KR102088979B1 - 전술 센서망 운용 효율성 향상 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전술 센서망 운용 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예는, 점검 모드, 배치 모드, 일반 모드, 고장 모드, 은닉 모드 및 회수 모드로 모드 변경이 가능한 센서 노드를 포함하여 상기 센서 노드의 각 모드 별로 기 설정된 운용 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 전술 센서망 운용 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 센서 노드에 다양한 운용 모드를 제공함으로써 전술 센서망의 운용 편의성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

전술 센서망 운용 효율성 향상 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INCREASING OPERATION EFFICIENCY OF TACTICAL SENSOR NETWORK}

본 발명은 센서 노드에 다양한 운용 모드를 제공함으로써 전술 센서망의 운용 편의성 및 효율성을 향상시킬 수 있도록 한 전술 센서망 운용 방법 및 장치에 관한 것이다.

전술 센서망은 전장에 배치된 다수의 센서로부터 센싱 데이터를 수집하여 의사결정에 도움을 주는 망으로서, 전술 센서망을 효과적으로 운용하기 위해서는 전술 센서망을 전장에 배치하는 것부터 다시 회수하기까지의 다양한 절차들을 고려해야 한다.

전술 센서망에서 센서 노드를 효율적으로 운용하기 위하여 운용자는 각 센서 노드에 동일한 시스템 정보를 설정하고, 통신 가능 유무를 기반으로 배치를 해야 하며, 센서 노드의 회수 시 배치된 위치를 알 수 있도록 운용 해야 한다. 또한, 운용중 센서 노드에 오작동이 발생하거나 운용상 침묵모드가 필요할 경우 이를 지원할 수 있는 기능을 제공할 수 있도록 전술 센서망을 구축해야 한다.

종래의 전술 센서망을 도시한 도 1을 참조하면, 산자락부터 산기슭 범위에서 적을 탐지하기 위하여 다수의 센서 노드가 배치되어 있으며 탐지된 센싱 정보는 멀티 홉으로 중계 노드까지 전송할 수 있다. 이 때 센서망을 제어하거나 탐지된 센싱 데이터 및 영상 데이터를 수신할 수 있는 제어 단말을 사용할 수 있다.

전술 센서망은 다수의 센서 노드를 그룹으로 정하여 다수의 그룹이 운용될 수 있다.

센서 노드를 운용하기 위해서는 그룹을 구성하는 센서 노드가 동일한 시스템 정보로 설정되어 있어야 하며, 센서망 계획 장비를 기반으로 병사에 의해 직접 배치되어야 한다. 또한, 센서 노드를 회수할 경우에도 병사가 직접 회수해야 한다.

전술 센서망에서 센서 노드를 운용함에 있어서 다음과 같은 상황이 발생할 수 있다.

첫번째로 센서 노드들이 멀티 홉 Ad-Hoc 망을 구성하기 위해서는, 센서 노드가 동일한 중심 주파수, 대역폭, 변조 방식으로 동일한 프레임 구조에 대한 정보를 보유하는 것이 필요하며, 이를 위해, 각 센서 노드에 직접 그 정보를 입력할 경우, 전술 센서망의 운용 효율성이 감소할 수 있다.

두번째로 센서 노드들을 전장에 배치함에 있어서, 망계획을 수행한 후 배치할 수 있으나, 전장의 통신 환경이 망계획 정보와 상이할 경우, 망계획 정보와 달리 센서 노드가 다른 센서 노드와 통신이 불가능한 위치에 배치될 수 있다.

세번째로 센서 노드를 전장에 배치한 후, 전술 센서망을 운용하는데 있어서, 센서 노드의 오작동을 제어 노드가 식별해야만 해당 센서 노드에 대한 처리를 수행해야 하는 상황이 발생할 수 있다.

네번째로 센서 노드를 전장에 배치한 후, 적이 전파 탐지 장비를 보유하고 있을 경우, 탐지를 회피해야 하는 상황이 발생할 수 있다.

