近日，IEEE Network發表了中國科學院沈陽自動化研究所工業5G團隊的最新成果WIA-NR：Ultra-Reliable Low-Latency Communication for Industrial Wireless Control Networks over Unlicensed Bands。

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握手。然而，商用5G獨立的設計和運營理念，決定了其仍無法與工業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的工業應用提出了挑戰。

沈陽自動化所基于WIA-PA和WIA-FA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，設計出全新的工業5G網絡架構及協議體系WIA-NR。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1ms的空口傳輸時延，并與WiFi等非授權頻段網絡和諧共存。

研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院青年創新促進會、機器人學國家重點實驗室的支持。

WIA-NR協議體