AIS-classA-classB.ppt

AISCLASS A & CLASS BAIS设备的船舶安装数量快速增长国际海事组织（IMO）规定，大中型船舶（300总吨 以上）必须安装AIS A类船台，中小型船舶安装AIS B类船台，辅助导航设施（包括无线浮标和灯塔）安装ATON AIS设备AIS产品分类表NOAIS产品1船载AIS（A型）SOTDMA：自组织时分多址2船载AIS（B型SO）SOTDMA：自组织时分多址3船载AIS（B型CS）CSTDMA：载波侦测时分多址4搜救飞机AIS5航标AIS终端6AIS基站B 型AISB 型AIS主要考虑小型船舶安装AIS的需要其基本出发点是价格低廉，在不致造成AIS网络过渡拥挤的前提下具有类似与A型AIS的基本性能B型SO采用与A型AIS相同的通信模式—SOTDMA，会同A型AIS一起争夺网络资源，影响AIS的终端容量；B型CS采用CSTDMA模式，是国际上普遍采用模式，终端数量的大量增加不会对已有A型AIS的正常工作造成影响；目前，我国渔船安装的AIS设备B型SO和B型CS并存AIS报文列表报文编号报文名称报文用途1位置报告定时位置报告（A型船载AIS）2位置报告指配位置报告（A型船载AIS）3位置报告特殊位置报告，对询问的应答4基站报告位置，UTC，日期及基站当前时隙数5静态及航行数据定时静态及航行数据报告（A型船载 AIS） 6二进制定址信息定址二进制数据7二进制确认对定址二进制数据进行确认8二进制广播信息广播二进制数据9标准搜救飞机位置报 告搜救飞机位置报告10UTC/日期查询请求UTC及日期11UT/当前UTC及日期（如有）12定址安全信息定址安全信息13安全信息确认对定址安全信息进行确认14安全广播信息广播安全信息15征询请求特殊的信息类型16指派模式命令管理部门通过基站指定一种专门的报告形式17DGNSS广播二进制信息通过基站进行DGNSS误差修正18标准B类AIS位置报告B型船台位置报告19扩展B类AIS位置报告B型船台扩展位置报告，含附加静态数据20数据管理基站保留时隙21航标报告航标的位置及静态数据报告22频道管理基站的频道管理23组分配命令管理部门通过基站改变某些船载AIS报告方式24静态数据针对一个MMSI的附加数据：船名、静态数据25单时隙信息非定时短数据26多时隙信息定时二进制数据CLASS A 与 CLASS B 的区别通信制式的区别静态报告的区别报告更新率的区别报文通信的区别u通信制式的区别：SOTDMA & CSTDMApSOTDMA：SOTDMA协议将每个VHF信道的时间划分成固定长度的时隙， 1MIN为1帧，1帧分成2250个时隙，1个时隙是6.7MS，可传输 256b的信息，一个位置报占用一个时隙，其他报文可根据需要 占用2-3个时隙，AIS设备按照SOTDMA协议，寻找空闲时隙发送本船信息，时隙分配根据通信链路的工作状态实时进行动态 调整。

AIS工作频率AISI/161975MHZ，AIS2/162.025MHZ，获得无线 传输的带宽为25KHZ或12.5KHZ，调制采用GMSK方案，数据 编码为NRZI，数据传输速率为9600baudSOTDMA的基础是将时间分成独立的时隙“SLOT”，在此特殊 时隙内只有一个台（船台、岸台等）能发送AIS共用二个 VHF频道（AIS1和AIS2），每一个频道每分钟有2250时隙，时 间标准采用UTC当使用SOTDMA协议的AIS台（A类或B类）初次开机时，它首先侦听通信状况，发射的电台在发射的电文 中包含未来时隙的选择，借助于辖区内发射电台占有时隙及未 来预约时隙的了解，AIS台就能确定自己的发射时隙和未来预 约时隙决定时隙的算法是ITU标准M.1371的一部分，每个台 在组织方式内决定自己的发射时隙就是SOTDMA技术， SOTDMA算法嵌入在每个AIS设备的软件内SOTDMA工作原理pCSTDMA：CSTDMA（CLASS B采用） 系统也是通过侦听现存的通信情况来决定一个空闲时隙的，如果侦听到某一时隙没有被使用，它 就用这个时隙发射——在标称时隙开始时间2MS后发射，这2MS是用来侦听CLASS A发射的存在。

