AIS系統(tǒng)與應(yīng)用.ppt

1、AIS系統(tǒng)和應(yīng)用節(jié)目；第3章、第3章AIS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；31小時(shí)多址(TDMA)技術(shù)原理TDMA (Time多址技術(shù))是數(shù)字無(wú)線通訊系統(tǒng)中使用的多址技術(shù)。以固定間隔將時(shí)間劃分為多個(gè)時(shí)隙。配置由一定數(shù)量的時(shí)隙組成的幀(幀或時(shí)隙徐璐不重疊)，然后根據(jù)特定分配原則，允許每個(gè)移動(dòng)用戶僅在每個(gè)時(shí)間幀內(nèi)指定的時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)。基站可以在每個(gè)時(shí)隙中單獨(dú)接收每個(gè)移動(dòng)用戶的信號(hào)，而不會(huì)干擾每個(gè)移動(dòng)用戶的信號(hào)。同時(shí)，基站發(fā)送給每個(gè)移動(dòng)用戶的信號(hào)經(jīng)過(guò)排列，以便在預(yù)定的時(shí)間槽內(nèi)按順序發(fā)送，移動(dòng)用戶只要在指定的時(shí)間槽內(nèi)接收，就可以區(qū)分從每個(gè)公路信號(hào)發(fā)送的信號(hào)。圖3-1 TDMA系統(tǒng)操作圖表，圖3-1中，移動(dòng)用戶MS1占

2、據(jù)插槽1，移動(dòng)用戶MS2占據(jù)插槽2，移動(dòng)用戶MSk占據(jù)插槽K，這些插槽在此期間徐璐不重疊?；綛S向每個(gè)移動(dòng)用戶發(fā)送(通常向前或向下發(fā)送)的過(guò)程包括子幀(在每個(gè)插槽內(nèi)發(fā)送的信號(hào)稱為子幀)為移動(dòng)用戶MS1、移動(dòng)用戶MS2、移動(dòng)用戶MSK移動(dòng)用戶向基站發(fā)送(也稱為反向或上行傳輸)的過(guò)程是根據(jù)每個(gè)移動(dòng)用戶分配的時(shí)隙定期向基站發(fā)送子幀的過(guò)程。32 SOTDMA技術(shù)原理，so tdma self-organized time division access，自組織語(yǔ)義，在SOTDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶選擇插槽發(fā)射子幀時(shí)，另一個(gè)移動(dòng)用戶必須從該插槽接收。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的最低功能也控制著每個(gè)

3、移動(dòng)用戶自行。SOTDMA工作原理，在AIS系統(tǒng)中，沒(méi)有主工作站和從屬分區(qū)，每個(gè)用戶選擇使用插槽。因此，在移動(dòng)臺(tái)獨(dú)立連續(xù)工作的情況下，移動(dòng)用戶使用SOTDMA尋址協(xié)議進(jìn)行位置廣播，并識(shí)別附近用戶發(fā)送的信息。這是在沒(méi)有主工作站控制的情況下解決尋址沖突的方法。所有移動(dòng)用戶指定此次發(fā)射中的下一個(gè)發(fā)射時(shí)隙。發(fā)射時(shí)隙是隨機(jī)選擇的從每個(gè)選擇時(shí)隙間隔到候選發(fā)射時(shí)隙的空閑時(shí)隙之一。一個(gè)移動(dòng)用戶發(fā)送時(shí)，另一個(gè)移動(dòng)用戶必須處于接收狀態(tài)。圖3-2 SOTDMA操作圖表、AIS中的每個(gè)幀長(zhǎng)度為1分鐘，分為2250個(gè)插槽，每個(gè)插槽26.67毫秒，通道波特率為9600bps，因此每個(gè)插槽256位。衛(wèi)星提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，每個(gè)幀的

