KR102496465B1 - 전술 데이터링크 시스템 및 이의 전술메시지 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전술데이터링크 시스템은 전술메시지를 수신하고, 연결된 센서에 의한 센싱 데이터 및 운용자에 의해 생성된 전술메시지를 타 사용자에게 전송하는 호스트 시스템, 상기 호스트 시스템으로부터 수신한 전술메시지를 가입된 복수의 각 데이터링크 표준에 따라 변환하는 데이터링크 프로세서, 상기 변환된 전술메시지를 상기 데이터링크 프로세서로부터 수신하는 모뎀 및 상기 모뎀으로부터 전술메시지를 수신하여 무선 또는 위상 장비로 전송하는 트랜시버를 포함한다.

Description

전술 데이터링크 시스템 및 이의 전술메시지 처리 방법{TACTICAL DATALINKS SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING TACTICAL MESSAGE THEREOF}

본 발명은 전술 데이터링크 시스템 및 이의 전술메시지 처리 방법에 관한 것으로서, DLP의 부하를 저감함은 물론 트래픽 급증 상황에서도 운용되는 모든 무기체계의 신뢰성 있는 정보 공유를 위해, 단위 무기체계의 중요도 및 메시지 처리 비율을 고려한 선택적 우선순위 기반의 전술메시지 처리 방법, 그리고 중복 전송되거나 실시간성이 결여된 전술메시지를 식별하여 드랍핑하는 전술 데이터링크 시스템 및 이의 전술메시지 처리 방법에 관한 것이다.

현대전을 수행하기 위해서는 다양한 형태의 무기체계에 탑재되어 있는 전술통신 장비들이 연동되어 전술정보가 끊김이 없고 막힘이 없이 실시간으로 운용되어야 한다.

특히, 이종의 전술 데이터링크를 채택하고 있는 체계 간에는 상이한 메시지 포맷으로 인하여 정보 공유가 제한되기 때문에, 특히 여러 호스트를 지원하는 Data Link Processor(DLP)에서는 메시지 포맷의 실시간 변환이 매우 중요하다.

