【專題 | 5G技術_5G技術應用_5G應用場景領域_5G+工業互聯網】

　　近日，網絡通信期刊IEEE Network(《美國電氣與電子工程師學會網絡雜志》)刊載了中國科學院沈陽自動化研究所(以下簡稱沈陽自動化所)工業5G團隊的最新成果《WIA-NR：工業無線控制網絡在未授權頻段上的超可靠低延遲通信》。

全新工業5G網絡架構及協議體系問世

　　據了解，5G技術的快速發展為工業控制提出了新的研究方向，被認為是推動信息技術(IT)和運營技術(OT)深度融合的關鍵使能技術。它突破了傳統移動通信面向“大帶寬通信”的單一技術路線，首次采用場景驅動的技術路線定制了面向垂直行業的“海量機器通信”和“超可靠低時延通信”技術，實現了移動通信與工業自動化的第一次親密接觸。

　　然而，商用5G獨立的設計和運營理念，決定了其仍然無法與工業OT網絡深度融合。同時，受限于技術成熟度、工業知識積累、行業推廣等各方面因素，現有5G仍然無法滿足工業現場控制對實時性、可靠性、確定性等要求。特別是，惡劣工廠環境和嚴重受限的頻譜資源，對5G的工業應用提出了極大挑戰。

　　為此，沈陽自動化所科研人員基于WIA-PA(面向工業過程自動化的工業無線網絡技術)和WIA-FA(面向工廠自動化的工業無線網絡技術)的原創技術思想，以5G底層空口技術為基礎，融合WIA-PA和WIA-FA的自適應跳頻、無線時間同步、工業數據優先級調度等關鍵技術，設計了全新的工業5G網絡架構及協議體系WIA-NR(面向工業自動化的無線網絡新空口技術)。

　　論文第一作者、沈陽自動化所研究員許馳告訴《中國科學報》：“WIA-NR基于5G底層技術研發而成，主要面向工業現場應用，可進行非授權頻段獨立組網，支持具有高實時、高可靠通信要求的工業控制。”

　　當前，WIA-NR還處于理論研究階段，相關的系統級仿真結果表明，在非授權頻段，WIA-NR可以在99.999%可靠性前提下實現1毫秒的空口傳輸時延，并與WiFi等非授權頻段網絡和諧共存。

　　許馳表示，不同于已經處于應用推廣階段的WIA-PA和WIA-FA，WIA-NR將主要面向工業現場的高精度控制，滿足加工、裝配等制造要求。

來源：中國科學報  作者：沈春蕾