KR102499158B1 - System and method for operating low orbit satellite-based tactical data link - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 전술 데이터링크를 운용하는데 있어서 산악지역 등 전파적 음영지역의 단말에게도 LOS(Line of Sight) 보장이 가능하도록 저궤도 위성을 활용하여 전술 데이터링크를 운용하는 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low-orbit satellite-based tactical data link operating system and method. In particular, in operating a tactical data link, LOS (Line of Sight) can be guaranteed even for terminals in radio shadow areas such as mountainous areas by utilizing low-orbit satellites. It relates to a low earth orbit satellite based tactical data link operating system and method for operating a tactical data link.
전술 데이터링크는 전술작전 플랫폼들 간에 전술정보를 실시간으로 전파하여 전장상황을 공유하고, 공유된 정보를 통해 상황인식을 기반으로 지휘결심 및 타겟에 대한 타격을 수행하기 위한 전술통신 네트워크이다. 이러한 전술 데이터링크는 네트워크 중심작전에서 플랫폼간 정보교환과 상호 협력적인 작전을 수행하는데 있어서 필수적인 통신망이라 할 수 있다.The tactical data link is a tactical communication network for real-time propagation of tactical information between tactical operation platforms to share the battlefield situation, and to make a command decision and strike a target based on situational awareness through the shared information. This tactical data link is an essential communication network for exchanging information between platforms in network-centric operations and performing mutually cooperative operations.
전술 데이터링크는 크게 유선 통신망을 활용하는 유선 데이터링크, 정지궤도의 통신위성을 활용하는 위성 데이터링크, 그리고 무선통신을 활용하는 무선 데이터링크로 구분된다. 특히, 무선 데이터링크는 이동성과 비교적 소형의 플랫폼에 활용되는 전술 데이터링크로서, 항공기와 헬기를 중심으로 하는 작전에 주로 활용되며, 또한 항공기 및 헬기와 상호 협력적으로 작전수행이 필요한 여러 플랫폼들도 함께 활용되는 데이터링크에 해당한다.Tactical data links are largely classified into wire data links using wired communication networks, satellite data links using communication satellites in geostationary orbit, and wireless data links using wireless communication. In particular, wireless data link is a tactical data link used for mobile and relatively small platforms, and is mainly used for operations centered on aircraft and helicopters, and also for various platforms that require operations in cooperation with aircraft and helicopters. Corresponds to the data link used together.
한편, 국내의 경우 지역적, 지형적 특성으로 인해 위성 기반 무선 데이터링크를 운용하는데 많은 어려움이 존재한다.Meanwhile, in the case of Korea, there are many difficulties in operating a satellite-based wireless data link due to regional and topographical characteristics.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술 데이터링크를 운용하는데 있어서 산악지역 등 전파적 음영지역의 단말에게도 LOS(Line of Sight) 보장이 가능하도록 저궤도 위성을 활용하여 전술 데이터링크를 운용하는, 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is a low-orbit satellite that operates a tactical data link using a low-orbit satellite so that LOS (Line of Sight) can be guaranteed even for a terminal in a radio shadow area such as a mountainous area in operating a tactical data link. It is to provide a base tactical data link operating system and method.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또다른 과제들이 존재할 수 있다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above problem, and other problems may exist.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 시스템은 ISL(Inter Satellite Links)을 통해 연결되는 복수의 저궤도 위성, 상기 저궤도 위성과 유저링크(User Link)를 통해 연결되어 전술 데이터를 송수신하는 적어도 하나의 데이터링크 단말, 상기 복수의 저궤도 위성과 피더 링크(Feeder Link)를 통해 연결되어 전술 데이터를 송수신하며, 상기 복수의 저궤도 위성의 핸드오버를 위한 설정 제어를 수행하는 지상의 게이트웨이 및 상기 게이트웨이와 연결된 통제소를 포함한다.A low-orbit satellite-based tactical data link operating system according to a first aspect of the present invention for solving the above problems is a plurality of low-orbit satellites connected through Inter Satellite Links (ISL), the low-orbit satellites and user links. At least one data link terminal that is connected to transmit and receive tactical data, is connected to the plurality of low-orbit satellites through a feeder link to transmit and receive tactical data, and controls settings for handover of the plurality of low-orbit satellites. It includes a terrestrial gateway and a control station connected to the gateway.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 저궤도 위성은, 상기 유저링크의 영역별 전술 데이터링크 운용을 위한 TDL 위성 모뎀, 네트워크 설정 정보에 기초하여 상기 전술 데이터링크를 운용하는 sDLP, 상기 게이트웨이와의 연동을 위한 피더 링크 위성 모뎀, 주변의 타 저궤도 위성과 통신하여 전술 데이터를 송수신하는 ISL 위성 모뎀 및 상기 ISL, 유저링크 및 피더 링크 간 전술 데이터 및 제어 메시지 교환을 처리하는 네트워크 처리기를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the low earth orbit satellite includes a TDL satellite modem for operating the tactical data link for each area of the user link, an sDLP for operating the tactical data link based on network setting information, and interworking with the gateway. It may include a feeder link satellite modem for the satellite, an ISL satellite modem for transmitting and receiving tactical data by communicating with other nearby low-orbit satellites, and a network processor for processing tactical data and control message exchange between the ISL, user link, and feeder link.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TDL 위성 모뎀은 sDLP와 연동하여 상기 전술 데이터를 수신하고, 수신한 전술 데이터를 변조하여 상기 유저링크를 통해 상기 데이터링크 단말로 송신하고, 상기 유저링크를 통해 상기 데이터링크 단말로부터 수신한 상기 전술 데이터를 복조하여 상기 sDLP로 전송할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the TDL satellite modem receives the tactical data in conjunction with the sDLP, modulates the received tactical data, transmits the modulated tactical data to the data link terminal through the user link, and transmits the received tactical data to the data link terminal through the user link. The tactical data received from the data link terminal may be demodulated and transmitted to the sDLP.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 sDLP는 상기 피더 링크 위성 모뎀을 통해 상기 게이트웨이와 연동하여 상기 네트워크 설정 정보에 기반한 전술 데이터링크를 운용할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the sDLP may operate a tactical data link based on the network configuration information in association with the gateway through the feeder link satellite modem.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 sDLP는 상기 네트워크 설정 정보를 기반으로 상기 TDL 위성 모뎀을 설정하고, 상기 TDL 위성 모뎀과 연동하여 상기 전술 데이터링크를 운용할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the sDLP may configure the TDL satellite modem based on the network configuration information and operate the tactical data link in conjunction with the TDL satellite modem.