한편, DLP에서의 트래픽 부하 저감을 위한 연구가 진행되었으나, DLP에서 처리할 수 있는 트래픽을 초과하거나 우선순위가 높은 전술메시지가 대량 또는 반복적으로 발생할 경우, 우선순위가 상대적으로 낮은 전술메시지는 지속적으로 배제되게 되어 결과적으로 낮은 우선순위의 전술메시지에 대한 실시간성이 결여되는 문제를 해결하기 위한 연구는 이루어지지 않았다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, DLP의 부하를 저감함은 물론 트래픽 급증 상황에서도 운용되는 모든 무기체계의 신뢰성 있는 정보 공유를 위해, 단위 무기체계의 중요도 및 메시지 처리 비율을 고려한 선택적 우선순위 기반의 전술메시지 처리 방법, 그리고 중복 전송되거나 실시간성이 결여된 전술메시지를 식별하여 드랍핑하는, 전술 데이터링크 시스템 및 이의 전술메시지 처리 방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또다른 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 전술데이터링크 시스템은 전술메시지를 수신하고, 연결된 센서에 의한 센싱 데이터 및 운용자에 의해 생성된 전술메시지를 타 사용자에게 전송하는 호스트 시스템, 상기 호스트 시스템으로부터 수신한 전술메시지를 가입된 복수의 각 데이터링크 표준에 따라 변환하는 데이터링크 프로세서, 상기 변환된 전술메시지를 상기 데이터링크 프로세서로부터 수신하는 모뎀 및 상기 모뎀으로부터 전술메시지를 수신하여 무선 또는 위상 장비로 전송하는 트랜시버를 포함한다. 이때, 상기 데이터링크 프로세서는 우선 처리 모듈 및 중복 판단 모듈로 구성된 DB 액세스 모듈을 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 우선 처리 모듈은 복수의 전술메시지를 대상으로 소정의 우선 처리 조건에 따른 우선순위가 높은 전술메시지를 타 전술메시지보다 우선하여 처리할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 우선 처리 모듈은 무기체계의 중요도 및 시간적 중요도 중 적어도 하나를 상기 우선 처리 조건으로 설정할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 우선 처리 모듈은 시스템의 리소스를 고려하여 소정의 유효시간 내에 상기 복수의 전술메시지의 처리가 가능한 경우 후순위 전술메시지를 드랍하지 않고 순차적으로 처리할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 중복 판단 모듈은 동일한 전술메시지가 시간차를 가지고 반복적으로 수신된 경우 전술메시지의 중요도에 기초하여 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 중폭 판단 모듈은 상기 전술메시지의 중요도를 무기체계의 중요도에 따라 복수의 등급으로 구분 설정하고, 최종 전송 경과 시간과 주기적 전송 간격의 비교 결과에 따라 상기 전술메시지의 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 중복 판단 모듈은 소정의 중요도 이상의 전술메시지는 2회 수신까지 DB로 업데이트하고, 3회째 수신 시 우선순위를 소정 등급만큼 하향시키고, 일정 시간 경과 후 재수신시 드랍 처리할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 프로세서는 상기 호스트 시스템으로부터 전술메시지를 수신하는 경우 DB 스캐닝 과정에서 송신 주기 도래 시, 실제 데이터인 전술메시지에 상응하는 DB 포인터에 대한 큐잉을 통해 전술메시지를 데이터링크로 전송할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 전술 데이터링크 시스템에 의해 수행되는 전술메시지 처리 방법은 호스트 시스템으로부터 운용자에 의해 생성된 전술메시지를 수신하는 단계; 데이터링크 프로세서에서 상기 수신한 전술메시지를 가입된 복수의 각 데이터링크 표준에 따라 변환하는 단계; 상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계; 및 상기 데이터링크 프로세서에서 상기 변환된 전술메시지를 큐잉하여 모뎀 및 트랜시버를 통해 외부로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는, 상기 복수의 전술메시지를 대상으로 무기체계의 중요도 및 시간적 중요도 중 적어도 하나의 우선 처리 조건에 따른 우선순위가 높은 전술메시지를 타 전술메시지보다 우선하여 처리할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는, 시스템의 리소스를 고려하여 소정의 유효시간 내에 상기 복수의 전술메시지의 처리가 가능한 경우 후순위 전술메시지를 드랍하지 않고 순차적으로 처리할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는, 동일한 전술메시지가 시간차를 가지고 반복적으로 수신된 경우 전술메시지의 중요도에 기초하여 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는, 상기 전술메시지의 중요도를 무기체계의 중요도에 따라 복수의 등급으로 구분 설정하고, 최종 전송 경과 시간과 주기적 전송 간격의 비교 결과에 따라 상기 전술메시지의 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는, 소정의 중요도 이상의 전술메시지는 2회 수신까지 DB로 업데이트하고, 3회째 수신 시 우선순위를 소정 등급만큼 하향시키고, 일정 시간 경과 후 재수신시 드랍 처리할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 프로세서에서 상기 변환된 전술메시지를 큐잉하여 모뎀 및 트랜시버를 통해 외부로 전송하는 단계는, 상기 호스트 시스템으로부터 전술메시지를 수신하는 경우 DB 스캐닝 과정에서 송신 주기 도래 시, 실제 데이터인 전술메시지에 상응하는 DB 포인터에 대한 큐잉을 통해 전술메시지를 데이터링크로 전송할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 상기 전술메시지 처리 방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

단위 무기체계는 고유의 메시지 포맷을 채택하고 있으며 무기체계간 전술메시지 교환을 위해서는 전술데이터링크가 필수적이다.

전술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이종 전술데이터링크 연동간 전술메시지 가입자와 발생원이 증가함에 따라 전술데이터링크 내 데이터링크 프로세서가 처리해야 할 전술메시지의 수가 빠르게 증가하는 현실을 고려하여, 데이터링크 프로세서에 과도한 트래픽이 집중되더라도 모든 표적정보가 실시간성을 가지고 교환이 가능하도록 단위 무기체계의 중요도와 우선 처리 비율을 고려한 우선순위 처리 방법과 중복 전송된 전술메시지의 처리 및 실시간성이 결여된 전술메시지의 드랍핑 방법을 통해, 데이터링크 프로세서의 부하가 효과적으로 감소되어 전술 데이터링크의 효율성 및 성능이 크게 개선할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 시스템의 구성도이다.
도 2는 전술 데이터링크 시스템에서의 전술메시지 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일반적인 데이터링크 프로세서에서의 전술메시지 전송 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 개선 전후의 데이터링크 프로세서 내 DB 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 개선 전후의 수신된 전술메시지를 스캐닝하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 개선 전후의 데이터링크 송신을 위한 메시지 큐를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술메시지 처리 방법의 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하에서는, 당업자의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 제안된 배경에 대하여 먼저 서술하고, 본 발명의 실시예에 대하여 서술하기로 한다.

전술메시지는 전술 데이터링크 표준에서 정의한 표준화된 메시지 포맷을 준수하고 있다. 따라서, 이종의 전술 데이터링크 간 메시지 교환을 위해서는 전술메시지의 구조를 각각의 전술 데이터링크 포맷에 맞게 변경할 수 있어야만 상호 소통할 수 있다.

