진공관 기술을 이용한 크고 무거운 구형 아날로그 무전기로부터 오늘날의 작고 가벼운 소프트웨어 기반 디지털 무전기에 이르기까지 저니술 무전기는 많은 진화를 거듭하고 있다. 앞으로는 IT와 디지털 혁명으로 말미암아 상상도 못할 정도로 작고 가벼우면서도 조작과 운용 및 정비가 아주 쉽고 열악한 전투 환경에서도 다양한 기능을 발휘할 수 있는 성능이 아주 뛰어난 무전기가 출현될 것으로 예상된다. 이 글에서는 진공관 기술, 트랜지스터 및 직접 회로 등을 이용한 소자 기술의 발달에 따른 하드웨어상의 진화 과정을 살펴보고, 운용측면의 편의성, 보안성 및 성능의 향상을 위한 소프트웨어상의 신기술을 알아보며, 이와 같은 신기술이 적용된 여러가지 소프트웨어 기반 무전기와 차세대 종합 전술 통신 체계에 대하여 검토해 보고자 한다.
최근의 전장 환경은 전투 공간에서 파악 가능한 모든 요소를 효과적으로 연계하여 정보의 우월성을 기반으로 전투력을 향상시키는 네트워크 중심전 체제로 진화하고 있다. 이에 우리 군은 네트워크 중심 전장 환경의 핵심 요소로서 전술다대역다기능무전기를 개발해왔으며, 기존 아날로그 방식 무전기를 기반으로 네트워크를 구성하여 운용하는 체계에 순차적으로 적용될 예정이다. 이는 지상 무기체계도 예외는 아니다. 이러한 상황에 따라, 본 논문에서는 지상 무기체계 환경에서 전술다대역다기능무전기의 성능 평가 및 분석을 수행한다. 성능 평가에서는 실제 전술다대역다기능무전기를 기반으로 지휘통제체계와 무장통제장치 간의 무선 통신환경을 모의 구성하여 성능 시험을 수행하였으며, 결과 분석을 통해 전술다대역다기능무전기의 지상 무기체계 적용 가능성을 확인한다.
적지종심작전 부대는 적 후방에서 활동함에 따라 원거리 지휘통신을 위해 AM 무전기를 사용하게 된다. 하지만 AM 무전기의 데이터 전송속도는 매우 낮기 때문에 이를 적지종심작전 부대에서 활용되는 군 모바일 단말기는 AM 무전기 특성에 맞는 데이터 통신에 대한 최적화 설계가 적용되어야 되다. 본 연구에서는 AM 무전기 특성인 응답송신대기시간, 송신 패킷 간격을 고려한 ACK 송신 대기시간, 재전송 시간 조정, 일정 시간 후 자동 전송되는 데이터 제한 등의 설계를 적용, 실 지형에서의 시험을 통해 데이터 전송의 최적화 설계가 필요함을 제시하였다.
FM 무전기는 반이중통신(Half-duplex)방식을 사용한다, FM 무전기를 DCE(Data Circuitterminating Equipment)로 사용하고 다수의 가입자가 정보교환을 수행하는 통신망에서 데이터 전송이 일어나고 있는지를 검출하고 데이터 전송 시 충돌을 방지하기 위해 Network Access Control을 사용한다. 본 논문에서는 현재 우리 군에서 운용하고 있는 FM무전기를 사용하는 통신망에서 MIL-STD-188-220C의 Network Access Control 방법 중 R-NAD(Random Network Access Delay)를 적용한 MPC8260 Power QUICC 기반의 디지털 메시지 전송장비에 대하여 연구한다.
본 논문에서는 여러 대의 무전기간에 음성 및 데이터 정보를 원활하게 송수신 해 주는 전술 무선 이동 Ad-hoc 프로토콜인 MIL-STD-188-220C를 이용하여 VoIP통신을 하기 위한 패킷 크기 산출 및 전달 방법에 대해 연구하였다. 먼저 예상 데이터 전송시간을 산출한 후 사용자 입장에서의 VoIP 음성 품질과 무전기에서의 데이터 전송품질 요구수준을 동시에 고려하여 음성 패킷 길이 결정 및 패킷 전달 방법을 제시하였다. 전송 속도가 36Kbps인 무전기에서의 VoIP통신의 경우에는 90ms 재전송 패킷과 90ms 샘플링 패킷을 모아 짧은 프레임으로 전송하는 방법이 효율적이고, 36Kbps 이상의 경우에는 샘플링 패킷들을 1초 이상 모아서 전송 후 필요에 따라 재전송을 요청하는 방법을 고려할 수 있었다.
