KR102005097B1 - 추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 장치는, 프레임 시퀀스를 생성하는 프레임 시퀀스 생성부; 수신측에 전달하기 위한 송신 데이터 및 상기 프레임 시퀀스를 포함하는 도약 송신 프레임을 구성하는 도약 프레임 구성부; 및 상기 프레임 시퀀스를 시드값으로 이용하여 도약 주파수 패턴을 생성하고, 상기 도약 송신 프레임을 상기 도약 주파수 패턴에 할당하여 전송신호를 송신하는 도약 주파수 패턴 생성부를 포함할 수 있다.

Description

추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치{Apparatus for Frequency Hopping Communication Robust Follower Jamming}
본 발명은 추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
대역확산 기법 중 하나인 주파수 도약 기술(FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum)는 반송파 주파수에 도약 주파수를 인가하여 매 홉 별로 서로 다른 주파수 대역에 신호를 전송함으로서 신호를 확산시키는 방법이다. 넓은 대역에 신호를 분산 시킴으로서 저피탐 능력을 확보하고 동시에 항재밍 능력을 보유하고 있다.
주파수 도약 방식은 크게 고속 주파수 도약 방식(Fast Frequency Hopping)과 저속 주파수 도약 방식(Slow Frequency Hopping)으로 나눌 수 있다. 고속 주파수 도약 방식은 빠른 도약 속도로 저피탐, 항재밍 능력이 좋지만 수신측에서 자동이득제어(AGC : Automatic Gain Control)를 수행할 시간이 충분하지 못하며 고속 데이터 전송을 위한 변조 방식을 사용하기에 는 적합하지 못하다. 이에 비해, 저속 주파수 도약 방식은 다양한 변조 방식을 사용할 수 있지만 피탐지율과 항재밍 능력은 상대적으로 낮은 단점이 있다.
일반적으로 알려지지 않은 도약 신호의 패턴을 파악하기는 쉽지 않지만, 기술의 발전으로 신호의 유무를 빠르게 탐지할 수 있게 되었다. 이를 이용한 추적 재밍 기술은 주파수 도약 신호를 가장 효과적으로 공격할 수 있는 지능적인 공격 수단이다.
추적재밍을 회피하기 위한 가장 간단한 방법은 고속 주파수 도약(Fast Frequency Hopping) 기술 등을 통해 재머보다 빠른 속도로 주파수를 변경하는 것이다. 그러나 고속 데이터 전송을 위해 저속 주파수 도약(Slow Frequency Hopping)을 사용할 수 밖에 없는 도약 시스템은 추적 재밍에 취약할 수밖에 없다. 따라서 저속 주파수 도약(SFH : Slow Frequency Hopping) 하에서의 항재밍 대책이 요구된다.