이종의 전술 데이터링크 간 메시지 교환 성능을 향상하기 위한 연구로는 전술메시지가 저장된 Database (DB)의 구조를 변경하여 송신 주기가 지난 전술메시지만 송신하는 연구(K. Lee, "A Study on the Improvement of Transmission Speed of Data Link Processor," J. of Knowledge Information Technology and Systems , vol. 14, no. 6, 2019.)와 변환 효율이 높은 레코드 구조로 이종의 전술메시지를 변환하는 연구(K. Lee, "A Study on the Improvement of Transmission Speed of Data Link Processor," J. of Knowledge Information Technology and Systems , vol. 14, no. 6, 2019.)가 선행되었으나 복수의 이종 전술 데이터링크에서 짧은 시간 동안 다량의 전술메시지가 전송될 경우, 또는 데이터 루핑 현상 등으로 병목현상이 발생하는 경우와 같이 Data Link Processor(DLP)에서 허용하는 처리용량을 넘어선 부하 발생 시에 대한 대비는 충분하지 않아 전술메시지 처리지연에 대한 문제점은 여전히 해결되지 않고 있다.

특히, 복합체계로 구성되는 작전환경에서는 단일 시스템 안에서도 다양한 전술 데이터링크 표준이 존재하고 또한 동시 운용이 일반적으로 요구되는 상황이며, 성능이 낮은 소형/경량의 임베디드 시스템에서도 전술메시지의 원활한 전송이 요구되고 있으므로, 이러한 배경을 고려한 전술메시지 처리모듈 설계가 필요하다.

본 발명에서 제안하는 설계 방법으로는 첫 번째로 우선 처리 순위(긴급: Urgent, 우선: Priority 및 일반: Routine) 구분 방식을 적용하되, 종래 방식이 전술데이터가 전송될 때마다 고정된 우선 처리 순서를 적용하는 것과는 달리 본 발명에서는 이종 전술 데이터링크에서 전송되는 전술메시지를 단위 무기체계의 중요도에 따라 상대적으로 우선순위를 부여할 수 있도록 우선 처리 모듈을 구현하였다. 이때, 전송되는 전술메시지를 사전에 설정된 우선 처리 기준에 따라 우선순위를 부여하거나 필요시 특정 무기체계를 우선 처리 하거나 우선 처리 하는 비율을 임의 조정하거나, 또는 시스템의 리소스를 고려하여 실시간성 보장에 영향이 없도록 적응적으로 변경할 수 있도록 설계함으로써 DLP의 부하를 효과적으로 관리할 수 있는 방식을 제안하였다.

두 번째로 종래 전술메시지를 송수신된 순서대로 순차적으로 처리하는 것과는 달리, 본 발명의 일 실시예에서는 전송시간이 전송 주기 이상 경과된 표적을 큐잉하는 설계 방법과 함께 동일한 전술메시지가 반복적으로 송수신되었는지를 판단할 수 있도록 중복 판단 모듈을 추가하여 업데이트가 불필요한 전술메시지는 처리하지 않게 하는 방식을 제안하였다.

세 번째로 큐 구조를 개선하여 일정 시간이 경과되었거나 실시간성이 결여된 전술메시지가 처리되는 것을 차단할 수 있도록 큐 관리 모듈을 개선하는 방식을 제안하였다.

이하에서는 도 1 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 시스템에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 시스템(100)의 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 시스템(100)은 호스트 시스템(110), 데이터링크 프로세서(120), 모뎀(130) 및 트랜시버(140)를 포함한다.

일반적으로, 전술 데이터링크란 미 합참의 군사용어집에서 "디지털 정보전송에 적합한 표준화된 통신링크이며, 전술메시지 교환을 위해 하나 이상의 통신구조와 통신매체를 경유하여 2개 이상의 Command and Control(C2) 체계 또는 무기체계와 인터페이스를 갖는 것"으로 정의하고 있다.

도 1을 참조하면, 호스트 시스템(110)은 데이터링크 프로세서(120)를 통해 전술메시지를 수신한다. 그리고 호스트 시스템(110)은 연결된 센서에 의한 센싱 데이터와 운용자에 의해 생성된 전술메시지를 데이터링크 프로세서(120)를 통해 타 사용자로 전송한다.

데이터링크 프로세서(120)는 호스트 시스템(110)으로부터 수신한 전술메시지를 가입된 복수의 각 데이터링크 표준에 따라 변환한다. 이때, 데이터링크 표준에 따른 변환은 메시지 패킹, 메시지 큐, 암호화 및 복호화를 포함할 수 있다. 데이터링크 프로세서(120)는 정해진 송신 타이밍에 맞추어 전술메시지를 모뎀(130)에 전달하여 송신할 수 있도록 한다.

