫院新綜合大樓投入使用，規模擴大，需要的分機數量有較大的增長，現有交換機設備容量已不能滿足使用需求，需擴展到1500線容量（用戶線1300線，中繼線200線）。

（3）隨著新技術的發展和醫院管理要求的提升，交換機部分功能需要升級，并需把現有電纜模擬接入方式更新為光纜數字接入方式。

（4）需提供一組自動接入的號碼，供醫院內部人員撥打，現有話務員主要為就診病人和外來人員服務，通過話務量的合理分配，可以減輕分機數量增加及接入中繼線增加給話務員帶來的壓力，提高話務員的服務質量。

（5）增加通信的增值業務。為配合醫院的新業務開展，可通過增加語音留言系統，開設電話預約掛號工作；增加對IP數據的接入，可配合醫院的網絡建設，實現客戶網上直接和話務員或者科室人員進行溝通，提供咨詢、預約服務。

3 系統要求和功能

我院技術人員和北電網絡公司技術人員進行初步方案認證后，把方案提交醫院專家小組研究討論，專家組要求此改造方案既能滿足現有通信功能和將來信息化建設的需求，又能較好地利用醫院原有設備、節約購置費用，具體要求如下：

（1）系統結構要求：① 系統容量大，具備良好的可擴展性。② 新建系統能保護現有設備投資，支持多種終端的接入，如模擬終端、數字終端、IP終端和電腦終端等。③系統在支持基本語音業務的同時，可以提供多種綜合業務，如電話會議、語音留言、多媒體應用等。④ 能實現網絡的集中管理和計費。⑤ 支持靈活的組網方式。⑥ 支持目前常用中繼，包括7號信令、PRI（基群速率接口）中繼、SIP（會話啟動協議）中繼等[2]。

（2）系統功能：統一編號、來電顯示功能、統一消息系統、語音信箱、移動辦公、遠程辦公、電話會議、縮位編號、三方通話、轉移呼叫、遇忙回叫、免打擾服務、鬧鐘服務、強拆、強插、呼叫代答等業務功能。

靈活的中繼組網方式，可在數字網、模擬網、數?；旌暇W中使用，具有各種數字與模擬接口，支持數字中繼接口，支持7號信令、ISDN（綜合業務數字網）等各種信令協議。

系統支持SIP、MGCP（媒體網關控制協議）等協議。

4 系統設計的先進性

（1）高可靠性：在項目設計中，中心節點交換機關鍵部分采用冗余備份,保證系統穩定性和可靠性，各分支節點具有獨立的中央控制器，保證中心節點的交換機出現故障時，不會影響其他分支節點交換機正常工作。所涉及的服務器應采用高可靠性結構、容錯結構或其他可靠性技術；通信系統軟件自身能夠提供99.999%的高可用性，當網絡出現故障時，保證電話業務正常運營，能夠無縫進行故障切換和恢復，不會因為單點故障而影響到語音的呼叫建立和連接。

（2）安全性：系統平臺必須支持應用層面及網絡層面的安全設置，確保滿足整個系統的安全性要求。實時溝通系統必須要確保不被非授權用戶侵入，用戶在系統上傳遞的信息不丟失，傳輸時數據不會被非法獲取、篡改；系統能夠確認發送和接收者的身份，信息傳輸能夠被保存以便有需要時對其進行審計等。實時溝通平臺的使用，不會對醫院IT系統的整體安全性造成負面影響，系統必須提供良好的病毒控制和垃圾信息防范機制。

（3）高擴展性：系統的設計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有語音通信系統連接、設備擴容和多種媒體協同通信功能，設備遠端滿足支持單臺系統從幾個用戶擴展到上萬用戶。

（4）高服務質量：由于話音和視頻對延遲敏感，所以必須有一定的服務質量(Quality of Service，QoS)，使業務流暢而平穩地傳輸，從而防止業務擁擠及由此產生的會話、圖像丟失或故障。通過QoS，網絡管理人員能夠全面管理網絡的帶寬、延遲、抖動和包丟失等各種機制[3]。

