5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)安全的閉環(huán)解決方案

原創(chuàng) 作者 5G醫(yī)療 2021-01-11 14:43:00 5G醫(yī)療 5G 醫(yī)療

本文從5G醫(yī)療專網(wǎng)建設(shè)需求和專網(wǎng)架構(gòu)出發(fā),分析醫(yī)療專網(wǎng)的安全問題,再從端到端角度提出5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)安全的閉環(huán)解決方案,為現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)提供指導(dǎo)。

引用本文:畢敏,王亮,石遠兵.5G智慧醫(yī)院安全醫(yī)療專網(wǎng)研究[J].通信技術(shù),2020,53(11):2705-2712.

摘要

醫(yī)療服務(wù)關(guān)乎人們的生命健康。醫(yī)療信息化和醫(yī)療專網(wǎng)是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)共享與延伸的重要手段。鏈接萬物的5G商用化,使得醫(yī)療專網(wǎng)建設(shè)在全國各地井噴式發(fā)展。然而,對于承載大量敏感數(shù)據(jù)和隱私數(shù)據(jù)的醫(yī)療行業(yè),網(wǎng)絡(luò)安全性非常重要。因此,從5G醫(yī)療專網(wǎng)建設(shè)需求和專網(wǎng)架構(gòu)出發(fā),分析醫(yī)療專網(wǎng)的安全問題,再從端到端角度提出5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)安全的閉環(huán)解決方案,為現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞:5G醫(yī)療專網(wǎng);安全;編排;重構(gòu)

內(nèi)容目錄:

0 引 言

1 5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)建設(shè)分析

2 端到端的5G安全醫(yī)療專網(wǎng)解決方案

3 結(jié)語


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正文開始:





0、引言

醫(yī)療服務(wù)關(guān)乎人們的生命健康,其發(fā)展水平和速度備受世界各國關(guān)注。進入21世紀,我國在醫(yī)療服務(wù)建設(shè)上取得了舉世矚目的成績,但和人民日益增長的對美好健康生活的需求相比,醫(yī)療資源不足的瓶頸依舊凸顯,各地區(qū)醫(yī)療水平發(fā)展不均衡的矛盾仍然存在。如何加速醫(yī)療產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,補齊各地區(qū)不平衡發(fā)展的短板,提高整體運作效率值得全行業(yè)思考。隨著社會的進步,人們對醫(yī)療信息化的要求已經(jīng)從簡單的數(shù)據(jù)匯集應(yīng)用發(fā)展到對數(shù)據(jù)的利用階段,由傳統(tǒng)的單體醫(yī)院服務(wù)模式邁入?yún)^(qū)域醫(yī)療、醫(yī)聯(lián)體服務(wù)模式,實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)服務(wù)的共享與延伸。這些相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用,均需要極高的網(wǎng)絡(luò)帶寬支撐和極低時延的數(shù)據(jù)響應(yīng)。

所以,5G網(wǎng)絡(luò)一問世就引起了醫(yī)療界的重點關(guān)注。它的大帶寬、高可靠、低時延的網(wǎng)絡(luò)特性輔以邊緣計算平臺,借助SDN、云計算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等技術(shù),成為醫(yī)療行業(yè)建立行業(yè)專網(wǎng)的有力抓手。


1、5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)建設(shè)分析


1.1 5G醫(yī)療專網(wǎng)建設(shè)需求

結(jié)合醫(yī)療行業(yè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀,5G醫(yī)療專網(wǎng)建設(shè)有兩方面需求。一方面,目前醫(yī)療行業(yè)內(nèi)部利用以太網(wǎng)、WiFi以及4G等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)建設(shè)了醫(yī)療信息化系統(tǒng),醫(yī)療企業(yè)希望與運營商合作,將5G平滑融入現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng),最好做到“即插即用”,即對現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程不做大的修改,從而實現(xiàn)現(xiàn)有業(yè)務(wù)提質(zhì)增效,同時期望能夠與通信服務(wù)企業(yè)合作探索新興業(yè)務(wù)類型。企業(yè)希望利用本身的站址、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)荣Y源與運營商合作構(gòu)建5G,實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與5G網(wǎng)絡(luò)無縫融合。此外,在獲得5G網(wǎng)絡(luò)運營權(quán)的同時,期望降低企業(yè)自身的網(wǎng)絡(luò)及運營成本。另一方面,保障企業(yè)核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全,不出園區(qū)。