마지막으로 센서 노드의 운용 후 회수하는데 있어서, 센서 노드가 배치된 위치를 식별하는데 어려움이 있을 수 있다.

따라서, 전술 센서망을 효율적으로 운용하기 위해서는 상술한 상황들에 대처할 수 있는 기능이 요구된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 센서 노드에 다양한 운용 모드를 제공함으로써 전술 센서망의 운용 효율성 및 편의성을 향상시킨 전술 센서망 운용 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드로 모드 변경이 가능하고 다른 센서 노드와 통신이 가능한 센서 노드를 하나 이상 포함하여 배치되는 센서망 시스템에 있어서, 상기 센서 노드는 다른 센서 노드의 정보를 수신하는 제어 노드 또는 부모 노드가 되고, 상기 점검 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치되기 전 상기 센서 노드의 정보를 자신의 제어 노드 또는 외부로 전파하는 모드이고, 상기 배치 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치될 경우 상기 센서 노드가 자신의 부모 노드에게 연결 가능 여부 정보를 알려주는 모드이며, 상기 일반 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치되어 정상적으로 동작하는 모드로 토폴로지 구성을 위한 준비 상태 및 토폴로지 변경 상태를 포함하는 모드인 센서망 시스템을 제공한다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 고장 모드로 모드 변경이 가능하고, 상기 고장 모드는 상기 센서 노드에 이상이 발생할 경우 그 상태 정보를 자신의 제어 노드에 알려주는 모드일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 은닉 모드로 모드 변경이 가능하고, 상기 은닉 모드는 상기 센서 노드가 데이터 전송을 하는 시간을 제외하고 나머지 시간에 전파 침묵을 유지하는 모드일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 회수 모드로 모드 변경이 가능하고, 상기 회수 모드는 전술 센서 노드를 회수하는 경우 주기적으로 자신의 위치 정보를 다른 노드 또는 외부로 전송하는 모드일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 다른 센서 노드의 신호 세기를 측정하여 위치를 계산하고 이 정보를 자신의 제어 노드에 알려주며, 회수 모드인 센서 노드는 알람이나 램프를 통해 자신의 위치를 외부에 알릴 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 고장 모드에서 상기 센서 노드는, 자신의 부모 노드를 제외한 이웃 노드가 없는 경우 노드 배치를 변경하도록 하는 알림을 외부에 전달하고, 자신의 부모 노드의 제어 정보를 미수신하는 경우, 부모 노드의 이상을 알림을 외부에 전달할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전술 센서망에서 센서 노드를 운용할 때, 배치 이전에 제어 노드가 공통적으로 사용되는 주파수 채널에서 모든 센서 노드에게 관련 정보를 무선으로 전달함으로써 운용 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 센서 노드를 전장에 배치할 때, 제어 노드 또는 타 센서 노드와 통신이 가능한 위치에 배치할 수 있도록 지원함으로써 전술 센서 노드의 망구성에 도움을 줄 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 센서 노드 배치 후 운용할 때, 센서 노드의 오작동이 발생할 경우 이를 제어 노드에 알려줌으로써 전술 센서망의 운용 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 센서 노드를 배치한 후 운용할 때, 적의 전파 탐지 장비에 의한 탐지 회피가 의심될 경우 이를 극복하기 위하여 전파 침묵 기능을 제공함으로써 전술 센서망의 운용 효과도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 전술 센서망 운용 완료 후 센서 노드를 회수할 때, 회수에 도움을 줄 수 있는 정보를 센서 노드 회수자에게 제공함으로써 센서 노드 회수의 편의성을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 전술 센서망을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 센서망 운용 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 점검모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 배치모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 일반모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 고장 모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 은닉 모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 회수 모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 나타난 각 구성요소의 크기, 형태, 형상은 다양하게 변형될 수 있고, 명세서 전체에 대하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일/유사한 도면 부호를 붙였다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(구비 또는 마련)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 “포함(구비 또는 마련)”할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 분산되어 실시되는 구성요소들은 특별한 제한이 있지 않는 한 결합된 형태로 실시될 수도 있다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 설명될 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 배치할 센서 노드 전체에 대한 공통 시스템 정보를 전파하는데 있어서, 공통 제어 채널에서 제어 노드가 브로드캐스팅 방식으로 전파하여 운용 효율성을 향상시키는 방법을 제공할 수 있고, 센서 노드를 전장에 배치하는데 있어서, 센서 노드에 이전에 배치된 센서 노드 또는 제어 노드와 통신 가능 유무를 보여줌으로써, 운용 효율성을 향상시키는 방법을 제공할 수 있으며, 센서 노드를 전장에 배치한 후 운용하는데 있어서, 전술 센서 노드에 이상이 발생할 경우, 그 상태 정보를 제어 노드에 알려주어 상태를 파악할 수 있는 기능을 제공하는 방법을 제공할 수 있고, 센서 노드를 전장에 배치한 후 운용하는데 있어서, 은닉성이 요구될 경우, 이전에 정의된 시스템 파라미터를 유지하면서, 센싱 데이터 전송 시를 제외한 나머지 시간에 전파 침묵을 수행함으로써 은닉성을 향상시키는 기능을 제공하는 방법을 제공할 수 있으며, 센서 노드 운용 종료 후 전술 센서 노드를 회수할 때, 회수자에게 센서 노드가 회수에 도움을 줄 수 있는 정보를 전송함으로써, 센서 노드 회수에 도움을 주는 기능을 제공하는 방법을 제공할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 센서망 운용 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

