AIS時(shí)隙復(fù)用算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著AIS的發(fā)展，船舶通過AIS設(shè)備與附近的船舶或基站進(jìn)行通信，提高了船舶自身的航行安全性。但與此同時(shí)，由于安裝AIS設(shè)備的船舶數(shù)量不斷增多，導(dǎo)致AIS數(shù)據(jù)鏈路負(fù)載過高，會(huì)產(chǎn)生大量的通信時(shí)隙選擇沖突，導(dǎo)致鏈路中出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響AIS通信的穩(wěn)定性，給船舶的航行帶來了安全隱患。AIS時(shí)隙復(fù)用算法可以有效的緩解由于數(shù)據(jù)鏈路負(fù)載過高而出現(xiàn)的鏈路擁塞，解決通信時(shí)隙選擇沖突，在鏈路達(dá)到擁塞時(shí)，仍能保持船舶的順暢通信，保障船舶的安全航行。因此本

2、文研究了適用于不同時(shí)隙選擇算法的AIS時(shí)隙復(fù)用算法，并在AIS的各個(gè)工作階段中測試了時(shí)隙復(fù)用算法的可靠性。
　　本文首先對AIS的RATDMA(Random Access TDMA)、ITDMA(IncrementalTDMA)、SOTDMA(Self-organized Time Division Multiple Access)、FATDMA(Fixed Access TDMA)時(shí)隙選擇算法進(jìn)行研究，利用C語言實(shí)現(xiàn)了RATDM

3、A算法、SOTDMA算法、ITDMA算法。在此基礎(chǔ)上，研究了時(shí)隙復(fù)用的定義、分類以及使用情況。對國際標(biāo)準(zhǔn)ITU1371協(xié)議中解決鏈路擁塞問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，給出了相鄰時(shí)隙規(guī)則和相反信道規(guī)則及原因，重新定義了時(shí)隙狀態(tài)，在時(shí)隙占用狀態(tài)不同情況下，重新定義了具體的時(shí)隙復(fù)用優(yōu)先級。在研究上述算法過程中，對候選時(shí)隙進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，將候選時(shí)隙分為常規(guī)選擇候選時(shí)隙和時(shí)隙復(fù)用選擇候選時(shí)隙，給出候選時(shí)隙的選擇規(guī)則。為了驗(yàn)證時(shí)隙復(fù)用算法的正確性，模擬AIS

4、工作過程對AIS復(fù)用算法的正確性給予驗(yàn)證。驗(yàn)證時(shí)隙復(fù)用算法設(shè)計(jì)分為三個(gè)模塊，首先設(shè)計(jì)了外部時(shí)隙占用模塊模擬自身船站接收信息生成時(shí)隙狀態(tài)表，再通過時(shí)隙選擇模塊對AIS系統(tǒng)工作流程進(jìn)行控制，選出發(fā)射時(shí)隙，最后通過顯示模塊顯示出外部時(shí)隙占用情況和選擇發(fā)射時(shí)隙過程中，選擇范圍的時(shí)隙占用情況，以及最終選擇的發(fā)射時(shí)隙等參數(shù)。最后依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61993-2給出的測試方法進(jìn)行測試，并對測試的結(jié)果進(jìn)行分析。整個(gè)過程利用C語言在Windows平臺下的