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基于A(yíng)dHoc網(wǎng)絡(luò )的船舶通信終端顯示系統研究
摘要：隨著(zhù)海上通信業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，對通信顯示系統也提出更高的要求。尤其尤其海上航行遇險或出現突發(fā)情況后，都需依托于無(wú)線(xiàn)通信以使航信信息得以及時(shí)獲取，在此基礎上采取相應的應對措施以保證船舶安全穩定運行。本文主要對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )的相關(guān)概述、以Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )為基礎的通信顯示系統設計思路進(jìn)行探析。
關(guān)鍵詞：Ad Hoc網(wǎng)絡(luò ) 顯示系統 設計 海上通信
近年來(lái)用于海上通信的衛星系統盡管具有通信質(zhì)量較高、覆蓋范圍廣且業(yè)務(wù)多等優(yōu)勢，但實(shí)際應用下發(fā)現其在傳輸中具有較大的延時(shí)且產(chǎn)生極高的通信費用。以VHF通信為例，當異常情況發(fā)生時(shí)，其通信信號傳輸很難保障。在此背景下便引申出以Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )為基礎的系統，通過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現可起到良好的效果。因此，對以Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )為基礎的系統設計研究具有十分重要的意義。
一、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )的相關(guān)概述
Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )應用下，其既可充當主機又可發(fā)揮路由器的作用。其中在路由器方面，要求做好相關(guān)路由協(xié)議的設計工作，而在主機方面運行過(guò)程中主要為用戶(hù)提供相應的應用程序。整個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )下，通常由多跳構成節點(diǎn)間路由，但因無(wú)線(xiàn)傳輸不具備較長(cháng)的距離，以此需要發(fā)揮中間節點(diǎn)作用以使通信過(guò)程得以完成，因此對該網(wǎng)絡(luò )又可稱(chēng)為對等網(wǎng)絡(luò )。從Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )應用下相關(guān)內容看，在用于顯示系統設計中應注意以下幾方面問(wèn)題：①網(wǎng)絡(luò )體系結構。其作用在于的支持QoSd的同時(shí)可使多種業(yè)務(wù)得以完成;②信道接入技術(shù)。需考慮如何使無(wú)線(xiàn)信道進(jìn)行接入，確保其能夠將暴露或隱藏終端等問(wèn)題進(jìn)行解決;③路由協(xié)議問(wèn)題。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )在船舶顯示系統中在節點(diǎn)協(xié)議方面多以多跳路由為主，不具備較強 專(zhuān)用性，需要進(jìn)行重新設計以滿(mǎn)足終端設計需求;④QoS保證。要求在顯示系統設計過(guò)程中考慮將相應的機制向不同層進(jìn)行提供;⑤安全性問(wèn)題。盡管船舶顯示系統中Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )可發(fā)揮突出性作用，但其應用中易被探聽(tīng)或攻擊，要求做好安全設計工作[1]。
二、以Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )為基礎的顯示系統設計思路
2。1系統整體設計思路
船舶通信系統設計過(guò)程中主要從四方面內容考慮。首先做好輸入子系統設計，在RS232接口下使相關(guān)的船舶位置、編號以及指令等得以獲取，且在完成GPS數據處理后在數據庫中進(jìn)行存儲。其次，在路由計算子系統設計方面。要求引入Visual C++，計算過(guò)程中主要采用多跳通信路由計算方式為主，將AODV、DSDV、DSR等路由協(xié)議進(jìn)行計算。再次，顯示子系統設計。其功能在于對海域信息進(jìn)行仿真，結合具體船舶相關(guān)信息將傳播位置以及通信路由狀態(tài)進(jìn)行顯示。最后，在分析子系統設計方面，結合所有計算與仿真結果進(jìn)行路由節點(diǎn)與通信信息的分析，確保以通信時(shí)保持最佳的路由協(xié)議。但需注意系統設計中Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )參數需滿(mǎn)足系統設計要求，才可使各子系統功能得以發(fā)揮。