1.25G醫(yī)療專網(wǎng)架構(gòu)

如圖1所示,5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)是新型ICT基礎(chǔ)設(shè)施,通過標準化的專網(wǎng)構(gòu)建面向行業(yè)客戶服務(wù)的市場,同時以“基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)+行業(yè)增值服務(wù)”的運營模式,滿足不同醫(yī)院標準化和定制化的業(yè)務(wù)需求。在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方面,結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況,打通多級云和多級醫(yī)療單位之間的連接,通過行業(yè)專用網(wǎng)關(guān)和專網(wǎng)分片隔離等技術(shù),滿足企業(yè)數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)陌踩?、個人業(yè)務(wù)和企業(yè)業(yè)務(wù)的高效融合以及各類應(yīng)用場景低時延、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)需求。

5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)基本架構(gòu)

圖1 5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng)基本架構(gòu)


整個5G行業(yè)專網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)主要涉及行業(yè)終端、5G無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、端到端網(wǎng)絡(luò)切片、行業(yè)專網(wǎng)網(wǎng)關(guān)以及邊緣計算平臺等[1]。

1.2.1 5G行業(yè)終端

5G行業(yè)終端主要分為普通行業(yè)終端和雙域安全終端兩類。普通行業(yè)終端即醫(yī)療行業(yè)各種終端設(shè)備,這些終端或通過網(wǎng)線或通過無線連接到醫(yī)院網(wǎng)絡(luò);雙域安全終端實現(xiàn)一個手機可同時接入公網(wǎng)和醫(yī)院專網(wǎng),進而實現(xiàn)公網(wǎng)數(shù)據(jù)與行業(yè)客戶數(shù)據(jù)的同時訪問。

1.2.2 無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋

基于客戶的覆蓋需求,提供5G宏站與5G小站的部署位置與方案,保障企業(yè)院區(qū)內(nèi)5G無線覆蓋的完整性和連續(xù)性。同時,考慮客戶已有的網(wǎng)絡(luò)連接的整合,包括WiFi、有線、園區(qū)自有網(wǎng)絡(luò)和光纖等,實現(xiàn)院內(nèi)固移融合的全連接無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋,從而滿足不同類別的生產(chǎn)需求。

1.2.3 端到端網(wǎng)絡(luò)切片

針對具體業(yè)務(wù)安全等級,劃分不同的切片級承載,對應(yīng)不同等級的專網(wǎng)資源,滿足行業(yè)客戶對專屬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的差異化需求。

1.2.4 行業(yè)專網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

提供企業(yè)數(shù)據(jù)本地分流能力,保障數(shù)據(jù)不出院區(qū);保證正常的公網(wǎng)用戶訪問數(shù)據(jù)不受任何影響;借助網(wǎng)關(guān)的統(tǒng)一接入與認證能力,實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)接入類型(WiFi、光纖)的統(tǒng)一連接。

1.2.5 邊緣計算平臺

邊緣計算平臺(Multi-Access Edge Computing,MEC)[2]提供本地數(shù)據(jù)處理、第三方APP能力以及行業(yè)安全解決方案服務(wù),是建設(shè)智慧院區(qū)的關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點。

1.2.6 醫(yī)療業(yè)務(wù)平臺

醫(yī)療業(yè)務(wù)平臺包括HIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、EMR系統(tǒng)以及DB系統(tǒng)等。

1.3 5G醫(yī)療專網(wǎng)安全問題分析

1.3.1 基于專網(wǎng)組件的角度分析安全問題

基于上述架構(gòu)及需求,5G醫(yī)療安全專網(wǎng)安全問題從網(wǎng)絡(luò)組件的角度來看主要涉及以下方面,如圖2所示。

5G專網(wǎng)安全問題

圖2 5G專網(wǎng)安全問題


(1)行業(yè)終端安全。在醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)中,終端可以分為普通患者或醫(yī)院往來人員使用的終端設(shè)備、醫(yī)護人員使用的終端和院區(qū)的IoT設(shè)備3種。海量終端接入網(wǎng)絡(luò),一旦失控將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)后臺癱瘓,難以恢復(fù)和排查。因此,終端安全最基本的做法是對其進行分類,根據(jù)類型設(shè)置權(quán)限后再進行訪問。

