전술 UAV 네트워크에서 Weighted Frequency Hopping 기반 멀티넷 성능 분석

백호기

doi:10.7840/kics.2022.47.8.1221

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자료유형: 학술저널

저자정보: 백호기 (경북대학교)

저널정보: 한국통신학회 한국통신학회논문지 한국통신학회논문지 제47권 제8호

발행연도: 2022.8

수록면: 1,221 - 1,230 (10page)

DOI: 10.7840/kics.2022.47.8.1221

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전장 환경에서 전술 네트워크에 참여한 노드들은 전술데이터링크를 통해 전술 메시지를 공유하고 작전을 수행한다. 전술 네트워크는 적의 재밍 공격으로 네트워크가 마비되면 작전을 수행할 수 없어서 주파수 도약 기술을 사용한다. 그리고 동시에 여러 작전을 수행할 수 있도록 다중 주파수 도약 패턴들로 구성된 멀티넷(Multinet)을 지원한다. 최근 UAV를 지상 전술 네트워크 인프라로 활용하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 그러나 주파수 도약 기술은 넓은 대역폭이 필요하여 전술 UAV 네트워크 전용 주파수를 확보하기보다는 스펙트럼 공유 기술을 활용하는 것이 합리적이다. 전술 네트워크에서는 네트워크가 시작하기 전에 네트워크 설계 과정을 통해 각 작전 그룹이 사용할 주파수 도약 패턴과 메시지 전송 방식 등을 수동으로 결정한다. 이때, 네트워크 설계를 위해서 메시지 에러확률, 동시 사용 가능한 net의 최대 개수와 같은 파라미터가 결정되어 있어야 한다. 그러나 스펙트럼 공유로 인한 복잡한 간섭 문제를 고려하면서 네트워크 설계에 필요한 파라미터를 결정할 수 있는 분석 모델이 부재하다. 따라서 본 논문에서는 스펙트럼 공유 환경에서 네트워크 설계에 필요한 파라미터를 제공할 수 있는 멀티넷 성능 분석모델을 제안하였다. 멀티넷 성능 분석을 위해 전술 메시지 구조 및 전송 방식을 제시하였고, 제안한 멀티넷 성능분석 모델을 통해 메시지 에러 확률 및 간섭에 따라 동시 사용 가능한 net의 최대 개수와 같이 네트워크 설계에 필요한 파라미터를 제공할 수 있었다.

#Frequency hopping #Link-16 #Multinet #Spectrum sharing #Unmanned aerial vehicle

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Northrop Grumman Corporation Information Technology Communication & Information Systems Division, “Understanding Link-16: A Guidebook for New Users,” NCTSI, pp. 5.47-5.49, San Diego, CA, Sep. 2001.

H. Baek, S. Jeong, and J. Lim, “Trends of tactical data link technologies for network centric operations,” Commun. of the KIISE, vol. 28, no. 7, pp. 59-69, Jul. 2010.

H. Baek and J. Lim, “Design of future uav-relay tactical data link for reliable uav control and situational awareness,” IEEE Commun. Mag., vol. 56, no. 10, pp. 144-150, Oct. 2018. (http://doi.org/10.1109/MCOM.2018.1700259)

H. Baek and J. Lim, “Spectrum sharing for coexistence of fixed satellite services and frequency hopping tactical data link,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 34, no. 10, pp. 2642-2649, May 2016. (http://doi.org/10.1109/JSAC.2016.2605979)

H. Noh, J. Kim, J. Lim, J. Nam, and D. Jang, “Anti-jamming performance analysis of link-16 waveform,” J. KICS, vol. 38, no. 11, pp. 955-965, Nov. 2013.

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