KR100849331B1 - 이동 통신 시스템의 장애 관리 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템의 장애 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 단말기, 기지국 및 교환기를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 호 관리 방법에 있어서, 상기 이동 단말기와 기지국 사이에서 호의 장애가 발생하는 경우 상기 기지국은 호 장애의 원인을 에러 코드화하는 단계와, 상기 기지국이 상기 에러 코드를 상기 호의 해제 지시에 포함시켜 상기 이동 단말기에 전송하는 단계와, 상기 이동 단말기는 상기 기지국으로부터 수신한 에러 코드를 저장한 후, 상기 이동 단말기와 상기 기지국 사이에 다음 호 설정을 위한 발신 메시지에 상기 저장한 에러 코드를 포함시켜 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함한다.
발신 메시지, 해제 지시

Description

이동 통신 시스템의 장애 관리 방법{METHOD FOR MANAGING FAILS IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 전형적인 이동 통신시스템의 구성도를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따라 이동 통신 시스템에서 호의 장애를 관리하기 위한 메시지 흐름 및 동작 상태를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따라 기지국이 이동 단말기에게 전송하는 해제 지시(Release Order)의 형식을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따라 이동 단말기가 기지국에게 전송하는 발신 메시지의 형식을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따라 이동 단말기에서 장애 코드를 처리하기 위한 제어 흐름도,
도 6은 본 발명에 따라 기지국에서 장애 코드를 처리하기 위한 제어 흐름도.
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것이고, 특히 이동 통신 시스템의 통화 품질을 개선하기 위한 장애 관리 방법에 관한 것이다.
도 1은 전형적인 이동 통신시스템의 구성도를 나타내는 도면이다.
전형적인 이동 통신시스템은 이동교환기(MSC: Mobile Switching Center)(30)와, 상기 이동교환기(30)에 유선으로 접속되는 기지국(BS: Base Station)(20)과, 상기 기지국(20)에 무선으로 접속되는 이동단말기(MT: Mobile Terminal or MS: Mobile Station)(10)를 포함하여 이루어진다. 상기 기지국(20)은 내부적으로 기지국 송수신부(BTS: Base Station Transceiver Subsystem)(22)와 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(24)를 포함하여 이루어진다.
이러한 이동 통신시스템에서 가입자가 발신하면 호를 진행하기 위해서 이동 단말기(10)와 기지국(20) 및 이동교환기(30)간 많은 메시지를 주고 받는다. 또한 기지국(20)의 자원과 이동교환기(30)의 자원이 각 호에 할당된다. 만일 호의 장애(Call Fail)가 발생하면, 기지국(20) 및 이동교환기(30)는 할당했던 각종 자원을 해제 절차를 거쳐 해제하게 된다. 그리고 가입자가 다시 발신하면 기지국(20) 및 이동교환기(30)는 발신 메시지에 대한 내용을 처리하게 된다. 이때 장애가 발생한 호를 설정하기 위해서 사용했던 자원은 장애로 인해 사라지게 된다. 