當終端失控時,把安全事件控制在一定范圍內(nèi)。普通患者和醫(yī)院來往人員的終端設(shè)備一般為移動設(shè)備,可以訪問醫(yī)院普通應(yīng)用系統(tǒng),如掛號系統(tǒng)、咨詢系統(tǒng)等,也可以進一步與外部互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通信。醫(yī)護人員的終端有移動終端也有固定臺式終端,根據(jù)人員分工不同,這些終端設(shè)備訪問權(quán)限不同。其中,雙域終端可同時接入公網(wǎng)和醫(yī)院專網(wǎng),實現(xiàn)公網(wǎng)數(shù)據(jù)與醫(yī)院專網(wǎng)數(shù)據(jù)的同時訪問。這類終端是醫(yī)院行業(yè)專網(wǎng)中最容易失控的終端,病毒數(shù)據(jù)通過這類終端偷溜入醫(yī)院專網(wǎng)數(shù)據(jù)庫,竊取數(shù)據(jù)到互聯(lián)網(wǎng)。

因此,雙域終端必須嚴格控制使用人及使用安全,同時制定終端安全方案及終端訪問安全方案,做好終端數(shù)據(jù)安全隔離,保證行業(yè)數(shù)據(jù)在終端側(cè)的安全。采用雙域的云終端可以很好地解決這個問題,且專網(wǎng)數(shù)據(jù)在終端上不留痕。

特別的,雙域終端在離開園區(qū)覆蓋時,也可以根據(jù)其安全需求,接入相應(yīng)安全等級的網(wǎng)絡(luò)切片中使用。普通專網(wǎng)移動或者固定終端僅在園區(qū)內(nèi)使用,離開園區(qū)覆蓋范圍則不能用。這類終端失控將影響專網(wǎng)的正常運行。

(2)接入安全。5G行業(yè)專網(wǎng)接入安全主要源于多種接入終端以及接入網(wǎng)絡(luò)采用的多種接入?yún)f(xié)議導(dǎo)致的協(xié)議匯聚、協(xié)議交互、協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中引入的安全漏洞。此外,5G為主要接入手段的無線專網(wǎng)部署,簡化了光纖部署的施工步驟,為專網(wǎng)接入帶來極大便利,但同時增加了空口被竊聽的風(fēng)險。

(3)云上數(shù)據(jù)安全。邊緣計算平臺作為5G專網(wǎng)的云業(yè)務(wù)平臺,區(qū)別于傳統(tǒng)的中心云的部署,通常部署在專網(wǎng)客戶機房,極端情況下(業(yè)務(wù)回環(huán)時延要求極小)也可以與園區(qū)內(nèi)基站共站址,與基站聯(lián)合部署。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)下沉到邊緣,極大地提高了業(yè)務(wù)響應(yīng)速度,解決了5G應(yīng)用中的低時延問題;業(yè)務(wù)更貼近用戶,提供本地化服務(wù),從而提升了用戶體驗,發(fā)揮了邊緣網(wǎng)絡(luò)的更多價值。

然而,僅是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)下沉到客戶端,核心保護措施由于成本和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等因素考慮并未完全下沉,因此邊緣網(wǎng)絡(luò)是一個極其脆弱的存在,一旦被攻擊,則將導(dǎo)致整個行業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的不安全,通過核心網(wǎng)元的傳遞將導(dǎo)致整個運營商網(wǎng)絡(luò)的不安全。

邊緣云上的安全包括傳統(tǒng)云上的安全,如租戶身份假冒、非授權(quán)訪問、非法應(yīng)用部署以及數(shù)據(jù)安全隔離。針對醫(yī)療行業(yè),專網(wǎng)上有很多敏感數(shù)據(jù)和個人隱私數(shù)據(jù),因此數(shù)據(jù)不出園區(qū)和數(shù)據(jù)分等級訪問極其重要。

此外,邊緣網(wǎng)絡(luò)也是一個能力開放的網(wǎng)絡(luò),甚至網(wǎng)絡(luò)能力對某些應(yīng)用都會開放。外聯(lián)安全,調(diào)用網(wǎng)絡(luò)能力的應(yīng)用者身份及權(quán)限管理非常重要,否則將帶來整個運營網(wǎng)絡(luò)的崩潰及個人用戶隱私數(shù)據(jù)的暴露危險。

(4)管理安全。管理安全包括權(quán)限管理、權(quán)限關(guān)聯(lián)管理和生命周期管理,還涉及資源組建、使用、回收以及過程中的安全問題等。管理安全是保障邊緣云安全的重要手段。

