KR20190048595A - 전술 데이터 링크에서의 상대 항법 성능 향상을 위한 네트워크 운용 장치 및 방법 - Google Patents

전술 데이터 링크에서의 상대 항법 성능 향상을 위한 네트워크 운용 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용에 관한 것으로, m개의 무선 통신기의 위치를 기초로 n개의 통신 구역을 설정하는 단계-상기 m 및 n은 2 이상의 자연수이고, m>n임-; 및 상기 n개의 통신 구역을 번갈아 가면서 상기 m개의 무선 통신기 중 어느 하나의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전술 데이터 링크에서의 상대 항법 성능 향상을 위한 네트워크 운용 장치 및 방법 {NETWORK MANAGEMENT METHOD AND APPARATUS FOR ENHENCEMENT OF RELATIVE NAVIGATION PERFORMANCE IN TACTICAL DATA LINK}
본 발명은 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 기술에 관한 것이다.
전술 데이터 링크 기반의 상대 항법의 성능은 위치 추정 오차와 수렴 속도에 의해 결정될 수 있다.
위치 추정 오차는 전술 데이터 링크 시스템이 갖는 고유의 특성이나 전파 환경 등 불가피한 요소들뿐만 아니라, 무선 통신기(Position Reference)의 개수, 무선 통신기의 위치, PPLI(Precise Position Location Identifier) 메시지 송신 순서 등 네트워크 구성 상태에도 영향을 받는다. 특히, TDMA(Time Division Multiple Access) 기반으로 운영되는 전술 데이터 링크 네트워크 상에서 무선 통신기의 PPLI 메시지는 망을 구성할 때 마다 서로 다른 순서로 송신되기 때문에 상대 항법 성능에 예측 불가능한 영향을 미친다. 예를 들어, 무선 통신기의 개수가 많을 수록 위치 추정 오차가 작아지고 수렴 속도가 빨라져야 하는데, PPLI 메시지 송신 순서에 따라 무선 통신기의 개수가 적은 경우보다 위치추정 오차가 커지고 수렴 시간이 길어지는 경우가 발생할 수 있다.
이와 같이 기존의 전술 데이터 링크 기반의 상대 항법 기술은 예측 불가능하게 설정되는 PPLI 메시지 송신 순서에 의해 성능이 저하될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0051058호 (2007.05.17 공개)
본 발명의 실시예에서는, 전술 데이터 링크 기반의 상대 항법 성능에 예측 불가능한 영향을 미치는 무선 통신기의 PPLI 메시지 전송 순서를 망 설계 단계에서 결정하여 상대 항법의 성능을 개선할 수 있는 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 기술을 제안하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, m개의 무선 통신기의 위치를 기초로 n개의 통신 구역을 설정하는 단계-상기 m은 4 이상의 자연수이고, n은 4임-; 및 상기 n개의 통신 구역을 번갈아 가면서 상기 m개의 무선 통신기 중 어느 하나의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는 단계를 포함하는 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 n개의 통신 구역 각각은, [m/n]개 또는 [m/n]+1개의 무선 통신기를 포함하고, 상기 [m/n]은 m/n을 넘지 않는 최대 정수일 수 있다.
또한, 상기 할당하는 단계는, 상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서는 랜덤(random) 방식으로 결정될 수 있다.
또한, 상기 할당하는 단계는, 상기 n개의 통신 가능 구역이 반시계 방향으로 교번되게 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 할당된 메시지 전송 순서를 기초로 상기 m개의 무선 통신기 각각에 대한 타임 슬롯을 할당하는 단계; 및 상기 할당된 타임 슬롯을 기초로 전술 데이터 링크 자료를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전술 데이터 링크 자료는, 상기 m개의 무선 통신기 별로 타임 슬롯 번호가 부여되는 필드 정보를 가질 수 있다.