전술 센서망 운용 방법에 따라 운용되는 센서 노드의 각 모드에 대한 설명은 다음과 같다.

점검 모드는 전술 센서 노드를 배치하기 전, 제어 노드는 공통 제어 채널에서 센서 노드의 시스템 정보를 전파하여 시스템 구성 효율을 향상시킬 수 있다.

배치 모드는 전술 센서 노드를 전장에 배치할 때, 상위 부모 노드와 연결 가능 여부를 알려줌으로써 배치 효율성을 향상시키기 위한 모드이다.

일반 모드는 전술 센서 노드가 정상적으로 동작하는 모드로 토폴로지를 구성하기 위한 준비 상태, 토폴로지 변경 상태, 프로파일 변경 상태, 운용 상태로 구성된다.

고장 모드는 전술 센서 노드에 이상이 발생할 경우, 그 상태 정보를 제어 노드에 알려주어 상태를 파악할 수 있는 기능을 제공하는 모드이다.

은닉 모드는 전술 센서 노드에서 전파 침묵을 지원하기 위하여 센싱 데이터 전송 시를 제외한 나머지 시간에 전파 침묵하여 은닉성을 향상시키는 모드이다.

회수 모드는 전술 센서 노드를 회수할 때, 주기적으로 자신의 위치 정보를 전송하여 회수에 도움을 주는 모드이다.

상술한 모드들을 지원할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 센서망 운용 방법을 이용하면, 센서 노드를 배치하기 전 제어 노드는 공통 제어 채널을 이용하여 센서 노드에 시스템 정보를 전송하여 운용의 편의성 제공할 수 있다.

또한, 센서 노드를 배치할 때, 제어 노드 또는 다른 센서 노드와 통신이 가능함을 센서 노드에 알려줌으로써 센서 노드 배치의 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 센서 노드의 배치 후 이상이 발생할 경우, 그 상태 정보를 제어 노드에 알려주어 상태를 파악할 수 있도록 알려주어 상태 파악을 용이하게 할 수 있다.

또한, 전술 센서망에서 운용상 전파 침묵이 필요할 경우, 제어 메시지의 전송을 중지함으로써 은닉성을 향상시킬 수 있는 기능을 제공할 수 있다.

