WIA-NR协议体系

　　近日，网络通信领域国际著名学术期刊IEEE Network（中科院一区TOP类）刊载了中国科学院沈阳自动化研究所工业5G团队的最新成果WIA-NR：Ultra-Reliable Low-Latency Communication for Industrial Wireless Control Networks over Unlicensed Bands。

　　5G技术的快速发展为工业控制提出了新的研究方向，被认为是推动信息技术（IT）和运营技术（OT）深度融合的关键使能技术。它突破了传统移动通信面向“大带宽通信”的单一技术路线，首次采用场景驱动的技术路线定制了面向垂直行业的“海量机器通信”和“超可靠低时延通信”技术，实现了移动通信与工业自动化的第一次亲密握手。然而，商用5G独立的设计和运营理念，决定了其仍然无法与工业OT网络深度融合。同时，受限于技术成熟度、工业知识积累、行业推广等各方面因素，现有5G仍然无法满足工业现场控制对实时性、可靠性、确定性等要求。特别是，恶劣工厂环境和严重受限的频谱资源，对5G的工业应用提出了极大挑战。

　　为此，沈阳自动化所科研人员基于WIA-PA和WIA-FA的原创技术思想，以5G底层空口技术为基础，融合WIA-PA和WIA-FA的自适应跳频、无线时间同步、工业数据优先级调度等关键技术，设计了全新的工业5G网络架构及协议体系WIA-NR。系统级仿真结果表明，在非授权频段，WIA-NR可以在99.999%可靠性前提下实现1ms的空口传输时延，并与WiFi等非授权频段网络和谐共存。

　　该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、机器人学国家重点实验室的大力支持。