KR101067934B1 - Ｔｖ 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템,수신 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Ｔｖ 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템,수신 시스템 및 그 방법 Download PDF

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TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템, 수신 시스템 및 그 방법이 개시된다. 파일럿 신호 송신 시스템은, 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해하는 데이터 분배부, 공유 정보를 포함하는 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 생성부, 상기 파일럿 신호를 상기 I경로 데이터와 결합하는 결합기, 상기 I경로의 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성하는 컨버터 및 상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신하는 송신부를 포함한다.
파일럿 신호, 주파수 공유, TV 방송국, 비면허 소출력 무선기기, 채널선택

Description

ＴＶ 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템, 수신 시스템 및 그 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING PILOT SIGNAL, RECEIVING PILOT SIGNAL OF TV BAND FREQUENCY SHARING}
TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템, 수신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 특히, TV 방송국의 정보, 채널 주파수 등의 공유정보를 포함한 파일럿 신호를 이용하여 TV 대역의 주파수를 공유 하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 전파방송핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제명: 안전한 전자파환경 조성].
종래 TV 방송국의 무변조 파일럿 신호는 수신부에서 동기신호 검출에 이용되었을 뿐 주파수 공유를 위한 용도로 사용되지는 않았다.
또한, TV 방송국과 비면허 소출력 무선기기간의 종래의 주파수 공유기법은 TV 방송신호의 수신전력을 측정하는 에너지 검출에 기반을 하고 있는데, 낮은 TV 방송신호를 측정해야 하는 어려움이 있다.
따라서, 파일럿 신호에 공유정보를 포함하여 TV 대역의 주파수 공유를 위한 방법 및 이를 위한 송수신 시스템에 대한 기술이 절실히 요구된다.
본 발명은 파일럿 신호에 방송국의 정보, 채널 주파수 등의 공유정보를 포함하여 송신기를 통해 수신하고 상기 송신된 신호를 수신기에서 수신함으로써, TV 대역의 주파수를 공유하는 송신 시스템, 수신 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명은 방송국의 정보, 채널 주파수 등의 공유정보를 포함하는 파일럿 신호를 이용함으로써, 상기 파일럿 신호를 복조한 수신기가 주변의 빈 TV 채널을 손쉽게 검색할 수 있도록 하는 송신 시스템, 수신 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 송신 시스템은, 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해하는 데이터 분배부, 공유 정보를 포함하는 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 생성부, 상기 파일럿 신호를 상기 I경로 데이터와 결합하는 결합기, 상기 I경로의 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성하는 컨버터 및 상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 공유 정보는, TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 송신부는, 제1 신호를 생성하는 발진기, 상기 제1 신호 및 상기 I신호를 곱하는 제1 믹서, 상기 제1 신호를 기설정된 위상 각도 쉬프트하여 제2 신호를 생성하는 위상천이기, 상기 Q신호 및 상기 제2 신호를 곱하는 제2 믹서, 상기 제1 믹서의 출력신호 및 상기 제2 믹서의 출력신호를 결합하는 결합기, 상기 결합기의 출력신호를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭된 신호를 송신하는 송신 안테나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 수신 시스템은, 수신된 방송 신호에서 파일럿 신호를 검출하는 대역통과필터, 상기 검출된 파일럿 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 증폭된 파일럿 신호를 복조하는 복조기 및 상기 복조된 파일럿 신호로부터 채널을 선택하는 채널 선택부를 포함한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 복조된 파일럿 신호는, TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 송신 방법은, 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해하는 단계, 공유 정보를 포함하는 파일럿 신호를 생성하는 단계, 상기 파일럿 신호를 상기 I경로 데이터와 결합하는 단계, 상기 I경로의 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성하는 단계 및 상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 수신 방법은, 수신된 방송 신호에서 파일럿 신호를 검출하는 단계, 상기 검출된 파일럿 신호를 증폭하는 단계, 상기 증폭된 파일럿 신호를 복조하는 단계 및 상기 복조된 파일럿 신호로부터 채널을 선택하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 파일럿 신호에 방송국의 정보, 채널 주파수 등의 공유정보를 포함하여 송신기를 통해 수신하고 상기 송신된 신호를 수신기에서 수신함으로써, TV 대역의 주파수를 공유하는 송신 시스템, 수신 시스템 및 그 방법이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 방송국의 정보, 채널 주파수 등의 공유정보를 포함하는 파일럿 신호를 이용함으로써, 상기 파일럿 신호를 복조한 수신기가 주변의 빈 TV 채널을 손쉽게 검색할 수 있도록 하는 송신 시스템, 수신 시스템 및 그 방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참고하면, 송신 시스템(100)은 데이터 분배부(110), 파일럿 신호 생성부(120), 결합기(130), 컨버터(140), 및 송신부(150)를 포함한다.