또한, 상기 메시지는 PPLI(Precise Participation Location Identification) 메시지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법을 프로세서가 수행하게 하는 명령어를 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, m개의 무선 통신기의 위치를 기초로 n개의 통신 구역을 설정하는 통신 구역 설정부-상기 m은 4 이상의 자연수이고, n은 4임-; 및 상기 n개의 통신 구역을 번갈아 가면서 상기 m개의 무선 통신기 중 어느 하나의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는 전송 순서 할당부를 포함하는 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 할당된 메시지 전송 순서를 기초로 상기 m개의 무선 통신기 각각에 대한 타임 슬롯을 할당하는 전술 데이터 링크 관리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 n개의 통신 구역 각각은, [m/n]개 또는 [m/n]+1개의 무선 통신기를 포함하고, 상기 [m/n]은 m/n을 넘지 않는 최대 정수일 수 있다.
또한, 상기 전송 순서 할당부는, 상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 결정할 수 있다.
또한, 상기 전송 순서 할당부는, 상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 랜덤 방식으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 전송 순서 할당부는, 상기 n개의 통신 가능 구역이 반시계 방향으로 교번되게 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다.
또한, 상기 전술 데이터 링크 관리부는, 상기 타임 슬롯을 기초로 전술 데이터 링크 자료를 생성할 수 있다.
또한, 상기 전술 데이터 링크 자료는, 상기 m개의 무선 통신기 별로 타임 슬롯 번호가 부여되는 필드 정보를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 전술 데이터 링크에서 복수의 무선 통신기의 위치에 따라 설정된 구역(zone)을 번갈아 가면서 복수의 무선 통신기에 대한 PPLI 메시지의 전송 순서를 결정하여 상대 항법의 성능을 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 전술 데이터 링크의 망 설계시 무선 통신기의 PPLI 메시지 전송 순서에 대한 결정 방법을 알고리즘화 함으로써 개체의 위치 추정 오차 및 수렴 속도를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 도 2의 통신 구역 설정 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2의 통신 구역 내 메시지 전송 순서 할당 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2의 전체 메시지 전송 순서 할당 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 메시지 전송 순서 할당 기법의 시뮬레이션 검증을 위한 무선 통신기의 일 배치 형태를 예시한 도면이다.
도 7은 도 6의 무선 통신기의 배치 형태를 기반으로 시뮬레이션 한 결과 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 다른 메시지 전송 순서 할당 기법의 시뮬레이션 검증을 위한 무선 통신기의 다른 배치 형태를 예시한 도면이다.
도 9는 도 8의 무선 통신기의 배치 형태를 기반으로 시뮬레이션 한 결과 그래프이다.
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 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시예는 PR(Position Reference)의 위치에 따라 설정된 통신 구역(communication zone)별로 PPLI 메시지의 전송 순서를 결정하여 상대 항법의 성능을 개선할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. 여기서, PR이라 함은 지상에 고정되어 높은 위치 정확도로 전술 데이터 링크의 PPLI 메시지를 통해 자신의 위치를 주기적으로 전송하는 개체를 의미하며, 후술하는 설명에서는 본 발명의 실시예의 기능적인 설명과 특징을 부각시키기 위해 “무선 통신기”로 지칭하기로 한다. 본 발명의 실시예에서 제시하는 네트워크 운용 방법을 위해서는, 예컨대 5개 이상의 무선 통신기가 전술 데이터 링크 상에 존재하는 것을 전제로 하며, PPLI 메시지는 편의상 메시지로 약칭하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치에 대한 블록도이며, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 운용 장치는 통신 구역 설정부(102), 전송 순서 할당부(104) 및 전술 데이터 링크 관리부(106)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 통신 구역 설정부(102)는 복수의 무선 통신기의 위치를 기초로 기 설정 개수의 통신 구역을 설정할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 m개의 무선 통신기의 위치를 기초로 n개의 통신 구역을 설정할 수 있다. 이때, m은 4 이상의 자연수이고, n은 4로 설정될 수 있다. 예를 들어, 통신 구역 설정부(102)는 10개의 무선 통신기의 위치를 기초로 4개의 통신 구역을 설정할 수 있다.
