AIS的技术性能解析.ppt

AIS系统与应用 第二章 AIS技术性能 第2章 AIS的技术性能 将比特流传输到数据链的物理层； 特性参数； 带宽参数、发射媒体； 频带宽度； 收发特性； 调制方案； 数据发射速率； 同步序列； 数据编码； 前向纠错； 交错、比特倒频； 数据链读出； 发射机稳定时间； 发射功率； 关机程序。 ITU-R M.1371建议案中提出了AIS技术特性标准，包括： 2．1 OSI模型 OSI（Open System Interconnect） 应用层 表示层 对话层 传输层 信道1 网络层 信道2 链路层LME 链路层DLS 链路层MAC 链路层LME 链路层DLS 链路层MAC 物理层 物理层 2．2 物理层 物理层负责将比特流传输到数据链。 （1）参数 符号 参数名 最小值 最大值 PH.RFR 区域频率MHZ 156.025 162.025 PH.CHS 信道间隔KHz 12．5 25 PH.AIS1 AIS信道1（CH87B） 161.975 161.975 PH.AIS2 AIS信道2（CH88B） 162.025 162.025 PH.TS 对准序列bit 24 32 PH.TST 发射机稳定时间ms 1.0 PH.TXP 发射输出功率W 1 25 (2)调制方式 在FSK移频键控中，每一码元的频率不变或跳变一个固定值，而两个相邻的频率跳变码元信号，其相位通常是不连续的。 MSK是FSK信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式，它由于移频小而且相位连续，因此频带利用率优于一般的FSK方式。 GMSK是将数字基带信号先经过一个高斯滤波器整形后进行调频，从而使功率谱高频分量滚降更快，降低带外辐射。 采用GMSK/FM。 GMSK调制原理图 前置滤波器 MSK调制器 输入 输出 高斯低通滤波器必须满足下列要求： l带宽窄，且是锐截止的 （抑制高频程分） l具有较低的过冲脉冲响应 （防止过量的瞬时频偏） l能保持输出脉冲的面积不变 （进行相干检测） 数据传输速率与对准序列 （3）数据传输速率 9600bit/s （4）对准序列 数据发射信息包开始为一个24比特的对准序列，由0和1组成（010101…），使用NRZI（Non-return to zero inverted）编码，特殊情况下使用32比特对准序列。 发射机稳定时间 发射机RF释放时间：从TX-OFF信号起1ms内，关闭发射机RF功率。 发射机RF启动时间：为TX-ON信号后，RF功率达到正常电平的80%时（稳定状态）时间。故在TX-ON信号后，发射机RF启动时间将不能超过1ms。 2.3.1 媒介存取控制（MAC） 1. TDMA同步： (1)直接同步UTC (2)间接同步UTC 如果设备不能直接获取UTC,但能接收到其他采用UTC直接计时的台站，则应调到与这些台站同步。 (3)同步于基地台 若移动台既无法直接同步UTC，也无法间接同步UTC，但能接收到从基地台发射的信息，则应将其同步于能接收的台站数量最多的基地台。 作用：如何打包数据，适应错误检测和正确的数据传输。 2.3 链路层 2．时间分配 AIS系统采用帧的概念 一帧为1分钟，分为2250个时隙 每个时隙为26.67ms 每一帧开始和结束都与UTC分钟同步 2.3 链路层 2.3.2数据链服务（DLS） 数据链的激活和释放； 数据发送 错误检测与控制 2.3.3链路管理实体（LME） 控制DLS，MAC以及物理层的运行。 （1）?信道访问协议： SOTDMA (Self-Organized TDMA)自组织TDMA ITDMA （Incremental TDMA）增量TDMA RATDMA (Random Access TDMA)随机接入TDMA FATDMA (Fixed Access TDMA)固定接入TDMA 工作模式 l?自主和连续模式：采用这种模式的台站应能自行确定其位置信息的发射时间安排，并自动解决与其他台站在发射时间安排上的冲突。 l?指定模式：采用管理部门的基地台或转发台所指定的发射时间表。包括报告速率的指定和发射时隙的指定。 l 轮询模式：自动回应船台或管理部门的询问。轮询模式的运行不应和其他两种模式的运行发生冲突，回应信息的发射在接收到的询问信息的频道上进行。 2．4网络层 （1）信道管理，建立和保持信道连接 （2）确定报告速率 （3）解决信道阻塞问题 AIS工作信道为87B和88B,只能在下列情况下转换到其他信道上工作。 人工输入命令（人工转换） 基地台发来的TDMA命令（通过TDMA命令自动转换） 基地台发来的DSC命