随着国家在新一代信息技术发展的战略布局，2019年始进入5G商业元年，5G助力百业呈现勃勃生机。在卫生健康领域，5G+智慧医疗也实现了创新发展，不仅开展了很多突破性实践，更为实现医疗资源均衡发展等改革关键性问题提供了技术支撑。东莞市作为广东省5G战略的重要城市，2022年全市开通5G基站超2万个，而在卫生健康行业，42家重点公立医院及32家社区服务中心已实现全面覆盖，其中36家公立医院已开通5G室分基站。
东莞市卫生健康局建设了覆盖辖区内500多家医疗卫生机构的双运营商双裸纤的卫生健康信息专网(下简称“信息专网”)，并依托此网络大力推进发展互联网诊疗服务，推动人工智能、大数据、云计算、5G、物联网等新兴信息技术与医疗服务深度融合，推进智慧医院建设和医院信息标准化建设，发展并规范远程医疗和互联网医疗。经过多方共同努力，取得一定成效，在国家卫生健康委统计信息中心发布的“2023年全国地级城市卫生健康信息化发展总指数”中排名第二。
随着国家省市进一步推动“互联网+医疗健康”和下基层便民服务，信息专网现有光纤网络仅能满足室内应用，无法满足医疗卫生服务的下沉基层等移动性较强的业务应用。因此，市卫生健康局响应国家卫生健康委“十四五”全民健康信息化规划号召，积极推进新一代信息技术在新兴基础设施上的运用，由市卫生统计信息中心具体负责，充分利用中国移动公司的5G基站资源(图一)，在2022年1月建设了东莞市卫生健康信息5G专网(下简称“卫健5G专网”)，作为有线光纤有力的补充，支撑“5G+院前急救”“5G+移动护理”“5G+家庭医生”“5G+健康云”等创新场景应用。
图1卫健5G专网资源与信息专网示意图
2建设与开发
东莞市卫生统计信息中心在2021年12月通过公开招标采购，确定中国移动公司为卫健5G专网的承建公司。项目从2022年1月1日开始实施，充分利用东莞移动在东莞市5G基站的覆盖率和专业运维服务能力优势，结合原有信息专网组建“裸纤环网+5G专网”的网络，支撑各医疗卫生机构的医疗卫生业务应用(图2)。项目实施至今，原有设想的“5G+区域急救”“5G+移动护理”“5G+家庭医生”“5G+健康云”等创新场景应用都已投入使用。
图2东莞卫生健康信息架构
实现方式是在市卫生健康局机房部署2套UPF接入信息专网，结合5G切片技术，分别建设医疗专属toB5G专网面向行业应用和toC5G专网面向医疗个人用户，针对医疗业务进行分流，满足医疗行业应用。通过5G网络的经济实惠、快速部署、安全可靠、速度快低时延等特点，实现了“有5G网络的地方就有卫健5G专网”。同时通过逻辑+物理切片划分独立虚拟专网，用于承载各医疗机构无线数据安全传输的需求。
3关键技术
(1)5G技术运用设计
本项目运用的第五代移动通信技术(简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，具备增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)、超大连接通信(mMTC)特点，理论值是用户体验速率达1Gbps，时延低至1ms，用户连接能力达100万连接/平方公里。
图35G的三大技术特点
(2)5G切片能力与边缘计算设计
5G新增了切片能力，基于面向公众的无线资源，通过QoS、切片等手段，实现业务逻辑隔离，满足客户对网络速率、时延及可靠性的优先保障需求。本项目5G核心网可以将用户面网元UPF下沉至院区，提供超低时延保障(≤20ms)，保证敏感医疗数据不出院区。边缘节点资源可以部署MEP和边缘应用，为行业客户提供网络能力和垂直行业应用能力。
图45G的切片能力与边缘计算
(3)有线+5G网络融合设计
