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基于局域网的AIS网络性能仿真研究

郑鹭峰  
【摘要】:网络性能评价是网络研究和应用的重要理论基础和支撑技术。作为一种用于船舶监控的通信网络系统,AIS的网络性能是其领域研究和应用的一个关键问题。 本文深入研究船载自动识别系统的产生和发展趋势、当前AIS网络性能研究的国内外现状以及计算机仿真技术的发展;接着阐述AIS系统原理,重点分析自组织时分多址接入协议以及AIS的网络层次模型;然后提出AIS面向服务质量的网络性能评价指标,并分析这些性能指标间关系;在此基础上,通过对比多种网络性能评价方法,依据ITU-RM.1371技术特性标准建立基于STDMA技术的AIS网络仿真模型,提出利用基于局域网的计算机仿真来研究AIS网络性能的方法;最后利用Microsoft Visual C++6.0软件开发平台,设计并编程实现AIS网络性能仿真器。 通过理论分析和仿真器仿真实验得到以下结论: (1) AIS的自组织时分多址接入协议(STDMA)具有较强的健壮性,在一般洋区(港外)的航线,信道负载通常不会超过20%,即每帧船舶的报告次数在500次/分钟以内,结果表明发射成功率几乎为100%。因此,在洋区船舶之间利用AIS来自动交换航行信息的可靠性和通信效率都较高。 (2) 即便目前最繁忙VTS水域,就目前AIS的信道容量来说,其网络性性能也是能够满足实际需要。但是考虑到VTS区域将来除船位报告外,还要发送和各种服务相关的信息数据,这使得信道的负载增加,网络的吞吐性能降低,影响VTS区域的AIS岸台对船舶数据接收和管理。在这些区域有必要采取一些相应措施。 最后根据仿真器在实际应用中存在的问题,提出进一步改进仿真器性能和功能建议。


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