CSMA/CA 기반 무전기를 통한 다중가입자 통신프로토콜

Abstract

현재 우리 육군에서 많이 사용하는 PRC-999K 무전기의 기능성은 반이중 전송방식이며 동일망에 가입한 가입자 중 한 가입자가 데이터를 송신하면 나머지 가입자는 모두 데이터를 수신하는 브로드캐스트 전파특성을 갖는다. 군 포병 사격지휘시스템에서 데이터 통신은 지휘소와 가입자들 사이에 유니캐스트(1:1, peer to peer) 기법을 사용하고, 데이터 충돌을 회피하기 위해 CSMA/CA 기법을 적용하며, 효율적이고 속도가 빠른 SDLC(Synchronous Data Link Control) 프로토콜을 적용한다. 화력체계의 발전에 따라 이동성과 생존성이 뛰어난 자주포로 발전하고 있는 포병의 사격지휘시스템은 무선에 의한 기동 간 통신 요구가 증대되고 있으며 보다 신속하고 정확한 데이터 통신을 필요로 하게 되었다. 사격지휘소와 노드간 데이터 통신은 평시에는 송수신 주기가 길지만 사격 시에는 짧은 시간에 데이터 송수신 량 및 빈도가 폭주하므로 데이터 충돌을 회피하고 재전송에 의한 통신량을 줄이며 통신시간을 단축할 필요성이 있다. IEEE 802.11 프로토콜은 CSMA/CA 기반의 유니캐스트 기법을 지원하지만, 일대다의 통신 즉, 브로드캐스트 기법에 대한 구체적인 해결 방안은 제시하지 않고 있다. 그러나 유니캐스트 기법을 기반으로 데이터를 모든 노드들에게 브로드캐스트한 후, 링크상태정보를 유지하는 프로토콜과 이 정보를 이용하여 데이터를 전송하는 유니캐스트 프로토콜을 이용하면 가능하다. 본 논문에서는 포병 사격지휘시스템의 사격지휘소와 노드간 데이터 송수신 시간 단축을 위해서 각 노드에게 순차적인 주소를 할당하여 지휘소가 데이터를 1회 브로드캐스팅하면 수신 지정된 각 노드들은 응답전문 순번 테이블을 유지하고, 이를 이용하여 순차적으로 데이터 충돌을 회피하며 응답전문을 송신하는 프로토콜을 구현하여 제시하였다. 개선된 프로토콜은 통신시간을 단축하였으며, 향후 PRC-999K 무전기에 대한 파라미터를 최적화하면 더욱 개선된 프로토콜이 될 것이다.