KR100288555B1

KR100288555B1 - 무선통신시스템에있어서레디오억세스유니트의제어밴드안티-잼잉방법

Info

Publication number: KR100288555B1
Application number: KR1019970074159A
Authority: KR
Inventors: 박현철
Original assignee: 박태진; 삼성톰슨시에스에프주식회사
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2001-05-02
Also published as: KR19990054348A

Abstract

본 발명은 무선통신시스템에 있어서 레디오 억세스 유니트(RAU;Radio Access Unit)밴드의 안티-잼잉(Anti-Jamming)방법에 관한 것으로, 특히 동기식으로 운용되는 모든 RAU가 일정한 시간에 정확하게 제어밴드를 변경하며, 상기 RAU가 동기화되어 동작중인 이동무선단말기(MST)도 동일한 시간에 제어주파수밴드를 변경하도록 되어있다.

Description

무선통신시스템에 있어서 레디오억세스유니트의 제어밴드 안티-잼잉 방법 {RAU CONTROL BAND ANTI-JAMMING METHOD IN RADIO COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신시스템에 있어서 레디오 억세스 유니트(RAU;Radio Access Unit)밴드의 안티-잼잉(Anti-Jamming)방법에 관한 것으로, 특히 동기식으로 운용되는 모든 RAU가 일정한 시간에 정확하게 제어밴드를 변경하며 상기 RAU가 동기화되어 동작중인 이동무선단말기(MST)도 동일한 시간에 제어주파수밴드를 변경하는 무선통신시스템에 있어서 레디오억세스유니트(RAU)의 제어밴드 안티-잼잉 방법에 관한 것이다.