4、開(kāi)始和結(jié)束都用UTC時(shí)間表示。系統(tǒng)可以在一分鐘內(nèi)從一個(gè)通道傳輸至少2000個(gè)船舶報(bào)告，從而滿足教官系統(tǒng)的容量要求。圖3-3所示，SOTDMA顯示了多個(gè)船舶之間的并發(fā)間隔的使用。如圖3-3 AIS插槽分配圖表、33 SOTDMA操作流程、331 SOTDMA參數(shù)ITU-R M.1371標(biāo)準(zhǔn)和SOTDMA參數(shù)表3-1所示。，一分鐘后，本船進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)登陸階段，根據(jù)自己的時(shí)隙號(hào)開(kāi)始發(fā)射。35初始化階段，初始化階段，接收SOTDMA通道，1分鐘？輸入網(wǎng)絡(luò)登錄步驟，是，否，36網(wǎng)絡(luò)登錄步驟，NSS選擇，網(wǎng)絡(luò)登錄步驟，NTS選擇，NTS等待，成功嗎？第一幀步驟，發(fā)射前，必須選擇下一個(gè)NS以確定下一個(gè)SI。SI

5、根據(jù)SOTDMA規(guī)則從候選插槽中選擇公稱發(fā)送插槽(NTS)，將NTS標(biāo)記為內(nèi)部分配，計(jì)算下一個(gè)NTS偏移，然后將其存儲(chǔ)為下一步。牙齒偏移表示到當(dāng)前下一次計(jì)劃發(fā)射的相關(guān)距離，是本船隊(duì)計(jì)劃的增量修改。第一幀步驟，幀？選擇下一個(gè)NS和NTS，這次發(fā)射的NTS，發(fā)射，NTS大氣，設(shè)置偏移0，偏移0？連續(xù)運(yùn)行階段，否，否，是，是，38連續(xù)運(yùn)行階段，AIS船隊(duì)以連續(xù)運(yùn)行階段運(yùn)行，除非進(jìn)入指定模式或更改報(bào)告速度階段、連續(xù)操作步驟、NTS等待、插槽超時(shí)減少、設(shè)置偏移0、發(fā)送、計(jì)算新NTS的偏移、計(jì)算新NTS、將新插槽超時(shí)和插槽偏移插入信息、插槽超時(shí)0？，下次SI搜索使用新的報(bào)告速度時(shí)，將導(dǎo)出新的公稱增量NI。

6、使用新NI電臺(tái)檢測(cè)以下SI復(fù)蓋的范圍：如果在SI內(nèi)找不到時(shí)隙，則通過(guò)指定時(shí)隙并計(jì)算當(dāng)前發(fā)射時(shí)隙和新指定的時(shí)隙之間的偏移，當(dāng)前發(fā)射時(shí)隙將轉(zhuǎn)換為ITDMA發(fā)射。等待下一個(gè)SI等待下一個(gè)SI時(shí)，電臺(tái)連續(xù)掃描將分配給用于發(fā)射的時(shí)隙。找到牙齒時(shí)隙后，請(qǐng)將時(shí)隙設(shè)置為0，并在時(shí)隙發(fā)射后釋放牙齒時(shí)隙，使其成為空閑時(shí)隙。下一個(gè)SI到達(dá)后，如果開(kāi)始在電臺(tái)SI內(nèi)搜索指定的發(fā)射時(shí)隙，請(qǐng)重復(fù)牙齒過(guò)程。310 SOTDMA通信系統(tǒng)的容量，表3-3 AIS動(dòng)態(tài)信息更新周期表，將子幀傳輸時(shí)間設(shè)置為T(mén)s，系統(tǒng)接受AIS用戶數(shù)M，發(fā)送信號(hào)周期T必須滿足以下關(guān)系：M T/Ts AIS在87B和88B通道上運(yùn)行，因此系統(tǒng)接受船舶，在AIS的一個(gè)通道上，時(shí)隙的時(shí)間長(zhǎng)度Ts0(秒)為：如果將子幀占用的連續(xù)時(shí)間窗數(shù)設(shè)置為L(zhǎng)，則AIS發(fā)射子幀的時(shí)間長(zhǎng)度Ts為，并且AIS的一個(gè)通道可以容納一幀的船舶數(shù)l=1，則僅使用一個(gè)時(shí)間窗。信息傳輸通過(guò)在兩個(gè)通道中交替限制VTS水域中的船舶速度，大大增加了船舶報(bào)告周期T，增加了船舶數(shù)M牙齒，減少了VTS水域以外的船舶傳輸AIS信息時(shí)間間隔的占用。另一方面，VTS完成進(jìn)入本水域的船舶