一种减小ais信号混叠的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的方法及系统。
【背景技术】
[0002]AIS可以利用VHF无线数据链路和自组织时分多址接人技术在不需要船舶驾驶员介入的条件下，根据船舶的运动情况，周期性地在专用的VHF频道自动广播船舶的标识、位置等本船的信息。
[0003]自组织时分多址协议SOTDMA(SeIf-Organized Time Divis1n Multiple Access)技术可以理解为多个用户可以按照时间分割制度，使用同一个信道发送信息而互不干扰的通信技术。信道时间被划分为固定的数据帧，一个数据帧包含一定数量的时隙。在AIS中，一中贞的时间长度为一分钟，被划分为2250个时隙；每个时隙为26.67ms。每个时隙可发布一条不长于256bit的信息，长于256比特的信息需增加时隙。每条船舶会通过询问(自动)选择一个发生冲突的时隙来发布本船的信息。AIS信号覆盖范围内任何船舶都能自行互不干扰的发送报告和接收其他船舶AIS (或岸基AIS网络系统)的报告。理论上，AIS系统(在同一区域)能同时容纳200300艘船舶进行互相通信，当系统超载时，只有距离很远的目标才会被放弃，以保证作为AIS船对船通信主要对象的近距离目标的优先权。
[0004]现有技术中各终端AIS相互通信的一种方法为:基于自组织时分多址协议SOTDMA自动定时发射航标的相关信息。
[0005]随着航天技术特别是小卫星技术的快速发展，基于星载AIS实现大范围甚至全球海洋监视已经成为必然的发展趋势。
[0006]但是，星载AIS在提高了覆盖范围的同时也带来了时隙冲突的可能性。通常情况下，在AIS子网通信范围内，相关AIS设备通过TDMA协议有组织的协同工作，避免发射和接收时隙冲突。上述现有技术中的的缺点为:星载AIS将能作用于更多独立的AIS子网，这种情况下传统的自组织时分多址协议就无法保证不同子网间的协同工作，导致卫星接收机处的时隙冲突概率上升，给航行安全带来了隐患。
【发明内容】
[0007]本发明的实施例提供了基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的方法，用于解决星载AIS将能作用于更多独立的AIS子网，这种情况下传统的自组织时分多址协议就无法保证不同子网间的协同工作，导致卫星接收机处的时隙冲突概率上升的问题。
[0008]本发明提供了一种基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的方法，包括:
[0009]终端通过侦听信道获取其他终端各自的时隙预约表；
[0010]终端根据所获取其他终端各自的时隙预约表以更新终端自身的时隙预约表；
[0011]终端将更新后的时隙预约表封装并发送至信道。
[0012]根据本发明的上述方法，所述终端通过侦听信道获取其他终端各自的时隙预约表，包括:
[0013]终端侦听信道一个超帧周期接收来自其他终端的节点消息，从所述节点消息中提取其他终端的控制信令，由所述其他终端的控制信令获取其他终端的时隙预约表。
[0014]根据本发明的上述方法，所述终端通过侦听信道获取其他终端各自的时隙预约表，包括:
[0015]终端侦听信道一个超帧周期接收来自其他终端的节点消息，从所述节点消息中提取其他终端的控制信令子包，由所述其他终端的控制信令子包获取其他终端的时隙预约表。
[0016]根据本发明的上述方法，所述终端根据所获取其他终端各自的时隙预约表以更新终端自身的时隙预约表，包括:
[0017]终端侦听信道一个超帧周期结束之后，在下一个超帧周期的开始，根据上一个超帧周期内获取的其他终端各自的时隙预约表，形成终端的时隙状态表，根据所述终端的时隙状态表更新在下一个超帧周期内终端自身的时隙预约表。
[0018]根据本发明的上述方法，还包括:
[0019]根据所述终端的时隙状态表中各个时隙的状态，搜索空闲时隙个数，根据所述终端的时隙状态表中空闲时隙的数量来判断信道资源充足或紧张。
[0020]根据本发明的上述方法，所述终端将更新后的时隙预约表封装并发送至信道，包括:
[0021]当所述信道资源充足时，各终端将更新后的本次超帧周期的各终端自身时隙预约表封装为控制信令，根据所获取的其他终端各自的时隙预约表，在候选时隙中选取5个连续的空闲时隙，将所述控制信令封装后发送至信道。
[0022]根据本发明的上述方法，所述各终端将更新后的时隙预约表封装并发送至信道，包括:
[0023]当所述信道资源紧张时，各终端将更新后的本次超帧周期的各终端自身时隙预约表封装为控制信令，根据所获取的其他终端各自的时隙预约表，在候选时隙中选取的空置时隙的空置比特位，将所述控制信令按顺序拆分为若干控制信令子包并对所述控制信令子包进行顺序标识，将所述控制信令子包分别封装后发送至信道。
[0024]根据本发明的另一方面，还提供基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的系统，包括:时隙预约表获取模块，时隙预约表更新模块和发送模块，其中，
[0025]时隙预约表获取模块:其用于使终端通过侦听信道获取其他终端各自的时隙预约表;
[0026]时隙预约表更新模块:其用于使终端根据所获取其他终端各自的时隙预约表以更新终端自身的时隙预约表；
[0027]发送模块:其用于使终端将更新后的时隙预约表封装并发送至信道。
[0028]由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例能够在不增加系统复杂度的同时充分利用系统中信息资源来解决暴露/隐藏终端问题，从而减轻星载AIS由于覆盖范围增加而带来的信号混叠问题，降低时隙冲突概率提高系统可靠性。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本发明实施例一提供的自组织时分多址协议SOTDMA接入原理图；
[0031]图2为本发明实施例一提供的基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的方法处理流程图；
[0032]图3为本发明实施例二提供的基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的方法处理流程图；
[0033]图4为本发明实施例二信道资源充足时控制信令结构图；
[0034]图5为本发明实施例二信道资源紧张时控制信令结构图；
[0035]图6为本发明实施例三提供的基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的系统模块图。
【具体实施方式】
[0036]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0037]实施例一
[0038]本发明实施例一提供一种减小星载AIS信号混叠概率的自组织时分多址接入方法，自组织时分多址协议SOTDMA接入原理图如附图1所示，本发明实施例一提供的基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的方法处理流程图如图2所示，包括如下的处理步骤:
[0039]步骤S11、终端通过侦听信道获取其他终端各自的时隙预约表；
[0040]步骤S12、终端根据所获取其他终端各自的时隙预约表以更新终端自身的时隙预约表；
[0041]步骤S13、终端将更新后的时隙预约表封装并发送至信道。
[0042]实施例二
[0043]本实施例提供了基于自组织时分多址协议的减小AIS信号混叠的方法，的处理流程如图3所示，包括如下的处理步骤:
[0044]步骤S21、当前终端侦听信道一个超帧的时间；
[0045]当前终端入网前，先侦听信道一个超帧的时间作为第一个超帧周期；
[0046]步骤S22、终端通过侦听信道获取其他终端各自的时隙预约表；
[0047]终端侦听信道一个超帧周期接收来自其他终端的节点消息，从所述节点消息中提取其他终端的控制信令，由其他终端的控制信令获取其他终端的时隙预约表；或终端侦听信道一个超帧周