本文關(guān)鍵詞：AIS系統(tǒng)SOTDM協(xié)議性能研究與仿真

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【摘要】：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(shí)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(shí)隙預(yù)約沖突率性能進(jìn)行了理論分析和仿真研究,在此基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的時(shí)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(shí)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(shí)隙預(yù)約沖突率性能；(2)利用OPNET仿真軟件搭建AIS系統(tǒng)仿真場景,實(shí)現(xiàn)了船臺發(fā)射時(shí)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(shí)隙預(yù)約沖突率性能,分析了AIS網(wǎng)絡(luò)中時(shí)隙預(yù)約沖突率、報(bào)文報(bào)告率與用戶數(shù)量三者之間的關(guān)系；同時(shí)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(bào)文報(bào)告率較高時(shí),SOTDMA協(xié)議時(shí)隙預(yù)約沖突率較大的問題,提出一種改進(jìn)的時(shí)隙預(yù)約機(jī)制,可以降低時(shí)隙預(yù)約沖突率。另外,還依據(jù)AIS應(yīng)用中不同運(yùn)動狀態(tài)船舶所占比例,搭建與實(shí)際應(yīng)用更契合的仿真場景,通過該場景進(jìn)一步驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：船載自動識別系統(tǒng) 自組織時(shí)分多址接入 時(shí)隙預(yù)約沖突率 網(wǎng)絡(luò)仿真
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U675.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 AIS的產(chǎn)生背景和意義10-11
• 1.2 AIS的發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外AIS的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)AIS的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文的研究背景和意義14
• 1.4 論文主要工作與內(nèi)容安排14-16
• 第2章 AIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)研究16-26
• 2.1 AIS系統(tǒng)簡介16-18
• 2.1.1 AIS系統(tǒng)組成16-17
• 2.1.2 AIS系統(tǒng)的基本功能17
• 2.1.3 AIS系統(tǒng)的工作模式17-18
• 2.2 AIS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)18-20
• 2.3 AIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)20-25
• 2.3.1 媒體訪問控制子層(MAC)20-21
• 2.3.2 數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)子層(DLS)21-24
• 2.3.3 鏈路管理實(shí)體子層(LME)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 SOTDMA協(xié)議時(shí)隙預(yù)約沖突率性能分析26-38
• 3.1 SOTDMA協(xié)議研究26-30
• 3.2 時(shí)隙預(yù)約沖突分析30-32
• 3.3 時(shí)隙預(yù)約沖突率性能分析32-37
• 3.3.1 已有理論分析模型的不足32
• 3.3.2 改進(jìn)的理論分析模型32-36
• 3.3.3 理論分析結(jié)果36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 SOTDMA協(xié)議時(shí)隙預(yù)約沖突率性能仿真38-58
• 4.1 OPNET介紹38-40
• 4.2 AIS數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議仿真建模40-53
• 4.2.1 AIS網(wǎng)絡(luò)仿真模型搭建40-44
• 4.2.2 mac模塊的工作流程44-53
• 4.3 仿真及結(jié)果分析53-55
• 4.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置53-54
• 4.3.2 仿真性能指標(biāo)54-55
• 4.3.3 仿真結(jié)果分析55
• 4.4 理論分析與仿真結(jié)果對比55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 一種改進(jìn)的時(shí)隙預(yù)約算法58-66
• 5.1 改進(jìn)的時(shí)隙預(yù)約算法58-61
• 5.2 改進(jìn)算法的仿真分析61
• 5.3 AIS實(shí)際場景的仿真分析61-64
• 5.3.1 船舶運(yùn)動狀態(tài)統(tǒng)計(jì)模型62-63
• 5.3.2 仿真參數(shù)設(shè)置63
• 5.5.3 仿真結(jié)果分析63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 作者簡介74

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳為剛;楊晉生;馬建國;李思;;海洋通信的最新進(jìn)展綜述(英文)[J];中國通信;2012年02期

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本文編號：829165