또한 시스템을 운용하고 있는 운용자는 해당 장애에 대한 메시지를 저장해 두지 않으면 운용자가 장애에 대한 원인 분석을 할 수 없게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 발생하는 호의 장애를 용이하 게 수집하여 분석함으로써 통화 품질을 개선하기 위한 장애 관리 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 이동 단말기, 기지국 및 교환기를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 호 관리 방법은, 상기 이동 단말기와 기지국 사이에서 호의 장애가 발생하는 경우 상기 기지국은 호 장애의 원인을 에러 코드화하는 단계와, 상기 기지국이 상기 에러 코드를 상기 호의 해제 지시에 포함시켜 상기 이동 단말기에 전송하는 단계와, 상기 이동 단말기는 상기 기지국으로부터 수신한 에러 코드를 저장한 후, 상기 이동 단말기와 상기 기지국 사이에 다음 호 설정을 위한 발신 메시지에 상기 저장한 에러 코드를 포함시켜 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 이동 단말기, 기지국 및 교환기를 포함하는 이동 통신 시스템에서 이동 단말기에 의한 호 장애 관리 방법은, 기지국으로부터 호의 해제 지시를 수신하면 상기 해제 지시로부터 호 장애의 원인을 나타내는 에러 코드를 추출하여 저장하는 단계와, 호 발신시 상기 이동 단말기와 상기 기지국 사이에 다음 호 설정을 위한 발신 메시지에 상기 저장된 에러 코드를 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 이동 단말기, 기지국 및 교환기를 포함하는 이동 통신 시스템에서 기지국에 의한 호 장애 관리 방법은, 상기 이동 단말기로부터 발신 메시지를 수신하여 호 설정시, 상기 기지국 자체적으로 또는 교환기에 의해 호 설정에 장애가 발생하는지를 검사하는 단계와, 상기 호 설정에 장애가 발생하지 않으면 호가 정상적으로 종료하였는지를 검사하는 단계와, 상기 호 설정에 장애가 발생하거나 상기 호가 정상적으로 종료하지 않으면, 해당 장애를 나타내는 에러 코드를 저장하고, 상기 저장한 에러 코드를 상기 호의 해제 지시에 포함하여 상기 이동 단말기에 전송하는 단계를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명은 이동통신 시스템의 통화품질을 개선하기 위한 방안을 제안한 것이다. 이러한 본 발명은 첫째, 이동 단말기(10)가 비정상적으로 호가 설정되지 못 했거나 통화중에 비정상적으로 절단된 경우에 그 장애 내용을 저장한다. 둘째, 본 발명은 이동 단말기(10)가 발신호 또는 착신호를 할 때 저장된 내용을 기지국(20)으로 전송하도록 한다. 셋째, 본 발명은 이동 단말기(10)로부터 전송된 장애 정보를 가지고 특정 형식(Format)으로 출력할 수 있다. 넷째, 기지국(20)은 이동 단말기(10)의 불완료 원인을 통계로 집계할 수 있다. 다섯째, 기지국(20)은 이동 단말기(10)의 불완료 원인에 대응할 수 있어야 한다.
본 발명에 따라 이동 단말기(10)에 의해 호가 발생한 이후 호의 장애가 발생을 했을 때 기지국(20)은 바로 다음에 올린 호에 실려 오는 메시지들을 해당 이전의 해당 이동 단말기(10)가 어떤 원인으로 호의 장애가 발생을 했는지에 따라 구분함으로써 이동통신 시스템의 문제점을 파악함은 물론이고 어느 지역에서 어떤 원인으로 호의 장애가 많이 발생하는 지를 알 수 있다.
도 2는 본 발명에 따라 이동 통신 시스템에서 호의 장애를 관리하기 위한 메시지 흐름 및 동작 상태를 나타내는 도면이다.
이동 단말기(10)가 호를 발생한 후 호의 장애가 발생하면 기지국(20)은 이동 단말기(10)에게 호 장애의 원인(Cause)을 장애 코드로서 해제 지시(Release Order)에 실어 보낸다. 이동 단말기(10)는 기지국(20)으로부터 호 장애의 원인을 수신하면 이를 저장하고 있다가 다음 호를 발생할 때 발신 메시지(Origination Message)에 호 장애의 원인(Fail Cause)을 실어 보낸다.