전송 순서 할당부(104)는 통신 구역 설정부(102)를 통해 설정된 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 결정하고, m개의 무선 통신기 중 어느 하나의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다. 예를 들어, 전송 순서 할당부(104)는 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 랜덤(random) 방식으로 결정하고, 랜덤 방식으로 결정된 전송 순서대로 n개의 통신 구역 각각 내에서 어느 하나의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다. 이때, 메시지 전송 순서는 n개의 통신 구역 내에서 전송 순서가 앞서는 무선 통신기가 순차적으로 번갈아 가면서 할당될 수 있다.
전술 데이터 링크 관리부(106)는 전송 순서 할당부(104)에서 할당된 메시지 전송 순서를 기초로 m개의 무선 통신기 각각에 대한 타임 슬롯(time slot)을 할당하고, 할당된 타임 슬롯을 기초로 전술 데이터 링크 자료를 생성할 수 있다. 여기서, 전술 데이터 링크 자료는 m개의 무선 통신기 별로 타임 슬롯 번호가 부여되는 필드 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 통신 구역 설정부(102), 전송 순서 할당부(104) 및 전술 데이터 링크 관리부(106)는 제어 블록 내에 포함될 수 있다. 즉, 기능적으로 특징을 구별하기 위해 통신 구역 설정부(102), 전송 순서 할당부(104) 및 전술 데이터 링크 관리부(106)를 각각 별개의 블록으로 설명하였으나 이는 실시예일뿐이며, 네트워크 운용 장치 내의 제어 블록, 예를 들어 마이크로프로세서(microprocessor)에 의해 이들 통신 구역 설정, 전송 순서 할당, 타임 슬롯 할당 등의 기능들이 수행되도록 구현할 수도 있다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 실시예에 따른 전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법을, 첨부하는 도 2의 흐름도 및 도 3 내지 도 5의 개념도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 통신 구역 설정부(102)는 현재 전술 데이터 링크에서 운용 가능한 무선 통신기의 정보를 획득할 수 있다(S100). 여기서, 무선 통신기의 정보는, 예를 들어 무선 통신기의 위치 정보, 고유 번호, 운용 가능 개수 등을 포함할 수 있다.
운용 가능한 무선 통신기의 정보가 획득되면, 통신 구역 설정부(102)는 무선 통신기의 정보, 즉 위치 정보, 고유 번호, 운용 가능 개수 등을 기초로 통신 구역을 설정할 수 있다(S102). 이러한 무선 통신기의 정보를 기초로 설정되는 통신 구역은 도 3에 도시한 바와 같다.
도 3에 도시한 바와 같이, 전술 데이터 링크에서 운용 가능한 전체 무선 통신기의 운용 가능 개수를 10개로 가정했을 때, 전체 무선 통신기의 고유 번호는 R1~R10으로 해석될 수 있으며, 이들 무선 통신기(R1~R10)의 위치 정보를 기초로 기 설정 개수, 예를 들어 4개의 통신 구역을 설정할 수 있다.
여기서, 통신 구역은, 예를 들어 좌표 평면 상의 4분면 개념을 적용하여 4개의 구역으로 분할할 수 있다.
또한, 통신 구역의 순번은, 예를 들어 반시계 방향으로 제1 구역(z1), 제2 구역(z2), 제3 구역(z3) 및 제4 구역(z4)으로 각각 정해질 수 있다.
또한, 각각의 통신 구역(z1~z4)에는 무선 통신기가 균등한 개수로 분포되도록 설정할 수 있으며, 각각의 통신 구역(z1~z4)별 무선 통신기의 개수 차이는 1을 넘지 않도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 전술 데이터 링크에서 운용 가능한 무선 통신기의 개수를 m이라 하고, 통신 구역의 개수를 n이라 가정하면, 각각의 통신 구역별 할당 가능한 무선 통신기의 개수는 [m/n] 또는 [m/n]+1이 될 수 있다. 이때, [m/n]은 m/n을 넘지 않는 최대 정수이다.
