KR102211566B1 - 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 군용 운용 환경에서 디지털 무전기의 상호 중계 홉수 제한을 통해서 음성 통화품질을 향상시킬 수 있는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택장치는 라우팅 알고리즘 기반으로 경로를 설정하고 라우팅 테이블을 구현하는 경로설정모듈; 상기 경로설정모듈에서 구현된 라우팅 테이블 기반으로 최대 다수의 단말로 송신이 가능한 최적 중계단말을 재선정하는 최적 중계단말 설정모듈; 및 상기 최적 중계단말 설정모듈에서 재선정된 최적 중계단말을 이용하여 음성 패킷 프레임을 구성하고, 음성 패킷을 송신하는 음성/데이터 패킷 송신모듈을 포함한다. 이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 군용 운용 환경에서 상호 중계시에 최적 중계단말 선정을 통해서 복수의 중계 단말 간의 발생될 수 있는 패킷 간의 충돌현상을 방지하여 음탈락현상이 발생되는 것을 억제시킨다. 따라서 본 발명은 소부대 운용 환경에서, 복수의 디지털 무전기 사이의 음성통화품질을 향상시키는 효과를 얻는다.

Description

디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법{METHOD FOR SELECTING RELAY TERMINAL IN DIGITAL WALKIE-TALKIE}

본 발명은 디지탈 무전기의 최적 중계단말 선택방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음성통화 품질을 향상시킬 수 있는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법 및 장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

디지털 무전기는 아날로그 방식과 디지털 방식으로 구분되고 있고, 기존에 군용 운용 환경에서 사용하는 무전기는 아날로그 방식의 음성 서비스만을 제공하였다. 그러나 최근 군용 운용 환경에서도 디지털 방식의 음성 서비스와 데이터 통신 서비스가 가능한 디지털 무전기가 도입되면서 디지털 무전기에 대한 개발이 활발해지고 있다.

디지털 무전기는 아날로그 무전기가 활용하는 주파수 폭을 이용하여 보다 더 많은 서비스 제공이 가능하다. 디지털 무전기는 문자메시지를 비롯해 데이터 통신도 가능하고, 기존의 아날로그 방식의 무전기 대비 음성통화 품질 향상, 주파수 효율화를 높일 수 있다는 점에서 매우 효과적이다.

한편, 군용 무선 통신 장비는 아군 부대의 전략 수행 및 전투원의 생존과 직결되는 장비이기 때문에 보안성과 안정성 등이 필수적으로 요구된다. 군용 운용 환경에서 사용되는 주파수 대역폭은 협대역 주파수 환경이다.

협대역 주파수 환경에서 상호 중계를 위한 VoIP(Voice over Internet Protocol) 통화에 따른 음성 지연 시간은 통화를 위한 오버헤드 과다와 상호 중계 홉수에 비례하여 증가한다. 단방향 지휘 통신을 위한 음성 서비스에서는 초기 음성 지연보다 정확한 의사 전달이 중요하고, 대화식 음성 서비스에서는 통화의 실시간성을 확보할 필요가 있다.

또한 협대역 주파수 환경에서 음성 통신은 데이터 통신과 달리 통화 품질 측정 지표 중 하나인 음성 지연 시간을 일정 시간 미만으로 유지할 필요가 있다. 상기 음성 지연 시간은 음성 수집 시간과 음성 송신 시간을 합한 시간이다. 상기 음성 수집 시간은 음성 신호를 음성 패킷으로 변환하는 시간이고, 음성 송신 시간은 음성 패킷을 소스 노드에서 목적지 노드까지 전송하는 시간이다.

특히 협대역 주파수(저속 전송속도, 저속망) 환경에서 자동 상호 중계를 수행하기 위해서는 노드 간에 네트워크 정보를 상호 교환하여 중계 노드를 선정한다. 노드(무전기 또는 단말) 간에 네트워크 정보 교환이 이루어진 후에 중계 노드를 선정하고, 중계 노드를 경유하는 라우팅 테이블을 구현하게 된다.

그러나 협대역 주파수 환경에서 상호 중계는 홉수의 증가에 따라 음성지연 증가 및 전파 간섭 증가로 음성 통화 품질을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.

한국등록특허공보 제10-1835335(2018.02.28)

따라서 본 발명의 목적은 군용 운용 환경에서 디지털 무전기의 상호 중계 홉수 제한을 통해서 음성 통화품질을 향상시킬 수 있는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 군용 운용 환경에서 디지털 무전기의 상호 중계단말이 다수개 존재할 때, 중계단말 재선정을 통해서 한개의 최적 중계단말을 선택하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 협대역 주파수 환경에서 음성통화시에 발생될 수 있는 음탈락 특성을 보완한 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택장치는 라우팅 알고리즘 기반으로 경로를 설정하고 라우팅 테이블을 구현하는 경로설정모듈; 상기 경로설정모듈에서 구현된 라우팅 테이블 기반으로 최대 다수의 단말로 송신이 가능한 최적 중계단말을 재선정하는 최적 중계단말 설정모듈; 및 상기 최적 중계단말 설정모듈에서 재선정된 최적 중계단말을 이용하여 음성 패킷 프레임을 구성하고, 음성 패킷을 송신하는 음성/데이터 패킷 송신모듈을 포함한다.

바람직하게는 상기 최적 중계단말 설정모듈은 다수의 중계단말들 중에서 한개의 최적 중계단말을 선정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 최적 중계단말 설정모듈은 2홉 송신 중계단말들 중에서 선정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 라우팅 테이블을 구현하기 위해서 디지털 무전기들 사이에서 상태 정보 송수신을 위한 헬로우 패킷 송신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법은 음성패킷 송신 모드에서 라우팅 테이블에 기반하여 모든 목적지 단말에 대한 라우팅 정보를 분석하고, 저장하는 단계; 상기 라우팅 정보를 이용하여 중계단말을 확인하고, 저장하는 단계; 및 상기 저장된 중계단말들 중에서 최대 다수의 단말로 송신이 가능한 최적 중계단말을 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 중계단말은 2홉 송신이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 선정된 최적 중계단말에 따라서 음성 패킷 프레임을 구성하고, 음성 패킷을 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 음성 패킷 프레임은, IP 프로토콜에서 "서비스 타입" 필드에 음성/데이터의 서비스 구분을 위한 값을 명기하고, "타임 투 라이브" 필드에 최대 홉수를 명기하여 재중계시 "타임 투 파이브" 필드값이 감소되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 음성 패킷 프레임은, 물리계층으로의 접근제어를 담당하는 MAC 계층에서 음성/데이터의 서비스 구분을 위한 값을 명기하는 "서비스 타입" 필드와, 최대 홉수를 명기는 "타임 투 라이브" 필드를 포함하고,

