随着海洋贸易往来的日益密切,海事通信作为保障海洋运输的一项关键技术受到广泛的关注。经过多年发展,海事通信系统逐渐从单一的岸基系统向复杂的空天地海一体化的方向发展,提供的服务趋于多样化,服务的对象也从人发展到几乎不需要人为控制的各种通信设备。由于海事通信系统的结构复杂性和服务多样性,有必要为其设计一个普遍性的通信架构,以完成复杂的通信任务。物联网在功率和带宽上是受限的,同样,海事物联网机器类型通信的空口信道频谱资源也十分有限,直接在空口中传输面向IP的传统网络报文会造成过大的报头负载,从而降低数据传输效率。为了减小报文的空口报头负载,并适应日益增加的海事服务需求,本文介绍了一种面向服务的海事MTC架构,并通过网络仿真实验验证了其可行性。本文主要分为两个部分,第一部分为面向服务的海事物联网MTC的理论分析,第二部分为海事MTC网络协议的仿真实现,以及对不同应用场景解决方案的实验验证。首先,本文从面向IP的传统网络架构入手,着重介绍了传统网络协议的地址标识,应用层和底层网络协议栈之间的Socket接口,接着分析了传统网络报文的报头负载以及现有的解决办法,并讨论现有的报头压缩方法在海事MTC场景中的适用性,由此引出面向服务的海事MTC系统,接着分别从系统、协议和网络三个角度对海事MTC架构进行了详细介绍。针对海事MTC的客户端-服务器和点对点这两种常见的应用场景,分别讨论了海事MTC网络和传统网络之间如何进行接口的问题,并根据海事MTC空口服务报头的组成方式不同提出了相应的解决方案,对数据报文的传输过程进行了详细阐述,对各应用场景对应解决方案的报文传输方式进行了对比分析。然后,对OMNe T++网络仿真平台和INET网络仿真架构进行了简要介绍,基于OMNe T++和INET,为两种应用场景搭建了基本的仿真拓扑,并对仿真拓扑中的关键节点、节点的协议消息模块和协议功能模块进行了仿真程序设计和实现;根据基本的海事MTC协议仿真架构,为两种应用场景搭建更加贴近实际的网络仿真拓扑,为网络拓扑及其通信节点配置参数和通信业务,对应用程序数据报文的通信过程进行仿真。最后,分别从协议模块的行为和报头负载这两个角度,定性且定量地分析实验结果,并与理论分析进行了对照。实验结果验证了以面向服务寻址代替面向IP寻址的可行性,报头负载分析表明,面向服务的海事MTC架构与面向IP的传统架构相比,在很大程度上减小了海事MTC空口报头负载。