따라서, 도 3에 예시한 바와 같이, 운용 가능한 무선 통신기의 개수가 10이고, 통신 구역의 개수가 4인 경우에는, 통신 구역별 할당 가능한 무선 통신기의 개수는 [10/4] 또는 [10/4]+1로 계산되어 최종적으로 2개 또는 3개의 무선 통신기가 각 통신 구역(z1~z4)에 분포되도록 설정될 수 있다.
이와 같이 무선 통신기(R1~R10)들에 대한 통신 구역(z1~z4)이 설정되면, 전송 순서 할당부(104)는 각 통신 구역(z1~z4) 내에서 무선 통신기(R1~R10)의 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다(S104). 이러한 메시지 전송 순서 할당 과정은 도 4에 도시한 바와 같다.
도 4에 도시한 바와 같이, 통신 구역(z1~z4) 각각에 대해 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 구역(z1)의 제1 무선 통신기(R1)에 대해 첫 번째 순서임을 나타내는 R1-1로 메시지 전송 순서를 할당하고, 제2 무선 통신기(R2)에 대해 두 번째 순서임을 나타내는 R1-2로 각각 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다.
마찬가지로, 제2 통신 구역(z2), 제3 통신 구역(z3) 및 제4 통신 구역(z4)에 대해서도 동일한 방식으로 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다.
이때, 각 통신 구역(z1~z4)별 메시지 전송 순서는 랜덤 방식으로 할당될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 무선 통신기의 고유 번호 순서대로 메시지 전송 순서를 할당하는 것으로 예시하였다.
각 통신 구역(z1~z4)별 메시지 전송 순서가 할당되면, 전송 순서 할당부(104)는 전체 무선 통신기(R1~R10)에 대한 메시지 전송 순서를 할당할 수 있다(S106). 도 5는 이러한 전체 메시지 전송 순서 할당 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 전체 무선 통신기(R1~R10)에 대한 메시지 전송 순서는, 각 통신 구역(z1~z4)별로 설정된 메시지 전송 순서를 기초로 각 통신 구역(z1~z4)을 번갈아 가면서 하나씩의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 메시지 전송 순서가 할당될 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 구역(z1)의 우선 순위를 갖는 무선 통신기인 R1-1이 할당되고, 그 다음 통신 구역인 제2 통신 구역(z2)의 우선 순위를 갖는 무선 통신기인 R3-1이 할당되고, 그 다음 통신 구역인 제3 통신 구역(z3)의 우선 순위를 갖는 무선 통신기인 R6-1이 할당되고, 그 다음 통신 구역인 제4 통신 구역(z4)의 우선 순위를 갖는 무선 통신기인 R8-1이 순차적으로 할당될 수 있다.
전체 통신 구역(z1~z4)이 순환되고 나면, 다시 제1 통신 구역(z1)부터 상술한 메시지 전송 순서 할당 과정을 반복할 수 있으며, 이러한 반복 과정은 전체 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서 할당이 완료될 때까지 진행될 수 있다.
도 5에서 알 수 있듯이, 전술 데이터 링크에서 운용 가능한 무선 통신기의 고유 번호가 R1~R10으로 해석되었다 하더라도, 실제 메시지를 전송하는 메시지 전송 순서는 무선 통신기의 고유 번호의 순서를 따르지 않고 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 운용 기술에 따라 할당됨을 알 수 있다. 예를 들어, 이동 통신기의 메시지 전송 순서는, R1 -> R3 -> R6 -> R8 -> R2-> R4 -> R7 -> R9 -> R5 -> R10의 순서로 할당됨을 알 수 있다.
이와 같이, 무선 통신기(R2~R10)의 메시지 전송 순서가 할당되면, 할당된 메시지 전송 순서는 전술 데이터 링크 관리부(106)로 제공될 수 있으며, 전술 데이터 링크 관리부(106)는 할당된 메시지 전송 순서에 의거하여 전술 데이터 링크 자료를 생성할 수 있다. 이러한 전술 데이터 링크 자료는 할당된 메시지 전송 순서를 기초로 무선 통신기(R1~R10) 각각에 대해 할당되는 타임 슬롯을 기초로 생성될 수 있다. 즉, 메시지 전송 순서를 전술 데이터 링크 자료에 반영하기 위해서는 네트워크 운용 장치가 해당 타임 슬롯에 메시지를 송신할 수 있도록 메시지 전용 송신 큐를 관리할 필요가 있으며, 전술 데이터 링크 자료에 반영된 메시지 타임 슬롯 번호에 정확히 송신할 필요가 있다.