1.3.2 基于醫(yī)療專網(wǎng)應(yīng)用的角度分析安全問題

按照醫(yī)療專網(wǎng)的應(yīng)用場景,安全問題在如下幾種場景中集中體現(xiàn)。

(1)園區(qū)內(nèi)本地組網(wǎng)場景,如圖3所示,是醫(yī)院園區(qū)各個樓棟之間的典型應(yīng)用場景?;尽⑿袠I(yè)網(wǎng)關(guān)以及用戶面功能(User Plane Function,UPF)[3]在園區(qū)內(nèi)部署,本地業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流不出園區(qū)?;景踩呗允菆@區(qū)內(nèi)本地業(yè)務(wù)在本地邊緣云和邊緣數(shù)據(jù)中心上終結(jié)。這種場景下,需要特別關(guān)注如下的安全問題。

第一,醫(yī)護人員的雙域終端安全問題。終端需要根據(jù)業(yè)務(wù)的不同采用不同的控制資源、信令資源以及數(shù)據(jù)資源,防止不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)互操作。特別的,復(fù)用空間被釋放或重新分配前可得到完全清除,防止互聯(lián)網(wǎng)病毒通過終端入侵內(nèi)網(wǎng)終端。

第二,園區(qū)內(nèi)包括基于多種接入?yún)f(xié)議的終端及網(wǎng)絡(luò)、固移結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)等,而不同協(xié)議間的轉(zhuǎn)換也容易出現(xiàn)安全問題。

第三,園區(qū)邊緣網(wǎng)絡(luò)。核心網(wǎng)網(wǎng)元UPF下沉到邊緣,更接近用戶端,大大減小了時延,也更加容易被攻擊。嚴重時,通過下沉的核心網(wǎng)網(wǎng)元攻擊運營商整個網(wǎng)絡(luò),會導(dǎo)致整網(wǎng)癱瘓。

5G醫(yī)療專網(wǎng)園區(qū)本地網(wǎng)絡(luò)

圖3 5G醫(yī)療專網(wǎng)園區(qū)本地網(wǎng)絡(luò)


(2)園區(qū)間協(xié)同組網(wǎng)場景,如圖4所示。5G醫(yī)療行業(yè)專網(wǎng),實現(xiàn)醫(yī)院及其他醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)聯(lián)體間的聯(lián)合組網(wǎng),實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的延伸。這種情況下的專網(wǎng)是一個廣域?qū)>W(wǎng),醫(yī)療服務(wù)由5G廣域?qū)>W(wǎng)核心平臺統(tǒng)一協(xié)調(diào)處理,通過建立多層級的專網(wǎng)邊緣服務(wù)平臺,級聯(lián)的專網(wǎng)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)數(shù)據(jù)重定位到特定的服務(wù)專網(wǎng)。

它可以分為本地跨院區(qū)廣域?qū)>W(wǎng)和跨省廣域?qū)>W(wǎng)兩種場景。這些網(wǎng)絡(luò)有的通過切片分組網(wǎng)接入,而在切片分組網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋的地方,則通過普通移動網(wǎng)絡(luò)或第三方網(wǎng)絡(luò)接入。這種場景下,需要特別關(guān)注4方面安全問題:①多級邊緣云數(shù)據(jù)的相互訪問安全問題;②多級數(shù)據(jù)在中心云匯聚時的數(shù)據(jù)合并、存儲時的安全問題;③多級數(shù)據(jù)間傳輸?shù)陌踩珕栴};④多種網(wǎng)絡(luò)接入方式及多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換時的安全。

5G醫(yī)療專網(wǎng)廣域網(wǎng)絡(luò)

圖4 5G醫(yī)療專網(wǎng)廣域網(wǎng)絡(luò)


(3)園區(qū)外移動組網(wǎng)場景,如圖5所示。該場景主要應(yīng)用在醫(yī)院園區(qū)的急救車駛出院外的場景。它分為有醫(yī)療專網(wǎng)覆蓋的場景和無醫(yī)療專網(wǎng)覆蓋的場景兩種情況。這種場景下,需要特別關(guān)注5方面的安全問題:①移動終端的安全管控問題;②移動終端接入專網(wǎng)身份安全問題;③無專網(wǎng)覆蓋且采用常規(guī)網(wǎng)絡(luò)接入的情況下,終端及所采用的無線資源和有限資源的安全問題;④移動終端通過普通網(wǎng)絡(luò)接入到園區(qū)網(wǎng)絡(luò)時的安全問題;⑤不同運營商間接入的安全問題等。