본 발명은 송신 데이터 및 상기 프레임 시퀀스를 포함하는 도약 송신 프레임을 구성하고, 도약 주파수 패턴에 따라 도약 송신 프레임 기반의 전송신호 및 기만 신호를 함께 송신하는 추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 주파수 도약 통신 장치는 프레임 시퀀스를 생성하는 프레임 시퀀스 생성부; 수신측에 전달하기 위한 송신 데이터 및 상기 프레임 시퀀스를 포함하는 도약 송신 프레임을 구성하는 도약 프레임 구성부; 및 상기 프레임 시퀀스를 시드값으로 이용하여 도약 주파수 패턴을 생성하고, 상기 도약 송신 프레임을 상기 도약 주파수 패턴에 할당하여 전송신호를 송신하는 도약 주파수 패턴 생성부를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기만 신호를 추가하여 도약 통신을 수행함으로써, 공격자의 탐지 오판을 유발하고 추적 리피터 재머의 타겟 주파수를 교란할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 프레임 시퀀스를 부여하여 도약 통신을 수행함으로써, 추적 재밍에 의해 피해를 최소화할 수 있고, 재머의 특성을 파악하여 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 주파수 도약 기술 및 추적 재밍 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 장치의 송신측 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전송 신호 및 기만 신호를 전송하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기만 신호를 이용하여 공격자의 추적 재밍을 교란하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 장치의 수식측 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에서 제안하는 추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
본 발명에서는 기만 신호와 프레임 시퀀스를 이용하여 주파수 도약 통신을 수행함으로써, 피탐지율을 줄이고 추적 재밍의 효과를 감소시킬 수 있는 방안을 제안한다. 이를 통해 본 발명은 고속 주파수 도약뿐만 아니라 저속 주파수 도약에서도 적용 가능한 추적 재밍에 강인한 시스템을 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 추적 재밍에 강인한 주파수 도약 통신 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 주파수 도약 통신 장치(200)는 프레임 시퀀스 생성부(210), 도약 프레임 구성부(220), 도약 패턴 생성부(230), 기만 신호 생성부(240), 도약 수신 동기부(250) 및 도약 프레임 분석부(260)를 포함한다. 도 2의 주파수 도약 통신 장치(200)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 2에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 주파수 도약 통신 장치(200)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
프레임 시퀀스 생성부(210)는 도약 송신 프레임을 구분하기 위한 프레임 시퀀스를 생성하는 동작을 수행한다. 여기서, 프레임 시퀀스는 노드를 구분하기 위한 노드 정보 및 프레임을 구분하기 위한 시퀀스 번호를 포함한다.
프레임 시퀀스 생성부(210)는 도약 송신 프레임 각각에 대해 서로 다른 프레임 시퀀스를 생성하며, 도약 송신 프레임 각각에 부여되는 프레임 시퀀스는 일정하게 증가하는 값에 의해 생성된 시퀀스 번호를 포함할 수 있다. 한편, 도약 송신 프레임 각각에 부여되는 프레임 시퀀스는 기 설정된 조건 또는 가중치에 따라 증가하는 값에 의해 생성된 시퀀스 번호를 포함할 수도 있다.
프레임 시퀀스 생성부(210)는 복수의 노드 간 통신을 수행하는 경우, 복수의 노드 각각에 서로 다른 노드 정보를 생성한다. 프레임 시퀀스 생성부(210)는 각각의 노드에서 노드 정보와 연동하는 시퀀스 번호를 중복하여 사용 가능하도록 독립적인 프레임 시퀀스를 생성할 수 있다.
도약 프레임 구성부(220)는 수신측에 전달하기 위한 송신 데이터 및 프레임 시퀀스를 포함하는 도약 송신 프레임을 구성한다. 여기서, 송신 데이터는 사용자의 조작에 의해 입력된 데이터일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 외부 장치로부터 획득된 데이터일 수 있다.
도약 프레임 구성부(220)에서 생성된 도약 송신 프레임은 프리엠블 영역 및 데이터 영역으로 구분될 수 있고, 프레임 시퀀스는 프리엠블 영역에 포함되고 송신 데이터는 데이터 영역에 포함될 수 있다.
도약 송신 프레임은 도약 주파수 패턴을 통해 전송되는 전송신호 각각에 대응되는 프레임일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 도약 송신 프레임이 분할되어 적어도 하나의 전송신호에 할당될 수도 있다.
도약 패턴 생성부(230)는 도약 송신 프레임을 전송하기 위한 도약 주파수 패턴을 생성하는 동작을 수행한다.
도약 패턴 생성부(230)는 도약 프레임 구성부(220)에서 생성된 도약 송신 프레임을 도약 주파수 패턴에 할당하여 수신측으로 전송신호를 송신한다. 여기서, 전송신호는 하나의 도약 송신 프레임에 매칭될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전송신호는 도약 송신 프레임이 분할되거나 복수의 도약 송신 프레임이 결합된 신호 프레임에 매칭될 수도 있다.
