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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:徐宗日
論文名稱:船舶自動識別系統時槽再利用之分析
論文名稱(外文):Analysis of slot reuse in AIS
指導教授:張啟隱張啟隱引用關係趙俊傑趙俊傑引用關係蕭俊祥蕭俊祥引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:商船學系碩士班
學門:運輸服務學門
學類:航海學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:船舶自動識別系統雷達船舶交通管理系統自組式時間分割多工存取時槽再利用流量信號干擾比
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本文將對船舶自動識別系統(AIS)的傳送資料流程作一整合且探討如定位精度及自組式分時多工存取(SOTDMA)資料連結之問題。且討論AIS對ARPA、Radar及船舶報告系統等航行系統的影響。在SOTDMA連結資料的過程中加入Rayleigh fading探討自動性時槽再利用(automatic slot reuse)及意圖性時槽再利用(intentional slot reuse)之成功機率。我們提出以SIR (signal-to -interference ratio)估測值將可能再利用之對象依序排列,並以加權隨機選取可再利用的時槽。以隨機選樣的方式減輕碰撞,並以加權方式挑選較大之SIR,利用計算機模擬方式所獲得之流量(throughput)與傳統的距離法則作一比較,由此而得最佳之時槽再利用。
目錄
中文摘要………………………………………………………………..Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………..Ⅱ
目錄……………………………………………………………………..Ⅲ
圖目錄…………………………………………………………………..Ⅴ
表目錄…………………………………………………………………..Ⅵ
第一章、緒論……………………………………………………………1
1.1 研究背景及目的…………………………………………………...1
1.2 研究方法…………………………………………………………...4
1.3 研究步驟…………………………………………………………...5
1.4 本文大綱…………………………………………………………...6
第二章、AIS之發展概況……………………………………………….7
2.1 AIS發展歷史………………………………………………………7
2.2 IMO對船舶配置AIS之相關規定………………………………..9
2.3 AIS的未來發展趨勢……………………………………………..11
第三章、AIS的資料傳送的整合……………………………………….12
3.1 AIS相關系統介面………………………………………………..12
3.2 傳送資料之分析………………………………………………….14
3.2.1 傳送資料的流程之整合與分析………………………………..14
3.2.2 AIS應解決之問題……………………………………………...17
3.2.2.1 高精度的定位手段…………………………………………...17
3.2.2.2 船舶全球的唯一編碼 MMSI碼……………………………..17
3.2.2.3 SOTDMA的技術……………………………………………..18
3.3 AIS對其他航行系統的影響……………………………………..19
3.3.1 AIS與Radar…………………………………………………….19
3.3.2 AIS與ARPA……………………………………………………20
3.3.3 AIS與VTMS、船舶報告系統的關係………………………….22
第四章、時槽再利用應用於AIS………………………………………25
4.1 時槽再利用之應用……………………………………………….25
4.2 AIS訊號特性……………………………………………………..27
4.3 時槽再利用的基礎原理………………………………………….30
4.4 時槽再利用之距離法則………………………………………….32
第五章、時槽再利用之最佳化………………………………………..38
5.1 時槽再利用之通道估測(Channel estimation) …………………..38
5.2 Automatic Slot Reuse(r/2 <d<r) ………………………………….39
5.3 Intentional Slot Reuse(0 <d<r/2) …………………………………46
第六章、結論……………………………………………………………50
參考文獻………………………………………………………………..52
附錄一、Transmission Characteristics…………………………………56
附錄二、Propagation and Slot Boundaries……………………………..62
附錄三、High Data Link Load………………………………………….67
圖目錄
圖1-1 研究流程圖……………………………………………………..5
圖3-1 資料連結流程圖………………………………………………16
圖4-1 GMSK發射訊號之產生………………………………………27
圖4-2 GMSK之位元錯誤率…………………………………………28
圖4-3 兩發射台欲傳送資料至一接收台……………………………30
圖4-4 接收台涵蓋區之特性區分……………………………………31
圖4-5 S-ALOHA系統下之throughput………………………………33
圖4-6 在d=0.4r時,其throughput的範圍……………………………35
圖4-7 Discrimination Zone下之throughput…………………………36
圖4-8 throughput曲線圖……………………………………………..37
圖5-1 當d=r時岸台涵蓋區內之電台分佈……………………………40
圖5-2 Automatic Slot Reuse in ALOHA zone………………………..41
圖5-3 Rayleigh環境下各電台相對於特定移動台(d=r/2)之SIR…..43
圖5-4 Rayleigh環境下之throughput………………………………..44
圖5-5 Intentional slot reuse之throughput 模擬結果……………….47
圖5-6 Channel estimation 與maximum distance方法之比較,……..48 Required capacity=100%
圖5-7 Channel estimation 與maximum distance方法之比較,……..49
Required capacity=200%
表目錄
表3-1 AIS與Radar的比較…………………………………………..20
表3-2 AIS-Symbols on ARPA/Radar and ECDIS-Systems…………..21
表3-3 AIS與VTMS、船舶報告的主要技術資料………………….24
表4-1 Slot Reuse隨Required Capacity的使用率…………………..34
表4-2 計算throughput之距離法則………………………………….37
參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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