The data delivery confirmation method of MIL-STD-188-220C, which is a tactical wireless mobile Ad-Hoc communication protocol, is that a source node requires the end-to-end ack from all destination nodes and the data-link ack from 1-hop neighboring destination nodes and relaying nodes, regardless of the hop distance from a source node to destination nodes. This method has the problem to degrade the whole communication network performance because of excessive data traffic due to the duplicate use of end-to-end ack and data-link ack, and the collision among end-to-end acks on the wireless network in the case of confirming a data delivery within an 1-hop distance. In order to solve this problem, this paper has proposed the method to perform the data delivery confirmation with the improvement of communication network performance through the data traffic reduction by achieving the reliable data delivery confirmation requiring the only data-link ack within an 1-hop distance. The effects of the proposed method are analyzed in the two aspects of the data delivery confirmation delay time and the data delivery confirmation success ratio.
현대전이 네트워크 중심전으로 변화함에 따라 아군 플랫폼끼리 상황인식 정보를 공유하는 능력은 작전임무 수행을 위한 핵심 능력이 되었다. 공중 환경에서 상황인식 공유를 위하여 Link-16과 같은 전술 데이터링크를 이용하는데, 슬롯 할당이 동적으로 되지 않거나 동적으로 할당된 슬롯의 개수를 변경하지 못하는 문제가 존재하였다. 또한 슬롯할당을 받지 못한 노드가 있는 경우 상황인식 공유의 필요에도 불구하고 유한한 타임 슬롯 자원의 한계로 이를 공유하지 못하여 상황인식 능력을 향상시키지 못하는 문제가 존재하였다. 본 논문에서는 TDMA (time division multiple access)와 랜덤액세스가 혼합된 구조를 활용하여 동적인 슬롯할당 및 할당 슬롯의 변화를 수용하며, 사용 가능한 슬롯이 소진된 경우에도 일부 상황인식 공유가 가능한 기법 및 슬롯 요청이나 메시지 전송 집중에 다른 슬롯 할당 지연시간을 감소를 위한 서브프레임간 부하 분산 기법을 제안한다.
전장의 환경이 네트워크 중심전으로 빠르게 변화함에 따라 신속하고 정확한 상황인식을 하기 위해 전술데이터 링크의 필요성이 부각되고 있다. 현재 한국군에서는 Link-16을 전투기에 탑재하여 공중 작전을 수행하고 있으며, Link-16은 멀티넷 구조를 지원함으로써 동시에 다양한 작전 수행이 가능한 장점이 있다. 주파수 자원의 부족으로 인해 다른 체계와 주파수를 공동사용 하는 방안이 연구되고 있으며 레이더가 사용하는 L-대역이 후보 대역 중 하나로 고려되고 있다. 하지만 우리나라의 L-대역은 군사용 장거리 탐지 레이더에 할당되어 있어 주파수를 공동사용하여 전술데이터링크를 운용할 경우 서로 간 간섭에 의한 영향을 받을 것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 L-대역 내에서 레이더와 Link-16과 같은 전술데이터링크가 공동사용 하는 경우 전술데이터링크의 운용 가능성을 평가하였다.
전장 환경에서 점차 네트워크의 중요성이 확대되고 있다. 시간이 지날수록 한국형 합동 전술데이터링크 체계에서 사용하는 전술데이터링크의 종류가 많아지고 있으며 그만큼 전술데이터링크 시스템을 탑재한 군의 무기체계가 증가하고 있다. 광범위해지는 전장에 안정적인 소프트웨어를 제공하기 위해 철저한 품질 검증이 요구된다. 본 연구는 한국형 합동 전술데이터링크 체계사업의 안정성 검증을 위해 리눅스 컨테이너 환경을 이용하여 최소한의 물리적 공간과 하드웨어 자원으로 다양한 모의시험을 수행하는 방안에 대해 살펴본다. 이를 통해 유사한 성격의 리눅스 기반 체계사업에서도 한정된 시험환경에서 최대한의 시험 역량을 확보하여 보다 높은 안정성과 신뢰성을 확보하는데 기여하고자 한다.
