Abstract:
วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอการจำลองระบบและการทดสอบจริงของระบบการสื่อสารระหว่างเรือในกระบวนด้วยการใช้โครงข่ายแอดฮอกไร้สายระหว่างเรือในทะเลบนเอ็นเอส-3 โดยใช้โพรโตคอลเอโอดีวีในการส่งข้อมูล การทดลองช่วงแรกเป็นการทดสอบจริงแบบจุดต่อจุดผ่านอุปกรณ์ขยายสัญญาณร็อกเก็ต เอ็ม 5 และสายอากาศขนาด 19 dBi ซึ่งมีความกว้างลำสัญญาณแนวนอน 120 องศา และแนวยืน 4 องศา บนมาตรฐาน 802.11n บริเวณจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยพื้นที่กรุงเทพฯ ซึ่งมีคลื่นรบกวนจากพื้นที่โดยรอบ และพื้นที่สระบุรีที่ไม่มีคลื่นรบกวนแต่มีข้อจำกัดจากลักษณะภูมิประเทศที่มีภูเขาขวางกั้น จากผลการทดสอบจริงนี้ อุปกรณ์ร็อกเก็ต เอ็ม 5 สามารถทำงานร่วมกับระบบทดสอบเอ็นเอส-3 บนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งระบบปฏิบัติการลินุกซ์อูบูนตู 12.04 ได้โดยพบว่า ระยะทางมีผลต่อการลดทอนของปริมาณงานมากกว่าความหน่วงซึ่งมีค่าสูงสุดไม่เกิน 5 ms การทดลองต่อมาเป็นการทดลองโครงข่ายแอดฮอกไร้สายในทะเลบนเรือที่มี 3 โนด โนดที่ 1 อยู่บนเขื่อนบริเวณวัดช่องลม เชื่อมต่อกับโนดที่ 2 บนเรือผ่านอุปกรณ์ขยายสัญญาณร็อกเก็ต เอ็ม 5 และสายอากาศขนาด 19 dBi บนมาตรฐาน 802.11n ในขณะที่โนดที่ 2 และ 3 อยู่บนเรือเชื่อมต่อกันโดยใช้แผ่นวงจรประสานไร้สายบนมาตรฐาน IEEE 802.11b/g โดยคำนวณการเชื่อมต่อระหว่างโนด 1 กับโนด 2 เพื่อหาพารามิเตอร์ของการสูญเสียแบบสองรังสี ซึ่งพบว่า พารามิเตอร์ที่สะท้อนสภาพแวดล้อมของการสื่อสารในทะเล มีค่าเลขชี้กำลังการสูญเสีย α = 2.3 และค่าความสูญเสียของระบบ L = 77.64 dB จากนั้นนำพารามิเตอร์นี้มาใช้ในระบบจำลองเพื่อให้คล้ายกับการสูญเสียที่เกิดขึ้นจริงในทะเลมากขึ้น ผลการจำลองพบว่ามีแนวโน้มที่เหมือนกับการทดสอบจริง อย่างไรก็ตามที่ระยะ 3500 เมตร ความหน่วงของระบบจำลองมีค่าไม่เกิน 2.9 ms ซึ่งต่ำกว่าความหน่วงจากการทดสอบจริงที่มีค่าไม่เกิน 22.1 ms ในขณะที่ปริมาณงานของระบบจำลองมีค่า 0.73 Mbits/s ซึ่งต่ำกว่าปริมาณงานที่วัดได้จากการทดลองจริงที่มีค่า 1.5 Mbits/s สุดท้ายเป็นการจำลองระบบเพื่อศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงโทโพโลยีของกระบวนเรือในสถานการณ์จริง โดยใช้เลขชี้กำลังการสูญเสียในช่วงจาก α = 2.3 กรณีทะเลปกติ และ α = 7.57 จากงานวิจัยที่เกี่ยวข้องในกรณีทะเลปั่นป่วน พบว่า ความหน่วงที่เกิดขึ้นในทุกกรณีมีค่าไม่เกิน 51 ms ซึ่งไม่กระทบต่อการใช้งานจริง นอกจากนี้พบว่า ปริมาณงานมีค่าลดลงจากที่วัดได้ 23.14-25.76 Mbits/s ในกรณีทะเลปกติ เป็น 6.67-23.65 Mbits/s ในกรณีทะเลปั่นป่วน การค้นพบนี้สะท้อนให้เห็นถึงผลกระทบจากสภาพต่าง ๆ ของการสื่อสารระหว่างเรือในกระบวน ดังนั้นจึงเป็นการสนับสนุนว่าโครงข่ายแอดฮอกไร้สายในทะเลที่พัฒนาขึ้นนั้นสามารถใช้งานได้จริง