доктор технических наук, доцент кафедры сетей связи и передачи данных Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
аспирант кафедры сетей связи и передачи данных Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича
Актуальность. По данным исследований консалтинговой компании Global Market Insights, объем рынка телемедицины на территории Российской Федерации к 2025 году оценивается в 96 млрд. руб., что более чем в 3 раза превышает показатели 2023 года. Изменения в области систем и сетей телекоммуникаций напрямую влияют на пересмотр архитектуры сети и расширение перечня предоставляемых услуг. Так, появление сетей связи пятого поколения является вынужденной мерой для обеспечения высокой плотности устройств (1 млн. на 1 кв. м) и величины круговой задержки 1 мс. Сети связи 2030 позволят расширить услуги первого набора телемедицинских услуг за счет голографических аватаров, услуг дополненной реальности, Тактильного Интернета.
Цель. Определение зависимости задержки от интенсивности трафика и длительности облуживания пакетов для первого набора телемедицинских услуг в сетях связи пятого и последующих поколений. Анализ способов оценки качества предоставления услуг телемедицины.
Методы. В работе использованы методы системного анализа, кластерного анализа и теории телетрафика. Выполнено математическое моделирование сети связи.
Решение. Представлены характеристики медицинских данных, которыми оперирует телемедицинская сеть. Сформулированы показатели качества телемедицинских услуг. Разработана модель сети связи пятого и последующих поколений на основе качества предоставления услуг и кластеризации территории. Получены результаты расчетов для пиковых скоростей 5G и 4G, что позволяет определить зависимость задержки от коэффициента вариации длительности обслуживания и от коэффициента вариации интервала между заявками.
Новизна. Элементами научной новизны обладает идея создания и расчета модели сети для предоставления первого набора телемедицинских услуг в сетях связи пятого и последующих поколений, а также использование термина «Quality of Experience» для оценки качества в сетях связи, предоставляющих услуги телемедицины.
Значимость. Расположение центров обработки данных в областных или региональных центрах способно обеспечить повсеместное предоставление первого набора телемедицинских услуг в сетях связи с ультрамалыми задержками. За счет формирования цифровых кластеров повышается доступность обращений за медицинской помощью, что позволяет частично сократить цифровой разрыв без необходимости расширения числа медицинских организаций и увеличения численности кадров в удаленных населенных пунктах. Полученные в работе результаты могут быть использованы для определения характеристик оборудования, используемого для предоставления услуг реального времени в сетях связи пятого и последующих поколений.
Relevance. According to the research of the consulting company Global Market Insights the volume of the market of telemedicine in the territory of the Russian Federation by 2025 is estimated at 96 billion. Rub. which is more than 3 times higher than the figures of 2023. Changes in telecommunications systems and networks have a direct impact on redesigning the network architecture and expanding the range of services provided. Thus, the emergence of fifth-generation communication networks is a necessary measure to ensure a high density of devices (1 million. per 1 sq. m) and the virtues of circular delay 1 ms. Communication networks 2030 will expand the services of the first set of telemedicine services through holographic avatars, augmented reality services, Tactile Internet.
Purpose. Determination of the dependence of the delay on the intensity of traffic and the duration of packet servicing for the first set of telemedicine services in the communications networks of the fifth and subsequent generations. Analysis of ways to assess the quality of telemedicine services.
Methods. The work uses methods of system analysis, cluster analysis and the theory of teletraffic. Mathematical modeling of the communication network is carried out.
Solution. The characteristics of medical data used by telemedicine network are presented. Quality indicators of telemedicine services have been formulated. The model of communication network of the fifth and subsequent generations based on the quality of service provision and clustering of the territory was developed. The results of calculations for peak speeds 5G and 4G are obtained, which makes it possible to determine the dependence of delay on the coefficient of variation of service duration and on the coefficient of variation of interval between applications.
Novelty. The idea of creating and calculating a network model for the provision of the first set of telemedicine services in fifth- and succeeding-generation networks has elements of scientific novelty, as well as the use of the term «Quality of Experience» for quality assessment in communication networks providing telemedicine services.
Significance (theoretical). The location of data-processing centers in regional or regional centers could provide the first set of telemedicine services on ultra-low latency networks worldwide. The creation of digital clusters improves access to health care, partially reducing the digital divide without the need to expand the number of health organizations and increase the number of staff in remote locations.
Relevance (practical). The results obtained in the work can be used to determine the characteristics of equipment used to provide real-time services in the communications networks of the fifth and subsequent generations.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.