송신자 어드레스, 목적지 어드레스, 중계단말 어드레스를 포함하여 패킷을 구성하여 송신하고, 수신측은 "타입 투 라이브" 필드값을 감소시켜서 재중계하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법은 라우팅 알고리즘 기반으로 경로를 설정하고 라우팅 테이블을 구현하는 단계; 상기 라우팅 테이블 기반으로 최대 다수의 단말로 송신이 가능한 최적 중계단말을 재선정하는 단계; 상기 재선정된 최적 중계 단말을 이용하여 음성 패킷 프레임을 구성하고, 음성 패킷을 송신하는 음성/데이터 패킷 송신 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 최적 중계단말 설정단계는 다수의 중계단말들 중에서 한개의 최적 중계단말을 선정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 라우팅 테이블을 구현하기 위해서 디지털 무전기들 사이에서 상태 정보 송수신을 위한 헬로우 패킷 송신 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기에서 최적 중계단말 선택방법 및 장치는 군용 운용 환경에서 상호 중계시에 홉수 제한을 통해서 음성수집시간과 연동해서 음성지연시간이 증가되는 것을 방지하고, 전파 간섭 영향을 최소화하여 음성통화 품질을 향상시키는 효과를 얻는다.

또한 본 발명은 군용 운용 환경에서 상호 중계시에 최적 중계단말 선정을 통해서 복수의 중계 단말 간의 발생될 수 있는 패킷 간의 충돌현상을 방지하여 음탈락현상이 발생되는 것을 억제시킨다. 따라서 본 발명은 소부대 운용 환경에서, 복수의 디지털 무전기 사이의 음성통화품질을 향상시키는 효과를 얻는다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 통신 프로토콜 및 프레임 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택을 위한 라우팅 테이블 예시도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택을 설명하는 경로 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 제어장치의 상세 구성도이다.
도 8, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택을 위한 제어 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 무전기의 서비스별 홉수 제한을 위한 IP 프로토콜의 예시도이다.
도 11, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 무전기의 서비스별 홉수 제한을 위한 MAC 계층의 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "모듈"과 "부", "유닛"과 "부", "장치"와 "시스템" 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 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.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기(100)의 주요 구성도이다.

디지털 무전기(100)는 음성뿐 만 아니라, 문자, 영상, 위치 정보 등 다양한 데이터를 무선 주파수를 이용하여 송수신하는 장치이다. 디지털 무전기(100)는 PTT(Push To Talk)를 사용하는 단방향(Half Duplex)방식으로 특정 무전기가 정보를 송신하는 동안 다른 무전기는 정보를 수신하며, 무전기 간의 전송 방향은 전환될 수 있다. 디지털 무전기는 필요에 따라서 양방향(Full Duplex) 방식으로 통신할 수 있다.

디지털 무전기(100)는 IP(Internet Protocol) 기반으로 네트워크의 주소를 정의하여 패킷을 전달하고 라우팅을 수행한다. 디지털 무전기(100)는 개별 통신(일 대 일 통신), 그룹 통신(일 대 다 통신) 및 방송 통신을 수행할 수 있다. 디지털 무전기는 스스로 네트워크를 구성하고 네트워크 기반의 정보를 송수신할 수 있는 기능을 제공하며 주파수 대역폭의 크기에 따라 다양한 전송 대역폭(전송속도)을 제공할 수 있다. 디지털 무전기(100)는 이동하면서 다른 단말기들 사이에서 통신 연결이 끊기지 않도록 자동으로 중계 단말을 연결할 수 있고, 이를 통하여 통신거리를 연장 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기(100)는 안테나를 통해서 다른 단말들과 음성 및 문자 등의 정보를 송수신한다. 디지털 무전기(100)는 안테나를 통해서 수신되거나 안테나를 통해서 송신되는 음성 및 데이터의 처리를 위하여 무선신호의 송수신처리를 수행하는 무선 송수신부(120)를 포함한다. 무선 송수신부(120)는 전기 신호를 무선 주파수 신호로 변환하거나 무선 주파수 신호를 전기 신호로 변환하고, 다양한 통신 프로토콜을 이용하여 다른 디지털 무전기와 통신을 수행한다.

디지털 무전기(100)는 디지털 무전기의 운용에 필요한 프로그램, 명령어 세트, 데이터 등을 저장하는 저장부(130)를 포함한다. 저장부(130)는 장착과 분리가 가능하고, 저장 데이터를 영구 저장 가능한 비휘발성 영역과 저장 데이터를 갱신 저장 가능한 휘발성 영역으로 구분가능한 메모리 칩을 이용하여 구현하는 것이 바람직하다. 저장부(130)에는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 라우팅 테이블, 최적 중계단말 재선정에 따른 데이터 등을 저장한다.

디지털 무전기(100)는 무전기 운용에 필요한 소프트웨어 및 명령어 세트를 실행하고, 디지털 무전기의 다양한 기능 수행을 제어하기 위하여 주파수, 채널, 음량 등을 제어하는 제어장치(110)를 포함한다. 제어장치(110)는 내부 운용 프로그램을 업데이트 기능을 탑재한 프로세서 모듈을 사용하는 것이 바람직하다.

제어장치(110)는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 중계단말 선정을 제어하기 위한 모듈들을 포함하고 있다. 이 부분에 대해서는 도 7에서 자세하게 후술하기로 한다.

디지털 무전기(100)는 스피커(140), 마이크(150), 표시창(160), 키패드(170)를 더 포함하고 있다. 스피커(140)는 전기신호를 음성신호로 변환하여 음성신호를 출력한다. 그리고 디지털 무전기(100)는 진동부(도시하지 않음)를 추가적으로 더 포함할 수 있고, 진동부는 디지털 무전기(100) 내부에 반추를 규칙적 또는 불규칙적으로 회전시켜 디지털 무전기(100)를 진동시킨다.