일반적으로 스파이더(SPIDER)무선기지국에 해당하는 부분은 도 2와 같이 안테나(201,202)와, 결합기(203)와, 증폭기(204)와, 변복조주파수합성부(205)와, 대전자전부(206)와, 중앙처리부(208), 클럭분배부(209)와, 시간동기부(210)와, 교환부(207)로 구성되어 진다. 여기서 중앙처리부(208)은 롬(ROM)상에 저장된 프로그램에 의해 홉 업 데이트를 실행하며, 시간동기부(210)는 GPS수신기를 이용하여 RAU에서 사용되는 시간정보를 모듈로서, 주요시간 정보로는 매 1초마다 펄스형태로 제공되는 PPS신호와 PPS신호에 동기되어 전이중시분할 통신의 송신 및 수신시점을 결정한다. 대전자전부(206)은 각종 데이터소스(시그날링/데이타/음성트래픽)로 부터 발생된 정보를 전이중 시분할 통신방식에 맞춰 프레임 패킷화 및 부패킷화를 하는 기능을 가지며, 아울러 무선접속부의 제어를 위한 도약정보를 발생시키는 기능을 수행한다. 상기 도약 정보란 제어 및 트래픽 주파수 정보를 말하며, 홉 업데이트를 원할 경우 이곳에 중앙처리부(208)의 프로그램에서 초기화를 할시 상기 초기화한 대로 주파수를 생성하도록 되어 있다. 따라서 모든 RAU는 동일한 시간을 갖고 동작을 한다. 또한 이에 등록하여 사용하는 도 3와 같이 이동무선단말기(이하 "MST"이라 칭함)는 안테나(301)와, 전면판접속부(302)와, 동조부(304)와, 전력증폭부(303)와, 변복조주파수합성부(305)와, 대전자전부(306)와, 제어부(307)와, 클럭발생부(308)로 구성되며, 상기 제어부(307)은 홉 업 데이트를 실행하며, 대전자전부(306)은 각종 데이터소스(시그날링/데이타/음성트래픽)로 부터 발생된 정보를 전이중 시분할 통신방식(TDD)에 맞추어 프레임 패킷화 및 부패킷화를 하는 기능을 수행하며, 아울려 무선접속의 제어를 위한 도약 정보를 발생시키는 기능을 수행한다. 상기 MST는 초기등록을 위해 사용자가 입력한 시간정보를 이용하여 RAU의 초기 동작을 잡으며, 그 이후는 RAU에서 송신한 시스템 정보 중에 하나인 GPS시간 정보를 이용하여 MST의 시간 정보를 활용한다. 따라서 모든 RAU와 MST는 기준 시간인 GPS 시간을 기준으로 운용을 하기 때문에 임의의 특정 시간에 주파수 밴드를 변경하는 일이 가능해진다. 그런데 종래의 도 2,3와 같이 구성된 RAU/MST는 FH/CDMA(Frequency Hopping / Code Division Multple Access)방식을 채택하였기 때문에 제어주파수와 트래픽주파수 모드 도약을 하도록 되어 있다. 하지만 제어주파수가 타인이 고의적으로 탐지 및 잼잉시 비록 도약을 하지만 해당하는 제어주파수의 전대역에서의 잼잉시에는 제어밴드가 영향을 받으므로 초기 동기를 잡으려고 하는 MST는 동기를 잡지 못하며, 또한 동기를 잡고 있던 MST는 동기를 놓치는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 일정한 시간마다 모든 RAU가 제어밴드를 변경토록하여 악의에 의한 일정한 대역에서의 잼잉시에 효과적으로 대치할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 위한 본 발명은 GPS수신기를 이용하여 초기시간정보를 얻어 내부시계의 RTC에 반영하고 제어밴드를 결정하는 제1과정과, 상기 제1과정의 결과값을 이용하여 대전자전부의 홉 맵인 PING과 PONG맵을 초기화시키며 RAU에서 송신하는 제어패킷내에 현재의 시간을 넣어서 송신하는 제2과정과, 상기 제2과정을 지나 현재시간이 홉 업데이트시간 인가를 확인하여 시간이 아니면 분단위의 시간변화가 있는가를 체킹하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 현재시간이 홉 업데이트 시간일때 PING/PONG 플랙을 세트시켜 원하는 홉 맵을 활성화시키 다음 홉 업데이트시 사용할 홉맵을 초기화하는 제4과정으로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1는 무선통신시스템의 레디오억세스유니트(RAU)의 제어밴드 변경테이블도

도 2는 무선통신시스템의 레디오억세스유니트(RAU)의 내부 구체블럭도

도 3은 무선통신시스템의 이동무선단말기(MST)의 내부 구체블럭도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 대전자전부의 홉 맵테이블도

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RAU에서의 홉 업데이트 흐름도

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MST에서의 홉 업데이트 흐름도

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RAU에서 MST로 송신하는 제어 패킷 구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 참조되는 대전자전부의 홉 맵 구성도로서

본 발명의 홉 맵은 PING/PONG이라고 하는 2개의 맵으로 구성되어 있어서 현재의 PING 맵을 사용중이면 홉 업데이트시 다음 홉 맵은 PONG 맵이 되며, 현재의 PONG맵이면 그 반대이다. 현재의 PING맵을 사용중이라는 것은 PING맵의 주파수로서 도약을 하며, RAU와 MST는 이를 이용하여 제어동기 및 트래픽 동기를 맞추게 되는데 이예를 보인 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 사용되는 RAU의 홉 업데이트 흐름도로서

GPS수신기를 이용하여 초기시간정보를 얻어 내부 시계의 RTC에 반영하고 제어밴드를 결정하는 제1과정과,

상기 제1과정의 결과값을 이용하여 대전자전부의 홉 맵인 PING과 PONG맵을 초기화시키며 RAU에서 송신하는 제어패킷내에 현재의 시간을 넣어서 송신하는 제2과정과,