도 2를 참조하면, 먼저 이동 단말기(10)는 단계 202에서 기지국(20)에게 호 발생을 위한 발신 메시지를 전송한다. 기지국(20)은 단계 204에서 이동 단말기(10)로부터 발신 메시지를 수신하면 그 응답으로서 응답 메시지(BS ACK Order)를 이동 단말기(10)에 전송한다. 동시에 기지국(20)은 단계 206에서 이동교환기(30)에게 호 설정을 위한 발신 번호, 착신 번호 및 기타 정보를 전송한다. 이에 따라 이동교환기(30)가 단계 208에서 채널 할당을 요구하는 메시지를 전송한다. 이때 기지국(20)에서 문제가 발생하여 호가 실패하면 기지국(20)은 단계 210에서 에러 코드(Error Code)를 특정 메모리에 저장한다. 만약 이동교환기(30)에서 문제가 발생하여 호가 실패하면 이동교환기(30)는 단계 212에서 에러 코드(Error Code)를 특정 메모리에 저장한다. 이때 기지국(20) 자체의 문제로 인하여 호의 설정이 불가능하면, 기지국(20)은 단계 214에서 이동교환기(30)로 호의 해제를 요청하는 메시지(Clear Request)를 전송한다. 이와 유사하게 이동교환기(30)의 문제로 호가 실패하면 이동교환기(30)는 단계 216에서 기지국(20)으로 호의 해제를 요청하는 메시지(Clear command)를 전송한다. 기지국(20) 또는 이동교환기(30)는 호의 해제를 요청하는 메시지를 수신하면 호에 할당되었던 자원을 해제한다. 이에 따라 기지국(20)은 단계 218에서 기지국(20) 또는 이동교환기(30)로부터의 에러 코드를 해제 지시에 포함한다. 이후 기지국(20)은 이동 단말기(10)에게 호의 해제에 따른 해제 지시를 전송한다. 이 해제 지시(Release Order)에는 어떤 원인으로 호가 실패하였는지를 나타내는 에러 코드가 포함되어 있다. 이동 단말기(10)는 해제 지시를 수신하면 해제 지시에 포함되어 전송된 에러 코드를 특정 메모리에 저장한 후 호를 종료한다. 이후 이동 단말기(10)는 다음 호를 발생할 때 기지국(20)에게 전송하는 발신 메시지에 에러 코드를 실어 보낸다. 이에 따라 기지국(20)은 각 단말기별로 호 장애에 대한 원인을 알 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따라 기지국이 이동 단말기에게 전송하는 해제 지시(Release Order)의 형식을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따라 이동 단말기가 기지국에게 전송하는 발신 메시지의 형식을 나타내는 도면이다. 이하 기존의 메시지 형식에 대해서는 설명을 생략한다.
도 3에는 이동 통신 시스템의 기지국(20)이 호의 해제시 이동 단말기(10)에게 전송하는 해제 지시(Release Order) 메시지의 포맷이 나타나 있다. 도 3을 참조하면, 도 3의 상좌측에 도시된 메시지 포맷은 기존 해제 지시의 메시지 포맷이고 도 3의 상우측에 도시된 메시지 포맷은 본 발명에 따른 해제 지시의 메시지 포맷이다. 본 발명에 따른 해제 지시의 메시지 포맷은 기존의 메시지 포맷에 몇가지 필드가 추가된 형태이다. 기지국(20) 또는 이동교환기(30)가 호 설정 및 호의 진행 중에 각 내부적인 문제로 인하여 호가 드롭(drop)될 경우 기지국(20)은 해제 지시 메시지에 호가 드롭된 원인을 나타내기 위한 필드를 추가한다. 도 3의 본 발명에 따른 해제 지시의 메시지 포맷에서 CAUSE_INCL은 이하 CAUSE필드를 포함하고 있는지를 표시하기 위한 필드이다. 0값은 CAUSE 값이 포함되어 있지 않음을 나타내고, 1값은 CAUSE값이 포함되어 있음을 나타낸다. 또한, 도 3의 해제 지시의 메시지 포맷에서 CAUSE는 기지국(20) 또는 이동교환기(30)에서 호가 실패하거나 드롭된 원인을 구체적으로 표시하기 위한 필드이다.