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 게이트웨이는, 복수의 저궤도 위성과 상기 피더 링크를 통해 동시 연동하기 위한 복수 개의 RF 통신부, 안테나 및 피더 링크 모뎀과, 상기 전술 데이터링크 운용을 위한 위성 게이트웨이 스위치, 데이터링크 망 관리 장치 및 gDLP를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the gateway includes a plurality of RF communication units, an antenna and a feeder link modem for simultaneous interworking with a plurality of low-orbit satellites through the feeder link, a satellite gateway switch for operating the tactical data link, It may include a data link network management device and gDLP.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 위성 게이트웨이 스위치는 상기 통제소, 피더 링크 모뎀, 데이터링크 망 관리 장치 및 gDLP 간 트래픽 교환을 수행할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the satellite gateway switch may perform traffic exchange between the control center, the feeder link modem, the data link network management device, and the gDLP.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 데이터링크 망 관리 장치는 상기 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 이후 진입하는 타 저궤도 위성의 전술 데이터링크 운용을 위한 네트워크 설정 정보의 전송 및 설정 기능을 수행할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the apparatus for managing a data link network may perform a function of transmitting and setting network setting information for operating a tactical data link of another low earth orbit satellite that enters later following the handover of the low earth orbit satellite. .
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 gDLP는 상기 저궤도 위성의 sDLP 및 상기 통제소와 연동하여 저궤도 위성과 통제소를 중계할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the gDLP may relay between the low earth orbit satellite and the control station in association with the sDLP of the low earth orbit satellite and the control station.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 gDLP는 상기 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 상기 데이터링크 망 관리 장치로부터 핸드오버되는 sDLP의 정보를 수신 및 업데이트하고, 이후 진입하는 타 저궤도 위성에 상응하도록 중계 대상 sDLP를 변경할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the gDLP receives and updates information of an sDLP handed over from the data link network management device according to the handover of the low earth orbit satellite, and then relays to correspond to other low earth orbit satellites that enter sDLP can be changed.
또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법은 상기 전술 데이터링크 운용을 위한 망과 데이터링크 네트워크에 관한 계획 정보를 설정하는 단계; 상기 설정된 계획 정보를 적어도 하나의 데이터링크 단말 및 저궤도 위성으로 배포하는 단계; 및 상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 설정된 계획 정보를 적어도 하나의 데이터링크 단말 및 복수의 저궤도 위성으로 배포하는 단계는, 상기 복수의 저궤도 위성과 피더 링크를 통해 연결되어 전술 데이터를 송수신하기 위한 지상의 게이트웨이를 통해, 상기 복수의 저궤도 위성 중 핸드오버에 따라 진입하는 저궤도 위성의 sDLP로 계획 정보를 배포할 수 있다.In addition, a method for operating a tactical data link based on a low earth orbit satellite according to a second aspect of the present invention includes the steps of setting a network for operating the tactical data link and plan information on the data link network; distributing the set plan information to at least one data link terminal and low earth orbit satellite; and operating a network for the data link terminal and the low earth orbit satellite based on the distributed plan information. At this time, the step of distributing the set plan information to at least one data link terminal and a plurality of low-orbit satellites is connected to the plurality of low-orbit satellites through a feeder link through a terrestrial gateway for transmitting and receiving tactical data, the plurality of low-orbit satellites. Plan information can be distributed to the sDLP of a low-orbit satellite that enters according to handover among low-orbit satellites in the system.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는, 상기 데이터링크 단말의 위치 정보에 상응하는 유저링크에서의 영역 정보를 파악하는 단계; 및 상기 영역 정보에 상응하는 네트워크 번호를 식별하고, 식별된 네트워크 번호와 연계된 홉핑 패턴을 설정하여 운용하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the step of operating the network for the data link terminal and the low earth orbit satellite based on the distributed plan information includes area information in a user link corresponding to location information of the data link terminal. figuring out; and identifying a network number corresponding to the region information, and setting and operating a hopping pattern associated with the identified network number.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는, 상기 저궤도 위성에서 상기 데이터링크 단말과 전술 데이터의 송수신을 위한 유저링크의 상향링크 및 하향링크에 대해 서로 다른 네트워크 번호를 부여할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the step of operating a network for the data link terminal and the low earth orbit satellite based on the distributed plan information includes a user link for transmitting and receiving tactical data with the data link terminal in the low earth orbit satellite. Different network numbers may be assigned to uplink and downlink of
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는, 상기 데이터링크 단말이 상향링크를 통해 전술 데이터를 전송함에 따라 상기 저궤도 위성의 TDL 위성 모뎀을 통해 수신하는 단계; 상기 TDL 위성 모뎀이 상기 수신한 전술 데이터를 sDLP로 전송하는 단계; 및 상기 sDLP가 복수의 데이터링크 단말에서 전송한 전술 데이터를 수집함에 따라, 상기 TDL 위성 모뎀에서 상기 하향링크를 통해 상기 데이터링크 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the step of operating a network for the data link terminal and the low earth orbit satellite based on the distributed plan information includes the low earth orbit satellite as the data link terminal transmits tactical data through uplink. receiving through the satellite's TDL satellite modem; transmitting, by the TDL satellite modem, the received tactical data to an sDLP; and as the sDLP collects tactical data transmitted from a plurality of data link terminals, transmitting the data from the TDL satellite modem to the data link terminal through the downlink.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는, 상기 게이트웨이의 데이터링크 망 관리 장치에서 상기 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 이후 진입하는 타 저궤도 위성의 전술 데이터링크 운용을 위한 네트워크 설정 정보를 전송할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the step of operating the network for the data link terminal and the low earth orbit satellite based on the distributed plan information may include the handover of the low earth orbit satellite in the data link network management device of the gateway. Thereafter, network setting information for operating the tactical data link of other low-orbit satellites entering may be transmitted.