네트워크 중심의 무기체계 및 그의 적응형 통신시간할당 방법{NETWORK CENTORED WEAPON SYSTEM AND ADAPTIVE COMMUNICATION TIME ALLOCATING METHOD}
본 발명은 지휘통제 체계와 타격 체계간의 통신 충돌을 최대한 회피하여 해당 무기체계의 작전 운용성을 개선하기 위한 네트워크 중심의 무기체계 및 그의 적응형 통신시간할당 방법에 관한 것이다.
최근 개발되는 무기체계의 새로운 패러다임은 네트워크 중심의 통합운용이다. 상기 네트워크 중심의 무기체계는 전장감시 체계, 지휘통제 체계, 타격 체계의 세가지 주요소로 이루어지며 해당 요소간에 통신망을 매개체로 하여 연동된다. 그런데, 상기 지휘통제체계와 타격체계간에 1 대 N의 통신망이 구성된 상황에서 타격체계간에 비동기적인 전원이 인가되면 통신충돌이 발생되어 네트워크 중심 무기체계의 작전 운용성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 타격체계간에 비동기적인 전원인가에 의해 발생되는 통신충돌을 감지하여 통신시간을 재할당함으로써 무기체계의 작전 운용성을 개선하기 위한 네트워크 중심의 무기체계 및 그의 적응형 통신시간할당 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 지휘 통제체계에 N개의 타격체계가 연동되는 1대 N의 통신망에서 본 발명의 실시예에 따른 적응형 통신시간할당 방법은, 각 타격체계에서 통신충돌을 감지하는 단계; 통신충돌이 감지되면 각 타격체게에서 통신주기별로 통신시간을 재할당하는 단계; 및 상기 재할당된 통신시간에 따라 지휘통제체계와 통신하는 단계;를 포함한다. 상기 각 타격체계는 서로 다른 시간에 전원이 인가되어 지휘 통제체계와 통신을 수행한다. 상기 통신 충돌이 발생한 경우 통신시간은 충돌시간 + [(타격체계수 + 타격체계번호-1)×통신주기]/타격체계 수로 재할당된다. 상기 통신이 성공한 경우 다음 통신시간은 이전 통신시간 + 통신주기로 할당된다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 중심 무기체계는, 지휘 통제체계; 및 서로 다른 시간에 전원이 인가되어 상기 지휘 통제체계와 통신하며, 상기 지휘통신계와 통신충돌이 발생되면 지휘체계 통신모듈을 통하여 통신주기별로 통신시간을 재할당하여 통신을 수행하는 복수의 타격체계;를 포함한다. 상기 지휘체계 통신모듈은 지휘체계와 타격체계간의 통신망 연결부; 상기 지위체계와 통신을 수행하고 충돌발생을 감지하는 통신 수행부; 및 상기 지휘쳬계와 통신시 다른 타격체계와 통신충돌이 감지되면 통신주기별로 통신시간을 재할당하는 통신시간 할당부;를 포함한다. 상기 지휘체계 통신모듈은 통신 충돌이 발생한 경우에는 통신시간을 충돌시간 + [(타격체계수 + 타격체계번호-1)×통신주기]/타격체계 수로 재할당한다. 상기 지휘체계 통신모듈은 통신이 성공한 경우에는 통신시간을 이전 통신시간 + 통신주기로 설정한다.
본 발명의 실시예에 따른 적응형 통신시간할당 방법은 지휘통제 체계와 타격체계간에 1 대 N의 통신망이 구성된 상황에서 타격체계간에 비동기적인 전원인가시 발생되는 통신충돌을 감지하여 적절한 통신시간을 재할당함으로써 이후 통신충돌의 발생 가능성을 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시에에 따른 적응형 통신시간할당 기법을 적용한 지휘체계와 타격체계간 연동 시스템의 구성도.
도 2는 SBC보드에 포함된 소프트웨어 모듈의 구성도.
도 3은 지휘체계 통신모듈의 전체 흐름도.
도 4는 적응형 통신시간할당기법의 세부 흐름도.
도 5a는 3개의 타격체계에서 임의의 시간에 전원인가 시 발생되는 통신충돌의 경우를 나타낸 도면.
도 5b는 통신시간할당을 진행하는 과정에서 1주기(60초) 이후의 통신상황을 나타낸 도면.
도 5c는 통신시간할당을 진행하는 과정에서 2주기(120초) 이후의 통신상황을 나타내는 그림.
이하는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다. 지휘 통제체계와 타격 체계간에 1 대 N의 통신망이 구성된 상황에서 타격체계간에 비동기적인 전원이 인가되면 통신충돌이 발생되어 네트워크 중심 무기체계의 작전 운용성이 떨어지게 된다. 즉, 타격체계별로 임의의 시간에 전원을 인가할 경우 이미 전원이 인가된 타격체계들과 대부분 통신충돌이 발생한다. 본 발명은 네트워크 중심 무기체계의 구성요소인 지휘 통제체계와 타격 체계간에 1 대 N의 통신망이 구성된 상황에서 비동기적으로 타격체계에 전원을 인가할 경우 발생되는 통신충돌을 해소할 수 있는 방안을 제안한다. 이를 위하여 본 발명은 타격체계별로 적절한 통신시간슬롯을 재할당하여, 타격체계간 통신충돌을 최대한 회피할 수 있도록 함으로써 해당 네트워크 중심 무기체계의 작전운용성을 개선하기 위한 방안을 제안한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 통신시간할당 기법을 적용한 지휘체계와 타격체계간 연동 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와같이, 지휘통제 체계에 N개의 타격 체계가 통신망을 통하여 연동된다. 상기 타격 체계는 모두 동일한 구성을 가지고 있으며 본 발명이 직접적으로 관련된 장비는 타격 체계의 구성품중 SBC(Single Board Computer : 싱글보드 컴퓨터)보드이다. 상기 SBC보드는 타격체계가 수행해야 할 임무와 관련하여 여러 종류의 소프트웨어 모듈을 포함하고 있다. 도 2는 SBC보드에 포함된 소프트웨어 모듈의 구성도이다. 본 발명이 적용되어 구현된 소프트웨어 모듈은 지휘체계 통신모듈이며, 지휘체계 통신모듈은 지휘체계와 타격체계간의 통신망 연결부, 통신 수행부 및 통신시간할당 적용부로 구성된다. 도 3은 지휘체계 통신모듈의 전체 흐름도이다. 도 3을 참조하면 초기화 후 지휘체계 통신모듈은 타격체계와의 통신망 연결상태를 확인하여 통신망을 연결하고, 통신할 데이타가 존재하는 경우 상기 타격체계와 통신을 수행한다. 상기 통신 수행중에 통신충돌이 발생하면 후술할 적응형 통신시간할당 방법을 실행한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 통신시간 할당방법의 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와같이, 통신충돌이 발생되면 지휘체계 통신모듈은 통신망 미연결 상태로 설정하고 통신 시간(t)을 재설정한다. 상기 통신 시간(t)은 아래 식(1)에 따라 재설정된다. 통신 시간(t) =[(타격체계 수 + 타격체계 번호-1) ×주기]/타격체계 수----식(1) 일단 통신 시간(t)이 재설정되면 지휘체계 통신모듈은 시험패킷을 전송하여 통신 충돌이 발생하는지 체크한다. 체크결과 통신충돌이 발생하면 다시 통신 시간(t)을 설정하고, 통신충돌이 발생하지 않으면 통신망을 연결한다. 이때, 상기 통신 충돌이 발생한 경우 다음 통신시간은 충돌시간 + 통신 시간(t)으로 재할당되고, 통신이 성공한 경우에는 이전 통신시간 + 통신주기로 설정된다. 이후 본 발명의 실시예에 따른 적응형 통신시간 할당방법을 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 다시 한번 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시에에서는 타격체계는 3개, 통신주기는 60초 그리고 통신시간 슬롯은 8초로 가정한다. 도 5a는 3개의 타격체계간에서 임의의 시간에 비동기적으로 전원이 인가될 때 발생되는 통신충돌(상태 1)의 경우를 나타낸 예이다. 도 5a에 도시된 바와같이, 1,2,3번 타격체계가 각각 절대시간 기준 0초, 4초, 6초에 전원이 인가되면, 1,2번 타격체계는 4초에 통신충돌이 일어나고 이후 적응형 통신시간 할당방법에 의해 산출된 시간(t)까지 통신이 없게 된다. 이때 3번 타격체계는 6초에 실시한 최초 통신이 성공한다. 도 5b는 통신시간할당을 진행하는 과정에서 1주기(60초) 이후의 통신 상태(상태 2)를 나타낸다. 도 5b를 참조하면, 1번 타격체계는 적응형 통신시간 할당방법에 따라 64초에 통신을 재실시하고, 3번 타격체계는 통신주기(60초)에 의해 66초에 통신을 실시한다. 이 경우 1, 3번 타격체계는 66초에 통신충돌이 일어나지만 2번 타격체계는 적응형 통신시간 할당방법에 따라 84초에 통신을 재실시하여 성공한다. 도 5c는 통신시간할당을 진행하는 과정에서 2주기(120초) 이후의 통신상태(상태 3)를 나타낸다. 도 5c에 도시된 바와같이, 1번 타격체계는 적응형 통신시간 할당방법에 따라 절대시간 126초에 통신을 재실시하고, 2번 타격체계는 통신주기에 따라 144초에 통신을 실시하며, 3번 타격체계는 적응형 통신시간 할당방법에 따라 절대시간 166초에 통신을 재실시한다. 따라서, 모든 타격체계가 통신에 성공한다. 상기 상태 1에서 상태 3에 이르기까지 해당 타격체계들은 충돌이 발생하지 않도록 각 주기별 통신시간 슬롯을 할당받는다. 이후 각 타격체계의 통신은 126+nT, 84 +nT, 166 +nT(n : 정수, T = 60 : 통신주기), 즉, 다시 정리하면 6+nT, 24+nT, 46+nT에 통신을 실시하게 되고, 통신시간슬롯의 크기도 8초이므로 충돌이 없이 안정적으로 통신된다. 상술한 바와같이 본 발명의 실시예에 따른 적응형 통신시간 할당방법은 지휘통제체계와 타격체계간에 1 대 N의 통신망이 구성된 상황에서 타격체계간에 비동기적인 전원인가시 발생되는 통신충돌을 감지하여 적절한 통신시간을 재할당함으로서 이후 통신충돌의 발생 가능성을 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제안된 방법에 의해 해당 네트워크 중심 무기체계의 작전 운용성을 개선할 수 있다. 특히 본 발명은 민수분야에서는 주로 무선통신이 적용되는 시스템에 유사기술이 적용되고 있으며, 군수분야에서는 네트워크 중심 무기체계 분야에 적용 가능하므로 파급효과가 지대하다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는, 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 상기와 같이 설명된 적응형 통신시간 할당방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 지휘통제체계 100-1~100-N : 타격체계 |