이때, 전술 데이터 링크 자료에는 각 무선 통신기별 타임 슬롯을 할당할 때의 메시지 전송 순서를 고려하여야 하며, 각 무선 통신기별 전술 데이터 링크 자료에는 다음 [표 1]과 같은 레코드와 필드가 반영될 필요가 있다.
레코드 명 타임 슬롯 번호
필드 1 필드 명 Index
자료 형식 Character
유효 범위 A, B, C
필드 2 필드 명 Time Slot Number
자료 형식 Integer
유효 범위 0~511
[표 1]과 같이, 본 발명의 실시예에서는 총 1,536개의 타임 슬롯을 갖는 전술 데이터 링크 네트워크 운용 환경을 가정하였으며, 필드 별 인덱스는 3개 세트(A, B, C)로 구분하여 각각 512개씩의 타임 슬롯 번호가 부여됨을 알 수 있다.
이와 같은 전술 데이터 링크 자료를 포함하고, 해당 값을 처리할 수 있는 전술 데이터 링크 시스템을 구현할 경우, 메시지 전송 순서가 확정되며 망을 구성할 때마다 메시지 전송 순서에 따라 상대 항법 성능 변화가 발생하는 제약을 극복할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 메시지 전송 순서 할당 기법의 시뮬레이션 검증을 위한 무선 통신기의 일 배치 형태를 예시한 도면으로서, 예를 들어 12초 주기의 프레임(1주기=12초) 구조를 갖는 TDMA(Time Division Multiple Access) 환경에서 16개의 무선 통신기를 환형(環形)으로 배치한 경우를 예시한 것이다.
도 7은 이러한 도 6의 무선 통신기의 배치 형태를 기반으로, 무선 통신기의 고유 번호 순으로 메시지를 전송하는 경우와, 본 발명의 실시예에 따라 할당된 메시지 전송 순서를 기반으로 메시지를 전송하는 경우를 각각 시뮬레이션 한 결과 그래프이다.
무선 통신기의 고유 번호 순으로 메시지를 전송하는 경우, 초기 위치 오차가 상대적으로 크며, 위치를 안정적으로 추정하기 시작하는 데까지 소요되는 위치 수렴 시간은 대략 600초로 나타남을 알 수 있다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 메시지 전송 순서 할당 기법에 따라 메시지를 전송하는 경우, 초기 위치 오차가 상대적으로 작으며, 위치 수렴 시간은 대략 480초로 나타남을 알 수 있다.
결과적으로, 무선 통신기의 고유 번호 순으로 메시지를 전송하는 방식에 비해, 본 발명의 실시예에 따른 메시지 전송 방식은 120초 이상 빠르게 위치 수렴될 수 있음을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 다른 메시지 전송 순서 할당 기법의 시뮬레이션 검증을 위한 무선 통신기의 다른 배치 형태를 예시한 도면으로서, 예를 들어 12초 주기의 프레임(1주기=12초) 구조를 갖는 TDMA 환경에서 16개의 무선 통신기를 두 개의 동심원(同心圓) 형태로 배치한 경우를 예시한 것이다.
도 9는 이러한 도 8의 무선 통신기의 배치 형태를 기반으로, 무선 통신기의 고유 번호 순으로 메시지를 전송하는 경우와, 본 발명의 실시예에 따라 할당된 메시지 전송 순서를 기반으로 메시지를 전송하는 경우를 각각 시뮬레이션 한 결과 그래프이다.
무선 통신기의 고유 번호 순으로 메시지를 전송하는 경우, 초기 위치 오차가 매우 클 뿐만 아니라, 정상적으로 위치를 추적하지 못하고 오차가 발생한 것을 알 수 있다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 메시지 전송 순서 할당 기법에 따라 메시지를 전송하는 경우, 초기 위치 오차가 상대적으로 작으며, 위치 수렴 시간은 대략 480초로 나타남을 알 수 있다.