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는, 상기 게이트웨이의 데이터링크 망 관리 장치에서 gDLP로, 상기 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 핸드오버되는 sDLP의 정보를 수신 및 업데이트하고, 이후 진입하는 타 저궤도 위성에 상응하도록 중계 대상 sDLP를 변경하도록 제어 메시지를 송신할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the step of operating the network for the data link terminal and the low earth orbit satellite based on the distributed plan information is performed by using the gDLP in the data link network management device of the gateway as the hand of the low earth orbit satellite. According to the over, information of the sDLP being handed over may be received and updated, and a control message may be transmitted to change the sDLP to be relayed to correspond to another low-orbit satellite that enters thereafter.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 전술 데이터링크 운용을 위한 망계획 및 데이터링크 네트워크 계획을 설정하는 단계는, 통제소 또는 게이트웨이에서 저궤도 위성의 지상 빔 영역별 네트워크 번호 및 홉핑 패턴에 대한 제1 계획 정보, 상기 저궤도 위성의 sDLP 및 게이트웨이의 gDLP 간의 피더 링크를 통한 유선 데이터링크 연결을 위한 제2 계획 정보, 복수의 상기 저궤도 위성의 sDLP 간의 ISL을 통한 유선 데이터링크 연결을 위한 제3 계획 정보 및 상기 복수의 저궤도 위성의 각 sDLP와 gDLP에서의 중계를 위한 제4 계획 정보 중 적어도 하나의 계획 정보를 설정할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the setting of the network plan and data link network plan for tactical data link operation may include a first plan for network numbers and hopping patterns for each terrestrial beam area of a low earth orbit satellite at a control center or gateway Information, second plan information for a wired data link connection through a feeder link between the sDLP of the low-orbit satellite and the gDLP of the gateway, third plan information for a wired data link connection through an ISL between the sDLPs of the plurality of low-orbit satellites, and the At least one plan information among fourth plan information for relaying in each sDLP and gDLP of a plurality of low earth orbit satellites may be set.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 상기 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된다.A computer program according to another aspect of the present invention for solving the above problems is combined with a computer that is hardware to execute the low-orbit satellite-based tactical data link operation method, and is stored in a computer-readable recording medium.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
종래 기술의 경우 무선 데이터링크 운용을 중계소와 단말 플랫폼간 연동을 통해 운용되었으나, 이 경우 지형적인 특성으로 인한 LOS 제한으로 그 운용에 많은 어려움이 존재하였다.In the case of the prior art, wireless data link operation was operated through linkage between a relay station and a terminal platform, but in this case, there were many difficulties in the operation due to LOS limitations due to geographical characteristics.
이와 달리 전술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 데이터링크 운용에 있어 지상의 중계소 대신 저궤도 위성을 활용하는 것을 통해, LOS 환경을 개선하고 이로써 데이터링크의 서비스 품질과 운용성 향상을 개선할 수 있다.In contrast, according to an embodiment of the present invention described above, in operating a wireless data link, by using a low earth orbit satellite instead of a terrestrial relay station, it is possible to improve the LOS environment and thereby improve the service quality and operability of the data link. .
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
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 전술 데이터링크 중 무선 데이터링크를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선 데이터링크에서의 TDMA 방식 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 운용 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서의 저궤도 위성의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서의 게이트웨이의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 운용 방법의 순서도이다.
도 7은 저궤도 위성의 데이터링크 프레임 구조 및 타이밍 관계도를 도시한 도면이다.The accompanying drawings are provided to aid understanding of the present embodiment, and provide embodiments along with detailed descriptions. However, the technical features of this embodiment are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is a diagram illustrating a wireless data link among tactical data links.
2 is a diagram showing a TDMA scheme frame structure in a wireless data link.
3 is a configuration diagram of a tactical data link operating system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a low earth orbit satellite in one embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a gateway in one embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a method for operating a tactical data link according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a data link frame structure and a timing relationship diagram of a low earth orbit satellite.
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. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
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.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.
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.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하에서는, 당업자의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 제안된 배경에 대하여 먼저 서술하고, 본 발명의 실시예에 대하여 서술하기로 한다.Hereinafter, in order to help the understanding of those skilled in the art, the background in which the present invention is proposed will be described first, and then the embodiments of the present invention will be described.
도 1은 전술 데이터링크 중 무선 데이터링크를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a wireless data link among tactical data links.
도 1에서 통제소는 전술정보를 여러 지역에 설치된 중계소들로 전달하고, 각 중계소는 전달받은 전술정보를 무선 데이터링크를 통해 여러 플랫폼들에게 제공한다. 또한, 중계소는 각 지역의 무선 데이터링크의 중심국 역할을 수행하여 시분할 다중접속(TDMA) 방식의 프레임 동기를 제공하고 프레임의 시작 타이밍을 제공함으로써, 해당 무선 데이터링크에 접속하는 플랫폼간 전술정보 송수신을 가능하게 한다.In FIG. 1, the control center delivers tactical information to relay stations installed in various regions, and each relay station provides the received tactical information to various platforms through a wireless data link. In addition, the relay station serves as the central station of the wireless data link in each region to provide time division multiple access (TDMA) method frame synchronization and frame start timing, thereby enabling tactical information transmission and reception between platforms accessing the corresponding wireless data link. make it possible
도 2는 무선 데이터링크에서의 TDMA 방식 프레임 구조를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a TDMA method frame structure in a wireless data link.