도약 패턴 생성부(230)는 프레임 시퀀스를 시드값으로 이용하여 도약 주파수 패턴을 생성할 수 있다. 구체적으로, 도약 패턴 생성부(230)는 프레임 시퀀스를 초기값으로 적용하여 발생된 의사난수 시퀀스를 기반으로 도약 주파수 패턴을 생성할 수 있다. 도약 패턴 생성부(230)는 암호화된 프레임 시퀀스를 이용하여 도약 주파수 패턴을 생성함에 따라 도약 주파수 패턴 자체를 암호화하여 생성할 수도 있다.
또한, 도약 패턴 생성부(230)는 기만 신호 생성부(240)를 통해 생성된 기만 신호를 도약 송신 프레임과 함께 송신할 수 있다.
도약 패턴 생성부(230)는 도약 주파수 패턴을 기반으로 도약 송신 프레임 및 기만 신호를 함께 송신하며, 기만 신호는 수신측의 오동기를 방지하기 위하여 도약 송신 프레임에서 사용하는 패턴과 상관값이 낮은 패턴을 사용한다. 또한, 기만 신호는 공격자의 오탐지 유도를 위하여 도약 송신 프레임보다 높은 출력 레벨로 송신된다. 여기서, 출력 레벨은 신호의 진폭을 크기를 의미한다. 예를 들어, 출력 레벨이 높으면 진폭이 큰 것을의미하고, 출력 레벨이 낮으면 진폭이 작은 것을 의미한다.
기만 신호 생성부(240)는 도약 송신 프레임을 기반으로 기만 신호를 생성하며, 생성된 기만 신호는 도약 패턴 생성부(230)를 통해 도약 송신 프레임과 함께 송신된다.
기만 신호 생성부(240)는 도약 송신 프레임 당 하나의 기만 신호를 생성할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기만 신호 생성부(240)는 도약 송신 프레임 당 두 개 이상의 기만 신호를 생성할 수 있다.
기만 신호 생성부(240)는 수신측에서 기만 신호를 도약 송신 프레임과 혼동하여 오동기되는 것을 방직하기 위하여 도약 송신 프레임에 포함된 프레임 시퀀스와 기 설정된 임계치 이상 상이한 시퀀스를 사용하여 기만 신호를 생성한다.
또한, 기만 신호 생성부(240)는 추적 재밍을 통해 공격을 수행하는 공격자의 오탐지를 유도하기 위하여 도약 송신 프레임보다 높은 출력 레벨로 출력하기 위한 기만 신호를 생성할 수 있다.
한편, 주파수 도약 통신 장치(200)는 수신측 노드로 동작하는 경우, 도약 수신 동기부(250) 및 도약 프레임 분석부(260)를 이용하여 도약 통신을 수행할 수 있다.
도약 수신 동기부(250)는 송신측 노드로부터 송신된 전송 신호를 수신하고, 수신된 전송 신호를 기반으로 송신측 노드와의 동기를 수행한다. 도약 수신 동기부(250)는 송신측과 동일한 도약 패턴으로 도약 신호를 동기화하여 수신한다.
도약 수신 동기부(250)는 송신측 노드로부터 전송된 전송신호 및 기만 신호를 수신하지만, 동기 수행에 따른 주파수 대역을 대기하여 전송신호만을 수신한다.
도약 프레임 분석부(260)는 수신된 전송신호의 프레임 시퀀스를 분석하여 정상 신호인지 여부를 판단한다.
도약 프레임 분석부(260)는 노드 별 프레임 시퀀스를 수신 시마다 기록하며, 현재까지 수신된 프레임 시퀀스와 중복되거나, 기 수신된 시퀀스 번호 이하의 시퀀스가 수신될 경우 재밍 신호로 간주할 수 있다.
도약 프레임 분석부(260)는 전송신호에 포함된 도약 송신 프레임을 항상 수신할 수 있다는 보장은 없기 때문에 프레임 시퀀스가 순차적으로 수신되지 않을 수도 있다.