모뎀(130)은 무선 또는 위성 장비 등에 연결되어 전술메시지를 송신하며, 트랜시버(140)는 무선 또는 위성 통신장비 등을 이용하되, 통신방식으로는 일반적으로 TDMA(Time Division Multiple Access) 등을 사용하고 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에서의 데이터링크 프로세서(120)는 우선 처리 모듈 및 중복 판단 모듈로 구성된 DB 액세스 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. DB 액세스 모듈의 상세 동작 내용은 아래에서 상세히 설명하도록 한다.

과거에는 생성 및 유통되는 전술메시지가 많지 않아 데이터링크 프로세서의 부하에 대한 고려나 관리 소요가 크지 않았지만, 전술 데이터링크를 적용한 무기체계가 증가하고 단위 센서 체계의 숫자와 생성되는 전술메시지의 숫자가 크게 증가함에 따라, 호스트 시스템에서 데이터링크 프로세서로 송신되는 전술메시지가 크게 증가하여 데이터링크 프로세서의 부하에 대한 관리 필요성이 대두되고 있다.

도 2는 전술 데이터링크 시스템(100)에서의 전술메시지 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

이종의 전술 데이터링크에서 수신된 전술메시지는 데이터링크 프로세서(120)에서 해당 데이터링크의 포맷에 따라 레코드 포맷 구조가 변경되고, 이더넷을 통해 하위의 호스트 시스템(110)으로 송신된다. 그리고 하위의 호스트 시스템(110)에서 생성 및 획득된 전술메시지는 이더넷을 통해 데이터링크 프로세서(120)로 수신되고 데이터링크 프로세서(120)를 거쳐 각각의 전술 데이터링크로 송신된다. 이때, 데이터링크 프로세서(120)가 각각의 전술 데이터링크로 전술메시지를 송신하는 단계에서 부하가 주로 발생한다.

데이터링크 프로세서(120)는 도 2와 같이 복수의 전술 데이터링크 네트워크에 가입할 수 있다. 전술 데이터링크 별로 상이할 수 있는 통신매체의 규격에 따라 전술메시지를 검색하여 주기적 및 반복적으로 전술 데이터링크에 송신해야 하므로, 데이터링크 프로세서(120)가 전술메시지를 실시간 처리하기 위해서는 데이터링크 프로세서(120)에 발생하는 부하를 효율적으로 관리해야만 한다.

또한, 과도한 트래픽이 집중될 경우, 전술 데이터링크 시스템(100) 내 데이터링크 프로세서(120)에 과부하가 주로 발생하게 되고, 이로 인해 처리해야 하는 전술메시지가 지연 처리되거나 드랍되는 현상이 빈번히 발생하게 되어 이에 대한 해결방안 마련이 필요하게 되었다.

도 3은 일반적인 데이터링크 프로세서에서의 전술메시지 전송 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

전술메시지의 처리방법으로는 First-In First-Out (FIFO), Priority 큐잉과 같이 다양한 패킷 스케줄링 방법을 선택적으로 적용할 수 있으나, 열악한 네트워크 환경을 고려한다면 다양한 패킷 스케쥴링 기법 중에서 중요 전술메시지부터 우선 처리할 수 있는 Priority 큐잉 기법을 우선 고려할 수 있다.

데이터링크 프로세서는 호스트 시스템으로부터 송신된 전술메시지를 수신하였을 경우 또는 각각의 전술메시지의 종류별로 사전에 정의된 전송 주기(타임아웃 이벤트)가 발생할 경우, 전술 데이터링크로 전술메시지를 송신하게 된다.

전술메시지 수신 처리(S110)는 먼저, 호스트 시스템으로부터 전술메시지를 수신하면, 해당 전술 데이터링크 프로토콜에 따라 전술메시지를 변환 및 처리 하고, 데이터링크 프로세서 내부에 있는 DB에 순차적으로 저장한 후 전술메시지는 큐잉을 거쳐 각각의 전술 데이터링크로 송신되게 된다(S120).

여기에서 DB 스캐닝(S130)은 전술메시지에 있어서 주기적인 송신을 담당하며, 전술메시지의 종류에 따라 사전에 전송 주기가 정해지고, DB를 검색하여 최종으로 송신된 시간으로부터 현재시간까지의 시간을 비교하여 전송 주기가 초과된 경우에 전술메시지 큐잉을 통해 해당 전술 데이터링크로 전술메시지를 송신하게 된다(S120).