도 3의 하측에는 호의 장애 원인에 따른 에러 코드를 나타내는 테이블이 도시되어 있다. 테이블에 있어서 인덱스 f-csch order 및 f-dsch order는 각각 forward-common signaling channel order 및 forward-dedicated signaling channel order의 약어인데, 에러 코드가 이들 각 채널에서 송수신될 수 있는지의 여부를 나타낸다(Y는 가능, N은 불가능). 인덱스 Order Code는 실제로 기지국(20)이 이동 단말기(10)에게 전송하는 에러 코드를 나타낸다. 인덱스 Name는 해당 각 에러 코드에 대하여 실제로 발생한 에러의 종류를 표시한다. 여기에서 설명하는 호 장애의 원인은 정해진 것이 아니며, 운용자 또는 표준에 의해 정의될 수 있다.
도 4에는 이동 통신 시스템의 이동 단말기(10)가 호 실패 후 다시 호를 발생하도록 기지국(20)에게 전송하는 발신 메시지(Origination Massage)의 포맷이 나타나 있다. 도 4를 참조하면, 도 4의 상좌측에 도시된 메시지 포맷은 기존 발신 메시지의 메시지 포맷이고 도 4의 상우측에 도시된 메시지 포맷은 본 발명에 따른 발신 메시지의 메시지 포맷이다. 본 발명에 따른 발신 메시지의 메시지 포맷은 기존 발신 메시지 포맷에 호가 드롭된 원인을 나타내는 필드가 추가된 형태이다. 이동 단말기(10)는 해당 호 이전에 실패하였거나 드롭된 호에 대한 장애 원인(cause)을 기지국(20)으로부터 수신하여 저장하였다가 해당 호와 관련된 발신 메시지에 호 장애 원인을 나타내기 위한 필드를 추가한다. 이때, 이동 단말기(10)는 동일한 에러 코드가 여러번 기지국(20)으로 전송되는 것을 방지하기 위해 해당 호의 바로 이전 호가 정상적인 호 였다면 저장하고 있는 호 장애 원인을 삭제한다. 물론, 이동 단말기(10)는 해당 호와 관련된 발신 메시지에 호 장애 원인을 나타내기 위한 필드를 추가하지 않는다. 도 4의 본 발명에 따른 발신 메시지 포맷에서 CAUSE_ RECORD_LENGTH는 이하 포함된 CAUSE 필드의 개수를 표시하기 위한 필드이다. CAUSE 필드는 도4의 하측에 보인 바와 같이 이동 단말기(10)에서 축적된 호 실패 또는 drop 의 원인을 나타내고 있다. 5호까지 저장된 데이터를 발신메시지에 올릴 수 있 다.
도 5는 본 발명에 따라 이동 단말기에서 장애 코드를 처리하기 위한 제어 흐름도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 이동 단말기(10)는 단계 310에서 대기 상태를 유지한다. 여기서 대기 상태는 이동 단말기(10)가 파워 온되어 기지국(20)과 동조를 행한 상태이다. 이동 단말기(10)는 단계 320에서 호(Call)가 발생하는지를 검사한다. 호의 발생은 이동 단말기(10)의 가입자가 그 키패드를 이용하여 전화번호를 누른 후 예컨대, 통화키를 누름으로써 달성된다. 이동 단말기(10)는 호가 발생하였으면 단계 322에서 미전송 에러 코드가 있는지를 검사한다. 전술한 바와 같이, 기지국(20)은 호 설정 또는 호 진행중 장애가 발생하면, 이동 단말기(10)에게 호의 해제에 따른 해제 지시를 전송한다. 이 해제 지시(Release Order)에는 어떤 원인으로 호가 실패하였는지를 나타내는 에러 코드가 포함되어 있다. 이동 단말기(10)는 해제 지시를 수신하면 해제 지시에 포함되어 전송된 에러 코드를 특정 메모리에 저장하였다가 다음 호를 발생할 때 기지국(20)에게 전송하는 발신 메시지에 에러 코드를 실어 보낸다. 이동 단말기(10)는 메모리에 저장된 에러 코드중 전송되지 않은 에러 코드가 있으면 단계 324로 진행하여 발신 메시지에 에러 코드를 포함하여 전송한다. 한편, 이동 단말기(10)는 메모리에 저장된 에러 코드중 미전송 에러 코드가 없으면 단계 326으로 진행하여 발신 메시지를 기지국(20)으로 전송한다.
