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AIS系统SOTDMA协议性能研究与仿真
| 论文题名： | AIS系统SOTDMA协议性能研究与仿真 |
| 关键词： | 船载自动识别系统;自组织时分多址接入协议;时隙预约冲突率;信道利用率 |
| 摘要： | 船载自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)具有定位精度高、受天气及地理环境影响小、可提供丰富的静动态信息等优点，对保障航海安全、保护海洋环境以及提高海上交通效率等具有重要意义。自组织时分多址接入(Self-organized Time Division Multiple Access，SOTDMA)协议是影响AIS系统通信性能的关键技术。论文对SOTDMA协议的时隙预约冲突率性能进行了理论分析和仿真研究，在此基础上提出一种改进的时隙预约算法，可以提高AIS系统的信道利用率。 本文首先分析了AIS的发展现状，介绍了AIS系统的组成和基本功能;随后详细讨论了AIS系统的网络体系结构和数据链路层技术;最后，对AIS系统的SOTDMA协议进行了深入分析和研究:(1)结合AIS运行的实际情况，对已有SOTDMA协议时隙预约冲突率性能理论分析模型进行完善，利用该模型重新分析了时隙预约冲突率性能;(2)利用OPNET仿真软件搭建AIS系统仿真场景，实现了船台发射时隙的自主预约功能和同一海域多艘船舶间的自组织通信功能。利用该仿真平台研究了SOTDMA协议的时隙预约冲突率性能，分析了AIS网络中时隙预约冲突率、报文报告率与用户数量三者之间的关系;同时还将仿真结果与理论分析结果进行对比，验证了理论研究与仿真分析的正确性;(3)针对船舶密集区域或船台报文报告率较高时，SOTDMA协议时隙预约冲突率较大的问题，提出一种改进的时隙预约机制，可以降低时隙预约冲突率。另外，还依据AIS应用中不同运动状态船舶所占比例，搭建与实际应用更契合的仿真场景，通过该场景进一步验证了改进算法的有效性。 |
| 作者： | 闫正华 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 何荣希;杨晓波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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