마이크(150)는 사용자의 음성신호를 전기신호로 변환한다. 마이크(150)는 PTT(Push To Talk) 회로를 포함할 수 있고, PTT 회로를 통하여 음성 신호의 송수신을 제어할 수 있다. 일정 크기 이하의 음성이 입력되는 경우에 음성 신호를 증폭할 수 있고, 반대의 경우도 가능하다. 디지털 무전기(100)는 사진이나 영상을 촬영하여 정보를 입력받는 카메라를 추가로 포함할 수 있다.

표시창(160)은 시각적인 정보를 제공한다. 표시창은 화면을 통해 정보를 표시하며, 다양한 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 디지털 무전기(100)는 라이트를 추가로 포함할 수 있다. 라이트는 색을 변화시키거나 깜박거림으로 정보를 제공할 수 있다.

키패드(170)는 하나의 키를 눌러 입력받는 버튼, 복수의 키를 눌러 입력받는 키보드, 터치센서를 이용하여 정보를 입력받는 터치센서 등으로 구현될 수 있다. 키패드(170)는 문자, 방향, 숫자 등에 매칭되고, 두 개의 키가 조합되어 다른 기능을 수행할 수도 있다. 키패드(170)는 누름 방식뿐만 아니라 회전 방식, 슬라이드 방식 등으로 구현될 수 있다. 디지털 무전기(100)의 표시창(160)과 키패드1270)는 GUI(graphical user interface)를 이용해서 구현될 수 있다.

그리고 디지털 무전기(100)는 도시하지 않고 있지만 디지털 무전기 내 전원을 필요로 하는 각 구성요소로 전원을 공급하는 전원부(휴대용 배터리), 위치 탐색을 위한 GPS 센서 등을 더 포함할 수 있다.

도 1a에 도시된 디지털 무전기(100)의 상세 구성은 본 발명의 이해를 돕기 위해 주요 구성만을 도시하였고, 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소들을 추가적으로 더 포함할 수 있다.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기가 처리하는 통신 프로토콜 및 프레임 구조를 나타내는 도면이다.

도 1b에 도시하고 있는 바와 같이, 디지털 무전기의 통신 프로토콜은 물리 링크 레이어(PHY Link), 데이터 링크 레이어(Data Link), 네트워크 레이어(Network), 전송 레이어(Transport), 애플리케이션 레이어(Application)로 구분된다.

물리 링크 레이어는 시스템 간의 연결로 전자 파장을 전달하는 공간 등의 물리적 매체를 통해 비트 흐름을 전송하기 위해 필요한 기능들을 조정하고, 물리적인 장치와 인터페이스가 전송을 위해 필요한 기능적이고 절차적인 수단을 제공한다.

데이터 링크 레이어는 물리 계층으로의 전송을 위한 매체 접근제어 기능을 담당하며, 주소로서 MAC(Media Access Control) 주소를 사용할 수 있다.

네트워크 레이어는 패킷을 발신지로부터 목적지까지의 경로 정보를 갱신 하여, 경로 정보를 제공하는 역할을 하는 계층이다. 패킷 전달 및 라우팅 기능을 제공하기 위해 IP 주소체계 등을 이용할 수 있고, 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 기능적이고 절차적인 수단을 제공한다.

전송 레이어는 양 끝단(End to End)의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고받을 수 있게 해주어 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 고려하지 않도록 한다. 서비스 형태에 따라 호스트 내의 프로세스 간 또는 호스트 간에 세션 연결을 통해 상위 계층에서 전달된 메시지의 안전하고 투명한 전송을 위한 연결 지향성 서비스를 지원하거나 비 연결지향성 서비스를 지원한다.

애플리케이션 레이어는 사용자 또는 서비스별 인터페이스를 제공하는 응용 프로그램으로서 응용 프로그램을 통해 네트워크에 접근하게 하고 데이터의 교환이 가능하게 하는 계층이다. 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행할 수 있다.

디지털 무전기는 애플리케이션 레이어의 암호화 레이어를 이용하여 이중으로 정보 보안을 수행한다. 이중 정보보안을 위해, 정보 생성기, 송신측 디지털무전기, 및 수신측 디지털 무전기가 상호 동작한다. 디지털 무전기는 인증키를 이용하여 패킷 단위로 인증하고 세션키를 이용하여 패킷 단위로 암호화한다. 디지털 무전기는 시드 획득 경로와 난수 전송 경로를 분리하여 탈취 위험을 분산시킨다. 송신측 디지털 무전기는 패킷 단위로 새로운 난수를 발생시키고 수신측 디지털 무전기로 패킷마다 난수를 전송하여 보안성을 향상시킨다. 수신측 디지털 무전기가 송신측 디지털 무전기와 동일한 시드 및 난수를 보유하지 않으면 패킷을 인증할 수 없고, 데이터를 복호화할 수 없다.

정보 생성기는 시드 생성시마다 가변되는 변동 잡음원(예컨대, 프로세서 사용율, 메모리 사용율, 또는 마우스 움직임 등)을 기반으로 엔트로피를 상승시켜 난수를 생성한다. 정보 생성기는 패킷 단위로 가변되지 않는 고정 잡음원(예컨대, 식별자 정보)을 고려하여 시드를 생성한다. 즉, 정보 생성기는 송신측 식별자 정보, 수신측 식별자 정보, 및 난수를 조합하고, 송신측 식별자 정보, 수신측 식별자 정보, 및 난수의 조합에 해시 함수를 적용하여 시드를 생성한다.

정보 생성기는 시드를 배열하여 시드 테이블을 구축한다. 시드 테이블은 개별 통신, 그룹 통신, 방송 통신에 따라 다르게 구축될 수 있고, 개별 통신을 위한 시드는 송신측 식별자 정보 및 수신측 식별자 정보를 고려하여 생성되고, 그룹 및 방송 통신을 위한 시드는 그룹 식별 정보를 고려하여 생성될 수 있다. 정보 생성기는 시드 테이블을 암호화한다.

디지털 무전기는 정보 생성기가 생성한 시드를 수신하고, 정보 생성기로부터 수신한 시드를 기반으로 데이터 패킷의 유효성을 확인하기 위한 인증키를 생성한다. 디지털 무전기는 정보 생성기로부터 암호화된 시드 테이블을 수신하고 시드 테이블을 복호화한 후 시드를 획득할 수 있다. 디지털 무전기는 변동 잡음원(예컨대, 음성 데이터의 일부)과 고정 잡음원(예컨대, 사용자 패스워드)를 이용하여 난수를 생성한다. 송신측 디지털 무전기는 시드, 생성한 난수, 및 송신측 식별정보에 해시 함수를 적용하여 인증키를 생성한다.