도 2를 참조하면, 무선 데이터링크의 프레임 구조는 하나의 프레임에 여러 개의 타임슬롯으로 구성되며, 각 단말 플랫폼은 지정되거나 동적으로 할당받은 타임슬롯을 통해 전술 데이터를 송신하는 TDMA 구조를 가지고 있다.Referring to FIG. 2, the frame structure of a wireless data link is composed of several timeslots in one frame, and each terminal platform has a TDMA structure in which tactical data is transmitted through designated or dynamically allocated timeslots.
이러한 무선 데이터링크는 통달거리의 연장을 위해 여러 지역별로 통신소를 운용함으로써 그 한계를 극복하였다. 하지만, 해당 통달거리는 LOS(Line of Sight) 기준으로는 수백 km까지 가능하나, 산악지역이 많은 국내의 경우에는 LOS가 보장되지 않는 경우가 많아서 신뢰성있는 통신 네트워크 구성에 한계가 존재한다.This wireless data link has overcome its limitations by operating communication centers in various regions to extend the coverage distance. However, the communication distance can be up to hundreds of km based on LOS (Line of Sight), but in the case of Korea with many mountainous areas, there are many cases where LOS is not guaranteed, so there is a limit to constructing a reliable communication network.
이에 비해 위성통신 네트워크는 하늘에 있는 위성과 LOS 보장이 비교적 용이하나, 정지궤도위성과 통신을 위해서는 이동단말의 경우 정지궤도위성을 지향하고 유지할 수 있는 별도의 안테나 시스템이 필요하다. 또한, 정지궤도 위성과의 긴 거리(3600km)에 따른 경로 손실(Path Loss)을 극복하기 위해 비교적 높은 출력의 RF 시스템을 갖추어야 하므로, 소형의 이동하면서 통신이 필요한 플랫폼에 탑재하기 어려운 실정이다.In comparison, satellite communication networks are relatively easy to guarantee LOS with satellites in the sky, but in order to communicate with geostationary satellites, a separate antenna system is required to direct and maintain geostationary satellites in the case of mobile terminals. In addition, since it is necessary to have a relatively high-output RF system to overcome path loss due to a long distance (3600 km) with a geostationary satellite, it is difficult to mount it on a platform that requires communication while moving.
반면, 저궤도 위성의 경우에는 고도가 200~2000km에 불과하므로 낮은 고도의 저궤도 위성을 활용할 경우, 기존 플랫폼에 탑재된 시스템의 재활용을 통한 전술 데이터링크 운용이 가능하다.On the other hand, in the case of low-orbit satellites, the altitude is only 200 to 2000 km, so when using low-altitude low-orbit satellites, it is possible to operate a tactical data link by recycling the system mounted on the existing platform.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예는 저궤도 위성 시스템에 무선 데이터링크를 운용하기 위한 것으로, 무선 데이터링크의 지역적, 지형적 특성으로 인한 LOS 한계를 극복할 수 있다.To this end, an embodiment of the present invention is for operating a wireless data link in a low earth orbit satellite system, and can overcome LOS limitations due to regional and topographical characteristics of the wireless data link.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 시스템(100, 이하 전술 데이터링크 운용 시스템)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a low earth orbit satellite based tactical data link operating system (hereinafter referred to as tactical data link operating system 100) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5 .
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 운용 시스템(100)의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a tactical data link operating system 100 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 운용 시스템(100)은 복수의 저궤도 위성(110), 적어도 하나의 데이터링크 단말(130), 지상의 게이트웨이(120) 및 게이트웨이(120)와 연결된 통제소(140)를 포함한다.The tactical data link operating system 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of low
또한, 본 발명의 일 실시예에서 운용되는 링크 구조는 유저링크(User Link), 피더 링크(Feeder Link), ISL(Inter Satellite Links)로 구성된다. In addition, a link structure operated in an embodiment of the present invention is composed of a user link, a feeder link, and inter satellite links (ISL).
데이터링크 단말(130)이 장착되는 플랫폼은 저궤도 위성(110)과 유저링크를 통해 연결되어 전술 데이터를 송수신한다.The platform on which the
지상의 게이트웨이(120)와 복수의 저궤도 위성(110)은 피더 링크를 통해 연결되어 전술 데이터를 송수신한다. 이때, 게이트웨이(120)는 복수의 저궤도 위성(110)의 핸드오버를 위한 설정 제어를 수행한다.The
복수의 저궤도 위성(110)은 ISL을 통해 연결되며, ISL을 통해 인접한 저궤도 위성 간 전술 데이터를 송수신한다.A plurality of low-
본 발명의 일 실시예에서, 저궤도 위성(110)은 영역을 구분하여 서로 다른 주파수 빔을 사용하지만, 데이터링크를 위한 저궤도 위성(110)은 기존 플랫폼에 장착되어 있는 전술 데이터링크 처리기를 활용하기 위해 유저링크 주파수는 기존 주파수 대역을 활용한다. 그리고 주파수 홉핑의 도약패턴을 다르게 가져감으로써 각 영역별로 다른 네트워크를 운용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the low-