전술메시지 큐잉은 호스트 시스템으로부터 송신된 전술메시지를 데이터링크 프로세서가 수신하거나 전술메시지가 주기적으로 송신되었을 경우 전술메시지의 큐잉이 이루어지게 되며, 큐에 각각의 전술 데이터링크로 송신할 전술메시지를 입력하게 된다.

메시지 패킹 및 송신 단계(S140)에서는 큐에 전술메시지가 삽입되면 전술메시지를 팝 하여 전술 데이터링크 메시지 포맷으로 전술메시지를 인코딩하게 된다.

무선 통신환경 또는 위성 통신환경에서는 각각의 통신장비에 할당된 타임슬롯에 따라 전술메시지를 송신하고 유선 통신환경에서는 이더넷을 이용하여 즉시 송신한다.

이하에서는 도 4a 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 전술메시지 처리방식에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

전술 데이터링크 시스템의 개발에는 상당한 시간과 비용이 발생하고 개발된 후에도 필요에 따라 전술 데이터링크의 수정과 업그레이드 또는 이종의 전술 데이터링크와의 호환과 같은 개선 요소가 종종 발생한다.

이에 따라, 메시지의 타입에 따라 맵핑하는 기준을 전술 데이터링크마다 다르게 설정할 수 있도록 소프트웨어적으로 변경 가능하도록 구현해야 함은 물론, 보다 용이하게 전술 데이터링크 간의 다양한 표준과 규칙을 호환성 있게 적용할 수 있어야 한다.

일반적인 네트워크 환경에서 수신되는 링크의 속도와 송신되는 링크 간의 전송속도를 보정하기 위해서는 링크 간 버퍼 또는 큐를 두고 일정 수의 전술메시지를 모아 처리해야 하며 패킷의 처리 우선 처리를 정하는 방법으로는 패킷 스케줄링 기법 또는 큐잉 기법의 적용이 필요하다.

도 4a 및 도 4b는 개선 전후의 데이터링크 프로세서 내 DB 구조를 설명하기 위한 도면이다.

일반적으로, 데이터 송수신 장치는 유선과 무선 또는 위성과 같이 다양한 네트워크 환경하에서 각각의 데이터 송수신 장비로 들어오는 트래픽을 사전에 설정된 키값을 고려하여 패킷 데이터를 순차적으로 DB에 저장한다.

이때, L 개의 전술메시지를 단시간이 처리하고 관리하기 위해서는 DB 스캐닝 단계에서부터 L개의 전술메시지를 검색하고 도착시간을 확인하여 순차적으로 큐에 삽입해야 하는데, 종래의 메커니즘은 도 4a와 같이 전송되는 순서대로 순차적으로 처리한다.

그러나 가입되는 전술 데이터링크의 수만큼 개별로 DB를 관리해야 하므로, 가입되어 있는 전술 데이터링크의 수가 증가하면 할수록 DB 스캐닝으로 인한 데이터링크 프로세서 부하 역시 비례하여 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 개선된 DB 액세스 모듈은 우선 처리 모듈과 중복 판단 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 우선 처리 모듈은 복수의 전술메시지를 대상으로 소정의 우선 처리 조건에 따른 우선순위가 높은 전술메시지를 타 전술메시지보다 우선하여 처리할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서의 우선 처리 모듈을 적용한 개선 방식은 도 4b와 같이 도착 순서보다 수신단에서 관리하는 우선 처리 모듈 내의 우선 처리 조건(무기체계 중요도 순서, 시간적 중요도 순서)을 적용하여 상대적으로 우선순위가 높은 전술메시지가 그렇지 않은 전술메시지 보다 늦게 도착하더라도 우선 처리할 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예는 종래 우선순위 처리 방법인 가장 최근에 전송되는 우선순위에 따라 우선순위를 재설정하는 것과는 달리, 전송된 전술메시지를 전송 순서대로 정렬하지 않고 우선 처리 여부를 우선 처리 모듈을 활용하여 비교한 후, 우선 처리가 필요한 중요한 전술메시지를 먼저 처리하고 우선 처리 대상이 아닌 전술메시지는 후 순위로 처리할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 시스템의 처리용량상 유효시간 내 복수의 전술메시지 처리가 가능하다면 후순위의 전술메시지라도 드랍하지 않고 순차적으로 처리할 수 있도록 하여 전체적인 부하 로드밸런싱을 가능하게 하였다. 그리고, 복수의 전술메시지가 동시에 수신단의 동일한 우선 처리의 키값으로 수신되는 경우에는 전술메시지의 도착시간 순으로 처리순위를 부여하게 하였다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 중복 판단 모듈은 동일한 전술메시지가 시간차를 가지고 반복적으로 수신된 경우 전술메시지의 중요도에 기초하여 데이터링크 프로세서 내 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정할 수 있다.