디지털 무전기는 시드 테이블에서 송신측 식별자 및 수신측 식별자 정보를 고려하여 시드를 선택하고, 시드, 생성한 난수, 송신측 식별정보, 및 수신측 식별정보에 해시 함수를 적용하여 세션키를 생성한다. 디지털 무전기는 세션키를 이용하여 패킷마다 데이터를 암호화한다. 즉, 패킷마다 독립적인 세션키를 사용한다. 디지털 무전기는 세션키를 기반으로 데이터에 블록 암호 알고리즘을 적용하여 데이터를 암호화한다.

송신측 디지털 무전기는 수신측 디지털 무전기로 인증키(211), 난수(212), 송신측 식별자 정보(213), 및 암호화된 데이터(221)를 암호화 레이어를 통하여 전송한다. 암호화 레이어는 헤더(210)와 페이로드(220)로 구분되며, 헤더(210)는 인증키(Message Authorization Code, MAC, 211), 난수(Rand, 212), 송신측 식별정보(Id, 213)으로 정의된다.

수신측 디지털 무전기는 정보 생성기로부터 수신한 시드, 송신측 디지털 무전기로부터 수신한 난수(212), 및 송신측 식별정보에 해시 함수를 적용하여 인증키를 생성한다. 수신측 디지털 무전기는 송신측 디지털 무전기로부터 수신한 인증키(211)와 생성한 인증키를 비교하여 패킷 인증을 수행한다.

수신측 디지털 무전기는 정보 생성기로부터 수신한 시드, 송신측 디지털 무전기로부터 수신한 난수(212), 송신측 식별정보, 및 수신측 식별 정보에 해시 함수를 적용하여 세션키를 생성하고, 세션키를 이용하여 암호화된 데이터 패킷을 복호화한다.

디지털 무전기는 패킷 단위로 변동하는 주파수 도약 정보 및 동기화 정보를 이용하여 정보 보안을 수행한다. 디지털 무전기는 정보를 포함하는 페이로드 프레임 영역에 대하여 주파수를 도약시키고 채널을 변경한다. 디지털 무전기는 난수 발생기를 통하여 미리 설정된 주파수 테이블에서 도약 주파수에 관한 메타 정보(예컨대, 인덱스정보 등)를 랜덤하게 추출하고, 미리 설정된 동기 시퀀스 테이블에서 동기 시퀀스에 관한 메타 정보(예컨대, 인덱스 정보 등)를 랜덤하게 추출한다. 주파수 테이블에는 난수와 주파수 목록이 배열되고, 동기 시퀀스 테이블에는 난수와 동기 시퀀스 목록이 배열된다.

송신측 디지털 무전기는 수신측 디지털 무전기로 공통 주파수 채널을 통하여 정보 공유를 위한 공통 프레임(230)을 전송하며, 공통 프레임(230)은 제1 자동 이득 제어 프리앰블(251), 제1 동기화 프리앰블(252), 및 제어 프리앰블(233)을 포함한다. 송신측 디지털 무전기는 수신측 디지털 무전기로 도약 주파수

채널을 통하여 실제 음성 또는 데이터를 전송하는 도약 프레임(260)을 전송하며, 도약 프레임(260)은 뮤타임 프레임(261), 제2 자동 이득 제어 프리앰블(262), 제2 동기화 프리앰블(263), 및 페이로드 프레임(264)을 포함한다.

자동 이득 제어 프리앰블(251, 262)은 이득 제어 시퀀스를 포함한다. 주파수 도약 통신 환경에서 도약 구간별 주파수의 변화에 따른 채널의 이득값이 변하기 때문에, 수신측 신호의 레벨을 일정하게 유지시킬 필요가 있다. 이득 제어 시퀀스는 주파수 도약 통신 시스템에서 신호 레벨을 일정하게 유지시키는 AGC(Automatic Gain Control) 알고리즘을 이용하여 생성된다. 제1 자동 이득 제어 프리앰블(251)에는 공통 프레임(250)의 수신측 이득 레벨을 조절하기 위한 제1 이득 제어 시퀀스가 삽입되고, 제2 자동 이득 제어 프리앰블(262), 262)은 도약 프레임(260)의 수신측 이득 레벨을 조절하기 위한 제2 이득 제어 시퀀스가 삽입된다.

동기화 프리앰블(252, 263)은 프레임의 시작 부분을 검출하여 복조할 수 있도록 하는 프리앰블이며, 동기 시퀀스를 포함한다. 동기 시퀀스로는 자기상관(Auto Correlation) 특성이 뛰어난 유사 잡음 코드(PN Code, Pseudo Random Noise Sequence)를 사용할 수 있다. 제1 자동 이득 제어 프리앰블(251)에는 고정된 제1 동기 시퀀스가 삽입되고, 제2 자동 이득 제어 프리앰블(262)에는 패킷 단위로 가변되는 제2 동기 시퀀스가 삽입된다.

제어 프리앰블(253)은 도약 프레임의 도약 주파수에 관한 메타 정보와, 제2 동기화 프리앰블에 관한 메타 정보를 포함한다.

수신측 디지털 무전기는 공통 주파수 채널에서 대기하다가 공통 프레임을 수신하면 공통 프레임을 복조하고, 제어 프리앰블(253) 내의 도약 프레임의 도약 주파수에 관한 메타 정보와, 제2 동기화 프리앰블에 관한 메타 정보를 이용하여 주파수 도약을 수행한다. 저장된 주파수 테이블을 참조하여 주파수를 검출하고, 저장된 동기 시퀀스 테이블을 참조하여 제2 동기화 프리앰블을 검출한다.

뮤타임 프레임(261)은 도약 주파수로 변경하기 위한 시간을 나타내며, 수신측 디지털 무전기는 일정 시간 내에 주파수를 변경하여야 한다.

페이로드 프레임(264)은 음성 및/또는 데이터를 포함하며, 음성 및/또는 데이터를 구분하기 위한 파일롯 프레임을 포함할 수 있다.

