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南京医科大学学报(社会科学版)京医科大学学报(社会科学版)
             第3期 总第104期                           南
                2021年6月                     Journal of Nanjing Medical University(Social Sciences)of Nanjing Medical University(Social Sciences)  · 219  ·
                                            Journal

                               eMBB                     uRLLC+eMBB                     mMTC

                    应用层      紧急救援               远程手术             远程教学示范             医疗设备监管

                            应急事件指挥               远程监测             远程诊疗              医院能耗监控
                            应急事件指挥
                    数据中台
                           数据模型       边缘网关       数据可视化              病房管理       药房管理       病例管理
                                                                    病房管理
                                                             业务
                                                             中台                车辆及后
                           数据存储       连接管理        数据分析              HIS系统                 患者管理      设备
                                                                                勤管理
                                                                                                    安全
                                                                                                    信息
                     传输层                5G基站、5G(核心网、承载网、接入网)、5G室内分布系统                               安全
                           蜂窝网络          低功耗广域网                   短距离通信技术                 有线网络
                           2.5G/3G/4G   NB⁃IoT/LoRa/eMTC     Wi⁃Fi/Zigbee/Bluetooth/NFC/RFID  专网
                     感知层


                          传感器 无线医疗设备       车辆    操控类医疗终端 医用机器人 医护类PDA 医生手机 患者手机 应用

                                                  图1   智慧医院整体架构示意
                                                               还具备连接数量大(可以支持每平方千米至百万级
                     二、5G对数字医疗发展的影响
                                                               的连接数,即支持百万级的物联网终端在线)和空
                 (一)5G+环境技术特点                                  口时延低(理论上空口时延仅为 1 ms)的技术特点;
                 5G 并不是 4G 移动通信网络的简单升级,5G 具                    而“云”这个层面则包含了云计算、边缘计算、大数
             备三大技术特点,即大连接、低时延和高带宽,详见                           据中心等先进的新型信息化基础设施。智慧医疗
             图 2。从 5G 移动通信技术的研发过程和目前的应                         在 4G 时代遇到的技术瓶颈在 5G 时代基本都可以得
             用情况来看,5G 将通信技术和信息技术充分融合,                          到相应的解决,真正步入数字医疗时代。
             其中 5G+AICDE 的架构理念将 5G 与人工智能(arti⁃
             ficial intelligence,AI)、物 联 网(internet of things,
             IOT)、云计算(Cloud Computing)、大数据(Big Da⁃                   GB/秒移动通信      智能家居
                                                                                            工业自动化     自动驾驶
                                              [3]
             ta)、边缘计算(Edge Computing)融合 ,形成了 5G+
                                                                3D/超高清  增强           海量           超高可靠
             环境下的技术生态体系,详见图3。                                     视频   移动宽带   VR/AR  机器通信        低时延通信
                                                                        eMbb         mMTC  智能交通   uRLLC
                 5G+环境包含“云管端”三个层面。“端”指物联
                                                                                                      高可靠应用
             网终端这个层面,负责医疗数据的采集,如各类检                               高清语音      云游戏          智慧城市
             测人体特征数据的可穿戴设备;而5G则是“管”这个                                  云办公          M2M           移动医疗
             层面的主体,提供数据传输所需的高速管道,同时
                                                                             图2  5G的三大技术特点
                      可语音通话         可发短信            可上网             智能手机          智能社会



                                       100 Kbps        100 Mbps         1 Gbps         10G+bps
                       1G 1980         2G 1990        3G 2000         4G 2010        5G 2020
                       模拟语音          数字语音短信        移动互联网应用        数据业务主导APPs        数据洪流    海量连接
                       体验速率更快           空口时延更低                AI           交通出行           无人驾驶/自动驾驶
                        0.1~1 Gpbs         1 ms
                                                                           智慧能源         互动式充电/精准负荷控制
                                                              IOT
                                                                           文化娱乐        远程教育/互动教学/8K视频
                       超大带宽                超大连接              Cloud         智慧医疗            远程手术/AI诊疗
                                 超低时延                        Data
                                                                           工业生产         远程货物调度/工业自动化
                       连接数密度更大           移动性更快               Edge          农业生产             智能种植/养殖
                                            +
                         1百万/km  2        500 km/h
                                                                           ……                  ……
                                                   图3 5G+环境(5G+AICDE)
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