基于SIP應用協(xié)議的社區(qū)醫(yī)療保健網(wǎng)絡系統(tǒng)設計

2013-11-11 17:50 來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:洛小辰

隨著社會的進步和科技的發(fā)展,以及人們的生活質量的不斷改善,社區(qū)醫(yī)療保健(Community Health Care,CHC)已經(jīng)成為當今醫(yī)療領域的研究熱點問題之一。社區(qū)醫(yī)療保健是指在社區(qū)中對本社區(qū)的居民實施監(jiān)護診斷、治療、康復和保健,即建立社區(qū)遠程醫(yī)療網(wǎng)絡?,F(xiàn)代多媒體技術和數(shù)字通信技術的迅速發(fā)展為社區(qū)醫(yī)療保健的實現(xiàn)提供了技術基礎。社區(qū)醫(yī)療服務是國際上公認的一種比較理想的基層衛(wèi)生服務模式,開展社區(qū)衛(wèi)生服務是我國衛(wèi)生工作的方針,也是我國衛(wèi)生體制改革的重要內(nèi)容。根據(jù)我國社區(qū)衛(wèi)生服務現(xiàn)狀,衛(wèi)生部提出發(fā)展社區(qū)衛(wèi)生服務的總體目標:2000年基本完成社區(qū)衛(wèi)生服務的試點和擴大試點,2005年各地基本建立起社區(qū)衛(wèi)生服務體系框架,2010年在全國建立完整的社區(qū)衛(wèi)生服務體系。幾乎所有發(fā)達的工業(yè)國家都建立遠程醫(yī)療系統(tǒng),以幫助醫(yī)療保健服務滿足公眾不斷增長的需要。現(xiàn)在美國有8 000多家社區(qū)診所和醫(yī)療機構開展面向慢性病患者和老年人的遠程醫(yī)療服務。

隨著下一代網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,軟交換并不僅將公共交換電話網(wǎng)絡PSTN(Public Switched Telephone Network,PSTN)移植到IP網(wǎng),實現(xiàn)網(wǎng)絡電話(Voice over Internet Protocol,VoIP),他向電信運營商提供一個優(yōu)秀的體系架構,將話音業(yè)務、視頻業(yè)務、新興的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務整合到一個統(tǒng)一的框架中,SIP協(xié)議就是其中的關鍵紐帶。由IETF最年輕的工作組之一的SIP工作組發(fā)布的SIP相關標準已經(jīng)成為通信和網(wǎng)絡界的研究熱點。目前SIP工作組發(fā)表的協(xié)議和草案已超過30個,除了核心協(xié)議以外,其他協(xié)議涵蓋QoS、安全、消息頭和方法擴展、與PSTN等其他協(xié)議的互操作性、穿透防火墻和NAT、應用多消息體、即時消息等諸多話題,其最終目標就是為所有Internet成功的應用提供無所不在的接人,成為聯(lián)系Internet和電信、多媒體的重要媒介。

本文根據(jù)國家大力發(fā)展社區(qū)醫(yī)療的總體方針和山東省信息產(chǎn)業(yè)專項發(fā)展基金項目“虛擬醫(yī)院集成平臺的研究與開發(fā)”的課題需要,通過對社區(qū)醫(yī)療門診的特點和家庭醫(yī)療保健需求進行深人研究和分析,綜合利用電子技術、計算機技術和現(xiàn)代通信技術,設計出了一種基于SIP協(xié)議的針對慢性病患者和老年人的社區(qū)遠程監(jiān)護網(wǎng)絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)作為醫(yī)院與病人之間的橋梁,減少不必要的“病人訪問醫(yī)院”以及醫(yī)生處方病人的次數(shù),實現(xiàn)更有效和更高質量的病人護理,使病人盡可能的呆在家中便可接受高校的醫(yī)生指導和護理措施。在濟南市某社區(qū)試運行的結果表明了系統(tǒng)設計的可行性和先進性。

1 SIP的體系結構

SIP是一個應用層控制協(xié)議,與HTTP一樣,SIP也是一個通信協(xié)議,是一系列標準的集合。他定義了終端設備(計算機、固定電話和移動電話)如何通過協(xié)議彼此交換信息。

SIP可建立、修改、終止多媒體會話或呼叫。SIP主要有2種結構元素,即用戶代理UA和網(wǎng)絡服務器。UA位于SIP終端站中,他包含2個部分:一是用戶代理客戶端(UAC),負責發(fā)布SIP請求;二是用戶代理服務器(UAS),負責響應SIP請求。與一般情況下,這兩個部分可以相互轉換。其中,用戶代理服務器有3種不通的類型,即:重定向服務器、代理服務器和注冊服務器(Register)。

SIP的網(wǎng)絡體系結構圖如圖1所示。

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作為用戶代理服務器的3種類型之一,重定向服務器通過發(fā)送被呼叫者獲得的SIP URL地址處理INVITE消息。代理服務器執(zhí)行應用層的SIP請求和響應路由。代理服務器可以是有記憶的,也可以是無記憶的。有記憶的代理服務器在處理完一個呼叫后,將完全忘記有關該呼叫的所有信息,直到下一個消息的到達。另外,代理可以是有分支代理,亦可以是無分支代理,例如,有分支代理可讓幾部電話同時振鈴,直到有人拿起其中1部電話為止,而無分支代理一次只能有一部電話振鈴。注冊服務器一般用于記錄SIP地址(SIP URL)和相關的IP地址,通常用于啟動后的注冊。由于在REGISTER消息中使用SIP URL地址,當INVITE請求到達時,代理服務器或重定向服務器可直接轉發(fā)請求信息。這一基于注冊服務器的轉發(fā)特性構成了網(wǎng)絡支持真正的號碼移動性服務的基礎。通常情況下,一個SIP網(wǎng)絡服務器可實現(xiàn)不通種類服務器的組合。SIP呼叫典型的流程,如圖2所示。

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圖2中,User@sipl.com作為UAC,希望同User2@sip2.com通話,UAC首先發(fā)送一個INVITE請求,本地的SIP代理服務器sipl.com接收到這個INVITE請求后,經(jīng)過地址解析,將其發(fā)送至SIP代理服務器sip2.corn,同時sip1.com返回給User1一個100 Trying消息。sip2.com接收到sip1.com的INVITE請求后,將其轉發(fā)給user2@sip2.com,并返回給sip1.com一個Trying消息。User2接收到INVITE請求后,在應答之前,將返回給sip2.com一個180 Ringing消息,此Ringing消息將依次轉發(fā)給sip1.com,User1。如果User2決定應答呼叫,則返回一個200 OK消息,此消息經(jīng)過sip2.com,sip1.com,最后到達User1。User1在收到200 OK消息后,直接發(fā)送一個ACK確認消息給User2。至此呼叫建立過程完成,User1和User2之間可以建立媒體通道進行對話。當一方想結束通話時,發(fā)送一個BYE消息給對方,對方返回一個200 OK消息,SIP呼叫即被終止。

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醫(yī)療保健 SIP

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