디지털 무전기는 제어 프리앰블에 각종 제어 정보를 삽입하여 전송하고, 페이로드 프레임을 통하여 데이터를 전송한다. 데이터는 음성, 문자, 이미지,비디오, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

이와 같이 동작하는 디지털 무전기는 사용자 선택에 의해서 지정중계 제어 또는 자동중계 제어를 선택적으로 수행할 수 있다. 자동중계 제어의 과정에서는 기설정된 라우팅 알고리즘 기반으로 주변 다른 디지털 무전기와의 헬로우 패킷 송수신을 통해서 라우팅 테이블을 구현한다. 그리고 군용 운용 환경, 특히 소부대 운용 환경에서 음탈락 발생없이 통화품질을 향상하기 위해서 송신자 기반의 지정중계를 제어할 수 있다.

이와 같이 구성되는 디지털 무전기(100)는 군용 운용 환경에서 다수개가 구비되어서 단방향 지휘통신을 위한 음성서비스(일대 다 그룹 통화 유형), 대화식 음성통화를 위한 음성서비스(일대 일 개별 통화 유형) 등이 이루어진다. 특히 군 작전을 수행할 때, 소부대 내에서도 복수개의 디지털 무전기들이 존재하고, 서로간의 통신을 통해서 위치 확보, 작전 지시 등 작전 수행에 필요한 음성 및 데이터 통신을 수행한다.

이와 같이 구성되는 디지털 무전기(100)는 상호 중계시에 라우팅 정보(경로 정보)를 교환하여 라우팅을 수행한다. 디지털 무전기(100)는 미리 설정된 라우팅 프로토콜을 이용하여, 상호 라우팅 정보를 공유할 수 있다. 라우팅 정보는 저장부(130)에 마련된 라우팅 테이블에 저장되며, 라우팅 정보에 따라 패킷 또는 프레임 단위로 데이터를 송수신한다.

한편, 소부대 운용 환경에서 사용되는 디지털 무전기(100)는 라우팅 알고리즘에 의해서 결정된 라우팅 테이블에 있어서 2홉 중계단말이 다수개 존재할 수 있다.

도 2는 소부대 운용 환경에서 라우팅 정보를 교환하여 라우팅을 수행했을 때, 구현되는 라우팅 테이블의 일 예시도이다.

도시되고 있는 라우팅 테이블을 살펴보면, 송신 단말(1000)에서 목적지 단말(1101, 1201, 1301)에 이르기까지는 1홉 송신을 수행하지만, 송신 단말(1000)에서 목적지 단말(1102,1202,1302)에 이르기까지는 2홉 송신의 라우팅 테이블이 구현되고 있다. 즉, 상기 라우팅 테이블에서는 2홉 송신을 수행하는 중계단말이 1201,1301 두개 존재하고 있다.

이러한 라우팅 테이블 기반으로 군용 운용 환경(특히 소부대 운용 환경)에서 디지털 무전기(100)가 상호 중계를 수행하면, 다수개의 중계단말(1201,1301)에서 중계 패킷을 동시에 발생할 확률이 증가한다.

도 3에 도시하고 있는 바를 살펴보면, 송신 단말(1000)에서 1홉 송신을 수행하는 단말로 세 개의 단말(1101,1201,1301)이 있다. 그리고 송신단말(1000)에서 2홉 송신을 수행하는 단말로 또 세 개의 단말(1102,1202,1302)이 있다. 이 과정에서 두개의 단말(1201,1301)은 송신 단말(1000)의 송신서비스를 목적지 단말까지 중계하는 중계단말로서의 기능을 수행한다. 즉, 소부대 운용 환경에서 두개의 중계단말이 존재하게 되는 것이다.

한편, 소부대 운용 환경은, 그 사용 범위가 일정 영역 내에 복수개의 디지털 무전기들이 위치하고, 따라서 소부대 운용 환경에서는 디지털 무전기간의 전파간섭은 발생될 수 밖에 없는 상태가 된다. 또한 2개의 중계단말에서 패킷 전송시에, 2홉 중계 패킷 간 상호 충돌이 발생될 수 있고, 이런 점 때문에 디지털 무전기에서 음탈락 현상이 발생되어진다.

또한 하나의 음성패킷이 목적지 단말까지 도달하기까지의 송신 횟수를 살펴보면, 중계단말이 2개인 경우, 음성 패킷은 3회의 송신이 발생될 수도 있다. 일 예로 목적지 단말(1000)이 송신, 제 1 중계단말(1201) 송신, 다시 제 2 중계단말(1301) 송신이 이루어지므로 망 내 모든 목적지 단말에 까지 이르기까지 총 3회의 송신이 발생될 수 있다. 즉, 중계단말이 다수가 되면 비례적으로 송신 횟수가 증가되는 것이다.

이것은 도 2에 도시하고 있는 라우팅 테이블에서는 최대 2홉 경로로 보이지만, 실제로 음성 패킷이 전송되는 횟수는 3홉 송신과 동일하게 운용될 수 있다. 이와 같이 홉수 증가는 음성지연시간(음성수집시간 증가 및 음성전송지연 증가)이 증대되면서 중계단말 사이의 중계시 발생하는 패킷 사이의 충돌 확률이 증가된다.

또한 중계 단말 사이의 패킷 전송이 완료되기 전에, 송신 단말로부터 다음 음성을 송신하는 현상이 발생될 수 있다. 도 4는 이와 같은 현상을 보여주고 있다.

도시되고 있는 도 4를 살펴보면, 중계단말(1201,1301)이 목적지 단말(1102,1202,1302)로 패킷 전송을 완료하기 전에, 송신단말(1000)은 다음 음성 패킷을 중계단말 측으로 전송하는 일이 발생될 수 있다. 이 경우, 중계단말에서 목적지 단말로 중계되는 중계패킷과 송신단말에서 중계단말로 전송되는 송신패킷 사이의 충돌이 발생될 수 있는 것이다. 이와 같이 패킷 충돌이 발생되면, 음성통화시 음탈락 현상이 발생되며, 결과적으로 통화품질을 저하시키는 요인이 된다.

본 발명은 군용 운용 환경, 특히 소부대 운용 환경에서 디지털 무전기의 통화품질을 향상시키기 위해 라우팅 알고리즘에 의해 결정된 라우팅 테이블 상에 2홉 중계단말이 다수개 존재할 때, 라우팅 테이블 기반에서 최적 중계단말을 재선정하는 제어를 수행한다.

일 예로 소부대 운용 환경에서, 복수개의 디지털 무전기들이 상호 중계 하에서 서로간의 상태정보를 송수신하고, 도 2에 도시되고 있는 라우팅 테이블을 구현했을 때, 이를 통해서 본 발명의 제어에 의하여 최적 중계단말을 재선정하는 과정을 살펴본다.