또한, 센서 노드 회수 시, 제어 노드는 타 센서 노드와 수신 신호 세기를 기반으로 상대적인 위치를 계산하고 이 정보를 제어 노드에 알려주고, 알람 또는 램프를 켜서 회수를 용이하게 할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 점검모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

전술 센서 노드는 다수의 그룹으로 나누어 상호간 간섭을 제거하기 위하여 독립된 주파수 대역을 사용할 수 있다.

점검모드에 따라, 공통제어채널 (CCCH; Common Control Channel)을 이용하여 제어노드가 센서 노드에 시스템 파라미터를 전송하고, 센서 노드는 제어노드가 송신한 시스템 파라미터 수신 후 일괄 적용한다.

전술 센서 노드는 다수의 세트로 운용될 수 있다. 12개로 구성된 센서 노드 2개 세트에서 제어 노드는 CCCH를 통해 1번 세트는 CH#1을 사용하도록, 2번 세트는 CH#2를 사용하도록 설정할 수 있다. 또한, 제어노드와 모든 센서노드 n개는 동일한 CCCH를 사용하고, 센서노드 그룹, 예를 들어 1-2번은 1번채널, 3-5번은 2번 채널 등 독립된 채널을 사용하는 것도 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 배치모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

배치모드에 따라, 센서 노드를 전장에 배치할 때, 센서 노드에서 통신 가능 유무를 알려줌으로써, 센서 노드 배치의 효율성을 확보할 수 있다.

전술 센서망 망계획을 통해 센서 노드 배치를 판단하지만 실제 필드에서 배치를 하면 지형 상황(예) 수목감쇄)에 따라 연결 가능한 링크의 수가 달라질 수 있다. 또한, 노드 배치는 다수의 연결이 존재하는 경우가 보다 안정적으로 운용이 될 수 있다. 통신 링크가 1개 존재하는 경우 대비 2개 존재하는 경우 하나의 경로가 일시적으로 단절되어도 다른 경로를 사용할 수 있다. 따라서, 전술 센서망 망계획 장비를 통해 초기 망 구성을 계획하고 실제 배치를 유사하게 하면서 보다 나은 환경을 구성하기 위하여 통신링크 배치를 변경할 수 있다. 예컨대, 초기 망계획에서 2개의 링크를 확보해야 하는데 해당 위치에서는 1개만 확보되어 약간의 위치 조정을 통해 2개 링크가 확보되는 위치를 찾는 것도 가능하고, 망 계획상에는 1개의 링크만 확보되면 되는데 약간의 위치 조정을 통해 2개의 링크가 확보되는 위치로 이동하는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 일반모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

일반모드에 따라, 전장에 배치되어, 일반모드로 동작함을 선택한 후, 센서 노드의 상위 노드인 부모 노드를 선택할 수 있고, 토폴로지 또는 프로파일이 변경될 경우, 토폴로지 또는 프로파일을 변경할 수 있다. 일반 모드의 주된 운용은 센서 노드는 무선 링크를 사용하여 센싱 데이터를 송수신 하기 위함이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 고장 모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

고장 모드에 따라, 전술 센서망에서 센서 노드를 운용하는데 있어서, 부모 노드 외 이웃 노드가 없음, 부모 노드의 제어 정보 미수신, 프로파일 변경 실패 등과 같이 망을 운용하는데 어려움이 있을 것으로 예상될 경우 이에 대한 정보를 제어 노드에 알려주는 방안을 구현할 수 있다.