결과적으로, 도 8와 같이 두 개의 동심원 형태로 무선 통신기를 배치한 네트워크 환경에서, 무선 통신기의 고유 번호 순으로 메시지를 전송하는 방식에서는 위치 수렴 오류가 발생하는 것에 비해, 본 발명의 실시예에 따른 메시지 전송 방식은 초기 위치 오차 없이 대략 480초의 시간으로 빠르게 위치 수렴될 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 전술 데이터 링크에서 무선 통신기의 위치에 따라 설정된 통신 구역 별로 PPLI 메시지의 전송 순서를 결정하여 상대 항법의 성능을 개선하도록 구현한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 전술 데이터 링크의 망 설계시 무선 통신기의 PPLI 메시지 전송 순서에 대한 결정 방법을 알고리즘화 함으로써 개체의 위치 추정 오차 및 수렴 속도를 개선할 수 있다.
한편, 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리 등에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 적어도 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
102: 통신 구역 설정부
104: 전송 순서 할당부
106: 전술 데이터 링크 관리부

Claims (18)

  1. m개의 무선 통신기의 위치를 기초로 n개의 통신 구역을 설정하는 단계-상기 m은 4 이상의 자연수이고,n은 4임-; 및
    상기 n개의 통신 구역을 번갈아 가면서 상기 m개의 무선 통신기 중 어느 하나의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는 단계를 포함하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 n개의 통신 구역 각각은, [m/n]개 또는 [m/n]+1개의 무선 통신기를 포함하고, 상기 [m/n]은 m/n을 넘지 않는 최대 정수인
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는,
    상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 결정하는 단계를 포함하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서는 랜덤(random) 방식으로 결정되는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는,
    상기 n개의 통신 가능 구역이 반시계 방향으로 교번되게 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는 단계를 포함하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당된 메시지 전송 순서를 기초로 상기 m개의 무선 통신기 각각에 대한 타임 슬롯을 할당하는 단계; 및
    상기 할당된 타임 슬롯을 기초로 전술 데이터 링크 자료를 생성하는 단계를 더 포함하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전술 데이터 링크 자료는,
    상기 m개의 무선 통신기 별로 타임 슬롯 번호가 부여되는 필드 정보를 갖는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지는 PPLI(Precise Participation Location Identification) 메시지를 포함하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 방법을 프로세서가 수행하게 하는 명령어를 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

  11. m개의 무선 통신기의 위치를 기초로 n개의 통신 구역을 설정하는 통신 구역 설정부-상기 m은 4 이상의 자연수이고, n은 4임-; 및
    상기 n개의 통신 구역을 번갈아 가면서 상기 m개의 무선 통신기 중 어느 하나의 무선 통신기가 메시지를 전송하도록 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는 전송 순서 할당부를 포함하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 할당된 메시지 전송 순서를 기초로 상기 m개의 무선 통신기 각각에 대한 타임 슬롯을 할당하는 전술 데이터 링크 관리부를 더 포함하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 n개의 통신 구역 각각은, [m/n]개 또는 [m/n]+1개의 무선 통신기를 포함하고, 상기 [m/n]은 m/n을 넘지 않는 최대 정수인
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송 순서 할당부는,
    상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 결정하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 전송 순서 할당부는,
    상기 n개의 통신 구역 각각 내에서의 무선 통신기의 메시지 전송 순서를 랜덤 방식으로 결정하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송 순서 할당부는,
    상기 n개의 통신 가능 구역이 반시계 방향으로 교번되게 상기 m개의 무선 통신기에 대한 메시지 전송 순서를 할당하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 전술 데이터 링크 관리부는,
    상기 타임 슬롯을 기초로 전술 데이터 링크 자료를 생성하는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전술 데이터 링크 자료는,
    상기 m개의 무선 통신기 별로 타임 슬롯 번호가 부여되는 필드 정보를 갖는
    전술 데이터 링크에서의 네트워크 운용 장치.
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