도약 프레임 분석부(260)는 수신된 전송 신호가 재밍 신호로 판단될 경우 더 이상 해당 신호를 수신하지 않고 대기 상태로 전환하며, 해당 신호의 프레임을 제거하여 추적 재밍에 의한 피해가 최소화되도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 장치의 송신측 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도약 프레임 시퀀스는 현재 프레임이 정상 프레임인지 리피터 재머에 의해 기만 된 신호인지를 판단하기 위해 사용하는 정보이다. 프레임 별 독립성을 확보하기 위해 매 프레임마다 증가하는 다른 값을 부여하며, 보안성을 위해 암호화 하여 전송하고 일반 데이터에 비해 강력한 오류정정 부호를 적용해야 한다.
도 3을 참조하면, 주파수 도약 통신 장치(200)는 도약 송신 프레임을 구분하기 위한 프레임 시퀀스를 생성하는 동작을 수행한다. 주파수 도약 통신 장치(200)는 노드를 구분하기 위한 노드 정보 및 프레임을 구분하기 위한 시퀀스 번호 등을 암호화 또는 부호화 처리하여 프레임 시퀀스를 생성한다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 수신측에 전달하기 위한 송신 데이터 및 프레임 시퀀스를 포함하는 도약 송신 프레임을 구성한다. 생성된 도약 송신 프레임은 프리엠블 영역 및 데이터 영역으로 구분될 수 있고, 프레임 시퀀스는 프리엠블 영역에 포함되고 송신 데이터는 데이터 영역에 포함될 수 있다.
다수 노드 동시 운용 시에는 각 노드 별로 독립적인 시퀀스를 부여한다. 이는 모든 노드가 송수신 한 모든 신호를 받는다는 보장이 없기 때문이다.도약 프레임 시퀀스 생성 시 단순 증가가 아니라 현재 시간 등을 적용할 경우 조금 더 견고한 항재밍 성능을 확보할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 노드(330, 332 및 334)를 이용하여 도약 통신을 수행하는 경우, 주파수 도약 통신 장치(200)는 복수의 노드(330, 332 및 334) 각각에 서로 다른 노드 정보를 생성한다. 주파수 도약 통신 장치(200)는 각각의 노드에서 노드 정보와 연동하는 시퀀스 번호를 중복하여 사용 가능하도록 독립적인 프레임 시퀀스를 생성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 주파수 도약 통신 장치(200)는 노드 정보 및 시퀀스 번호로 표현되는 프레임 시퀀스를 각 프레임 별로 할당하면 모든 프레임을 구분할 수 있다. 도약 프레임 시퀀스는 도약 송신 프레임의 프리엠블에 포함하여 송신한다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 다수의 주파수를 시간에 따라 변경하며 도약 송신 프레임에 대한 전송 신호를 송신한다.
도 3을 참조하면, 주파수 도약 통신 장치(200)는 도약 송신 프레임을 전송하기 위한 도약 주파수 패턴(232)을 생성하며, 도약 주파수 패턴(232)은 프레임 시퀀스를 시드값으로 이용하여 생성될 수 있다.
주파수를 변경하는 패턴은 의사난수 시퀀스에 의해 생성하며, 송수신 측이 동일한 시드값을 통해 동시에 같은 주파수를 계산하며 도약을 수행한다. 구체적으로, 주파수 도약 통신 장치(200)는 프레임 시퀀스를 초기값으로 적용하여 발생된 의사난수 시퀀스를 기반으로 도약 주파수 패턴(232)을 생성할 수 있다. 즉, 송수신 측이 동일한 시드값을 통해 동시에 같은 주파수를 계산하며 도약을 수행한다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 암호화된 프레임 시퀀스를 이용하여 도약 주파수 패턴을 생성함에 따라 도약 주파수 패턴 자체를 암호화하여 생성할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전송 신호 및 기만 신호를 전송하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 주파수 도약 통신 장치(200)는 기만 신호를 생성하고, 생성된 기만 신호를 전송 신호와 함께 송신한다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 도약 송신 프레임 당 하나의 기만 신호를 생성할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 주파수 도약 통신 장치(200)는 도약 송신 프레임 당 두 개 이상의 기만 신호를 생성할 수 있다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 수신측에서 기만 신호를 도약 송신 프레임과 혼동하여 오동기되는 것을 방직하기 위하여 도약 송신 프레임에 포함된 프레임 시퀀스와 기 설정된 임계치 이상 상이한 시퀀스를 사용하여 기만 신호를 생성한다. 예를 들어, 주파수 도약 통신 장치(200)는 전송 신호와 2 칸(도 4의 그래프 y 축 기준) 이상 상이한 주파수를 이용하여 기만 신호를 생성할 수 있다.