도 5와 도 6은 라우팅 테이블(도 2)의 기반하에서 송신단말(1000)에서 최종 목적지 단말에 이르기까지 중계 단말 간의 중계 노드수를 비교하는 예시도이다.

도 5는 송신단말(1000)에서 중계단말(1201)을 경유하여 목적지 단말(1102,1202)에 이르는 중계경로가 2개이고, 도 6은 송신단말(1000)에서 중계단말(1301)을 경유하여 목적지 단말(1302)에 이르는 중계경로가 1개인 것을 나타내고 있다.

따라서 송신단말(1000)로부터 다수개의 목적지 단말에 도달하기까지 중계 단말 사이의 중계 노드 수를 비교해보면, 최대한 많은 목적지 단말까지 송신되는 중계단말이 1201 임을 확인할 수 있다. 즉, 도 5에 도시되고 있는 예시도에서와 같이, 중계단말을 1201 단말로 설정하고 음성 패킷을 송신하면, 송신단말(1000)에서부터 중계단말(1201)을 포함한 5개의 단말들이 음성을 수신 가능함을 확인할 수 있다.

즉, 본 발명은 하나의 중계단말을 이용했을 때, 최대 횟수의 통신로를 설정할 수 있는 중계단말을 최적 중계단말로 설정하고, 이를 통해서 음성 서비스를 수행한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기에서 최적 중계단말 선택을 위한 제어장치의 상세 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 디지털 무전기(100)의 제어장치(110)는 라우팅 경로 알고리즘을 이용하여 경로를 설정하는 경로설정모듈(111)을 포함한다. 라우팅 경로 알고리즘은 네트워크 환경 변수를 고려하여 최적 경로를 산출한다. 디지털 무전기들은 홉수 범위 또는 통신 거리 내에서 이웃에 위치하는 다른 디지털 무전기들과 라우팅 정보(노드 별 홉수, 중계 노드 아이디, 수신율 등)를 교환하여 자신의 라우팅 테이블을 갱신한다. 갱신 시 홉수, 지연시간, 전송 속도 및 수신 신호세기 등의 링크 상태를 고려하여 목적지 노드별 최적 라우팅 경로를 통계적으로 산출할 수 있다. 라우팅 테이블은 경로 설정모듈(111) 또는 저장부(130)에 저장될 수 있다.

디지털 무전기(100)의 제어장치(111)는 헬로우 패킷 송신 모듈(113)과 음성/데이터 패킷 송신 모듈(114)을 포함한다. 경로설정모듈(111)에서 라우팅 테이블을 구현하기까지 헬로우 패킷 송신 모듈(111)은 무선 송수신부(120)를 통해서 외부의 디지털 무전기들과 상태정보를 교환하고, 이를 이용하여 라우팅 테이블이 구현되어진다.

디지털 무전기(100)의 제어장치(110)는 경로설정모듈(111)에서 갱신된 라우팅 테이블에 기반해서 2홉 중계단말이 다수개 존재할 때, 최적 중계단말을 설정하는 최적 중계단말 설정모듈(112)을 포함한다. 최적 중계단말 설정모듈(112)은 라우팅 테이블에 기반한 중계경로들로부터 2홉 중계단말들을 확인하고, 각각의 2홉 중계단말들의 중계 노드수를 비교 확인한다. 그리고 최대 중계경로를 갖는 중계단말을 최적 중계단말로 설정한다.

디지털 무전기(100)의 제어장치(110)는 최적 중계단말 설정모듈(112)에서 설정된 최적 중계단말이 지정되면, 송신 단말이 음성 패킷을 송신하여, 최적의 중계 경로가 형성되고 있는지를 확인한다. 디지털 무전기(100)의 제어장치(110)는 음성 패킷 또는 데이터 패킷을 송신하기 위한 음성/데이터 패킷 송신 모듈(114)을 포함한다.

음성/데이터 패킷 송신모듈(114)은 경로설정모듈(111)에서 제공하는 경로설정테이블에 기초하여 해당지역 내의 복수개의 디지털 무전기에 음성/데이터 패킷을 송신한다.

헬로우 패킷 송신모듈(113)과 음성/데이터 패킷 송신모듈(114)은 무선송수신부(120)를 통해서 외부로 송신되는 헬로우 패킷과 음성 패킷 및 데이터 패킷의 전송을 제어하게 된다.

도 8, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기에서 음성송신시 2홉 중계단말이 다수가 존재할 때, 최적 중계 단말을 선택하는 동작 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 최적 중계 단말 선택 알고리즘(300)은 여러가지 방법으로 구현 가능하고, 도 8과 도 9에 도시되고 있는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시일 뿐이다.

먼저, 소부대 운용 환경에 위치하는 모든 디지털 무전기(100) 사이에서 경로설정모듈(111)과 헬로우 패킷 송신 모듈(113)은 라우팅 알고리즘에 의하여 상태정보를 송수신해서 경로 설정을 위한 라우팅 테이블을 구현한다(302 단계). 302 단계의 라우팅 테이블은 시간의 경과에 따라서 자동 중계 연결 방식을 통하여 최신 라우팅 경로로 갱신 처리된다. 상기 라우팅 테이블은 저장부(110)에 저장된 것을 읽어온 것일 수도 있다.

제어장치(110)는 음성 패킷 송신 모드인지를 확인한다(304 단계). 그리고 통화모드가 방송모드인지를 재확인한다(306 단계). 304 단계에서 음성 패킷 송신 모드가 아니거나, 306 단계에서 방송모드일 때, 본 발명의 실시예에 따른 최적 중계 단말 선택제어는 종료된다.

본 발명의 실시예는 상호 중계시에 2홉 이상의 중계단말들이 다수 존재하므로 인하여, 음탈락 현상이 발생될 우려가 높은, 음성 서비스에서 수행되는 것이고, 방송모드는 1홉만 지원 가능하므로, 본 발명의 적용이 불필요하다.

따라서 304 단계에서 음성 패킷 송신 모드이고, 306 단계에서 방송모드가 아닐 때, 최적 중계단말 설정모듈(112)은 302 단계의 라우팅 테이블에 기초해서 최적 중계단말 설정을 위한 과정을 수행한다. 라우팅 테이블에 기반해서 복수개의 디지털 무전기 사이의 라우팅 정보들을 확인하기 위해서 모든 변수값을 초기화시킨다(308 단계).

