经过数年建设,5G基础设施的普及已经基本完成。但受到诸多实际因素限制,5G相关应用落地却并不多。以医疗行业为例,由于各类医疗设备所使用的网络技术体系仍未统一,所以多网并建带来的成倍建设成本和运维复杂性的提升已成为众多医院难以向5G转型的核心痛点。
宁波大学附属第一医院创建于1913年,是浙江省三级甲等综合性医院,浙江省区域医疗中心,连续3年全国三级综合性公立医院绩效考核排名进入前百位,现设置月湖、方桥、外滩三个院区,总建筑面积40.03万㎡,核定床位3900张,,年门急诊量超过240万人次,是宁波TOP级的三甲医院。在《宁波市卫生健康事业发展“十四五”规划》的指引下,宁波大学附属第一医院也开启了以网络改造为基座的数字化转型。
运营商5G行业专网的建设模式
一般来说,行业用户的5G专网建设由运营商来承建,运营商往往会根据不同应用场景和用户需求的不同采用不同的专网建设模式,行业专网包括三种组网方式,分别是与公网完全共享方式、与公网部分共享方式和独立部署方式。
图1 行业专网组网示意图
与公网完全共享方案
该方案是基于运营商5G 公众网络资源,利用端到端切片技术,为客户提供一张时延和带宽有保障的、与运营商5G公众网络普通用户数据隔离的虚拟专有网络。该方案可用于不同的垂直行业用户,各个切片用户和公众用户使用同一套物理资源,但在逻辑上是独立的。
图2 与公网完全共享示意图
● 方案优势:成本低、灵活度高、业务开通速度快。
● 适用场景:对成本敏感,兼顾公众需求,对业务有一定QoS要求的开放场景,例如智慧交通、智慧景区、新媒体、高端小区及办公等场景。
与公网部分共享方案(混合专网)
该方案以5G数据分流技术为基础,通过无线和控制网元的灵活定制,为行业用户构建一张增强带宽、低时延、数据不出园区的基础连接网络。该方案可用于不同的垂直行业用户,在用户机房部署边缘计算设备将行业用户数据流本地卸载,只有信令流进入运营商大网,数据流本地处理。
图3 与公网部分共享示意图
● 方案优势:数据流本地处理,安全性提高,端到端时延减小,部分资源独享。
● 适用场景:对时延/安全/可靠等有一定要求的半开放场景,例如矿山、医院、工厂、园区、交通物流/港口码头、高端景区、城市安防、工业制造等。
独立部署方案(独立专网)
该方案中运营商为垂直行业用户建设独立的本地轻量化核心网,无线侧独立部署5G基站,针对行业终端的信令流和数据流都在本地处理,与运营商大网物理隔离。
图4 独立部署示意图
● 方案优势:资源独享、低时延、高安全、高可靠
● 适用场景:对安全/可靠/可控,通信要求极致的封闭场景,例如矿井、油田、核电、高精制造、监狱、军队等。
医院的选择
在宁波,当地运营商结合医院的业务需求,已经为医院完成了5G混合专网的搭建,但无论采用哪种5G网络建设模式,能接入5G网络的终端只能是5G终端,而医院现有的各种医疗设备中有大量的仅支持WiFi和有线的终端,这部分不支持5G网络的终端设备如何接入5G网络是运营商和医院需要共同考虑的问题,针对这些现状问题,医院也采纳了比较积极的技术发展路线,未来网络发展也将采取以5G为主,其他形式为辅的方式进行,同时新建院区、大楼将不会部署WI-FI(可预留管道或线路)网络。
● 坐稳5G头班车,三网融合是关键
在Wi-Fi和物联网设备仍具备大量实际业务价值的当下,以5G为核心的Wi-Fi、物联网三网合一、融合发展便成为了宁波大学附属第一医院的最佳选择。但在方案选型过程中,院方却发现:“三网”易得,“融合”难求。
整体方案
如何将5G信号转换成WiFi和以太信号、如何将物联网设备接入5G网络、如何解决可移动终端的漫游、如何解决终端的二次认证、如何对各种设备进行统一管理?一连串的疑问成为运营商和医院头上悬而未决的难题。
● 产品简化、管理强大,新华三助宁波大学附属第一医院实践“三网合一”
作为企业无线市场十三年桂冠的持有者,新华三凭借对医院需求的深刻理解和对5G大趋势的提前预判,创新型的提出“5G+Wi-Fi+物联网”的三网融合解决方案,方案利用5G CPE+无线网控制器+物联网网管+绿洲物联网平台的组合实现真正的三网合一、统一管理、无线组网。而新华三也是整个招标过程中唯一能够提供这些关键能力的企业。
● 三网合一,一套设备承载多张网络:
新华三5G CPE提供了Fit AP能力,可实现全院的Wi-Fi 6标准网络覆盖;同时,院方还可通过在5G CPE下挂载物联网网关及网关子卡的方式实现BLE、433MHz、125KHz等不同标准的物联网组建。因此,院方便能以两种设备(5G CPE、物联网网关)+子卡的方式完成三网合一的网络组建。
● 无线物联平台,应用统一承载及管理:
方案为院内的5G、Wi-Fi和物联网提供了统一的管理平台,而三网一平台的管理模式也能让院方大幅降低网络管理运营的工作量和成本。
在面向5G和Wi-Fi网络时,平台能够提供IPv4、IPv6双栈支持,并可提供云、网、端一体的网络运维能力。由此,院方不仅能够统一管理旗下的多个院区,更能够基于用户角色制定相应的网络访问策略和QoS,实现精细化的管理运营、安全及业务体验。
而在管理物联网时,平台则能提供物联网网管、子卡和设备的快速实施管理功能。在硬件、系统、数据、统信和应用等五层安全管理功能的基础上,平台也支持第三方伙伴开发新的物联网设备和子卡,满足不断变化的医疗业务需求。
方案部署完成后,宁波大学附属第一医院也在2022年9月顺利通过了由国家卫生统计信息中心组织的互联互通五乙评测,代表了目前浙江省医院在互联互通评审中的最高水平。医院打造的基于5G通信和定位技术的整院区全业务医院机器人智慧物流平台,还荣膺第四届全国医院物联网大会“中国医院物联网应用十大优秀案例”,获得行业内的高度认可。
结语:
● 将5G、WI-FI及物联网融合为更广泛的数字创新平台
Gartner在最新发布的《2023年重要战略技术趋势》报告中指出,无线网络将不再局限于提供连接,而是将直接提供业务价值:即从一种通信技术转变为更广泛的数字创新平台。
要实现无线价值的落地,意味着不同的设备需要使用不同的网络技术来创造通讯以外的价值;其中所使用的技术就包含5G、Wi-Fi和物联网。而三网融合方案正是新华三践行这一理念的成果。而在更宏观的数字化转型层面,三网融合也是新华三“云智原生”战略落地的关键步骤之一。通过多种底层网络技术体系的融会贯通,各类云原生和智能应用也更容易触达业务一线,让组织从数字化转型中获得更多直接收益。