또한, 주파수 도약 통신 장치(200)는 추적 재밍을 통해 공격을 수행하는 공격자의 오탐지를 유도하기 위하여 도약 송신 프레임보다 높은 출력 레벨로 출력하기 위한 기만 신호를 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기만 신호를 이용하여 공격자의 추적 재밍을 교란하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 주파수 도약 통신 장치(200)는 전송 신호(410) 및 기만 신호(420)를 함께 수신측 노드로 송신한다. 여기서, 기만 신호(420)의 출력 레벨은 전송 신호(410)의 출력 레벨보다 높게 설정되는 것이 바람직하다.
공격자는 신호 탐지기(110)를 이용하여 주파수 도약 통신 장치(200)에서 송신되는 신호를 탐지하며, 전송 신호와 유사한 동기 패턴을 가지는 더 높은 출력레벨의 기만 신호(420)를 탐지할 확률이 높다. 이를 통해 주파수 도약 통신 장치(200)는 저피탐 능력을 향상할 수 있다.
또한, 공격자는 잘못된 정보를 수집한 후 잘못된 목표를 대상으로 재밍을 시도할 확률이 높아진다. 도 5를 참조하면, 공격자는 높은 출력 레벨을 갖는 기만 신호(420)를 탐지하고 재머(120)를 통해 기만 신호(420)에 대응하는 재밍 신호(430)을 생성하여 추적 재밍을 시도한다. 이로 인해, 주파수 도약 통신 장치(200)는 추적 재밍 공격을 회피하여 전송 신호(410)를 이용하여 수신측 노드와 안정적으로 도약 통신을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 장치의 수식측 동작을 설명하기 위한 도면이다.
송신측에서는 전송 신호와 기만 신호를 동시에 송신하지만 수신측은 기본적으로 전송 신호의 주파수를 대기하여 수신 대상을 명확히 할 수 있다.
하지만, 무작위 재밍 또는 멀티 재밍 등에 의해 재밍 신호가 들어올 경우에도 수신측은 정상적인 전송 신호를 구분해야만 한다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 리피터 재머(120)에 의해 기만 신호와 유사한 재밍신호가 수신될 경우 상관도를 비교하여 정상 신호 여부를 판단한다. 주파수 도약 통신 장치(200)는 기만 신호와 정상 신호의 동기 시퀀스 상관값을 낮게 설정하였기 때문에 수신 시 정상 신호를 구분할 수 있다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 리피터 재머(120)에 의해 전송 신호가 수신될 경우에는 도약 프레임 시퀀스를 통해 정상 신호 여부를 판단한다. 수신측은 노드 별 도약 프레임 시퀀스를 수신 시마다 기록하고 있어야 하며, 만약 현재까지 수신된 시퀀스(610, 620) 이하의 시퀀스(630)가 수신될 경우 재밍 신호로 간주할 수 있다.
또한, 주파수 도약 통신 장치(200)는 도약 송신 프레임을 항상 수신할 수 있다는 보장은 없기 때문에 프레임 시퀀스가 순차적으로 수신될 필요는 없다.