310 단계에서 변수(j)값이 0보다 작아질 때까지, 312 단계 및 314계가 반복동작하여 소부대 운용 환경에서 위치하고 있는 모든 목적지 단말에 대해서 라우팅 테이블 내 모든 라우팅 정보가 분석, 저장된다.

316 단계에서 목적지 단말(DEST)의 변수(i)가 null 값이 되기까지 318 단계, 320 단계에서 라우팅 테이블에 포함되고 있는 모든 목적지 단말 정보의 송신 홉수를 확인하고, 저장된다.

그리고 2홉 송신의 중계 단말을 확인하고, 중계단말 테이블(Repeter Table)로 구성하여 저장한다(322 단계, 324 단계).

이상의 과정을 통해서 저장된 2홉 송신의 중계 단말들 중에서, 최적 중계 단말 1개를 선택한다(326 단계). 326 단계는, 모든 2홉 송신의 중계 단말들에 대해서 중계 노드수를 비교하고, 최대 중계노드를 갖는 중계 단말을 최적 중계 단말로 선택한다. 이 부분에 대해서는 도 9에서 자세하게 후술한다.

326 단계에서 최적 중계 단말이 선택되면, 음성/데이터 패킷 송신 모듈(114)을 통해서 중계단말 정보가 포함된 음성 패킷 프레임이 구성되어서 음성 패킷이 송신된다(328 단계).

328 단계에서 소부대 운용 환경에서 위치하는 모든 디지털 무전기들이 재지정된 최적 중계단말을 통해서 음성통화가 원활하게 이루어지면, 최적 중계 단말 설정을 위한 알고리즘이 종료된다(330 단계).

도 9는 326 단계까지의 수행을 통해서 중계단말 테이블(Repeter Table)에 저장된 복수개의 2홉 송신의 중계단말들 중에서 한개의 최적 중계단말을 선택하기 위한 과정이다(400 단계).

중계단말 테이블에 저장된 다수개의 2홉 송신의 중계단말들 중에서 한개의 최적 중계단말을 선택하기 위해서 모든 변수값들을 초기화시킨다(402 단계).

404단계 내지 414 단계는, 중계단말 테이블에 저장된 모든 중계단말에 대해서 각 중계 단말별 중계횟수를 카운트하는 단계이다. 각 중계 단말별 중계횟수 확인은, 2홉 송신을 중계하는 각각의 중계단말이 몇개의 목적지 단말로 송신을 하는지 확인하는 것이다.

그리고 중계단말 테이블에 저장된 모든 중계단말들에 대한 중계횟수가 확인되면, 최고 중계횟수를 갖는 중계단말이 결정된다(416 단계, 418 단계, 420 단계).

418 단계에서 최대 다수 중계단말로 선정된 한개의 중계단말이 최적 중계 단말로 선정되어서 저장된다. 그리고 422단계를 통해서 도 8에 도시되고 있는 326단계로 리턴되어 최적 중계 단말 선정을 위한 알고리즘이 계속 진행된다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택은 라우팅 테이블에 기반해서 2홉 중계단말이 다수개 존재할 때, 그 중에서 가장 많은 목적지 단말까지 송신이 가능한 중계단말을 최적 중계단말로 선택한다. 즉, 중계 단말의 개수가 증가할 수록 상호 중계시에 중계 패킷 간 충돌이 발생될 수 있고, 중계 단말의 증가는 결국 홉수 증가와 동일한 문제를 야기시킨다. 따라서 이러한 점을 방지하기 위해서 다수개의 2홉 중계 단말 중에서 한개의 중계단말로 최대한 다수의 단말과 중계할 수 있는 한개의 최적 중계단말을 재선정한다. 따라서 중계횟수를 한정하면서 협대역 디지털 무전기에서 음성통화 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예로 서비스별 홉수 제한을 위한 패킷 구조를 도시하고 있다.

IP 계층에서 IP 프로토콜을 이용한 서비스별 홉수 제한을 통해서, 디지털 무전기 사이의 송신이 제한되도록 제어 가능하다. 도시되고 있는 예시에서는 "서비스 타입(Serivce Type)" 필드에 음성서비스 또는 데이터 서비스를 구분할 수 있도록 표기한다. 일 예로 음성서비스는 "1", 데이터 서비스는 "0"으로 표기 가능하다.

그리고 "타임 투 라이브(Time to Live)"필드에 해당 서비스별 최대 홉수를 명기한다. 이것은 최초 송신자 단말에서 명기하는 것이 바람직하다. 이후 해당 서비스 패킷을 수신받은 중계 단말은 "서비스 타입" 필드를 1 감소시켜서 송신하고, 해당 서비스 패킷을 수신받은 단말이 "서비스 타입' 필드 값이 "0"일 때, 더 이상 다른 단말로 송신제어가 이루어지지 않도록 할 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예로 MAC 계층에서 서비스별 홉수 제한을 위한 송신 단말의 제어 흐름도를 도시하고 있다.

물리 계층으로의 접근제어를 담당하는 MAC 계층에서도 IP 프로토콜의 "서비스 타입" 필드와 "타임 투 라이브" 필드를 포함하여 서비스별 홉스를 제한 할 수 있다.

먼저 송신 단말 제어장치는, 음성 패킷을 송신하는 모드인지를 확인하고(500 단계), "서비스 타입" 필드에 음성 서비스인지, 데이터 서비스인지를 설정한다. 그리고 "타임 투 라이브" 필드에 해당 서비스별 전송을 위한 최대 홉수를 명기한다(510 단계, 520 단계).

그리고 송신자, 수신자, 중계단말 어드레스를 포함해서 패킷(프레임)을 구성하고, 다른 단말기로 송신한다(530 단계).

이 경우 송신측에서 중계단말을 지정하기 위해서는 소스 어드레스(SA), 목적지 어드레스(DA), 중계 어드레스(RA) 필드가 추가로 필요하고, 그룹통신을 위해서는 목적지 어드레스(DA)에 그룹 어드레스(GA)를 정의하여 사용한다.

도 12는 도 11에 의해서 송신한 음성 패킷을 수신한 수신 단말에서의 서비스별 홉수 제한을 위한 제어 흐름도이다.