도 3을 참조하면, 'NN#1~6'으로 표시된 부분은 네트워크 번호를 의미하며, 각 영역별로 같은 주파수대를 활용하지만 도약패턴을 다르게 하여 각각의 네트워크를 운용하는 것을 나타낸다. 특히, 상향링크와 하향링크에 다른 네트워크 번호를 사용함으로써 저궤도 위성(110)은 데이터링크 단말(130)이 유저링크의 상향링크로 전송하는 PPLI(precise participant location and identification)나 트랙 정보 등을 수신하고, 이를 다른 네트워크 번호의 하향링크로 재전송함으로써 데이터링크 단말(130) 플랫폼간 전술자료 공유가 가능하도록 한다.Referring to FIG. 3, portions marked with '
도 4는 본 발명의 일 실시예에서의 저궤도 위성(110)의 블록도이다.4 is a block diagram of a low
본 발명의 일 실시예에 따른 저궤도 위성(110)은 TDL 위성 모뎀(111), sDLP(112), 피더 링크 위성 모뎀(113), ISL 위성 모뎀(114) 및 네트워크 처리기(115)를 포함할 수 있다.The low
TDL 위성 모뎀(111)은 유저링크의 영역별 전술 데이터링크를 운용하기 위한 위성탑재 모뎀이다. The
일 실시예로, TDL 위성 모뎀(111)은 sDLP(112)와 연동하여 전술 데이터를 수신하고, 수신한 전술 데이터를 변조하여 유저링크를 통해 데이터링크 단말(130)로 전송한다. 그리고 유저링크를 통해 데이터링크 단말(130)로부터 수신한 전술 데이터를 복조하여 sDLP(112)로 전송한다.In one embodiment, the
sDLP(112)는 저궤도 위성(110)에서 운용되는 전술 데이터링크에 대한 처리기로, 네트워크 설정 정보에 기초하여 전술 데이터링크를 운용한다. The
일 실시예로, sDLP(112)는 피더 링크 위성 모뎀(113)을 통해 지상의 게이트웨이(120)와 연동하여 네트워크 설정 정보에 기반한 전술 데이터링크를 운용할 수 있다.As an embodiment, the
일 실시예로, sDLP(112)는 네트워크 설정 정보에 기반하여 TDL 위성 모뎀(111)을 설정하고, TDL 위성 모뎀(111)과 연동하여 저궤도 위성(110)의 전술 데이터링크를 운용할 수 있다.As an embodiment, the
또한, sDLP(112)는 전술 데이터에 대해 TDL 위성 모뎀(111) 및 네트워크 처리기(115)와 연동하여 중계기능 등도 수행할 수 있다.In addition, the
피더 링크 위성 모뎀(113)은 지상의 게이트웨이(120)와의 연동을 위한 위성탑재 모뎀으로, 저궤도 위성(110)의 데이터링크 네트워크 설정, 지상의 통제소(140)와 전술 데이터 교환을 위한 링크로 운용된다.The feeder
ISL 위성 모뎀(114)은 주변의 타 저궤도 위성과 통신하여 전술 데이터를 송수신하기 위한 위성탑재 모뎀이다.The
네트워크 처리기(115)는 ISL, 유저링크 및 피더 링크 간 전술 데이터 및 제어 메시지 교환을 처리한다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에서의 게이트웨이(120)의 블록도이다.5 is a block diagram of
본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이(120)는 저궤도 위성(110)의 데이터링크 운용을 위한 네트워크 설정과 지상 통제소(140)와 연동하여 전술 데이터를 교환하는 기능을 수행한다.The
이를 위해, 게이트웨이(120)는 복수의 저궤도 위성(110)과 피더 링크를 통해 동시 연동하기 위한 복수 개의 RF 통신부(121), 안테나(122) 및 피더 링크 모뎀(123)을 포함하며, 또한 전술 데이터링크 운용을 위한 위성 게이트웨이 스위치(124), 데이터링크 망 관리 장치(125) 및 gDLP(126)를 포함한다.To this end, the
위성 게이트웨이 스위치(124)는 통제소(140), 피더 링크 모뎀(123), 데이터링크 망 관리 장치(125) 및 gDLP(126) 간의 트래픽 교환을 수행한다.The
데이터링크 망 관리 장치(125)는 저궤도 위성(110)의 핸드오버에 따라 이후 진입하는 타 저궤도 위성의 전술 데이터링크 운용을 위한 네트워크 설정 정보의 전송 및 설정 기능을 수행한다.The data link
gDLP(126)는 저궤도 위성(110)의 sDLP(112) 및 통제소와 연동하여 저궤도 위성(110)과 통제소를 중계한다. 특히, gDLP(126)는 저궤도 위성(110)의 핸드오버에 따라 데이터링크 망 관리 장치(125)로부터 핸드오버되는 sDLP(112)의 정보를 수신 및 업데이트하고, 이후 진입하는 타 저궤도 위성에 상응하도록 중계 대상 sDLP(112)를 변경할 수 있다.The
이하에서는 도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a low earth orbit satellite based tactical data link operating method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7 .
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 운용 방법의 순서도이다. 도 7은 저궤도 위성의 데이터링크 프레임 구조 및 타이밍 관계도를 도시한 도면이다.6 is a flowchart of a method for operating a tactical data link according to an embodiment of the present invention. 7 is a diagram illustrating a data link frame structure and a timing relationship diagram of a low earth orbit satellite.
본 발명의 일 실시예에 따른 전술 데이터링크 운용 방법은 먼저, 전술 데이터링크 운용을 위한 망과 데이터링크 네트워크에 관한 계획 정보를 설정한다(S110).In the method for operating a tactical data link according to an embodiment of the present invention, first, plan information on a network for operating a tactical data link and a data link network is set (S110).
일 실시예로, 전술한 도 3과 같은 전술 데이터링크 운용을 위한 계획 정보는 제1 내지 제4 계획 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 계획 정보는 통제소 또는 게이트웨이(120)에서 저궤도 위성의 궤도와 지상 빔 영역의 계획에 따라 각 영역별 네트워크 번호 및 홉핑 패턴에 대한 계획 정보이다. 제2 계획 정보는 저궤도 위성의 sDLP 및 게이트웨이(120)의 gDLP 간의 피더 링크를 통한 유선 데이터링크 연결을 위한 계획 정보이다. 제3 계획 정보는 복수의 저궤도 위성의 sDLP 간의 ISL을 통한 유선 데이터링크 연결을 위한 계획 정보이다. 제4 계획 정보는 복수의 저궤도 위성의 각 sDLP와 gDLP에서의 중계를 위한 계획 정보이다.As an embodiment, plan information for operating a tactical data link as shown in FIG. 3 may include at least one of first to fourth plan information. The first plan information is plan information about network numbers and hopping patterns for each area according to the plan of the orbit of the low earth orbit satellite and the terrestrial beam area at the control center or
다음으로, 설정된 계획 정보를 적어도 하나의 데이터링크 단말 및 저궤도 위성으로 배포한다(S120).Next, the set plan information is distributed to at least one data link terminal and low earth orbit satellite (S120).
