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제한된 주파수 대역에서 Link-16 웨이브폼의 멀티넷 성능 향상을 위한 그룹 기반의 주파수 도약 방식
Group-Based Frequency Hopping Scheme for Improving Multi-Net Performance of Link-16 Waveform with Limited Frequency Band 원문보기

한국통신학회논문지 = The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, v.41 no.1, 2016년, pp.110 - 121  

유제풍 (Department of Computer Engineering, Ajou University) ,  이규만 (Department of Computer Engineering, Ajou University) ,  백호기 (Department of Military Digital Convergence, Ajou University) ,  임재성 (Department of Computer Engineering, Ajou University) ,  김종성 (Department of Joint Tactical Data Link System, Agency for Defense Development) ,  최효기 (Department of Satellite and Data Link, Hanwha Thales)

초록
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Link-16은 현재 미 공군 및 북대서양 조약기구 (NATO : North Atlantic Treaty Organization)에 의해 운용되고 있는 대표적인 전술데이터링크 (TDL : Tactical Data Link)이며 멀티넷 구조를 지원한다. 이러한 멀티넷 환경에서는 Link-16의 단말 노드들이 동시에 전체 대역에서 도약함으로써 작전을 효과적으로 수행할 수 있다. 최근 항공 교통량이 급증함에 따라 이를 수용하기 위해 새로운 항공 시스템을 도입하거나 기존의 시스템을 확충해야 하며 이러한 시스템을 운용하기 위해 할당되어야 할 주파수 대역이 부족한 상황이다. 이를 해결하기 위해 Link-16에서 사용하는 주파수 대역의 재분배 계획이 예정되어 있다. 재분배 계획이 수행되어 Link-16의 운용을 위한 주파수 대역이 제한될 경우 Link-16에서 다중 접속 간섭 발생률이 증가하게 되므로 멀티넷 성능 저하가 일어날 수 있다. 이로 인해 다양한 군사 작전을 수행하는데 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 주파수 부족 현상으로 인해 Link-16 웨이브폼의 멀티넷 성능이 저하되는 문제를 해결하기 위해 그룹 기반의 주파수 도약 방식을 제안하였다. 모의실험을 통해 제안 방식을 사용할 경우 Link-16 웨이브폼의 멀티넷 성능이 향상되는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Link-16 is a representative TDL operated by US air force and NATO and supports structure of Multi-net. Under Multi-net, military operation can be conducted effectively since terminal nodes in Link-16 hop over total frequency band simultaneously. As air traffic is rapidly increasing, new aeronautical...

주제어

#Link-16   #Link-16 Waveform   #Group-based Frequency Hopping (GFH)   #Multi-net  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MAI 발생률 감소를 위한 주파수 도약 기법으로 어떤 것이 있는가? MAI 발생률 감소를 위한 주파수 도약 기법과 관련된 연구가 기존에 수행되었으며 주파수 회전 (FR : Frequency Rolling) 기법과 적응적 주파수 회전 (AFR : Adaptive Frequency Rolling) 기법이 있다[8-9]. 하지만 Link-16이 운용되는 공중 환경은 전파 지연 시간이 매우 길며 Link-16은 초당 약 78,000번의 매우 빠른 주파수 도약을 하므로 Link-16에서 사용하기에 적합하지 않다.
Link-16이란 무엇인가? Link-16은 현재 미 공군 및 북대서양 조약 기구 (NATO : North Atlantic Treaty Organization)에 의해 운용되는 대표적인 전술데이터링크이다[1]. Link-16은 멀티넷 구조를 지원함으로써 전투원들이 동시에 다양한 목적의 군사 작전을 수행하는 것이 가능하며 주파수 도약을 하게 되므로 적군의 전파 교란 공격에 대비할 수 있는 대전자전 능력을 보유하고 있다.
Link-16의 송신기에서 비동기식 MAI 발생되는 이유는 무엇인가? Link-16이 운용되는 공중 환경은 송신기와 수신기 간의 거리가 300 NM로 1.852 msec의 매우 긴 전파지연 시간이 발생하며 주파수 도약 시간은 13 μsec이므로 전파 지연 시간보다 약 143배 정도 빠르다. 그러므로 Link-16의 송신기에서 동기를 맞춰서 신호를 전송하더라도 수신기에서 신호의 동기가 일치하는 것이 매우 어렵다. 또한 Link-16에서 주파수 패턴에 따라 구분되는 넷의 개수가 채널의 개수보다 많으므로 주파수 도약 패턴이 직교하지 않는다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  1. Understanding voice and data link networking, Northrop Grumman Corporation, pp. 1-320, 2013. 

  2. H. K. Baek, J. Y. Koo, J. H. Jin, P. S. Chun, I. H. Oh, and J. S. Lim, "Reliable dynamic TDMA scheme with new packing method for image transmission over Link-16," J. KICS, vol. 37, no. 11, pp. 1043-1053, Nov. 2012. 

  3. Y. K. Kwag and K. W. Lee, "Policy study on efficient aeronautical frequency band allotment and management in the congested air traffic environments," J. KIEES, vol. 23, no. 8, pp. 878-887, Aug. 2012. 

  4. K. M. Lee, H. J. Noh, and J. S. Lim, "Performance analysis of link-16 waveform considering frequency remapping under PBNJ," J. KICS, vol. 38, no. 11, pp. 955-965, Nov. 2013. 

  5. H. J. Noh, J. P. Yu, K. M. Lee, and J. S. Lim, "Code selection approach for partitioned cyclic code shift keying to improve multinet capability," in Proc. IEEE MILCOM, pp. 836-841, Tampa, USA, Oct. 2015. 

  6. G. M. Dillard, M. Reuter, J. Zeiddler, and B. Zeidler, "Cyclic code shift keying: a low probability of intercept communication technique," IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 39, no. 3, pp. 786-798, Jul. 2003. 

    상세보기 crossref

  7. C. H. Kao, C. Roberston, and K. Lin, "Performance analysis and simulation of cyclic code-shift keying," in Proc. IEEE MILCOM, pp. 1-6, San Diego, USA, Nov. 2008. 

  8. P. Popovski, H. Yomo, S. Aprili, and R. Prasad, "Frequency rolling: A cooperative frequency hopping for mutually interfering WPANs," in Proc. ACM Mobihoc '04, pp. 199-209, Roppongi, Japan, 2004. 

  9. H. Yomo, P. Popovski, H. Nguyen, and R. Prasad, "Adaptive frequency rolling for coexistence in the unlicensed band," IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 6, no. 2 pp. 598-608, Feb. 2007. 

    상세보기 crossref

  10. H. J. Noh and J. S. Lim, "Multinet performance evaluation of link-16 waveform," KIMST, pp. 1-5, Daejeon, Korea, 2011. 

  11. J. P. Yu, H. J. Noh, H. K. Baek, and J. S. Lim, "Multi-net performance evaluation of tactical data link according to the number of channels and frequency hopping rate in UHF," in Proc. KICS Int. Conf. Commun., pp. 43-44, Jeju Island, Korea, 2014. 

  12. DTIC, Link-16 Electromagnetic Compatibility (EMC) Features Certification Process and Requirements (DoD 4650.1-R1), Retrieved Apr., 26, 2006, from http://www.dtil.mil/whs/directives/corres/pdf/465001r1p.pdf 

  13. Y. J. Lee, S. J. Kim, and M. Y. Lim, "Methodology of inter-operating link-k track number in multi TDLs," J. KICS, vol. 38, no. 12, Dec. 2013. 

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