（5）系統成熟性：采用通信領域的最新技術，保護初期投資，遵守無代演進的設計思想，通過升級保持系統的先進性，延長其生命周期，同時要保證先進的技術穩定、成熟，支持現有的多種業務功能。

（6）協議開放性：為了保證系統開放性，醫院實時溝通和協作平臺必須建立在相關標準協議的基礎之上。系統需要提供對如SIP協議、H.323等工業標準的支持。同時也要制定并遵守必需的應用接口規范以利于各個業務系統與該平臺的協作，基于工業標準的系統，反映了未來的發展趨勢，同時也使得系統更容易與其他系統相整合[4]。

5 系統設計方案

（1）系統配置：從經濟實用角度出發，在我院新綜合大樓交換機房對現有的程控交換機進行升級擴容（含硬件及軟件），除保留現有交換機的基本功能外，還需增加新數字程控交換機功能，包括留言系統、IP（Internet Protocol）數據接入系統、和醫院信息管理系統的對接開發接口，另配置1套網管系統、計費系統用于對程控交換機管理與計費[5-7]。系統配置，見表1。

（2）功能描述：程控交換機由原來的Meridian 61設備升級為北電CS1000型設備，在升級過程中，對原有的核心設備進行升級，更換兩套核心處理機框、CPU卡板、存儲器卡板、輸入/輸出接口卡板等，并對支持容量進行擴容，最大可以支持到16000線傳統話機和15000線IP用戶。該方案由我院技術人員和北電網絡公司技術人員共同實施完成。CS1000技術參數如下：

表1 系統配置

設備型號：CS1000。

系統容量：可平滑擴容到最大16000線傳統用戶（模擬話機、數字話機）和15000線IP用戶。

處理器：CP PIV。

處理能力：840000BHCC。

內存：冗余，512M。

外存：冗余配置，軟驅、40G硬盤、光驅。

中繼方式：模擬中繼：市話中繼、增強型通用中繼、2/4線E&M中繼。數字中繼：中國No.1信令、中國NO.7信令、ISDN PRI、ISDN BRI、IP中繼網關/關守，虛擬中繼（配Signaling Server）VoIP中繼側接口/虛擬中繼（H.323和 SIP Virtual Trunk）。

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

語音信箱：北電CallPilot統一消息系統。

輸入電壓：DC：-40～-57 V。

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

功耗和熱耗見表2。

表2 功耗和熱耗

6 更新改造工程網絡拓撲架構

此通信系統基本功能是實現醫院外部用戶與醫院之間、醫院內部各部門之間、以及醫院內部與公用電話交換網及其他專網連接，主要業務包括話音通信、電傳及傳真等，同時隨著醫院信息化的進展，完成和醫院信息化系統的連接，實現語音、數據的共享和交互，為醫院的現代化管理提供重要技術保障。更新改造工程網絡拓撲架構，見圖1。

此改造方案在不增加大的資金投入的前提下，對現有系統進行升級改造，改造后的交換系統擴展性強，功能豐富，可靠性高，實現與分支辦公機構、醫院信息化管理系統的匯接聯網，能滿足未來醫院發展和綜合業務的需求。

[1]袁靜,吳丹.基于醫院信息系統數據資源的短信平臺開發[J].中國醫療設備,2011,26(9):55-60.

[2]郎為民.下一代網絡技術原理與應用[M].北京:機械工業出版社,2007.

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

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

[5]黃艷華,馮友誼.現代通信工程制圖與概預算[M].北京:電子工業出版社,2011.

[6]翟紅,孫衛華,高貴德,等.短信服務子系統的設計與應用[J].中國醫療設備,2009,24(3):32-33,24.

[7]汪鵬,李剛榮,熊志勇,等.“醫事通”短信平臺在數字化醫院中的應用[J].中國醫療設備,2009,24(1):60-62.