재난은 다양성과 대규모성 및 예측불가성을 가지고 있어, 사전 예측이 매우 어렵기 때문에 재난 발생후 신속한 대응으로 재해를 줄이는 것이 매우 중요하다. 신속한 재난 대응을 위해서는 재난현장에서 현장요원들간의 상황 정보 공유와 업무 협조를 위한 재난통신은 매우 필수적인 기술이다. 우리나라는 100MHz의 VHF 대역, 400MHz의 UHF 대역, 800MHz 대역 일부의 무선 주파수를 재난통신 영역으로 정의하고 이러한 RF 대역을 사용하는 이종의 무전기를 혼용하고 있어서 하나의 무전기로 상호 통신이 어려워 현장요원들이 여러 대의 무전기를 소지해야 하는 문제점이 발생한다. 하나의 무전기로 이종의 무전기간에 상호교신을 하기 위해서는 음성통신 연계 기술이 매우 필요하다. 본 논문에서는 단일 안테나를 통해 다수의 이종 무전기간 상호 음성 통신이 가능하기 위한 모듈러 3-Band RF를 개발하였으며, 제안한 방식을 통해 장착하는 무전기 수에 대해 확장성을 확인하였다.
우리나라 재난관리 기관에서는 재난발생시 대응활동을 위해 이종의 재난통신 무전기를 사용하고 있다. 이러한 무전기들은 통신 방식에 따라 각기 다른 통신접속지연을 보이므로 이들 간에 원활한 음성통신을 위해서는 시간차에 따른 보정기술이 필요하다. 이에 본 논문에서는 아날로그와 디지털 그리고 직접 통신과 기지국 통신에 따른 각각의 통신지연에 따른 무전기간 음성 전송권 획득 및 음성데이터의 손실 문제를 해결하기 위한 방안을 제시하였다.
마그나복스 관수 및 산업전자사 (MAGIEC)는 미국 인디아나주 포트웨인(Fort Wayne)에 본부가 있으며, 미 국방부 납품순위 50위 이내에 드는 미국 굴지의 방위전자 공급업체이다. 이 회사의 주요 생산품은 육상, 해상 및 항공용 통신장비, 대잠수함전 장비, 전자전 장비, 병기전자 장비 및 항법장비들이다. 마그나복스(MAGIEC)사는 1982년에 미 국방부의 "최우수 품질 관리상(Quality of Excellence)"을 획득한 최초의 방산업체가 되었다. 마그나복스사는 항공용 UHF 무전기의 세계 최대 공급업체이며, 미국 공군은 물론 육.해군과 국제 시장에 4만2천대 이상의 AN/ARC-164 무전기를 공급하였다
컴퓨터만을 이용하던 데이터 통신의 개념이 이제는 흠 네트워킹 개념으로 확대되었고 통신 방법도 전력선, 광케이블, 무선 등을 이용하는 방식으로 발전되고 있으며, 핸드폰을 이용한 통신에서 노트북이나 PDA를 이용한 무선 네트워크로 바뀌고 있는 실정이다. 이러한 변화는 일반사회에서는 Ad-hoc 네트워킹에 대한 연구를 발전시키고 있으며, 군사적으로는 C4I, Spider 체계등 군사적 목적의 무선 네트워킹 개념이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이런 무선 네트워킹을 AX.25 Protocol을 기반으로 한 TNC와 PDA를 이용 모바일 무전기 데이터 통신 시스템을 구현하고, 이에 대한 성능평가를 통해 Ad-hoc 통신망에서 TNC를 이용한 PDA 무전기를 제안한다.
지금까지 IT 기술의 발달에 따른 무전기의 진화 과정과 이른바 디지털 혁명에 따라 새로운 통신기술이 개발됨으로써 열악한 작전 환경과 신호 통신 환경을 극복할 수 있는 첨단 전술 통신 체계에 대하여 살펴보았다. 전술적인 측면에서 크기와 무게는 이전보다 더 작고 가벼우며 성능은 더 좋아지기를 바라는 사용자의 용구 사항과 신기술의 개발에 따라 전술 통신 체계는 앞으로도 계속해서 진화가 이루어질 것으로 예상되고, 디지털 기술과 소프트웨어의 기술을 활용하여 프로그래밍이 가능한 소프트웨어 기반 무전기가 탄생하기에 이르렀으며, 앞으로 작전 양상에 따라 더욱 까다로워질 군 작전 요구 성능을 충족시키기 위해 성능이 더욱 향상될 것으로 전망된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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