Analysis of Message Receiving Rate for LEO-Satellite AIS

저궤도 위성 AIS의 메시지 수신확률 분석

AIS(Automatic Identification System)는 선박과 육상 및 선박 상호간에 선박의 항행관련 정보를 상호 교환함으로써 안전항해를 제고하기 위하여 도입된 무선설비로서 그 활용도가 매우 높아지고 있으며 AIS 탑재 선박도 증가하고 있다. 그러나 AIS에서 사용하고 있는 초단파의 전파 특성으로 인하여 비교적 근거리 통신만 가능하고 장거리 선박추적 관리를 위한 용도로 활용하는 데는 어려움이 있었다. 이러한 통신권의 한계를 극복하기 위한 방안으로 저궤도 위성을 사용하는 위성 AIS의 도입에 대한 연구가 주요 선진국을 중심으로 추진되고 있으며, 성능을 제고하기 위한 기술 기준 연구도 진행되고 있다. 본 연구에서는 저궤도 위성을 사용한 AIS의 문제점인 메시지 수신확률을 분석하기 위하여 현재 사용 중인 지상파 AIS의 특성 및 저궤도 위성 AIS의 문제점을 분석하고 메시지 수신확률에 대한 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 분석하였다. 분석결과 위성 AIS는 지상파 AIS에 비하여 통신권이 크게 확대되는 반면 채널 용량의 한계 및 채널간 간섭으로 인하여 AIS 메시지 충돌이 심하게 발생하고 메시지 수신 확률이 매우 낮음을 알 수 있었다. 따라서 현재의 지상파 AIS 표준을 적용한 위성 AIS의 실시간 정보 교환은 사실상 불가능하며 위성 AIS의 메시지 수신 확률을 제고하기 위해서는 위성 AIS를 위한 별도의 표준을 제정할 필요가 있음을 알 수 있다.