2。2信息輸入系統設計
以Ad Hoc為基礎的系統設計，主要可從兩方面著(zhù)手。第一，從RS—232串口角度。設計中可在串口中引入VC++軟件，其作用在于使船舶信息得以讀取并做好控制語(yǔ)言工作。具體在windows環(huán)境中，利用該接口進(jìn)行數據的獲取多從其中API通信函數、端口函數以及其他相關(guān)串口通信組件方面著(zhù)手。第二，在信息提取中GPS的應用。通常提取船位信息中GPS可輸出的數據主要以二進(jìn)制或十進(jìn)制ASCII碼為主。信息獲取后需要進(jìn)行位置信息的計算并利用相關(guān)協(xié)議完成封裝，在此基礎上輸入系統會(huì )通過(guò)串口完成信息提取處理工作[2]。
2。3路由計算子系統具體設計
該部分在設計過(guò)程中要求引入Visual C++軟件，使多跳路由得以提供。具體設計過(guò)程中首先需從DSDV路由協(xié)議方面著(zhù)手�？筛鶕濣c(diǎn)周期性路由進(jìn)行更新分組，若序列號相等要求以跳數少的路由為主，而較大序列號下要求以序列號更新的路由為主。同時(shí)，對于目的節點(diǎn)，其與源節點(diǎn)進(jìn)行通信中，需要對源節點(diǎn)路由表進(jìn)行檢查，確保路由表能夠將信息向目的節點(diǎn)發(fā)送。其次，在DSR路由協(xié)議設計方面，通信中需要路由將源節點(diǎn)相關(guān)信息如請求ID或目的節點(diǎn)地址進(jìn)行記錄，在路由器向中間節點(diǎn)發(fā)送請求信息后，路由將記錄其節點(diǎn)位置，此時(shí)路由跳數應隨距離的增加而累加。最后，在A(yíng)ODV協(xié)議方面，其主要判斷目的節點(diǎn)是否存在，假定目的節點(diǎn)不存在需要結合ID與源節點(diǎn)地質(zhì)進(jìn)行請求信息的判斷，而是目的節點(diǎn)的情況下需將響應報文進(jìn)行發(fā)送，對短距離且少跳數的路由作為最佳路由。
2。4顯示系統設計
設計中應注意作為系統基礎，終端顯示平臺應將船舶位置、仿真還吐以及通信路由顯示出來(lái)，這樣船舶相關(guān)人員對傳播信息的了解將更為直觀(guān)。且在電子海圖的應用下，顯示系統在維護與升級方面都較為容易。具體設計中在保證坐標轉換合理的基礎上，需要從海圖、船位與路由信息顯示方面著(zhù)手。其中在海圖信息方面，主要通過(guò)CDC的引入使屏幕顯示狀態(tài)得以控制，設計過(guò)程中可考慮應用兼容性較好的MenDC，其畫(huà)圖過(guò)程僅需在內存中完成。而在船位信息方面，設計過(guò)程中主要需保證GPS功能得以發(fā)揮，將相關(guān)的數據利用計算機程序進(jìn)行編寫(xiě)，這樣船舶信息將以經(jīng)緯度信息形式存在，可使船位信息的顯示更為直觀(guān)。另外，在路由信息方面，根據三種路由計算結果，要求對其中節點(diǎn)進(jìn)行連接，在此基礎上結合船舶位置與跳數等使目的傳播信息得以推出，最后選擇最佳的路由，為船舶提供最優(yōu)路徑[3]。
三、結語(yǔ)
以Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )為基礎的系統設計是保證船舶通信水平提高的重要途徑。實(shí)際設計中應正視Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )的基本內涵，明確系統設計的整體思路，從輸入系統、路由計算系統以及顯示系統等方面進(jìn)行設計，以此是整個(gè)通信系統作用得以發(fā)揮。
參考文獻：
[1]朱兆明�；贕PS/Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )的定位系統的應用研究[D]。南京理工大學(xué)，2010。
[2]黃瑩�；贏(yíng)d Hoc網(wǎng)絡(luò )的船舶通信終端顯示系統[D]。大連海事大學(xué)，2010。
[3]楊劍波。多模智能終端在異構無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的垂直切換技術(shù)研究[D]。解放軍信息工程大學(xué)，2013。
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