또한, 특정 노드에서 주 통신링크를 통한 부모 노드와 단절이 발생할 경우, 백업 링크를 통해 고장 메시지를 제어 노드로 송신할 수 있다. 다만, 고장 모드는 링크 단절 상황만을 의미하는 것은 아니며, 예를 들어 부모 노드 외 이웃 노드가 없을 경우, 부모 노드와의 링크가 단절되면 제어노드와 통신이 불가능하므로 이를 알려주어 노드 배치를 변경하는 알림을 전달하는 용도, 부모 노드의 제어 정보 미수신이 발생하는 경우 부모노드의 상태 이상이 있을 수 있으므로 이를 알려주는 용도, 프로파일 변경 실패로 인해 망 구성이 불가능할 경우 제어 채널을 통해 이를 알려주는 용도 등으로 고장 모드가 활용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 은닉 모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

은닉 모드에 따라, 전술 센서망에서 센서 노드들이 일반모드로 운용하다가, 제어 노드가 전파 침묵의 필요성을 인지할 경우, 제어 노드는 센서 노드들에게 은닉 모드 요청 메시지를 전파하고, 은닉 모드 요청 메시지를 수신한 센서 노드는 은닉 모드 요청 메시지를 다른 센서 노드로 전파한 후, 전파 침묵을 수행함으로써 은닉성을 제공하는 방안을 구현할 수 있다. 이 때, 전파 침묵은 센서의 센싱 데이터 송수신을 위한 통신 외 다른 통신을 수행하지 않는 것으로 정의된다.

회수자가 가진 단말이 송신한 신호의 크기가 임계값 이상 높을 경우, 응답 신호를 전송하거나 해당 센서 노드에 상태를 알려주는 방안과 관련하여, 전술 센서 노드는 산지 및 야지에 주로 배치되며, 필요할 경우 심야 시간에도 회수할 수 있어야 한다. 또한, 센서 노드는 배치 후 적어도 1주일 동안은 통신을 수행하므로 아무리 배치계획이 있고 위치 정보가 있다고 하여도 이를 찾아서 회수하는 것은 어려움이 있다. 회수 모드는 제어 노드가 회수 모드 전환을 요청하면 해당 메시지가 전체 망에 공유될 때까지 Broadcasting 방식으로 전파된다. 이에 따라, 센서 노드 회수자는 회수자 단말을 가지고 망 계획상에 배치된 센서 노드의 위치 주변으로 이동한다. 이때, 회수자 단말은 특정 신호를 반복하여 전파하고, 이를 수신한 센서 노드는 신호세기가 임계값 이상으로 증가하면 센서 노드에 위치한 점멸 LED를 깜박여서 회수를 돕는 형태로 운용될 수 있다.

각 모드와 관련하여, 점검모드는 망구성 정보를 개별 센서노드의 망 구성 정보를 수동으로 입력해야 하는 부분을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 노드 이상 발생시 이를 알려줄 수 있는 방안이 될 수 있다. 배치모드의 경우 실제 필드에서 노드 배치 시 계획한 망 구성과 일치하게 배치하여도 현재 채널 상황에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 노드 배치시 이를 참고하여 배치할 경우 노드 배치의 어려움을 극복할 수 있다. 은닉 모드는 TDMA를 사용하는 Ad-Hoc 망에서 망 유지를 위한 주기적인 메시지 전파를 억제하여 전파 은닉 모드를 지원하는 것이고 회수 모드는 배치된 센서를 수거할 때 도움을 주는 모드로 이해될 수 있다. 전술환경에서 센서노드는 산지, 야지에 배치되므로 실제 배치하는데 까지 많은 어려움이 있다.