일 실시예로, 데이터링크 단말은 유저링크의 영역별로 각각 중심위치와 반경 그리고 네트워크 번호와 홉핑 패턴에 대한 정보 등을 받아 설정 및 운용된다. 이에 따라, 데이터링크 단말은 GPS를 통해 해당 단말 플랫폼이 위치한 영역을 파악하고, 이를 통해 네트워크 번호 식별 및 이와 연계된 홉핑 패턴을 설정하여 운용을 시작한다.As an embodiment, the data link terminal is set and operated by receiving information on the center position and radius, network number, and hopping pattern for each user link area. Accordingly, the data link terminal identifies the area where the corresponding terminal platform is located through GPS, identifies a network number through this, and sets a hopping pattern associated therewith to start operation.
일 실시예로, 저궤도 위성의 경우에는 피더 링크를 통해 연결된 지상 게이트웨이 내 데이터링크 망 관리 장치를 통해, 복수의 저궤도 위성 중 핸드오버에 따라 진입하는 저궤도 위성의 sDLP에 망계획과 데이터링크 네트워크 계획을 배포한다. 저궤도 위성의 sDLP는 수신받은 계획 정보를 통해 각 영역에 맞게 TDL 위성 모뎀을 설정한다. 그리고 TDL 위성 모뎀은 설정된 네트워크 번호 및 홉핑 패턴에 맞추어 소정 시간(예를 들어, 12초)마다 기준신호 및 동기를 위한 메시지 송신을 시작한다. 또한, sDLP는 타 저궤도 위성 및 지상 게이트웨이의 gDLP와 전술 데이터 교환을 위해 중계정보 설정을 수행할 수 있다.As an embodiment, in the case of a low-orbit satellite, through a data link network management device in a terrestrial gateway connected through a feeder link, a network plan and a data-link network plan are applied to the sDLP of a low-orbit satellite entering according to handover among a plurality of low-orbit satellites. Distribute. The sDLP of the low earth orbit satellite sets the TDL satellite modem according to each area through the received planning information. And, the TDL satellite modem starts transmitting a reference signal and a message for synchronization every predetermined time (eg, 12 seconds) according to the set network number and hopping pattern. In addition, the sDLP may configure relay information for tactical data exchange with gDLPs of other low earth orbit satellites and terrestrial gateways.
다음으로, 배포된 계획 정보에 기초하여 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용한다(S130).Next, a network for data link terminals and low-orbit satellites is operated based on the distributed plan information (S130).
본 발명의 일 실시예에서 저궤도 위성을 활용한 전술 데이터링크 운용은 위성의 장점인 동보성 활용을 위해 유저링크의 상향 및 하향에 대해 다른 네트워크 번호를 부여한다. In one embodiment of the present invention, in the operation of a tactical data link using a low-orbit satellite, different network numbers are assigned to uplink and downlink user links in order to utilize broadcastability, which is an advantage of satellites.
즉, 데이터링크 단말이 상향링크를 통해 전술 데이터를 전송함에 따라 저궤도 위성의 TDL 위성 모뎀을 통해 이를 수신한다. 그리고 TDL 위성 모뎀은 수신한 전술 데이터를 sDLP로 전송한고, sDLP는 복수의 데이터링크 단말에서 전송한 전술 데이터를 수집하며, 이를 다시 데이터링크 단말에 전송하기 위해 TDL 위성 모뎀으로 전송한다. 이후, TDL 위성 모뎀은 sDLP로부터 수신한 전술 데이터를 햐향링크를 통해 데이터링크 단말로 전송하게 된다.That is, as the data link terminal transmits tactical data through uplink, it receives it through the TDL satellite modem of the low earth orbit satellite. The TDL satellite modem transmits the received tactical data to the sDLP, and the sDLP collects tactical data transmitted from a plurality of data link terminals and transmits the collected tactical data to the TDL satellite modem to be transmitted to the data link terminal again. Thereafter, the TDL satellite modem transmits the tactical data received from the sDLP to the data link terminal through downlink.
이와 같은 동작으로 인해 유저링크의 상향 및 하향은 타이밍적으로 오프셋 타임이 필연적으로 발생하며, 실시간 전술 데이터 정보 공유를 위한 오프셋 타임은 수백 ms 이내일 수 있다. 도 7은 저궤도 위성의 데이터링크 운용을 위한 유저링크의 상향 및 하향 프레임 구조와 타이밍 관계도를 나타낸 것이다.Due to such an operation, an offset time inevitably occurs in the uplink and downlink of the user link in a timing manner, and the offset time for sharing real-time tactical data information may be within several hundred ms. 7 is a diagram illustrating uplink and downlink frame structures and timing relationships of user links for data link operation of low earth orbit satellites.
본 발명의 일 실시예에서 저궤도 위성의 sDLP는 크게 3가지 경로로부터 전술 데이터를 수신할 수 있다. 첫째로 유저링크의 상향링크를 통해 데이터링크 단말이 전송하는 전술 데이터, 둘째로 ISL을 통한 인접 TDL 저궤도 위성이 전송하는 전술 데이터, 셋째로 피더 링크를 통한 지상의 통제소가 전송하는 전술 데이터이다. sDLP는 중계설정에 따라 3가지 링크를 통해 수신한 전술 데이터를 각각의 링크로 중계할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sDLP of a low-orbit satellite can receive tactical data from largely three paths. First, the tactical data transmitted by the data link terminal through the uplink of the user link, secondly, the tactical data transmitted by the adjacent TDL low-orbit satellite through the ISL, and thirdly, the tactical data transmitted by the control center on the ground through the feeder link. The sDLP may relay tactical data received through three links to each link according to relay settings.