데이터 분배부(110)는 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해할 수 있다. 즉, 입력된 데이터를 변조하기 위해 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 각각 분배할 수 있다.
파일럿 신호 생성부(120)는 방송국 정보 등을 포함하는 파일럿 신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기 파일럿 신호에 포함된 방송국 정보, 채널 주파수 정보 등을 이용하여 비어있는 TV 채널을 손쉽게 검색하도록 할 수 있다.
결합기(130)는 상기 파일럿 신호를 상기 I경로 데이터와 결합할 수 있다.
컨버터(140)는 상기 파일럿 신호와 상기 I경로 데이터가 결합된 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성할 수 있다.
송신부(150)는 상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신할 수 있다.
상기와 같이, 파일럿 신호에 방송국 정보, 채널 주파수 등을 포함하여 송신함으로써, 디지털 TV 방송국과 비면허 소출력 무선기기간에 주파수를 공유하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 송신 시스템은 직교분배회로(210), 저역통과필터(250), 파일럿 신호 생성부(220), 결합기(230), 디지털-아날로그 컨버터(240), 및 송신부(260)를 포함할 수 있다.
여기서, 직교분배회로(210)는 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해할 수 있다.
저역통과필터(250)는 상기 I경로 데이터 및 Q경로 데이터의 펄스 성형을 수행할 수 있다.
파일럿 신호 생성부(220)는 방송국 정보 등을 포함하는 파일럿 신호를 생성 할 수 있다. 여기서, 파일럿 신호는 아래 [표 1]과 같은 정보를 포함할 수 있다.
[표 1]
순번 정보
1 TV 방송국 식별부호
2 TV 방송국 위치정보
3 이용 TV 채널번호
4 TV 방송국 출력
5 TV 방송국의 안테나 높이
6 파일럿 출력
7 파일럿 3dB 대역폭
즉, 상기 [표 1]에 예시된 정보 중 적어도 하나를 파일럿 신호에 포함하여 전송할 수 있다.
결합기(230)는 상기 [표 1]에 예시된 정보 중 적어도 하나를 포함한 파일럿 신호가 I경로 데이터와 결합할 수 있다.
디지털-아날로그 컨버터(240)는 상기 I경로의 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성할 수 있다.
송신부(260)는 상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신할 수 있다. 여기서, 송신부(260)는 발진기(263), 제1 믹서(261), 위상천이기(264), 제2 믹서(262), 결합기(265), 증폭기(266), 및 송신 안테나(267)를 포함할 수 있다.
즉, 발진기(263)로부터 생성된 국부발진신호(제1 신호)는 제1 믹서(261)에서 상기 I신호와 곱셈연산될 수 있다.
또한, 위상천이기(264)는 발진기(263)로부터 생성된 국부발진신호(제1 신호)를 기설정된 위상각도 쉬프트하여 제2 신호를 생성할 수 있다.
제2 믹서(262)는 상기 생성된 제2 신호와 상기 Q신호를 곱셈연산할 수 있다.
결합기(265)는 상기 곱셈연산된 I신호 및 Q신호를 결합한 후 출력하고, 이는 증폭기(266)에서 증폭된 후 송신 안테나(267)를 통해 송신될 수 있다.
