AIS系統(tǒng)SOTDMA協(xié)議性能研究與仿真.pdf

1、船載自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)具有定位精度高、受天氣及地理環(huán)境影響小、可提供豐富的靜動態(tài)信息等優(yōu)點(diǎn)，對保障航海安全、保護(hù)海洋環(huán)境以及提高海上交通效率等具有重要意義。自組織時分多址接入(Self-organized Time Division Multiple Access，SOTDMA)協(xié)議是影響AIS系統(tǒng)通信性能的關(guān)鍵技術(shù)。論文對SOTDMA協(xié)議的時隙預(yù)約沖突率性能進(jìn)行了理論

2、分析和仿真研究，在此基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的時隙預(yù)約算法，可以提高AIS系統(tǒng)的信道利用率。
　　本文首先分析了AIS的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了AIS系統(tǒng)的組成和基本功能;隨后詳細(xì)討論了AIS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù);最后，對AIS系統(tǒng)的SOTDMA協(xié)議進(jìn)行了深入分析和研究:(1)結(jié)合AIS運(yùn)行的實(shí)際情況，對已有SOTDMA協(xié)議時隙預(yù)約沖突率性能理論分析模型進(jìn)行完善，利用該模型重新分析了時隙預(yù)約沖突率性能;(2)利用OPNET仿真軟件

3、搭建AIS系統(tǒng)仿真場景，實(shí)現(xiàn)了船臺發(fā)射時隙的自主預(yù)約功能和同一海域多艘船舶間的自組織通信功能。利用該仿真平臺研究了SOTDMA協(xié)議的時隙預(yù)約沖突率性能，分析了AIS網(wǎng)絡(luò)中時隙預(yù)約沖突率、報文報告率與用戶數(shù)量三者之間的關(guān)系;同時還將仿真結(jié)果與理論分析結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證了理論研究與仿真分析的正確性;(3)針對船舶密集區(qū)域或船臺報文報告率較高時，SOTDMA協(xié)議時隙預(yù)約沖突率較大的問題，提出一種改進(jìn)的時隙預(yù)約機(jī)制，可以降低時隙預(yù)約沖突率。另外