한편, 저궤도 위성은 궤도에 따른 이동으로 인하여 한반도 상공에서 벗어나는 위성과 진입하는 위성 간 그 역할을 변경하는 핸드오버가 필수적이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에서의 게이트웨이의 데이터링크 망 관리 장치는 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 이후 새로 진입하는 타 저궤도 위성의 sDLP에 전술 데이터링크 운용을 위한 네트워크 설정정보를 피더 링크를 통해 전송할 수 있다.On the other hand, due to movement along the orbit, a low-orbit satellite needs handover to change its role between a satellite departing from the Korean Peninsula and a satellite entering. To this end, the apparatus for managing a data link network of a gateway according to an embodiment of the present invention transmits network setting information for tactical data link operation to the sDLP of another low earth orbit satellite newly entered following the handover of a low earth orbit satellite through a feeder link. can transmit
저궤도 위성의 sDLP는 네트워크 설정 정보를 수신하고 네트워크 설정 정보에 따라 TDL 위성 모뎀 등을 설정한다. 그리고 임무시작 시간과 궤도 내 서비스 시작 위치에 도달하면 서비스를 시작한다. 이와 동시에 게이트웨이의 데이터링크 망 관리 장치는 게이트웨이 내 gDLP로, 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 핸드오버되는 sDLP의 정보를 수신 및 업데이트하고, 이후 진입하는 타 저궤도 위성에 상응하도록 중계 대상 sDLP를 변경하도록 하는 제어 메시지를 송신하여 적용시킬 수 있다.The sDLP of the low earth orbit satellite receives network configuration information and configures the TDL satellite modem according to the network configuration information. And when the mission start time and the service start position in orbit are reached, the service starts. At the same time, the data link network management device of the gateway is the gDLP in the gateway, receives and updates information of the sDLP handed over according to the handover of the low earth orbit satellite, and then changes the relay target sDLP to correspond to the other low earth orbit satellites entering A control message can be sent and applied.
한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S130은 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. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 3 내지 도 5에 기술된 내용과 도 6 내지 도 7에 기술된 내용은 각각 상호 적용될 수 있다.Meanwhile, in the above description, steps S110 to S130 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps according to an embodiment of the present invention. Also, some steps may be omitted if necessary, and the order of steps may be changed. In addition, even if other content is omitted, the content described in FIGS. 3 to 5 and the content described in FIGS. 6 to 7 may be mutually applied.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.The method for operating a tactical data link based on a low earth orbit satellite according to an embodiment of the present invention described above may be implemented as a program (or application) to be executed in combination with a computer, which is hardware, and stored in a medium.
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.The above-mentioned program is C, C++, JAVA, Ruby, C, C++, JAVA, Ruby, which the processor (CPU) of the computer can read through the device interface of the computer so that the computer reads the program and executes the methods implemented as a program. It may include a code coded in a computer language such as machine language. These codes may include functional codes related to functions defining necessary functions for executing the methods, and include control codes related to execution procedures necessary for the processor of the computer to execute the functions according to a predetermined procedure. can do. In addition, these codes may further include memory reference related codes for which location (address address) of the computer's internal or external memory should be referenced for additional information or media required for the computer's processor to execute the functions. there is. In addition, when the processor of the computer needs to communicate with any other remote computer or server in order to execute the functions, the code uses the computer's communication module to determine how to communicate with any other remote computer or server. It may further include communication-related codes for whether to communicate, what kind of information or media to transmit/receive during communication, and the like.
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.The storage medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and is readable by a device. Specifically, examples of the storage medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc., but are not limited thereto. That is, the program may be stored in various recording media on various servers accessible by the computer or various recording media on the user's computer. In addition, the medium may be distributed to computer systems connected through a network, and computer readable codes may be stored in a distributed manner.
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.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
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.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
100: 전술 데이터링크 운용 시스템
110: 저궤도 위성
111: TDL 위성 모뎀
112: sDLP
113: 피더 링크 위성 모뎀
114: ISL 위성 모뎀
115: 네트워크 처리기
120: 게이트웨이
121: RF 통신부
122: 안테나
123: 피더 링크 모뎀
124: 위성 게이트웨이 스위치
125: 데이터링크 망 관리 장치
126: gDLP
130: 데이터링크 단말
140: 통제소100: tactical data link operating system
110: low-orbit satellite
111: TDL satellite modem
112: sDLP
113: feeder link satellite modem
114: ISL satellite modem
115: network handler
120: gateway
121: RF communication unit
122: antenna
123: feeder link modem
124: satellite gateway switch
125: data link network management device
126: gDLP
130: data link terminal
140: control center
Claims (17)
상기 전술 데이터링크 운용을 위한 망과 데이터링크 네트워크에 관한 계획 정보를 설정하는 단계;
상기 설정된 계획 정보를 적어도 하나의 데이터링크 단말 및 저궤도 위성으로 배포하는 단계; 및
상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계를 포함하되,
상기 설정된 계획 정보를 적어도 하나의 데이터링크 단말 및 복수의 저궤도 위성으로 배포하는 단계는,
상기 복수의 저궤도 위성과 피더 링크를 통해 연결되어 전술 데이터를 송수신하기 위한 지상의 게이트웨이를 통해, 상기 복수의 저궤도 위성 중 핸드오버에 따라 진입하는 저궤도 위성의 sDLP로 계획 정보를 배포하고,
상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는,
상기 데이터링크 단말의 위치 정보에 상응하는 유저링크에서의 영역 정보를 파악하는 단계; 및
상기 영역 정보에 상응하는 네트워크 번호를 식별하고, 식별된 네트워크 번호와 연계된 홉핑 패턴을 설정하여 운용하는 단계를 포함하는 것인 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법.