本项目在无线(基站)侧是基于现有的5G公网及室分覆盖，提供重点区域连续覆盖;传输侧采用大网的接入环以及汇聚环，采用环路结构，提升传输的稳定性;核心侧采用共享UPF组pool，由客户平台出口路由器新增SPN线路接入至东莞核心机房SPN设备做汇聚，再接入到东莞共享toBUPF;同时，在5GtoB核心网上新增客户专用DNN，通过GRE隧道方式将UPF与信息专网主干光纤互通，最终实现5G终端与中心平台的数据交互。
图5卫健5G专网网络图
(4)网络容灾备份设计
图65G备线切换操作示意图
(5)内外网络隔离设计
本项目在UPF上通过5G专用DNN和VRF划分独立虚拟专网，实现专网与公众网的隔离。从核心网UPF到客户侧CE使用GRE隧道穿越城域网，实现专用流量与公网流量的隔离。项目还提供统一的接入鉴权，杜绝非法终端接入;5G无线网络提供256位加密算法，保障医疗数据无线侧的安全;5G可以定向对接用户安全网关，为用户提供业务安全策略。
图75G的安全保障
(6)安全管理设计
本项目通过网络接入区域限制、机卡绑定、机卡分离报表等功能实现接入终端安全管理。在信息专网侧，则复用原有满足能等保三级要求的网络安全保障措施，按最小化原则，只放通UPF至客户之间的GRE隧道协议，保障专网可靠性和业务数据安全性。
图85G核心网防火墙及GRE隧道
4应用效果
通过本项目的建设，将光纤和5G安全融合，信息专网内500多家单位能不再受空间制约的灵活便利的开展各种移动业务，主要有以下场景应用：
(1)5G+院前急救
本项目以市120急救中心为核心，充分利用卫健5G专网、物联网、卫生健康云等信息技术，建立急诊急救一体化的一站式服务平台，达到“上车即入院”。120指挥中心为100台120急救车配置单兵通信记录仪、车载5GCPE等移动终端，急救数据通过5G网络传输卫生健康云上的应用平台。
图9120急救车5G应用
(2)5G+移动护理
东莞市人民医院建设2个5G宏站和5个5G室分，通过卫健5G专网与医院内网连通。医院本期配置了800台5GPDA及移动医疗车，通过移动护理终端搭载医院各类信息系统(HIS、LIS、PACS等系统)，实现护理工作移动化，如床旁患者医嘱查询、医嘱审核和执行、患者信息查询、患者检查检验报告查询、床旁生命体征便捷采集和记录、床旁护理文书录入、床旁健康宣教等。
图10东莞市人民医院5G智慧医院应用
(3)5G+家庭医生
东莞403家社区卫生服务中心(卫生站)的家庭医生下沉基层社区时，通过平板电脑及健康数据采集设备接入卫健5G专网，将采集到的健康数据自动传输到系统平台，为社区家庭医生提供健康信息收集与管理、健康知识传递与咨询、健康行为干预与指导，实现签约、履约及管理，为用户提供全面的家庭医生服务。现已开通家庭医生应用5G卡1000张，日均使用约为150张。
(4)5G+职业病体检
(5)5G+老年人健康体检
东莞市南城医院使用2套5G卡+CPE，在南城各个小区通过5G专网技术上传数据到医院内网系统，为社区老年人进行健康体检。
(6)5G+健康云
本项目为市人民医院、市第六人民医院等已将信息系统迁移上东莞市卫生健康云的部分单位分发了CPE设备，部署在医院机房，当有线光纤故障时，能及时通过5G直接连接到信息专网核心网络再连通健康云上的系统。
5总结
综上所述，本项目通过充分利用5G网络低时延、大带宽、大连接、切片技术、安全管理和移动便利等特点，作为信息专网的有力补充，再配以网络融合设计、内外隔离、容灾设计和安全管理设计，满足了全系统的移动医疗服务需求，提升基层医疗服务水平，助力优化医疗资源布局，进一步推进了医疗和公卫智慧服务的发展。
接下来，在5G+智慧医疗技术日益成熟的产业环境下，东莞将继续探索在“5G+全门诊、5G+远程医疗、5G+医疗机器人、5G+疫苗接种、5G+远程运维”等领域运用。
申报单位：
东莞市卫生健康局
联合申报单位：
东莞市卫生统计信息中心、东莞市第六人民医院、中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司、东莞市智鸿科技有限公司