상기 제2과정을 지나 현재시간이 홉 업데이트 시간인가를 확인하여 시간값이 아니면 분단위의 시간의 변화가 있는가를 체킹하는 제3과정과,

상기 제3과정에서 현재시간이 홉 업데이트 시간일때 PING/PONG 플랙을 세트시켜 원하는 홉 맵을 활성화시켜 다음 홉 업데이트시 사용할 홉맵을 초기화하는 제4과정으로 구성된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 이동무선단말기의 홉 업데이트 흐름도로서

사용자가 입력한 시간정보를 이용하여 초기동기를 잡고 새로운 패킷을 수신했는지를 확인하는 제1단계와,

상기 제1단계에서 새로운 패킷을 수신했을시 RAU로부터 수신한 제어패킷내의 시간정보를 RTC에 반영하여 이미 다음 홉 맵의 초기화여부를 체킹하는 제2단계와,

상기 제2단계에서 초기화가 아닐 때 현재의 시간으로부터 소정 환산하여 제어밴드를 결정하고 상기 결과값을 이용하여 다음 홉 업데이트시 사용할 홉 맵을 대전자전부의 PING 또는 PONG에 초기화시키는 제3단계와,

상기 제3단계에서 초기화 되었을시 현재의 시간이 홉 업데이트 시간인가를 확인하여 이에 해당 시간이면 PING/PONG플랙를 세트시켜서 원하는 홉 맵을 활성화시키는 제4단계로 구성된다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RAU에서 MST로의 송신하는 제어패킷 구조도이다.

따라서 본 발명의 구체적 일 실시예를 도 1-도 7을 참조하여 상세히 설명하면,

일반적으로 RAU는 8개 밴드로 구성되며, 이중에서 1개 밴드를 제어(Control)밴드로 사용하고, 나머지 7개 밴드는 트래픽(traffic)밴드로 사용하며(여기서 표현하는 밴드는 통상 사용하는 채널개념으로 이해 표현하기도 한다. 도약속도(Hopping Rate)는 200bps이다. 상기 제어밴드에서는 특정한 주파수 수개(수개 Tone)를 제어주파수를 정하여서 사용하며, 각 트래픽 밴드에서는 수개의 주파수(수개 Tone)를 임의로 선택하여 사용한다. 각 RAU는 서로 다른 제어밴드를 사용하며, 인접한 RAU와는 서로 주파수의 간섭을 주지 않도록 하기 위해 같은 제어밴드를 사용하지 않는다. 따라서 각 RAU가 제어밴드의 변경을 위해서는 초기 및 설치시 인접 RAU마다 서로 다른 제어밴드를 설정하듯이 변경후에도 이와 같은 설정이 계속 이루어져야 한다. 상기 제어 밴드 변경시간은 1일을 기본으로 했을 때 몇 회 변경시킬것인지에 따라 결정이 되면, 예를 들어 1일 45회 변경시 1일 단위로 매 32분이 되는 것이다. 즉, 매일 1일 단위로 00:00( 시: 분)를 기준으로 할 때 :00:32 am, O1:04 am, 01:36 am, 02:08 am... 23:28 pm 이 밴드의 변경시간이 된다. 각 RAU가 사용할 제어밴드는 도 1와 같은 방법으로 결정한다. 상기 변경 가능한 방향이 A ∼ F의 도시와 같이 6가지 존재하는데, 이러한 제어 밴드 변경표를 모든 RAU/MST가 가지고 있어서 1일 중에서 홉 업데이트시간에 동일한 방향으로 모든 RAU/MST가 제어밴드를 변경할 수 있도록 약속을 하면 된다. 즉, 일예로 1일 45회를 모듈 6으로 하면 0∼5가 되는데, 0이면 A, 1이면 B,···, 5면 F와 같이 변경을 약속하면 된다.