In the method of operating a low-orbit satellite-based tactical data link,
setting plan information about a network for operating the tactical data link and a data link network;
distributing the set plan information to at least one data link terminal and low earth orbit satellite; and
Operating a network for the data link terminal and low-orbit satellite based on the distributed plan information,
Distributing the set plan information to at least one data link terminal and a plurality of low-orbit satellites,
distributing planning information to sDLPs of low-orbit satellites entering according to handover among the plurality of low-orbit satellites through a terrestrial gateway for transmitting and receiving tactical data connected to the plurality of low-orbit satellites through a feeder link;
Operating a network for the data link terminal and the low-orbit satellite based on the distributed plan information,
grasping area information in a user link corresponding to the location information of the data link terminal; and
and identifying a network number corresponding to the area information and setting and operating a hopping pattern associated with the identified network number.
상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는,
상기 저궤도 위성에서 상기 데이터링크 단말과 전술 데이터의 송수신을 위한 유저링크의 상향링크 및 하향링크에 대해 서로 다른 네트워크 번호를 부여하는 것인 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법.
According to claim 11,
Operating a network for the data link terminal and the low-orbit satellite based on the distributed plan information,
and assigning different network numbers to uplink and downlink user links for transmission and reception of tactical data with the data link terminal in the low orbit satellite.
상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는,
상기 데이터링크 단말이 상향링크를 통해 전술 데이터를 전송함에 따라 상기 저궤도 위성의 TDL 위성 모뎀을 통해 수신하는 단계;
상기 TDL 위성 모뎀이 상기 수신한 전술 데이터를 sDLP로 전송하는 단계; 및
상기 sDLP가 복수의 데이터링크 단말에서 전송한 전술 데이터를 수집함에 따라, 상기 TDL 위성 모뎀에서 상기 하향링크를 통해 상기 데이터링크 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것인 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법.
According to claim 13,
Operating a network for the data link terminal and the low-orbit satellite based on the distributed plan information,
receiving tactical data through a TDL satellite modem of the low earth orbit satellite as the data link terminal transmits tactical data through uplink;
transmitting, by the TDL satellite modem, the received tactical data to an sDLP; and
When the sDLP collects tactical data transmitted from a plurality of data link terminals, the TDL satellite modem transmits the data to the data link terminal through the downlink.
상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는,
상기 게이트웨이의 데이터링크 망 관리 장치에서 상기 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 이후 진입하는 타 저궤도 위성의 전술 데이터링크 운용을 위한 네트워크 설정 정보를 전송하는 것인 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법.
According to claim 14,
Operating a network for the data link terminal and the low-orbit satellite based on the distributed plan information,
wherein the data link network management device of the gateway transmits network setting information for operating a tactical data link of another low earth orbit satellite that enters thereafter according to the handover of the low earth orbit satellite.
상기 배포된 계획 정보에 기초하여 상기 데이터링크 단말 및 저궤도 위성을 위한 네트워크를 운용하는 단계는,
상기 게이트웨이의 데이터링크 망 관리 장치에서 gDLP로, 상기 저궤도 위성의 핸드오버에 따라 핸드오버되는 sDLP의 정보를 수신 및 업데이트하고, 이후 진입하는 타 저궤도 위성에 상응하도록 중계 대상 sDLP를 변경하도록 제어 메시지를 송신하는 것인 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법.
According to claim 15,
Operating a network for the data link terminal and the low-orbit satellite based on the distributed plan information,
The data link network management device of the gateway receives and updates information of the sDLP handed over according to the handover of the low earth orbit satellite from the data link network management device of the gateway to the gDLP, and then changes the relay target sDLP to correspond to the other low earth orbit satellites entering A control message to change A low earth orbit satellite based tactical data link operation method that transmits.
상기 전술 데이터링크 운용을 위한 망계획 및 데이터링크 네트워크 계획을 설정하는 단계는,
통제소 또는 게이트웨이에서 저궤도 위성의 지상 빔 영역별 네트워크 번호 및 홉핑 패턴에 대한 제1 계획 정보, 상기 저궤도 위성의 sDLP 및 게이트웨이의 gDLP 간의 피더 링크를 통한 유선 데이터링크 연결을 위한 제2 계획 정보, 복수의 상기 저궤도 위성의 sDLP 간의 ISL을 통한 유선 데이터링크 연결을 위한 제3 계획 정보 및 상기 복수의 저궤도 위성의 각 sDLP와 gDLP에서의 중계를 위한 제4 계획 정보 중 적어도 하나의 계획 정보를 설정하는 것인 저궤도 위성 기반 전술 데이터링크 운용 방법.
According to claim 11,
The step of setting a network plan and a data link network plan for operating the tactical data link,
First plan information for network numbers and hopping patterns for each terrestrial beam area of a low-orbit satellite at a control center or gateway, second plan information for wired data link connection through a feeder link between the sDLP of the low-orbit satellite and the gDLP of the gateway, a plurality of Setting at least one plan information of third plan information for wired data link connection between sDLPs of the low-orbit satellites through ISL and fourth plan information for relaying in each sDLP and gDLP of the plurality of low-orbit satellites A low earth orbit satellite based tactical data link operation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220142410A KR102499158B1 (en) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | System and method for operating low orbit satellite-based tactical data link |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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|---|---|
| KR102499158B1 true KR102499158B1 (en) | 2023-02-13 |
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| KR1020220142410A KR102499158B1 (en) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | System and method for operating low orbit satellite-based tactical data link |
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| Country | Link |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180068973A (en) * | 2015-10-13 | 2018-06-22 | 퀄컴 인코포레이티드 | Method and apparatus for inter-satellite handover in low earth orbit (LEO) satellite systems |
| KR102391927B1 (en) * | 2021-11-01 | 2022-04-28 | 한화시스템 주식회사 | System and method for allocating low-latency traffic resource in low-orbit satellite network |
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2022
- 2022-10-31 KR KR1020220142410A patent/KR102499158B1/en active IP Right Grant
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