주파수 도약 통신 장치(200)는 수신 신호가 재밍 신호로 판단될 경우 더 이상 수신을 하지 않고 대기 상태로 전환하며 해당 프레임을 제거하여 피해를 최소화 할 수 있다. 또한, 주파수 도약 통신 장치(200)는 재밍의 종류와 방법을 알아낼 수 있기 때문에 이를 이용한 추가적인 항재밍 방안에 적용할 수도 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7의 제1 블록(700)을 참조하면, 본 발명에 따른 주파수 도약 통신 시스템은 노드1(송신) 및 노드2(수신) 간의 도약 통신을 수행하는 동작에서 재머의 추적 재밍 공격을 회피하는 도약 통신 방식을 제안한다.
도 7의 제2 블록(710)을 참조하면, 노드1(송신)은 도약 송신 프레임을 구분하기 위한 프레임 시퀀스를 생성하는 동작을 수행한다. 노드1(송신)은 노드를 구분하기 위한 노드 정보 및 프레임을 구분하기 위한 시퀀스 번호 등을 암호화 또는 부호화 처리하여 프레임 시퀀스를 생성한다.
노드1(송신)은 노드2(수신)에 전달하기 위한 송신 데이터 및 프레임 시퀀스를 포함하는 도약 송신 프레임을 구성한다. 생성된 도약 송신 프레임은 프리엠블 영역 및 데이터 영역으로 구분될 수 있고, 프레임 시퀀스는 프리엠블 영역에 포함되고 송신 데이터는 데이터 영역에 포함될 수 있다.
노드1(송신)은 도약 송신 프레임을 전송하기 위한 도약 주파수 패턴을 생성하며, 도약 주파수 패턴은 프레임 시퀀스를 시드값으로 이용하여 생성될 수 있다. 주파수를 변경하는 패턴은 의사난수 시퀀스에 의해 생성하며, 송수신 측이 동일한 시드값을 통해 동시에 같은 주파수를 계산하며 도약을 수행한다. 구체적으로, 노드1(송신)은 프레임 시퀀스를 초기값으로 적용하여 발생된 의사난수 시퀀스를 기반으로 도약 주파수 패턴을 생성할 수 있다. 즉, 노드1(송신) 및 노드2(수신) 간 동일한 시드값을 통해 동시에 같은 주파수를 계산하며 도약을 수행한다.
도 7의 제3 블록(720)을 참조하면, 노드2(수신)는 기본적으로 전송 신호의 주파수를 대기하여 수신 대상을 명확히 할 수 있다. 하지만, 무작위 재밍 또는 멀티 재밍 등에 의해 재밍 신호가 들어올 경우에도 노드2(수신)는 정상적인 전송 신호를 구분해야만 한다.
노드2(수신)는 리피터 재머에 의해 전송 신호가 수신될 경우에는 도약 프레임 시퀀스를 통해 정상 신호 여부를 판단한다. 노드2(수신)는 노드 별 도약 프레임 시퀀스를 수신 시마다 기록하고 있어야 하며, 만약 현재까지 수신된 시퀀스 이하의 시퀀스가 수신될 경우 재밍 신호로 간주할 수 있다.
노드2(수신)는 수신 신호가 재밍 신호로 판단될 경우 더 이상 수신을 하지 않고 대기 상태로 전환하며 해당 프레임을 제거하여 피해를 최소화 할 수 있다. 또한, 노드2(수신)는 재밍의 종류와 방법을 알아낼 수 있기 때문에 이를 이용한 추가적인 항재밍 방안에 적용할 수도 있을 것이다.
도 7의 제4 블록(730)을 참조하면, 노드1(송신)은 기만 신호를 생성하고, 생성된 기만 신호를 전송 신호와 함께 노드2(수신)로 송신한다. 여기서, 기만 신호의 출력 레벨은 전송 신호의 출력 레벨보다 높게 설정되는 것이 바람직하다.