이동 단말기(10)는 단계 330에서 호에 대한 장애가 발생하였는지를 검사한다. 만약 이동 단말기(10)가 기지국(20)으로부터 해제 지시를 받았거나 에러가 발생하였으면, 단계 360으로 진행한다. 반면 이동 단말기(10)는 정상적으로 호 설정되었으면 단계 340으로 진행하여 트래픽 상태를 유지한다. 트래픽 상태는 이동 단말기(10)와 기지국(20)간의 정상적인 통화 상태를 의미한다.
이후 이동 단말기(10)는 단계 350에서 다시 호가 정상적으로 종료되었는지를 검사한다. 호는 정상적으로 진행하는 중이라도 기지국(20)이나 이동교환기(30)의 문제로 인하여 드롭될 수 있다. 이 때 이동 단말기(10)는 기지국(20)으로부터 해제 지시를 수신하게 된다. 그러면, 이동 단말기(10)는 단계 360에서 기지국(20)으로부터 수신한 해제 지시에 따라 호를 종료하고 해제 지시에 포함된 장애 원인(CAUSE)을 저장한 후 단계 370으로 진행하여 대기 상태를 유지한다. 이동 단말기(10)는 호가 정상적으로 종료되었으면, 단계 352에서 기지국(20)으로부터의 해제 지시에 따라 호를 종료한 후 단계 370으로 진행하여 대기 상태를 유지한다.
도 6은 본 발명에 따라 기지국에서 장애 코드를 처리하기 위한 제어 흐름도이다.
도 6를 참조하면, 기지국(20)은 단계 410에서 대기 상태를 유지한다. 여기서 대기 상태는 기지국(20)이 이동 단말기(10)로부터 발생하는 호를 대기하는 상태이다. 기지국(20)은 단계 420에서 이동 단말기(10)로부터 전송되는 발신 메시지(Origination Message)를 수신하고 단계 414로 진행한다. 기지국(20)은 단계 414에서 발신 메시지에 에러 코드가 포함되어 있는지를 검사한다. 발신 메시지에 에러 코드가 포함되어 있으면 단계 416으로 진행하여 에러 코드를 추출한다. 이 에러 코드는 기지국(20)이 각 단말기별로 호 장애에 대한 원인을 알 수 있도록 한다. 이어서, 기지국(20)은 단계 420에서 이 발신 메시지, 즉 채널 할당 요구를 이동교환기(30)에 전송하고 단계 430으로 진행한다. 기지국(20)은 단계 430에서 호에 대한 장애가 발생하였는지를 검사한다. 이동교환기(30)의 문제로 호가 실패하면 교환기(30)는 기지국(20)으로 호의 해제를 요청하는 메시지를 전송한다. 기지국(20)은 단계 460에서 이동교환기(30)로부터 전달받은 메시지 즉, 호 장애 원인을 메모리에 저장한다. 또는 기지국(20)이 자체적으로 프로그램을 실행하는 중에 문제가 발생하였으면, 단계 460에서 장애 원인(cause)을 나타내는 에러 코드를 메모리에 저장한다. 기지국(20)은 또한, 단계 460에서 이 에러 코드를 해제 지시에 포함하여 이동 단말기(10)에 전송한다.