由于CLASS B不预约未来的时隙且每次发射只占一个时隙，因此，它们对VHF数据链负载的影响是非常小的对于特殊的发射，CLASS B 设备在一个10S周期内随机选择10个候选时隙来识别，集中在标称报告时间，然后依次测试每一 时隙直到找到一个能发射的空闲时隙如果10个时隙都被占用，则取消发射直到下一个发射周期这个补充的细节减小了与 邻近CLASS B台重复发射冲突的可能性该冲突会产生一连串的混淆报文CLASS B做出的发射决定是根据在候选时隙内有没有另一台在发射,接收到的信号强度是不是比在最后60秒内收到的最小信号大10dB这意味着CS设备不但能在没占用的时隙内没有明显的信号时工作，而且也能在时隙部分或全部占有时工作假如占有的时隙内接收到的信号强度不大于临界值10dB，该时隙就可用于发射这自动复用了被较远距离台占用的时隙此外，随着通信量的增加，该临界值也增加，使得有效运行的区域缩小u静态报告的区别A级设备具备通过消息5周期性发送标准A级设备静态报告的功能SOTDMA B级设备具备通过消息19周期性发送标准B级设备静态报告的功能消息19是扩展的Class B位置报告，增加了船舶类型和大小等信息，可以被其它A级设备识别。

由于消息19占用了两个时隙，所以CSTDMA的Class B不能使用该消息CSTDMA B级设备通过消息24发送静态AIS数据报告，消息24包括24A和24B两部分，24A发射1min后应发射24B由于消息24是新增加的，原来的Class A船舶不能识别该消息，导致一些没有软件升级的Class A船舶不能识别安装CSTDMA的Class B船舶u报告更新率的区别按照IEC 62287-1标准，以CSTDMA 方式工作的AIS，位置报告 （消息18）的报告速率为：Ø当航速SOG ＞ 2kn，30sØ当航速SOG ≤ 2kn，3min按照ITU-RM. 1371 规范，以SOTDMA 方式工作的AIS，其报告 速率为：A级AIS报告周期B级AIS报告周 期 抛锚、停泊或速度≤3节3分钟航行速度≤2节3分钟 抛锚、停泊或速度>3节10秒辅助导航3分钟 航行速度0-14节10秒航行速度2-14节30秒 航行速度0-14节并改变航向3秒航行速度14-23节6秒航行速度14-23 节15秒航行速度14-23节并改变航向 2秒航行速度>23节2秒航行速度>23节5秒 航行速度>23节并改变航向2秒u报文通信的区别A级和SOTDMA的B级设备严格按照ITU-RM. 1371 规范设计，寻址报文最长936bit，广播报文最长1008bit，可以进行文字消息的通信，还可以进行中文短消息的通信，方便用户使用，对该系统在我国的推广应用具有积极的促进作用。

按照IEC 62287-1标准，CSTDMA仅允许发射与安全有关的文字消息，发射消息长度不能超过一个时隙，寻址报文最长96bit，广播报文最长128bit，不能进行自动回复uSO B类AIS与CS B类AIS的比较欧美之间对B类AIS设备使用SOTDMA协议还是CSTDMA协议 争议较大：主张使用SOTDMA协议的认为CSTDMA协议没有时 隙预约能力，船舶报告不稳定可靠，而主张使用CSTDMA协议 的认为SOTDMA选择时隙的方法与A类相同，不但占用当前发 射时隙，还要预约未来时隙，这在船舶数量大的区域会造成信 道拥堵一些A类AIS不能识别CS B类AIS的船名等静态信息：一是先前 安装的A类设备没有识别CS B类的功能，这在A类设备升级后， 问题会完美解决；另一是CSTDMA时隙复用方法造成的，当某 一区域的AIS终端数量超过饱和值时，A类能正常发送信息，CS B类也能正常收发信息，但对复用时隙的B类终端发送的信息， A类终端不能正确解调，也就是不能识别此B类终端这个问题 随着A、B类终端数量的增加而日益严重当AIS辖区内终端数量不多时，由于SOTDMA的B类AIS与目前 的AIS系统采用完全相同的网络协议，对其它AIS船舶-船舶、港 口-船舶的正常消息广播和通信基本没有影响；CSTDMA的B类 AIS也一样。

 当AIS辖区内终端数量达到饱和值时，SOTDMA B类和 CSTDMA B类都会对SOTDMA A系统产生影响，美国海岸警卫 队研究和发展中心（US Coast Guard Research and Development Center）对Florida和San Francisco二个水域进行了计算机模拟， 结果表明大量CSTDMA B类终端的存在并没有对SOTDMA系统 造成严重影响，根据这个研究成果，IEC提出了有关CSTDMA的标准但英国诺丁汉大学Andy Norris教授在《自动识别系统 – B类设备对A类系统的影响》（“Automatic Identification Systems – the effects of Class B on the use of Class A systems”, Journal of Navigation, May 2006）一文中，对同一海域，有120艘安装A类AIS的船舶、300艘安装CSTDMA B类AIS船舶的情况进行仿真，结果发生通信冲突可能性为20%左右B类AIS船舶增加到一定数量后会不会对A类AIS产生冲突？如何解决冲突问题？？？？。