5G醫(yī)療專網(wǎng)移動網(wǎng)絡(luò)

圖5 5G醫(yī)療專網(wǎng)移動網(wǎng)絡(luò)


2 端到端的5G安全醫(yī)療專網(wǎng)解決方案

5G商用化利用切片技術(shù)實現(xiàn)垂直行業(yè)對差異化網(wǎng)絡(luò)能力的需求。對于醫(yī)療行業(yè)來說,不同的應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)管道傳輸能力要求不同。例如:對于遠程手術(shù),需要高清視頻業(yè)務(wù)的支持,重點關(guān)注帶寬與傳輸時延;對于醫(yī)院固定環(huán)境,醫(yī)療設(shè)備接入則重點關(guān)注功耗;對于醫(yī)院等敏感數(shù)據(jù)的行業(yè)來說,專網(wǎng)還需要提供差異化可重構(gòu)的安全能力。因此,在醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)域,由于業(yè)務(wù)需求的不同,可以有不同的網(wǎng)絡(luò)管道切片、不同的業(yè)務(wù)安全等級以及采用不同的密碼算法給予支撐。

5G醫(yī)療專網(wǎng)業(yè)務(wù)開展解決方案如圖6所示。

醫(yī)療安全專網(wǎng)整體解決方案

圖65G醫(yī)療安全專網(wǎng)整體解決方案

2.1 統(tǒng)一編排、動態(tài)重構(gòu)

行業(yè)專網(wǎng)安全問題涉及到“云-管-邊-端”各方面。網(wǎng)絡(luò)切片也是一個端到端閉環(huán)的虛擬資源組合。根據(jù)業(yè)務(wù)性能、網(wǎng)絡(luò)性能等動態(tài)的變化,專網(wǎng)安全也能夠動態(tài)重構(gòu)。因此,5G醫(yī)療專網(wǎng)中,利用網(wǎng)絡(luò)安全屬性與網(wǎng)絡(luò)資源屬性的可以統(tǒng)一編排、可重構(gòu)的特點,從終端、傳輸管道、邊緣云以及中心云端采用統(tǒng)一的安全策略,保障同一層級的業(yè)務(wù)安全進行,保障不同層級業(yè)務(wù)間的資源隔離。

2.2 軟件定義的5G醫(yī)療專網(wǎng)安全架構(gòu)

5G醫(yī)療專網(wǎng)通過應(yīng)用需求和終端類型需求,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的深度參與,真正實現(xiàn)軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(Software Defined Network,SDN)。如圖7所示,利用5G移動網(wǎng)絡(luò)的資源編排能力和開放安全能力,將業(yè)務(wù)安全需求轉(zhuǎn)化為對網(wǎng)絡(luò)資源的安全防護策略,從而實現(xiàn)對安全資源的按需動態(tài)分配和調(diào)度,并將業(yè)務(wù)應(yīng)用的共性安全能力抽象封裝為業(yè)務(wù)安全支撐服務(wù),實現(xiàn)業(yè)務(wù)安全能力的快速部署和擴展。

此外,終端在接入網(wǎng)絡(luò)時,通過能力上報和資源請求,也會將其安全需求上報給網(wǎng)絡(luò)。由此,網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一編排系統(tǒng)可構(gòu)建一個動態(tài)可重構(gòu)的業(yè)務(wù)安全防護框架,實現(xiàn)垂直行業(yè)差異性安全能力需求的業(yè)務(wù)安全保障架構(gòu)。

2.3 第三方能力參與的5G醫(yī)療專網(wǎng)建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)能力開放,因此運營商可通過能力開放機制使垂直行業(yè)的第三方能力通過編排參與到5G網(wǎng)絡(luò)切片的能力構(gòu)建中,從而更好地服務(wù)應(yīng)用業(yè)務(wù)。第三方安全服務(wù)參與5G網(wǎng)絡(luò)能力模式,如圖7所示。

第三方安全服務(wù)參與5G網(wǎng)絡(luò)能力模式

圖7 第三方安全服務(wù)參與5G網(wǎng)絡(luò)能力模式


2.4 由終端發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)