한국군은 현재 한국형 전술데이터링크(Link-K)를 2단계(기본형과 완성형)에 걸쳐 개발 하고 있다. 현재 Link-K 기본형에서는 모든 RICC들이 단순하게 같은 정보를 브로드캐스팅하기 때문에 불필요한 정보 공유와 비효율적인 라우팅과 같이 작전임무그룹을 지원하는데 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 작전임무그룹을 지원하기 위한 Zone 기반의 무선 Link-K 네트워크 구조와 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 또한, 제안하는 라우팅 알고리즘의 효과를 증대시키기 위한 방안으로, 우선순위에 따라 메시지의 데이터를 조절하는 필터링 기법과 네트워크의 부하를 조절하는 기법을 연구하였다. 제안하는 기법의 성능을 평가하기 위하여, 작전 시나리오상황에 맞추어 기존 무선 Link-K 라우팅 알고리즘과 비교하여 작전임무그룹을 지원하는데 효과적임을 입증하였다.
본 연구는 미래전의 핵심요소로서 NCW(Network Centric Warfare)에 대해 개괄적으로 고찰하고 기술적 요소의 핵심으로서 전술데이터링크의 국제 기술동향을 분석하였다. 미래전에 적용되는 기술은 전자통신 및 IT기술의 발전에 기인한 것이다. 각국은 이러한 NCW의 발전에 주력하고 있으나 한국의 대처는 늦은 편이다. NCW는 단일한 기술의 발전만으로 가능한 것이 아니라 다양한 기술의 융합적 접근이 필수적이다. NCW는 앞으로 전자통신 및 IT가 집중할 수 있는 분야의 하나로서 정부는 2020년 까지 전략적으로 NCW의 발전적 도입을 추진하고 있다. 이미 군수품에서 전자관련 부품의 국산화는 85%를 넘는 수준이지만 앞으로 이러한 높은 수준의 기술이 융합적으로 연구된다면 새로운 기회의 창출이 가능 할 것이다. 이에 전자통신 및 IT 기술은 서로의 영역을 복합적으로 이해하여 NCW의 효율적 적용방안을 모색해야 할 것이다.
In this paper, we have proposed a design method for standardization of weapon information exchange between a weapon control computer of guided missile system and a high echelon command and control system. Because the weapon control computer based on diverse combat platforms is operated with several kinds of a high echelon system, it is necessary to provide a standardized design method for weapon information exchange between mutual system. In fact, it is possible to standardize a interface design specification of weapon information message because weapon information message is closely related to standard tactical data link message. It is essential that the interface design specification of weapon information is submitted to that of tactical data link information. It seems that this interface design specification is very useful in development process of the future weapon system.
Link-16은 미 해군 및 공군, NATO에 합동 상호운용성을 제공하는 데이터링크로 국내 무기체계에서도 운용되고 있다. 현재 Link-16 운용을 위한 시험환경, 전술모의훈련 및 상호운용성 검증 시험은 해외 SW 및 도구를 통해 전적으로 의존하고 있다. 따라서 Link-16 기반의 운용환경시험 도구의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 Link-16 해외도구 기능 분석을 통해 Link-16 네트워크 운용성능분석 시뮬레이터를 개발하였다. 또한 연동을 위한 SIMPLE 표준 인터페이스를 구현하였다. Link-16 네트워크 운용성능분석을 위한 기능모델은 사전분석, 실시간 운용분석, 사후분석 기능모델로 구성된다. 각 기능모델에 대한 시험은 해외 SW 및 도구와 SIMPLE 연동을 통해서 수행하였다. Link-16 네트워크 운용성능분석 시뮬레이터를 통해 해외 SW를 대체하게 된다면 우리 군에 맞는 전술훈련 및 네트워크 운용성능분석, 운용(시나리오)검증을 수행할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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