Research of Average Delay in Telecommunication Networks Providing Telemedicine Services

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

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.

About the authors

M. A. Makolkina

The Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of Telecommunications

Email: makolkina@sut.ru
ORCID iD: 0000-0002-4251-2691
SPIN-code: 5815-3583

M. V. Sharlaeva

The Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of Telecommunications

Email: masha110.97@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-6168-8001
SPIN-code: 1328-0650

References

  1. Волков А.Н., Мутханна А.С.А., Кучерявый А.Е. Сети связи пятого поколения: на пути к сетям 2030 // Информационные технологии и телекоммуникации. 2020. № 8. № 2. С. 32–43. doi: 10.31854/2307-1303-2020-8-2-32-43. EDN:ZWNTDB
  2. Информационные технологии в медицине // Цифровое здравоохранение на платформе N3.Health. URL: https://n3health.ru/informacionnye-tekhnologii-v-medicine (дата обращения 10.05.2024)
  3. Как внедрение телемедицины повлияло на работу поликлиник // ФГБУ «Редакция «Российской газеты». URL: https://rg.ru/amp/2022/08/31/telemost-s-vrachom.html (дата обращения 10.05.2024)
  4. Маколкина М.А. Разработка и исследование комплекса моделей трафика и методов оценки качества для дополненной реальности. дис. ... докт. техн. наук. СПб: СПбГУТ, 2020. 436 c. EDN:WTFOWG
  5. QoS //Яндекс.Облако. URL: https://yandex.cloud/ru/docs/glossary/qos (дата обращения 10.05.2024)
  6. Щукина О.Н. К моделированию трафика услуг IP TV с учетом массовой миграции пользователей в периоды рекламных пауз equation section (Next) // T-Comm - Телекоммуникации и Транспорт. 2011. Т. 5. № 7. С. 168‒171. EDN:OPICFZ
  7. Кодеки, стандарты и форматы кодирования видео // Технофорум Телекоммуникации. URL: https://forumtech.ru/novosti-v-sfere-telekommunikaczij/kodeki-standarty-formaty-video (дата обращения 10.05.2024)
  8. Rec. ITU-T P.10/G.100 (11/2017). Vocabulary for performance, quality of service and quality of experience.
  9. Владзимирский А.В. Матрица оценки качества телемедицинского консультирования «пациент-врач» // Журнал телемедицины и электронного здравоохранения. 2020. Т. 6. № 4. С. 37‒44. doi: 10.29188/2542-2413-2020-6-4-34-44. EDN:SLLMVO
  10. Захарова Т.В. Оптимальные размещения систем массового обслуживания с дисциплиной обслуживания FIFO // Вестник Московского университета. Серия 15: Вычислительная математика и кибернетика. 2007. № 4. С. 32‒37. EDN:JUVAYP
  11. Вихрова О.Г. Применение приближенного метода анализа времени установления сессии в подсистеме IMS // Всероссийская конференция с международным участием «Информационно-телекоммуникационные технологии и математическое моделирование высокотехнологичных систем (Москва, Российская Федерация, 22–25 апреля 2014). М.: РУДН, 2014. С. 74‒76. EDN:UTBUIB
  12. Мордачев В.И. Необходимые ограничения на характеристики систем мобильной (сотовой) связи 4G/5G для обеспечения их безопасности для пользователей // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2022. Т. 20. № 3. С. 54‒62. doi: 10.35596/1729-7648-2022-20-3-54-62. EDN:BYMZMW
  13. Чистова Н.А. Исследование влияния на сокращение цифрового разрыва и разработка методов формирования цифровых кластеров сетей связи с ультра малыми задержками. Дис. ... канд. техн. наук. СПб: СПбГУТ, 2021. 124 c. EDN:GIIDBP


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies