제목 | 전술데이터링크의 전투무선망 운용을 위한 운용파라미터 분석 및 성능향상 라우팅 알고리즘 구현 방법 / 양현상 (박사) |
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작성자 | 관리자 |
내용 |
전장 환경은 다양한 전장정보의 신속한 전달을 통하여 전력의 우위를 점하는 네트워크 중심전(NCW)으로 변화하였다[1]. 현재 한국군의 무기체계는 다양한 전술데이터링크를 사용함에 따라 상호 무기체계간의 원활한 연동 및 전술네트워크 단말의 효율적인 전송이 필요하다. 이러한 구현을 위한 전술네트워크의 구성을 위해 전투무선망의 성능향상이 필요하며, 기반체계 없이 전술망을 구성하는 Ad-hoc기술은 네트워크중심전 구현을 위한 핵심기술이라고 말할 수 있다. 그러나 이 기술을 적용하기 위해서 매체접근제어, 망 관리, 보안문제와 라우팅 등은 전술적 운용을 위해 반드시 해결해야 할 분야들이다. 특히, Ad-hoc 네트워크의 프로토콜 성능향상을 위해 미군의 전투무선망에서 적용하고 있는 MAC 프로토콜의 MILSTD188220 프로토콜은 한국군의 전투무선망 환경에서는 혼잡한 네트워크 상황이 발생할 경우 제한사항으로 인해 전술네트워크의 요구사항을 충족하지 못할 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 전투무선망 운용 파라미터에 대해 M&S 분석을 하여 운용 파라미터를 확인하고 성능향상을 위한 라우팅 알고리즘을 제안 하였다. 저속의 무전기를 기반으로 운용되는 전술데이터링크는 메시지빈도(위치보고 주기)나 전투무선망의 MILSTD188220의 운용 파라미터(TU, 주기, NAD 방식 등)에 따라 전술데이터링크의 운용 성능에 매우 큰 영향을 받는다. 임무 및 작전환경에 알맞게 전술데이터링크 운용 파라미터를 손쉽게 일괄적으로 설정할 수 있는 기능이 없기 때문에 분석된 운용파라미터 없이 운용부대에서는 사실상 기본값(Default Value)으로 사용한다. 임무와 작전 환경의 차이를 고려하지 않고 전술데이터링크의 운용 파라미터를 설정함으로 작전 운용 성능의 저하가 우려된다. 특히, 기동부대와 보병부대는 기동성의 차이가 크기 때문에 응용파라미터 위치보고 주기를 달리 설정하여 MILSTD188220 프로토콜의 인트라넷 계층에서 메시지 라우팅 결정을 위한 인접노드의 상태 확인 메시지(TU : Topology Update)의 주기도 달라져야 한다. 또한, 무전망 운용의 규모(소대, 대대 규모)와 임무에 따른 메시지 발생량(크기, 빈도) 및 우선순위 등에 따라 MILSTD188220프로토콜의 NAD방식 등의 파라미터가 달리 설정되어야 한다. 그러므로 주요 임무 및 작전환경을 고려한 운용 파라미터를 분석하고 이를 운용부대 해당 작전에 가장 알맞은 프로파일명을 선택해 운용 파라미터로 일괄적으로 적용할 수 있는 기능을 제공을 해야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 전투무선망에서 운용중인 MILSTD188220 프로토콜의 메시지 전송방법을 고찰하고, 성능에 영향을 주는 주요 요소별 운용 파라미터에 대해서 M&S분석을 하고 운용 파라미터를 도출하였다. 이렇게 도출된 파라미터는 대대망에 적용하여 확인하였으며 분석된 결과를 바탕으로 2가지의 성능향상 라우팅 알고리즘을 통해 성능향상을 방법을 제안한다. 첫째, DTR(Delay, Throughput, Reliability : 지연시간, 처리량, 신뢰성) 요구사항에 적합한 다중경로 선택 개선방법을 확인하여 해당 요구사항에 대한 최적의 우수한 경로선택을 하여 네트워크의 지연시간 감소 및 성공확률을 증가시켜 망의 성능을 향상하는 알고리즘 방법을 제안하였다. 둘째, TU 라우팅 프로토콜 적용방법으로 메시지의 트래픽이 혼잡한 네트워크의 경우 주기적으로 전송되는 TU 메시지에 의한 망 전체의 성능이 저하될 가능성이 있으며, TU 메시지 운용의 성능향상 알고리즘으로 전송 성공률의 향상 방법을 제안하였다. 따라서 M&S 성능분석을 하여 전술네트워크 환경에서 제안한 방법들이 성능향상 되는 것을 보였고, 이러한 방법들을 실제 군 전술네트워크에 적용 하기위해 향후 성능향상된 전투무선망 설계에 활용함으로써 효율적인 전술네트워크 운용과 군 작전효과를 크게 향상시킬 수 있으며, 전술 무선네트워크 기술 개발에도 기여할 수 있기를 기대한다. |
첨부파일 | 전술데이터링크의 전투무선망 운용을 위한 운용파라미터 분석 및 성능향상 라우팅 알고리즘 구현 방법.PDF |