【專題 | 5G技術(shù)_5G技術(shù)應(yīng)用_5G應(yīng)用場景領(lǐng)域_5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)】

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

全新工業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及協(xié)議體系問世

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

　　然而，商用5G獨立的設(shè)計和運營理念，決定了其仍然無法與工業(yè)OT網(wǎng)絡(luò)深度融合。同時，受限于技術(shù)成熟度、工業(yè)知識積累、行業(yè)推廣等各方面因素，現(xiàn)有5G仍然無法滿足工業(yè)現(xiàn)場控制對實時性、可靠性、確定性等要求。特別是，惡劣工廠環(huán)境和嚴(yán)重受限的頻譜資源，對5G的工業(yè)應(yīng)用提出了極大挑戰(zhàn)。

　　為此，沈陽自動化所科研人員基于WIA-PA(面向工業(yè)過程自動化的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù))和WIA-FA(面向工廠自動化的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù))的原創(chuàng)技術(shù)思想，以5G底層空口技術(shù)為基礎(chǔ)，融合WIA-PA和WIA-FA的自適應(yīng)跳頻、無線時間同步、工業(yè)數(shù)據(jù)優(yōu)先級調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計了全新的工業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及協(xié)議體系WIA-NR(面向工業(yè)自動化的無線網(wǎng)絡(luò)新空口技術(shù))。

　　論文第一作者、沈陽自動化所研究員許馳告訴《中國科學(xué)報》：“WIA-NR基于5G底層技術(shù)研發(fā)而成，主要面向工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用，可進行非授權(quán)頻段獨立組網(wǎng)，支持具有高實時、高可靠通信要求的工業(yè)控制。”

　　當(dāng)前，WIA-NR還處于理論研究階段，相關(guān)的系統(tǒng)級仿真結(jié)果表明，在非授權(quán)頻段，WIA-NR可以在99.999%可靠性前提下實現(xiàn)1毫秒的空口傳輸時延，并與WiFi等非授權(quán)頻段網(wǎng)絡(luò)和諧共存。

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

來源：中國科學(xué)報  作者：沈春蕾