본 발명의 실시예를 도 5 및 도 6를 참조하여 상세히 설명하면,

(5a)과정에서 시간동기부(210)는 GPS수신기를 이용하여 시간정보를 얻고,(5b)과정에서 GPS 초기시간 정보를 이용하여 GPS 수신기 고장시를 대비하여 내부 시계인 RTC에 시간정보를 입력한다. 다음 (5c)과정에서 현재의 시간을 이용하여 상기한 1일 32분마다 홉 업데이트를 하는 경우 45회의 기회가 발생하며, 이중에서 도 1의 방향선택을 위해 모듈(MODULE 6)을 위한 나머지로서 다음 제어밴드를 결정하며, (5d)과정에서 상기 결과를 대전자전부(206)에서 PING/PONG 맵에 도약 주파수를 초기화하며, (5e)과정에서 MST와의 정확한 시간동기를 위해 MST에게 시간정보를 분마다 알려주는데, 이것은 도 7의 예와 같이 제어 패킷내에 삽입하여 RAU에서 MST로 송신한다. 이어서 (5f)과정에서 현재의 시간이 홉 업 데이트 시간이 되었는가 확인하며, 상기 (5f)과정에서 아니면 (5i)과정에서 시간이 분 단위의 변화가 발생했는지를 검사한다. 상기 분 단위의 변화가 생겼으면 (5e)과정으로, 생기지 않았으면 (5f)과정으로 천이한다. 그러나 상기 (5f)과정에서 홉 업데이트 시간이면 (5g)과정에서 대전자전부(206)의 PING 맵 또는 PONG 맵을 활성화 시키기 위해서는 PPF(PING/PONG FLAG)라는 플래그를 세트시켜야 된다. 즉 PPF가 "0"으로 세트시키면 PING, "1"로 세트시키면 PONG 맵이 활성화 된다. 다음 (5j)과정에서 홉 업 데이트를 위해 다음 HOP 맵을 초기화한다. 즉, 지금 PING 맵을 사용중이면 PONG 맵을, PONG 맵을 사용중이면 PING 맵을 초기화 한다. 다음 MST에서는 (6a)과정에서 초기동기를 잡기위해서는 MST가 대략적인 시간정보가 필요한데, 이는 사용자가 자신의 시계를 이용하여 입력하며, 오차가 많이 생겨도 상관이 없다. 단 32분내의 오차가 생기게 되면 그보다 커도 MST에서 ±32분 하여서 초기동기를 잡도록 되어있다. (6b)과정에서 상기 RAU로부터 제어패킷을 수신한 경우는 (6c)과정으로, 수신하지 못하는 경우는 (6e)과정으로 브랜치된다. 그런데 상기 (6c)과정에서 RAU로부터 제어패킷을 수신한 경우 패킷내의 시간정보를 내부 시계인 RTC에 반영하여 동기를 놓쳐서 제어 패킷을 수신 못하는 경우에 대비한다. 상기 (6e)과정에서 다음 홉 업데이트를 위해 HOP 맵을 이미 초기화 한 경우는 할 필요가 없기 때문에 (6g)과정을 진행하며, 상기 (6e)과정에서 초기화 되지 않은 경우는 (6d)과정으로 천이한다. 상기 (6e)과정에서 현재의 시간을 이용하여 상기한 1일 32분마다 HOP 업데이트를 하는 경우 45회의 기회가 발생하며 이중에서 도 1의 방향선택을 위해 모듈(MODULE)6을 취한 나머지로서 다음 제어 밴드를 결정한다. (6f)과정에서 위의 결과를 대전자전부(306)의 PING/PONG 맵에 도약 주파수를 초기화하며, (6g)과정에서 현재의 시간이 홉 업데이트 시간이 되었는가를 체킹한다. 상기 (6g)과정에서 홉 업 데이트 시간이면 대전자전부(306)의 PING 맵 또는 PONG 맵을 활성화 시키기 위해서 PPF(PING/PONG FLAG)라는 플래그를 세트시켜야 된다. 즉,PPF가 "0"으로 세트시키면 PING, "1"로 세트시키면 PONG 맵이 활성화 된다.