또한, 점검 모드는 CCCH를 사용하며, 나머지는 센서노드 세트가 할당 받은 채널로 전달된다. 고장 모드는 CCCH를 사용할 수 있다. 해당 전술 센서 노드는 분산 형 Ad-Hoc TDMA 망으로 구성된다. 따라서, 센서 노드는 주기적으로 자신의 상태 메시지(비컨에 해당)를 전달해야만 시간 변화 및 주파수 변화에 적응할 수 있다. 은닉 모드는 필요할 경우 제어 노드가 은닉 모드 전환을 요청하고 이를 수신한 노드들은 Broadcasting 방식으로 모드 노드들에게 은닉 모드 전환을 전파한다. 은닉 모드 전환 메시지에는 메시지 발생시점부터 몇 프레임 이후에 은닉 모드로 전환된다는 정보가 포함된다. 그리고 은닉 모드 전환 메시지를 수신한 센서노드들이 은닉 모드 전환 메시지 재전파시 프레임이 변경되면 변경된 프레임 수를 반영하여 전파해야만 한다. 예를 들어 제어노드가 3프레임 이후 은닉 모드로 전환된다고 메시지를 전달했고, 센서 노드가 1 프레임 이후 해당 메시지를 재전파할 경우 2 프레임 이후에 은닉 모드로 전환된다고 메시지를 변경한 후 전파한다. 또한, Broadcasting 방식으로 은닉 모드 전환메시지가 전파되므로 이미 은닉 모드 전파 메시지를 수신한 센서노드는 메시지에 포함된 프레임 수를 비교하여 메시지 전파 완료 유뮤를 판단한다. 즉, 은닉 모드 전환 메시지를 전파하는 노드는 자신이 전파하는 메시지의 프레임 수를 이용하여 이전에 수신한 메시지와 동일 유무를 판단한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 노드의 여러 모드 중 회수 모드를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

회수 모드에 따라, 전술 센서망 운용 종료 시점에서, 전장에 배치된 센서 노드의 회수를 위하여, 제어 노드는 센서 노드들에게 회수 모드 요청 메시지를 전파하고, 회수 모드 요청 메시지를 수신한 센서 노드는 회수 모드 요청 메시지를 다른 센서 노드로 전파한 후, 회수자가 가진 단말이 송신한 신호의 크기가 임계값 이상 높을 경우, 응답 신호를 전송하거나 해당 센서 노드에 상태를 알려주는 방안을 구현할 수 있다.