기지국(20)은 호 설정 중 장애가 발생하지 않았으면 단계 440으로 진행하여 이동 단말기(10)와의 정상적인 통화 상태 즉, 트래픽 상태를 유지한다. 이때 기지국(20)은 이동교환기(30)로부터 제공받은 메시지를 포함하여 기지국(20) 자원을 할당한다. 이후 기지국(20)은 단계 450에서 호가 정상 종료하였는지를 검사한다. 호가 정상적으로 진행중이더라도 기지국(20)이나 이동교환기(30)의 문제로 인하여 드롭될 수 있다. 호 장애가 발생하면 예컨대, 기지국(20)은 자체적으로 장애가 발생하였으면 이동교환기(30)로 호 해제를 요청하고 단계 460에서 장애 원인(cause)를 저장한다. 또는, 기지국(20)은 이동교환기(30)로부터 호 해제 요청을 받으면 단계 460에서 장애 원인(cause)을 저장한다. 이때 기지국(20)은 각종 장애 원인에 대응하는 에러 코드를 해제 지시에 포함시켜 이동 단말기(10)로 전송하고 단계 470으로 진행하여 대기 상태가 된다. 한편, 기지국(20)은 호가 정상적으로 종료되었으면, 단계 452에서 이동 단말기(10)로 해제 지시를 전송한 후 단계 470으로 진행하여 대기 상태를 유지한다.
전술한 본 발명에 따르면 이동 단말기 각각에 대하여 호의 장애가 발생한 원인의 이력을 용이하게 취합할 수 있고 그에 따라 이동 통신 시스템의 운용자가 장애 원인을 파악함으로써 이동 통신 시스템의 문제를 파악하고 그 문제점의 원인을 신속하게 해결함으로써 호의 실패를 줄여 통화율을 높이고 통화 품질이 향상시킬 수 있다

Claims (5)

  1. 이동 단말기, 기지국 및 교환기를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 호 장애 관리 방법에 있어서,
    상기 이동 단말기와 기지국 사이에서 호의 장애가 발생하는 경우 상기 기지국은 호 장애의 원인을 에러 코드화하는 단계와,
    상기 기지국이 상기 에러 코드를 상기 호의 해제 지시에 포함시켜 상기 이동 단말기에 전송하는 단계와,
    상기 이동 단말기는 상기 기지국으로부터 수신한 에러 코드를 저장한 후, 상기 이동 단말기와 상기 기지국 사이에 다음 호 설정을 위한 발신 메시지에 상기 저장한 에러 코드를 포함시켜 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 호 장애 관리 방법.
  2. 이동 단말기, 기지국 및 교환기를 포함하는 이동 통신 시스템에서 이동 단말기에 의한 호 장애 관리 방법에 있어서,
    기지국으로부터 호의 해제 지시를 수신하면 상기 해제 지시로부터 호 장애의 원인을 나타내는 에러 코드를 추출하여 저장하는 단계와,
    호 발신시 상기 이동 단말기와 상기 기지국 사이에 다음 호 설정을 위한 발신 메시지에 상기 저장된 에러 코드를 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 이동 단말기에 의한 호 장애 관리 방법.
  3. 이동 단말기, 기지국 및 교환기를 포함하는 이동 통신 시스템에서 기지국에 의한 호 장애 관리 방법에 있어서,
    상기 이동 단말기로부터 발신 메시지를 수신하여 호 설정시, 상기 기지국 자체적으로 또는 교환기에 의해 호 설정에 장애가 발생하는지를 검사하는 단계와,
    상기 호 설정에 장애가 발생하지 않으면 호가 정상적으로 종료하였는지를 검사하는 단계와,
    상기 호 설정에 장애가 발생하거나 상기 호가 정상적으로 종료하지 않으면, 해당 장애를 나타내는 에러 코드를 저장하고, 상기 저장한 에러 코드를 상기 호의 해제 지시에 포함하여 상기 이동 단말기에 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 기지국에 의한 호 장애 관리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이동 단말기로부터 발신 메시지를 수신하면 발신 메시지에 호 장애의 원인을 나타내는 에러 코드가 포함되어 있는지를 검사하는 단계와,
    상기 발신 메시지에 에러 코드가 포함되어 있으면 상기 에러 코드를 추출하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국에 의한 호 장애 관리 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 기지국은 상기 이동 단말기로부터 수신되는 장애 코드를 취합 및 통계하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국에 의한 호 장애 관리 방법.
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