수신 단말의 제어장치는, 패킷을 수신하면, 수신된 패킷에 포함된 수신단말 주소 또는 그룹 어드레스를 확인하고, 목적지 단말에 해당되면 수신한 패킷을 수신한다(610 단계).

수신된 패킷에 포함된 주소가 중계 어드레스에 해당하는지를 확인하고(620 단계), 중계 어드레스에 해당되지 않을 때, 더 이상의 중계가 불필요하므로 송신 패킷을 폐기한다(630 단계).

수신된 패킷에 포함된 주소가 중계 어드레스에 해당하는지를 확인하고(620 단계), 중계 어드레스에 해당하지만, 홉수가 0이면(640 단계), 더 이상의 중계가 불필요하므로 송신 패킷을 폐기한다.

수신된 패킷에 포함된 주소가 중계 어드레스에 해당하는지를 확인하고, 중계 어드레스에 해당하면, 홉수 카운트를 감소시켜고, 송신 패킷 프레임을 구성하여 다음 목적지 단말로 송신한다(650 단계, 660 단계).

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100 : 디지털 무전기 110 : 제어장치
120 : 무선 송수신부 130 : 저장부
140 : 스피커 150 : 마이크
160 : 표시창 170 : 키패드
111 : 경로설정모듈 112 : 최적 중계단말 설정모듈
113 : 헬로우 패킷 송신 모듈 114 : 음성/데이터 패킷 송신 모듈

Claims (12)

1. 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법에 있어서,
   물리 링크 레이어, 데이터 링크 레이어, 네트워크 레이어, 전송 레이어, 애플리케이션 레이어를 포함하는 통신 프로토콜로 구성된 디지털 무전기들이 소부대 운용 환경에서 상호 중계하에 헬로우 패킷 송수신을 통해서 라우팅 테이블을 구현하는 단계;
   구현된 라우팅 테이블에 2홉 중계단말이 다수개 존재하고, 음성 패킷 송신 모드이고, 통화모드가 방송모드가 아닐 때, 상호 중계 홉수 제한을 위하여 라우팅 테이블에 기반해서 최적 중계단말 설정을 제어하는 단계;
   모든 목적지 단말에 대해서 라우팅 테이블 내 모든 라우팅 정보를 분석하고 저장하되, 다수개 존재하는 2홉 송신 중계 단말에 대한 중계단말 테이블을 구성하고, 중계단말 테이블에서 상호 중계 홉수 제한을 위하여 최대 다수의 단말로 송신이 가능한 한개의 최적 중계단말을 선정하는 단계; 및
   선정된 최적 중계단말 정보가 포함된 음성 패킷 프레임을 구성하고, 음성 패킷을 송신하는 단계를 포함하고,
   음성 패킷 프레임은, IP 프로토콜에서 "서비스 타입" 필드에 음성/데이터의 서비스 구분을 위한 값을 "1/0"으로 표기하고, "타임 투 라이브" 필드에 서비스별 최대 홉수를 표기하여 재중계시 "타임 투 파이브" 필드값을 감소시켜서 송신하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   라우팅 테이블을 구현하기 위해서 디지털 무전기들 사이에서 상태 정보 송수신을 위한 헬로우 패킷 송수신이 제어되는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   라우팅 테이블을 구현하기 위해서 IP 기반으로 네트워크의 주소를 정의하고 패킷을 전달하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   최적 중계단말 설정을 제어하는 단계에서 음성 패킷 송신 모드가 아니거나 통화모드가 방송모드일 때, 최적 중계단말 설정 제어를 종료하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
5. 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법에 있어서,
   물리 링크 레이어, 데이터 링크 레이어, 네트워크 레이어, 전송 레이어, 애플리케이션 레이어를 포함하는 통신 프로토콜로 구성된 디지털 무전기들이 소부대 운용 환경에서 상호 중계하에 헬로우 패킷 송수신을 통해서 라우팅 테이블을 구현하는 단계;
   구현된 라우팅 테이블에 2홉 중계단말이 다수개 존재하고, 음성 패킷 송신 모드이고, 통화모드가 방송모드가 아닐 때, 상호 중계 홉수 제한을 위하여 라우팅 테이블에 기반해서 최적 중계단말 설정을 제어하는 단계;
   모든 목적지 단말에 대해서 라우팅 테이블 내 모든 라우팅 정보를 분석하고 저장하되, 다수개 존재하는 2홉 송신 중계 단말에 대한 중계단말 테이블을 구성하고, 중계단말 테이블에서 상호 중계 홉수 제한을 위하여 최대 다수의 단말로 송신이 가능한 한개의 최적 중계단말을 선정하는 단계; 및
   선정된 최적 중계단말 정보가 포함된 음성 패킷 프레임을 구성하고, 음성 패킷을 송신하는 단계를 포함하고,
   음성 패킷 프레임은, 물리계층으로의 접근제어를 담당하는 MAC 계층에서 음성/데이터의 서비스 구분을 위한 값을 표기하는 "서비스 타입" 필드와, 최대 홉수를 표기하는 "타임 투 라이브" 필드를 포함하고,
   송신자 어드레스, 목적지 어드레스, 중계단말 어드레스를 포함하여 패킷을 구성하여 송신하고, 수신측은 "타입 투 라이브" 필드값을 감소시켜서 재중계하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   라우팅 테이블을 구현하기 위해서 IP 기반으로 네트워크의 주소를 정의하고 패킷을 전달하고,
   디지털 무전기는 개별 통신, 그룹 통신, 방송 통신을 수행하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   그룹 통신을 위하여 목적지 어드레스에 그룹 어드레스를 정의하여 사용하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   패킷을 수신한 수신 단말은, 수신된 패킷에 포함된 수신단말 주소, 그룹 어드레스를 확인하고, 목적지 단말에 해당되면 수신한 패킷을 수신하고,
   수신된 패킷에 포함된 주소가 중계 어드레스에 해당하면, 홉수 카운트를 감소시켜서 송신 패킷 프레임을 구성하여 다음 목적지 단말로 송신하고,
   수신된 패킷에 포함된 주소가 중계 어드레스에 해당하지 않을 때, 송신 패킷을 폐기하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
9. 삭제
10. 청구항 8에 있어서,
    수신된 패킷에 포함된 주소가 중계 어드레스에 해당하지만, 홉수 카운트 값이 "0"일 때, 송신 패킷을 폐기하는 디지털 무전기의 최적 중계단말 선택방법.
11. 삭제
12. 삭제

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