상기와 같이, 방송국 정보 등을 포함하는 파일럿 신호를 송신 시스템을 통해 송신함으로써, 비면허 소출력 무선기기 등이 주변의 비어있는 디지털 TV를 손쉽게 검색할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 잔류 측파대 TV 방송국의 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 기존 파일럿의 위치와 마찬가지로 하측의 -3dB 지점에 본 발명의 일실시예에 따른 파일럿 신호가 위치하며, 채널하단으로부터 310kHz되는 지점에 해당될 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에서 제시한 파일럿 신호는 직교분할다중방식의 TV 스펙트럼에서도 좌우 -3dB 대역의 지점 중 어느 하나에 위치할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 수신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 4를 참고하면, 수신 시스템은 대역통과필터(420), 저잡음 증폭기(430), 복조기(440), 및 채널 선택부(450)를 포함한다.
대역통과필터(420)는 수신안테나(410)로부터 수신된 방송 신호에서 파일럿 신호를 검출할 수 있다. 즉, 수신된 방송 신호로부터 파일럿 신호만을 분리하여 검출할 수 있다.
저잡음 증폭기(430)는 상기 검출된 파일럿 신호를 증폭할 수 있다.
복조기(440)는 상기 증폭된 파일럿 신호를 복조할 수 있다. 상기 복조된 파일럿 신호는 TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
채널 선택부(450)는 상기 복조된 파일럿 신호로부터 채널을 선택할 수 있다. 즉, 상기 복조된 파일럿 신호에 포함된 상기 TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 이용하여 주변의 비어있는 디지털 TV 채널을 선택할 수 있다.
따라서, 기존 파일럿 신호에 빈 TV채널을 실시간으로 선택할 수 있는 TV 방송국의 정보를 변조하여 송출하고 상기 송출된 신호를 수신하여 복조하는 방법 및 시스템을 이용함으로써, 스펙트럼 센싱기술에서 요구되는 낮은 에너지 검출기법이 필요 없다. 또한, 변조된 파일럿만 전용으로 수신하는 장비를 사용하면 TV 방송구역을 보다 쉽게 조사할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 단계(S510)에서는 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해할 수 있다.
단계(S520)에서는 방송국 정보 등을 포함하는 파일럿 신호를 생성할 수 있다. 이때, 상기 공유 정보는 TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(S530)에서는 상기 파일럿 신호를 상기 I경로 데이터와 결합할 수 있다.
단계(S540)에서는 상기 파일럿 신호와 상기 I경로 데이터가 결합된 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성할 수 있다.
단계(S550)에서는 상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신할 수 있다. 즉, 상기 I신호 및 상기 Q신호를 발진기에서 생성된 제1 신호 및 상기 제1 신호를 기설정된 위상각도 쉬프트한 제2 신호와 각각 믹싱하며, 상기 믹싱된 각각의 신호를 결합하고, 이를 증폭하여 송신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 수신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참고하면, 단계(S610)에서는 수신된 방송 신호로부터 파일럿 신호를 검출할 수 있다.
단계(S620)에서는 상기 검출된 파일럿 신호를 증폭할 수 있다.
단계(S630)에서는 상기 증폭된 파일럿 신호를 복조할 수 있다. 여기서, 복조된 상기 파일럿 신호는 TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(S640)에서는 상기 복조된 파일럿 신호로부터 채널을 선택할 수 있다. 따라서, 상기 파일럿 신호에 포함된 정보를 이용함으로써, 스펙트럼 센싱기술에서 요구되는 낮은 에너지 검출기법을 사용하지 않고, 손쉽게 주변의 빈 채널을 실시간으로 선택할 수 있다.
상기와 같이, 디지털 TV 방송국과 비면허 소출력 무선기기간의 주파수 공유를 위해 파일럿 신호에 방송국 정보 등을 포함하여 송출하고, 이를 수신기에서 수신하여 이용함으로써, 보다 쉽게 주변의 빈 채널을 선택할 수 있다.