이때, 중복 판단 모듈은 소정의 중요도 이상의 전술메시지는 2회 수신까지 DB로 업데이트하고, 3회째 수신 시 우선순위를 소정 등급만큼 하향시키며, 일정시간 경과 후 재수신시 드랍 처리할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에서 중복 판단 모듈은 과도한 트래픽이 발생하거나 데이터 루핑 현상 등으로 동일한 전술메시지가 시간차를 두고 반복적으로 수신될 경우, 중요도가 높은 표적은 동일한 전술메시지가 전송되었더라도 적어도 2회까지는 바로 업데이트 하고, 3회 이상 반복 수신될 경우에는 우선순위를 한 단계 낮추며, 일정 시간이 경과 후에도 동일한 전술메시지가 수신되면 바로 드랍핑할 수 있다. 이와 달리, 중복 판단 모듈은 소정의 낮은 우선순위의 표적정보는 동일한 전술메시지가 반복 수신되면 바로 드랍핑할 수 있다.

전술메시지에는 표적의 다양한 정보가 저장되지만, 본 발명에서는 전송속도 개선이 주 목적이므로 각각의 표적 상세 정보 중 우선 처리 대상 정보와 링크 전송에 필요한 정보인 최종 송신 시간만을 고려하여 구현하였다.

도 5a 및 도 5b는 개선 전후의 수신된 전술메시지를 스캐닝하는 과정을 도시한 도면이다.

도 5a를 참조하면, 개선 전에는 표적 1번으로부터 표적 L번까지 순차적으로 스캐닝하며, 최종 전송시간이 전송 주기 이상 경과된 표적은 큐잉한다.

이때, 데이터링크 프로세서는 주로 초 단위로 계산하며, 모뎀으로 전술메시지를 송신하기 때문에 DB 스캐닝은 1초 이내에 이루어져야 혼잡(congestion) 발생 없이 데이터링크로의 전송이 가능하다.

L개의 표적을 관리하는 DB에서 1초 이내로 DB를 스캐닝하기에는 시스템의 하드웨어 성능이 제한되므로, 본 발명의 일 실시예는 DB 구조를 변경하여 전체 DB를 대상으로 스캐닝하는 것이 아닌 우선 처리가 필요한 전술메시지를 우선 처리하거나 송신주기가 지난 전술메시지에 한하여 스캐닝을 수행하도록 DB 구조를 변경하였다.

구체적으로, DB의 레코드에 우선 처리를 고려할 수 있는 '다음 송신시간(Next Transmission Time)' 필드를 추가하고, 링크 송신시 우선 처리를 반영하여 순서를 재조정하고 다음 송신시간을 계산하여 업데이트하였다. 또한, DB의 키값인 타겟 번호(Target Number)로 정렬하여 관리하는 것이 아니라, 우선 처리 그룹 및 다음 송신시간(Next Transmission Time)의 순으로 정렬하여 DB를 관리하였다.

이와 같이 DB 구조를 변경하면, DB 스캐닝 필요시 DB의 모든 표적정보를 검색할 필요가 없이 우선 처리 대상과 전송 시간이 도래한 DB만을 검색하여 큐잉하게 되므로 부하 관리가 용이하다는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 중복 판단 모듈은 전술메시지의 중요도를 무기체계의 중요도에 따라 복수의 등급으로 구분 설정하고, 최종 전송 경과 시간과 주기적 전송 간격의 비교 결과에 따라 전술메시지의 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서 중복 판단 모듈에 적용되는 우선 처리의 기준은 대상무기체계의 중요도에 따라 세 등급(Urgent, Priority 및 Routine)으로 구분할 수 있다. 그리고 중복 판단 모듈은 측정된 시간이 지연 임계값보다 크거나 작을 경우, 우선처리를 한 단계씩 상향 또는 하향 조정할 수 있다. 또한, 중복 판단 모듈은 링크 송신 후 일정 시간이 지난 후에도 송신이 이루어지지 않을 경우, 자동으로 우선순위를 재조정하는 흐름 제어를 통해 데이터 송신을 보다 신뢰성 있게 조정하는 방법을 선택적으로 적용할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터링크 프로세서에서의 큐잉 과정에 대해 설명하도록 한다.

도 6a 및 도 6b는 개선 전후의 데이터링크 송신을 위한 메시지 큐를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에서 데이터링크 프로세서는 전술메시지를 각각의 링크로 전송시 큐를 활용한다.