본 발명의 HOP 업데이트시간을 32분으로 예를 들었으나 그이상 시간도 언제든지 약속만 하면 가능하며, 상기한 제어밴드 변경표에 의해 시간 계산후 모듈 6을 취한 예를 본 발명에서 들었으나 이를 응용한 다른 방법도 변경표를 통해서 가능하다.

상술한 바와 같이 특수 목적용 통신에서 무선으로 정보를 송수신 할 때 타인의 주파수 탐지를 통한 잼잉을 일으킬 가능성이 있는 경우 이에 대비해서 주파수 도약 방식을 통해 적의 탐지 가능성을 배제 시키기는 했지만 주파수 탐지에 의한 잼잉이 아닌 광범위한 주파수 대역 잼잉시에는 현재와 같이 1개 밴드내의 8개의 주파수로서 제어밴드가 도약을 하는데 있어서 주기적으로 사용하고 있는 제어밴드를 변경하는 경우 대전자부의 기능을 강화할 수 있는 이점이 있다.

Claims

안테나(201,202)와,결합기(203)와,증폭기(204)와,변복조주파수합성부(205)와, 대전자전부(206)와, 중앙처리부(208), 클럭분배부(209)와,시간동기부(210)와, 교환부(207)를 구비한 GPS수신기를 이용하는 무선통신시스템의 RAU의 홉 업데이트 방법에 있어서,

상기 GPS수신기를 이용하여 상기 시간동기부(210)에 초기시간정보를 얻어 내부시계의 RTC에 반영하고 제어밴드를 결정하는 제1과정과,

상기 제1과정의 결과값을 이용하여 상기 대전자전부(206)의 홉 맵인 PING과 PONG맵을 초기화시키며 RAU에서 송신하는 제어패킷내에 현재의 시간을 넣어서 송신하는 제2과정과,

상기 제2과정을 지나 상기 중앙처리부(208)에서 현재시간이 홉 업데이트시간 인가를 확인하여 시간이 아니면 분단위의 시간변화가 있는가를 체킹하는 제3과정과,

상기 제3과정에서 현재시간이 홉 업 데이트 시간일때 PING/PONG 플랙을 세트시켜 원하는 홉 맵을 활성화시키 다음 홉 업 데이트시 사용할 홉맵을 초기화하는 제4과정으로 구성됨을 특징으로 무선통신시스템에 있어서 레디오억세스유니트의 제어밴드 안티-잼잉 방법.
안테나(301)와, 전면판접속부(302)와, 동조부(304)와, 전력증폭부(303)와, 변복조주파수합성부(305)와, 대전자전부(306)와, 제어부(307)와, 클럭발생부(308)를 구비한 무선통신시스템의 이동무선단말기의 홉 업 데이트 방법에 있어서,

상기 제어부(307)에서 사용자가 입력한 시간정보를 이용하여 초기동기를 잡고 새로운 패킷을 수신했는지를 확인하는 제1단계와,

상기 제1단계에서 새로운 패킷을 수신했을시 RAU로부터 수신한 제어패킷내의 시간정보를 RTC에 반영하여 이미 다음 홉 맵의 초기화여부를 체킹하는 제2단계와,

상기 제2단계에서 초가화가 아닐 때 현재의 시간으로부터 소정 환산하여 제어밴드를 결정하고 상기 결과값을 이용하여 다음 홉 업 데이트시 사용할 홉 맵을 상기 대전자전부(306)의 PING 또는 PONG에 초기화시키는 제3단계와,

상기 제3단계에서 초기화 되었을시 현재의 시간이 홉 업 데이트 시간인가를 확인하여 이에 해당시간이면 PING/PONG플랙를 세트시켜서 원하는 홉 맵을 활성화시키는 제4단계로 구성됨을 특징으로 하는 선통신시스템에 있어서 레디오억세스유니트의 제어밴드 안티-잼잉 방법.