또한, 상기 방송국 정보 등을 포함하는 파일럿 신호를 전용으로 수신하는 장비를 사용하면, TV 방송구역을 쉽게 조사할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 잔류 측파대 TV 방송국의 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 수신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, TV 대역의 주파수 공유를 위한 파일럿 신호 수신 방법을 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 데이터 분배부
120 : 파일럿 신호 생성부
130 : 결합기
140 : 컨버터
150 : 송신부
410 : 수신 안테나
420 : 대역통과필터
430 : 저잡음 증폭기
440 : 복조기
450 : 채널선택장치

Claims (10)

  1. 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해하는 데이터 분배부;
    공유 정보를 포함하는 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 생성부;
    상기 파일럿 신호를 상기 I경로 데이터와 결합하는 결합기;
    상기 파일럿 신호와 상기 I경로 데이터가 결합된 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성하는 컨버터; 및
    상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신하는 송신부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공유 정보는,
    TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는,
    제1 신호를 생성하는 발진기;
    상기 제1 신호 및 상기 I신호를 곱하는 제1 믹서;
    상기 제1 신호를 기설정된 위상각도 쉬프트하여 제2 신호를 생성하는 위상천이기;
    상기 Q신호 및 상기 제2 신호를 곱하는 제2 믹서;
    상기 제1 믹서의 출력신호 및 상기 제2 믹서의 출력신호를 결합하는 결합기;
    상기 결합기의 출력신호를 증폭하는 증폭기; 및
    상기 증폭된 신호를 송신하는 송신 안테나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    펄스 성형을 위한 저역통과필터
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
  5. 수신된 방송 신호에서 파일럿 신호를 검출하는 대역통과필터;
    상기 검출된 파일럿 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기;
    상기 증폭된 파일럿 신호를 복조하는 복조기; 및
    상기 복조된 파일럿 신호로부터 채널을 선택하는 채널 선택부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복조된 파일럿 신호는,
    TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 시스템.
  7. 입력된 데이터를 I경로 데이터 및 Q경로 데이터로 분해하는 단계;
    공유 정보를 포함하는 파일럿 신호를 생성하는 단계;
    상기 파일럿 신호를 상기 I경로 데이터와 결합하는 단계;
    상기 파일럿 신호와 상기 I경로 데이터가 결합된 데이터 및 상기 Q경로 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 I신호 및 Q신호를 생성하는 단계; 및
    상기 I신호 및 상기 Q신호를 믹싱하여 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 파일럿 신호는,
    TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  9. 수신된 방송 신호에서 파일럿 신호를 검출하는 단계;
    상기 검출된 파일럿 신호를 증폭하는 단계;
    상기 증폭된 파일럿 신호를 복조하는 단계; 및
    상기 복조된 파일럿 신호로부터 채널을 선택하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 채널을 선택하는 단계는,
    상기 복조된 파일럿 신호로부터 TV 방송국 식별부호, TV 방송국 위치정보, 이용 TV 채널번호, TV 방송국 출력, TV 방송국의 안테나 높이, 파일럿 출력, 및 파일럿 대역폭 중 적어도 하나를 추출하여 채널선택정보를 생성하는 단계; 및
    상기 추출한 채널선택정보정보를 기초로 빈 채널을 선택하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20070048535A (ko) * 2005-11-05 2007-05-09 삼성전자주식회사 지능형 무선 인지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템을위한 매체 접근 제어 계층에서의 통신 초기화 방법
KR20070049091A (ko) * 2005-11-07 2007-05-10 경희대학교 산학협력단 직교 주파수 분할 다중 접속 기반의 인지 무선 시스템에서유연한 대역폭을 사용하는 방법, 이를 이용하는 기지국 및단말
KR20090046606A (ko) * 2007-11-06 2009-05-11 삼성전자주식회사 파일럿 신호를 이용한 주파수 스펙트럼 센싱 방법 및 상기방법을 채용하는 인지 무선 시스템

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