基于光交换宽带城域网的医学信息系统平台赖炜曾海标吴汝明关伟豪（中山大学信息与网络中心，广州，510089）摘要:本文介绍了基于光交换宽带城域网的医学信息系统平台，分析了以WDM为传输网基础的宽带城域网，并以为网络平台建立医学共享信息系统，文中以中山大学各附属医院互联平台为例，对该系统平台的互联方式和应用技术等进行了分析。关键词:远程医疗医学信息系统光交换城域网引言医疗卫生事业一直是我国乃至世界各国备受关注的社会热点话题。随着经济的快速增长，中国卫生事业发展的经济环境和社会环境都发生了深刻地变化，对医疗服务也提出了新的更高要求。远程医疗和远程教学与传统模式的突出区别在于：（1）在远程模式中，医生和病人、老师和学生在大多数情况下是分离的；（2）远程模式中有多种传播教学内容的手段；（3）医生和病人、老师和学生的地位和作用发生变化，病人或学生成为医疗或教学活动的中心；（3）远程医疗和远程教育系统是一个交互式的系统。根据有关资料显示，到目前为止，世界上已经有100多个国家和地区开展了远程医疗、远程教育及医疗信息共享服务，并逐渐成为国际医学事业发展的共同趋势。在远程医疗方面，美国、日本等发达国家在社区医疗保健、慢性病医疗跟踪等场合，已广泛应用远程医疗技术。而我国在这方面仍处于起步阶段[2]。中山大学的七所附属医院现已通过光纤以太网络连接校园网，目前主要以数据库查询、网上行政办公信息传输等应用为主，其中广州地区的六所附属医院使用裸光纤连接，为扩展网络带宽、增强管理与应用提供了有利条件。中山大学作为ChinaGrid项目组成员，主要承担了医学图像网格项目，医学图像网格把多个医院的PACS系统里的图像及相关数据连接在一起，成为一个支持信息共享、协同工作、知识发现的临床信息平台，提供丰富的病人信息及医学图像资源，此外中山大学博济综合信息网站亦提供多元化的医学及生活保健等多元化信息。目前，中山大学正着力建设各附属医院的医学信息共享平台，该平台的建设对底层网络架构提出更高效、更安全、更可靠的要求，现有的主干以太网络环境，在带宽扩展、安全控制、流量及质量管理等方面都难以满足此应用发展的要求。1基于WDM的光交换技术1.1波分复用技术的基本原理目前，光纤仍是保证通信容量扩展的最佳媒介，当前信息传输系统的两大核心技术：光纤通信和无线通信，各有所长，光纤通信具有极大带宽优势，无线通信则代表无处不在。光纤通信具有宽频带、大容量的特点。单模光纤在1200nm至1600nm波长范围内损耗很低，一般在0.3dB/km左右，其频带超过50THz。这一频带宽度超过目前其他介质频带好几个数量级，按香农定理，光纤容量理论上可达350Tbit/s。在技术上，设最高频谱效率为0.8bit/s/Hz,可安排500路40Gbit/s通道,光纤容量可达20Tbit/s。目前所使用的网络传输技术距离光纤的传输上限值还有很大的成长空间，因此光纤仍是保证通信容量扩展的最佳媒介[1]。WDM技术比较充分利用光纤传输容量，WDM技术使用多个发射不同波长的光源，将多个光载波信号通过光复用器件复接到一根光纤上。WDM技术的目标是建立一个透明的、高度灵活的全光网络。根据波道间隔WDM可以分为：CWDM（粗波分复用），波道间隔≥10nm，主要应用于短距离的城域网，以低成本为特征；DWDM（密集波分复用），波长间隔≥0.2nm[3]。1.2波分复用技术的特点使用WDM技术的光通信系统具有许多优点。1．WDM技术充分利用了光纤的巨大带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波长传输的增加几倍至几十倍，极大地提高光纤利用率。目前以太网通信系统只在一根光纤中传输一个波长信道，而光纤本身在长波长区域有很宽的低损耗区，有很多的波长可以利用，即使全部利用掺铒光纤放大器(ＥＤＦＡ)的放大区域带宽(1530～1565ｎｍ)，也只是占用了它带宽的1/6左右。因此ＷＤＭ技术可以充分利用单模光纤的巨大带宽，从而在很大程度上解决了传输的带宽问题。2．由于ＷＤＭ技术所使用的各波长相互独立，因此，可以传输特性完全不同的信号，完成各种业务信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号，以及ＰＤＨ信号和ＳＤＨ信号，实现多媒体信号(如音频、视频、数据、文字和图像等)的混合传输。3．WDM可实现单根光纤双向传输，由于许多通信都采用双全工方式，因此采用ＷＤＭ技术可以节省大量的线路投资。另外,对已建成的光纤通信系统扩容方便，只要原系统的功率富余度较大，就可进一步增容而不必对原系统作大的改动。4．透明承载IP业务，波分复用通道对数据格式是透明的，即