도 6a를 참조하면, 호스트 시스템으로부터 전술메시지 수신 시 데이터링크로 즉시 전송할 필요가 있는 경우, DB 스캐닝을 통해 송신 주기가 도래하면 큐잉을 통해 전술메시지를 링크로 송신하게 된다. 또한, 동일 표적이 호스트 시스템으로부터 초 단위로 업데이트되면 데이터링크 프로세서도 데이터링크를 통해 초 단위로 동일 표적정보를 전송할 수 있어야 한다.

그러나, 전술 데이터링크 시스템에서 전술메시지는 실시간성이 요구되며 최신의 표적정보만 유효하기 때문에, 최신의 전술메시지 이외의 과거 전술메시지를 데이터링크로 전송하는 것은 전술 데이터링크 네트워크 트래픽 측면에서는 부하만 증가시키는 원인이 된다.

따라서, 트래픽 측면에서의 부하를 줄이기 위해 큐를 개선하여, 시간이 경과되었거나 중복된 표적정보가 전송되는 것을 차단한다면, 데이터링크 프로세서의 성능개선뿐만 아니라 전술 데이터링크 네트워크 대역폭 확보에도 도움이 될 수 있다.

구체적으로 큐의 팝, 푸시, 검색 및 업데이트의 성능 향상을 위해, 본 발명의 일 실시예는 기존에 실제 데이터로 관리하던 큐를 DB의 포인터로 관리하는 큐로 변경하여 데이터링크 전송 프로세스의 부하를 줄일 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에서 데이터링크 프로세서는 호스트 시스템으로부터 전술메시지를 수신하는 경우 DB 스캐닝 과정에서 송신 주기 도래 시, 실제 데이터인 전술메시지에 상응하는 DB 포인터에 대한 큐잉을 통해 전술메시지를 데이터링크로 전송할 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예는 메시지 큐에서 중복된 표적정보 큐잉을 방지하기 위해 큐에 다음과 같은 세 가지 기능을 추가하였다.

첫째로, 무기체계의 중요도에 따라 가중치를 가변적으로 부여할 수 있도록 DB를 구성하고, 둘째로 큐에 검색 기능을 추가하여 전술메시지를 큐에 푸시하기 전에 DB상의 가중치 부여 여부를 확인하고, 동일한 전술메시지인지 여부를 검색하는 기능을 구성하였다. 또한 셋째로, 중요도가 낮은 무기체계의 전술메시지나 동일한 전술메시지가 중복 존재한다면 해당 표적정보를 큐에 푸시하지 않도록 기능을 구현하여 전술메시지가 링크로 중복 전송되는 것을 제한하였다.

도 6b를 참조하면, 개선된 본 발명의 일 실시예는 큐의 자료구조를 실제 데이터 대신에 DB 포인터로 관리하도록 변경하고, 전술메시지의 키값으로 중복 정보를 검색하고 업데이트할 수 있도록 변경한 구조를 적용하였다.

큐의 데이터 송신 후 송신 시간을 포함하여 주기적 송신을 위한 정보를 DB에 업데이트해야 한다. 전술메시지 큐잉 개선 전에는 큐의 데이터를 팝한 후 링크로 송신하고, 다시 DB를 검색하여 송신 정보를 DB에 업데이트하였다. 이와 달리, 큐의 자료구조 개선 후에는 큐가 데이터의 DB 포인터를 관리하기 때문에 DB를 다시 검색할 필요 없이 DB의 데이터에 직접 접근이 가능하다는 장점이 있다.

이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 시스템에 의해 수행되는 전술메시지 처리 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술메시지 처리 방법의 순서도이다.

본 발명의 일 실시예는 먼저, 호스트 시스템으로부터 운용자에 의해 생성된 전술메시지를 수신한다(S210).

다음으로, 데이터링크 프로세서에서 호스트 시스템으로부터 수신한 전술메시지를 가입된 복수의 각 데이터링크 표준에 따라 변환한다(S220).

다음으로, 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하며(S230), 변환된 전술메시지를 큐잉하여 모뎀 및 트랜시버를 통해 외부로 전송한다(S240).

한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S240은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전술메시지 처리 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

전술한 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. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 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.

100: 전술 데이터링크 시스템
110: 호스트 시스템
120: 데이터링크 프로세서
130: 모뎀
140: 트랜시버

Claims (15)