圖8是終端側(cè)主動發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)。首先終端需要向網(wǎng)絡(luò)端提交申請的業(yè)務(wù)種類、參與方安全等級等,網(wǎng)絡(luò)權(quán)衡全網(wǎng)資源后,按需編排相應(yīng)的資源支撐該業(yè)務(wù)[4]。

終端側(cè)主動發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)

圖8 終端側(cè)主動發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)


(1)救護車開展移動救護工作,需要接入醫(yī)療專網(wǎng)獲取相關(guān)醫(yī)療數(shù)據(jù)及指導(dǎo);向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送接入請求,同時攜帶終端能力和安全業(yè)務(wù)需求。

(2)5G網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)請求重定位業(yè)務(wù)到5G邊緣醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)。

(3)邊緣網(wǎng)絡(luò)中管理編排(Management and Orchestration,MANO)[5]接收到接入信息后,根據(jù)業(yè)務(wù)請求及相關(guān)參數(shù)確定業(yè)務(wù)安全等級,分配邊緣轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)虛擬資源(如基礎(chǔ)資源、計算資源、存儲資源以及密碼資源等)。

(4)邊緣云資源分配完成后,通知5G網(wǎng)絡(luò)。

(5)5G承載網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)需求、QoS以及安全需求等,分配切片資源、傳輸資源和無線資源。

(6)5G網(wǎng)絡(luò)將終端發(fā)起業(yè)務(wù)所用的無線資源通過空口通知給終端。

(7)終端采用網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一分配的資源接入網(wǎng)絡(luò),開展端到端統(tǒng)一安全策略的5G醫(yī)療專網(wǎng)業(yè)務(wù)。

2.5 由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)

圖9是網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)發(fā)起時,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)知道業(yè)務(wù)的種類及安全等級。它主動規(guī)劃權(quán)衡全網(wǎng)資源,并分配相應(yīng)的資源支撐該業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)

圖9 網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動發(fā)起的安全醫(yī)療業(yè)務(wù)


(1)醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)開展遠程醫(yī)療教學(xué)業(yè)務(wù)和內(nèi)部培訓(xùn),主要針對主任級人員。MANO根據(jù)業(yè)務(wù)信息確定業(yè)務(wù)安全等級,分配邊緣網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)資源、存儲資源及安全資源保障云上業(yè)務(wù)安全。此外,MANO會查詢終端數(shù)據(jù)庫,選擇此高級安全業(yè)務(wù)承載終端設(shè)備,并選擇相應(yīng)的基站設(shè)備進行通知(尋呼)。

(2)通知5G承載網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療安全業(yè)務(wù)開展、網(wǎng)絡(luò)需要達到的安全等級及網(wǎng)絡(luò)QoS等。

(3)5G承載網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需求分配切片資源、傳輸資源以及無線資源。

(4)5G承載網(wǎng)絡(luò)利用重配置消息(尋呼消息)通知參與終端,建立端到端的專網(wǎng)數(shù)據(jù)切片通道,保障業(yè)務(wù)安全的進行。

(5)安全醫(yī)療業(yè)務(wù)進行。


3 結(jié)語

醫(yī)療專網(wǎng)是醫(yī)院最重要的信息化基礎(chǔ)設(shè)施。5G智慧醫(yī)療安全專網(wǎng)整合醫(yī)療資源,助力分級診療,實現(xiàn)醫(yī)療互助,同時借助第三方安全需求及能力,加以移動網(wǎng)絡(luò)切片功能,構(gòu)建統(tǒng)一編排、動態(tài)重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。本文結(jié)合5G醫(yī)療專網(wǎng)的應(yīng)用場景,對5G醫(yī)療安全專網(wǎng)建設(shè)做了深入分析和研究,對現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)具有重要的參考價值。

作者簡介

畢敏(1978—),女,碩士,工程師,主要研究方向為移動邊緣計算安全技術(shù);

王亮(1970—),男,學(xué)士,工程師,主要研究方向為物聯(lián)網(wǎng)安全;

石遠兵(1978—),男,碩士,高級工程師,主要研究方向為網(wǎng)絡(luò)信息安全。

選自《通信技術(shù)》2020年第11期(為便于排版,已省去原文參考文獻)

聲明:本文來自信息安全與通信保密雜志社,版權(quán)歸作者所有。文章內(nèi)容僅代表作者獨立觀點,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息。如有侵權(quán),請聯(lián)系luan@forlinx.com。



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