앞서 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 본 발명을 토대로 본 발명의 일 실시예는, 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드로 모드 변경이 가능하고 다른 센서 노드와 통신이 가능한 센서 노드를 하나 이상 포함하여 배치되는 센서망 시스템에 있어서, 상기 센서 노드는 다른 센서 노드의 정보를 수신하는 제어 노드 또는 부모 노드가 되고, 상기 점검 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치되기 전 상기 센서 노드의 정보를 자신의 제어 노드 또는 외부로 전파하는 모드이고, 상기 배치 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치될 경우 상기 센서 노드가 자신의 부모 노드에게 연결 가능 여부 정보를 알려주는 모드이며, 상기 일반 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치되어 정상적으로 동작하는 모드로 토폴로지 구성을 위한 준비 상태 및 토폴로지 변경 상태를 포함하는 모드인 센서망 시스템을 제공한다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 고장 모드로 모드 변경이 가능하고, 상기 고장 모드는 상기 센서 노드에 이상이 발생할 경우 그 상태 정보를 자신의 제어 노드에 알려주는 모드일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 은닉 모드로 모드 변경이 가능하고, 상기 은닉 모드는 상기 센서 노드가 데이터 전송을 하는 시간을 제외하고 나머지 시간에 전파 침묵을 유지하는 모드일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 회수 모드로 모드 변경이 가능하고, 상기 회수 모드는 전술 센서 노드를 회수하는 경우 주기적으로 자신의 위치 정보를 다른 노드 또는 외부로 전송하는 모드일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 다른 센서 노드의 신호 세기를 측정하여 위치를 계산하고 이 정보를 자신의 제어 노드에 알려주며, 회수 모드인 센서 노드는 알람이나 램프를 통해 자신의 위치를 외부에 알릴 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 고장 모드에서 상기 센서 노드는, 자신의 부모 노드를 제외한 이웃 노드가 없는 경우 노드 배치를 변경하도록 하는 알림을 외부에 전달하고, 자신의 부모 노드의 제어 정보를 미수신하는 경우, 부모 노드의 이상을 알림을 외부에 전달할 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명에 따르면, 전술 센서망에서 센서 노드를 운용할 때, 배치 이전에 제어 노드가 공통적으로 사용되는 주파수 채널에서 모든 센서 노드에게 관련 정보를 무선으로 전달함으로써 운용 편의성을 제공할 수 있다. 또한, 센서 노드를 전장에 배치할 때, 제어 노드 또는 타 센서 노드와 통신이 가능한 위치에 배치할 수 있도록 지원함으로써 전술 센서 노드의 망구성에 도움을 줄 수 있다. 또한, 센서 노드 배치 후 운용할 때, 센서 노드의 오작동이 발생할 경우 이를 제어 노드에 알려줌으로써 전술 센서망의 운용 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 센서 노드를 배치한 후 운용할 때, 적의 전파 탐지 장비에 의한 탐지 회피가 의심될 경우 이를 극복하기 위하여 전파 침묵 기능을 제공함으로써 전술 센서망의 운용 효과도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전술 센서망 운용 완료 후 센서 노드를 회수할 때, 회수에 도움을 줄 수 있는 정보를 센서 노드 회수자에게 제공함으로써 센서 노드 회수의 편의성을 제공할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1. 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드로 모드 변경이 가능하고 다른 센서 노드와 통신이 가능한 센서 노드를 하나 이상 포함하여 배치되는 센서망 시스템에 있어서,
   상기 센서 노드는 다른 센서 노드의 정보를 수신하는 제어 노드 또는 부모 노드가 되고,
   상기 점검 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치되기 전 상기 센서 노드의 정보를 공통제어채널을 통해 자신의 제어 노드 또는 외부로 전파하는 모드이고,
   상기 배치 모드는 상기 센서 노드가 상기 센서망에 배치될 경우 상기 센서 노드가 상기 공통제어채널을 제외한 복수의 독립 채널 중 어느 하나의 독립 채널을 통해 자신의 부모 노드에게 연결 가능 여부 정보를 알려주는 모드이며,
   상기 일반 모드는 상기 센서 노드가 상기 독립 채널을 통해 상기 센서망에 배치되어 정상적으로 동작하는 모드로 토폴로지 구성을 위한 준비 상태 및 토폴로지 변경 상태를 포함하는 모드인 것을 특징으로 하는 센서망 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 고장 모드로 모드 변경이 가능하고,
   상기 고장 모드는 상기 센서 노드에 이상이 발생할 경우 그 상태 정보를 자신의 제어 노드에 알려주는 모드인 것을 특징으로 하는 센서망 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 은닉 모드로 모드 변경이 가능하고,
   상기 은닉 모드는 상기 센서 노드가 데이터 전송을 하는 시간을 제외하고 나머지 시간에 전파 침묵을 유지하는 모드인 것을 특징으로 하는 센서망 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 센서 노드는 각각 점검 모드, 배치 모드 및 일반 모드 이외에 회수 모드로 모드 변경이 가능하고,
   상기 회수 모드는 전술 센서 노드를 회수하는 경우 주기적으로 자신의 위치 정보를 다른 노드 또는 외부로 전송하는 모드인 것을 특징으로 하는 센서망 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 센서 노드는 다른 센서 노드의 신호 세기를 측정하여 위치를 계산하고 이 정보를 자신의 제어 노드에 알려주며,
   회수 모드인 센서 노드는 알람이나 램프를 통해 자신의 위치를 외부에 알리는 것을 특징으로 하는 센서망 시스템.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 고장 모드에서 상기 센서 노드는,
   자신의 부모 노드를 제외한 이웃 노드가 없는 경우 노드 배치를 변경하도록 하는 알림을 외부에 전달하고,
   자신의 부모 노드의 제어 정보를 미수신하는 경우, 부모 노드의 이상을 알림을 외부에 전달하는 것을 특징으로 하는 센서망 시스템.
   

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