공격자는 신호 탐지기(110)를 이용하여 노드1(송신)에서 송신되는 신호를 탐지하며, 전송 신호와 유사한 동기 패턴을 가지는 더 높은 출력레벨의 기만 신호를 탐지할 확률이 높다. 이를 통해 노드1(송신)은 저피탐 능력을 향상할 수 있다.
또한, 공격자는 잘못된 정보를 수집한 후 잘못된 목표를 대상으로 재밍을 시도할 확률이 높아진다. 도 7의 제4 블록(730)에 도시된 바와 같이, 공격자는 높은 출력 레벨을 갖는 기만 신호를 탐지하고 재머(120)를 통해 기만 신호(420)에 대응하는 재밍 신호을 생성하여 추적 재밍을 시도한다. 이로 인해, 노드1(송신)은 추적 재밍 공격을 회피하여 전송 신호를 이용하여 노드2(수신)와 안정적으로 도약 통신을 수행할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 주파수 도약 통신 장치
210: 프레임 시퀀스 생성부 220: 도약 프레임 구성부
230: 도약 패턴 생성부 240: 기만 신호 생성부
250: 도약 수신 동기부 260: 도약 프레임 분석부

Claims (10)

  1. 프레임 시퀀스를 생성하는 프레임 시퀀스 생성부;
    수신측에 전달하기 위한 송신 데이터 및 상기 프레임 시퀀스를 포함하는 도약 송신 프레임을 구성하는 도약 프레임 구성부; 및
    상기 프레임 시퀀스를 시드값으로 이용하여 도약 주파수 패턴을 생성하고, 상기 도약 송신 프레임을 상기 도약 주파수 패턴에 할당하여 전송신호를 송신하는 도약 주파수 패턴 생성부를 포함하되,
    상기 프레임 시퀀스 생성부는, 노드 정보 및 시퀀스 번호를 포함하는 상기 프레임 시퀀스를 생성하고, 상기 도약 송신 프레임 각각에 대해 서로 다른 프레임 시퀀스를 생성하며,
    상기 도약 송신 프레임 각각에 부여되는 상기 프레임 시퀀스는 기 설정된 조건 또는 가중치에 따라 증가하는 값에 의해 생성된 상기 시퀀스 번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 시퀀스 생성부는,
    상기 도약 송신 프레임 각각에 대해 서로 다른 프레임 시퀀스를 생성하며, 상기 도약 송신 프레임 각각에 부여되는 상기 프레임 시퀀스는 일정하게 증가하는 값에 의해 생성된 상기 시퀀스 번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 시퀀스 생성부는,
    복수의 노드 간 통신을 수행하는 경우, 상기 복수의 노드 각각에 서로 다른 노드 정보를 생성하고, 각각의 노드에서 상기 노드 정보와 연동하는 시퀀스 번호를 중복하여 사용 가능하도록 독립적인 프레임 시퀀스를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도약 프레임 구성부는,
    프리엠블 영역 및 데이터 영역을 포함하는 상기 도약 송신 프레임을 구성하며, 상기 프레임 시퀀스는 상기 프리엠블 영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도약 송신 프레임을 기반으로 기만 신호를 생성하는 기만신호 생성부를 추가로 포함하며,
    상기 도약 주파수 패턴 생성부는 상기 도약 주파수 패턴을 기반으로 상기 도약 송신 프레임 및 상기 기만 신호를 함께 송신하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기만신호 생성부는,
    수신측의 오동기를 방지하기 위하여 상기 도약 송신 프레임에 포함된 프레임 시퀀스와 기 설정된 임계치 이상 상이한 시퀀스를 사용하여 상기 기만 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기만신호 생성부는,
    공격자의 오탐지 유도를 위하여 상기 도약 송신 프레임보다 높은 출력 레벨로 출력하기 위한 상기 기만 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기만신호 생성부는,
    상기 도약 송신 프레임 당 적어도 하나 이상의 기만 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 장치.
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