1. 전술데이터링크 시스템에 있어서,
   전술메시지를 수신하고, 연결된 센서에 의한 센싱 데이터 및 운용자에 의해 생성된 전술메시지를 타 사용자에게 전송하는 호스트 시스템,
   상기 호스트 시스템으로부터 수신한 전술메시지를 가입된 복수의 각 데이터링크 표준에 따라 변환하는 데이터링크 프로세서,
   상기 변환된 전술메시지를 상기 데이터링크 프로세서로부터 수신하는 모뎀 및
   상기 모뎀으로부터 전술메시지를 수신하여 무선 또는 위상 장비로 전송하는 트랜시버를 포함하되,
   상기 데이터링크 프로세서는 우선 처리 모듈 및 중복 판단 모듈로 구성된 DB 액세스 모듈을 포함하고,
   상기 우선 처리 모듈은 복수의 전술메시지를 대상으로 소정의 우선 처리 조건에 따른 우선순위가 높은 전술메시지를 타 전술메시지보다 우선하여 처리하며,
   상기 우선 처리 모듈은 무기체계의 중요도 및 시간적 중요도 중 적어도 하나를 상기 우선 처리 조건으로 설정하고,
   상기 우선 처리 모듈은 시스템의 리소스를 고려하여 소정의 유효시간 내에 상기 복수의 전술메시지의 처리가 가능한 경우 후순위 전술메시지를 드랍하지 않고 순차적으로 처리하며,
   상기 데이터링크 프로세서는 상기 호스트 시스템으로부터 전술메시지를 수신하는 경우 DB 스캐닝 과정에서 송신 주기 도래 시, 실제 데이터인 전술메시지에 상응하는 DB 포인터에 대한 큐잉을 통해 전술메시지를 데이터링크로 전송하는 것인,
   전술 데이터링크 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 중복 판단 모듈은 동일한 전술메시지가 시간차를 가지고 반복적으로 수신된 경우 전술메시지의 중요도에 기초하여 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정하는 것인,
   전술 데이터링크 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 중복 판단 모듈은 상기 전술메시지의 중요도를 무기체계의 중요도에 따라 복수의 등급으로 구분 설정하고, 최종 전송 경과 시간과 주기적 전송 간격의 비교 결과에 따라 상기 전술메시지의 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정하는 것인,
   전술 데이터링크 시스템.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 중복 판단 모듈은 소정의 중요도 이상의 전술메시지는 2회 수신까지 DB로 업데이트하고, 3회째 수신 시 우선순위를 소정 등급만큼 하향시키고, 일정 시간 경과 후 재수신시 드랍 처리하는 것인,
   전술 데이터링크 시스템.
   
8. 삭제
9. 전술 데이터링크 시스템에 의해 수행되는 전술메시지 처리 방법에 있어서,
   호스트 시스템으로부터 운용자에 의해 생성된 전술메시지를 수신하는 단계;
   데이터링크 프로세서에서 상기 수신한 전술메시지를 가입된 복수의 각 데이터링크 표준에 따라 변환하는 단계;
   상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계; 및
   상기 데이터링크 프로세서에서 상기 변환된 전술메시지를 큐잉하여 모뎀 및 트랜시버를 통해 외부로 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는,
   상기 복수의 전술메시지를 대상으로 무기체계의 중요도 및 시간적 중요도 중 적어도 하나의 우선 처리 조건에 따른 우선순위가 높은 전술메시지를 타 전술메시지보다 우선하여 처리하며,
   상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는,
   시스템의 리소스를 고려하여 소정의 유효시간 내에 상기 복수의 전술메시지의 처리가 가능한 경우 후순위 전술메시지를 드랍하지 않고 순차적으로 처리하고,
   상기 데이터링크 프로세서에서 상기 변환된 전술메시지를 큐잉하여 모뎀 및 트랜시버를 통해 외부로 전송하는 단계는,
   상기 호스트 시스템으로부터 전술메시지를 수신하는 경우 DB 스캐닝 과정에서 송신 주기 도래 시, 실제 데이터인 전술메시지에 상응하는 DB 포인터에 대한 큐잉을 통해 전술메시지를 데이터링크로 전송하는 것인,
   전술메시지 처리 방법.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,
    상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는,
    동일한 전술메시지가 시간차를 가지고 반복적으로 수신된 경우 전술메시지의 중요도에 기초하여 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정하는 것인,
    전술메시지 처리 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는,
    상기 전술메시지의 중요도를 무기체계의 중요도에 따라 복수의 등급으로 구분 설정하고, 최종 전송 경과 시간과 주기적 전송 간격의 비교 결과에 따라 상기 전술메시지의 DB로의 업데이트 및 드랍 여부를 결정하는 것인,
    전술메시지 처리 방법.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 데이터링크 프로세서에서 복수의 전술메시지를 대상으로 우선 처리 과정 및 중복 판단 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행하는 단계는,
    소정의 중요도 이상의 전술메시지는 2회 수신까지 DB로 업데이트하고, 3회째 수신 시 우선순위를 소정 등급만큼 하향시키고, 일정 시간 경과 후 재수신시 드랍 처리하는 것인,
    전술메시지 처리 방법.
    
15. 삭제

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