KR101421556B1 - Wcdma 무선망에서의 srns 재배치 방법 - Google Patents

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본 발명은 WCDMA 무선망에서의 SRNS 재배치 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 기지국 제어기에서 SRNS(Serving Radio Network Sub-System) 재배치 방법은 SRNS 재배치 요구 메시지를 교환기로 송신하는 단계, 이동 단말기와 신호 및 데이터 송수신을 중단하는 단계, 상기 이동 단말기로부터 측정 보고 메시지를 수신하는 단계 및 상기 측정 보고 메시지를 취소하는 단계를 포함할 수 있다.
Figure R1020080044661
SRNS, 재배치, RNC, 핸드오버

Description

WCDMA 무선망에서의 SRNS 재배치 방법{Method for SRNS(Serving Radio Network Sub-System) Relocation in WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) Radio Network}
본 발명은 WCDMA 무선망에서의 SRNS 재배치 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RNC(Radio Network Controller) 알고리즘을 수정한 SRNS 재배치 방법에 관한 것이다.
WCDMA 망은 크게 CN(Core Network), UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) 및 이동 단말기(이하. 'UE(User Equipment)'이라 함)로 구성된다.
UTRAN은 하나 또는 그 이상의 RNS(Radio Network SubSystem)로 구성되며, 하나의 RNS는 하나의 RNC(Radio Network Controller)와 적어도 하나 이상의 기지국(NodeB)으로 구성된다.
Node B는 RNC에 의해서 관리되며 상향링크로는 송신측인 단말의 물리계층에서 보내는 정보를 수신하고, 하향링크로는 데이터를 수신측인 단말로 송신하는 단 말에 대한 UTRAN의 접속점(Access Point)역할을 담당한다.
RNC는 무선자원의 할당 및 관리를 담당하는데, Node B의 직접적인 관리를 맡고 있는 RNC를 CRNC(Control RNC)라고 하며, 공용무선자원의 관리를 담당한다.
각 단말에 할당된 전용무선자원(Dedicated Radio Resources)을 관리하는 곳은 SRNC(Serving RNC)라 불린다.
CRNC와 SRNC는 동일할 수 있으나, 단말이 SRNC의 영역을 벗어나 다른 RNC의 영역으로 이동하는 경우에는 CRNC와 SRNC는 다를 수 있다. 특정 단말에게 제공되는 서비스는 크게 회선교환서비스와 패킷교환서비스로 구분된다.
예를 들어, 일반적인 음성전화 서비스는 회선교환서비스에 속하고, 인터넷접속을 통한 웹브라우징(Web Browsing)서비스는 패킷교환서비스로 분류된다.
회선교환서비스를 지원하는 경우에 SRNC는 핵심망의 MSC (Mobile Switching Center)와 연결되고, 이 MSC는 외부망과의 통신을 위해 GMSC와 연결된다.
이때, GMSC(Gateway Mobile Switching Center)는 다른 망(예컨대, PSTN망을 포함함)으로부터 들어오거나 나가는 연결의 관리를 담당한다.
패킷교환서비스에 대해서는 핵심망의 SGSN과 GGSN에 의해서 서비스가 제공된다. SGSN(Serving GPRS Support Node)은 SRNC로 향하는 패킷통신을 지원하고, GGSN(Gateway GPRS Support Node)은 인터넷망과 같은 다른 패킷 교환망으로의 연결을 관리한다.
이때, 다양한 망 구성요소들 사이에는 서로간의 통신을 위해 데이터를 주고 받을 수 있는 인터페이스(Interface)가 존재하는데, RNC와 핵심망과의 인터페이스 를 Iu인터페이스라고 정의한다.
또한, Iu인터페이스가 패킷교환영역과 연결된 경우에는 Iu-PS라고 하고, 회선교환영역과 연결된 경우에는 Iu-CS라고 정의한다.
특히, WCDMA 시스템은 RNC간 제어 메시지 및 데이터를 주고 받을 수 있는 인터페이스인 Iur인터페이스를 정의한다.
SRNS 재배치 기능은 RNC간 핸드오버시 단말이 DRNC 영역으로 완전히 이동한 것으로 판단된 경우, 기 설정된 Iu 링크 및 Iur 링크를 해제하고 Iu 링크를 DRNC와 설정함으로써, Iur 링크 자원을 효율적으로 이용하는데 그 목적이 있다.
즉, SRNS 재배치 절차가 완료되면, DRNC는 새로운 SRNC가 되며, 이후 핵심망으로의 데이터 및 제어 메시지의 송수신은 재배치된 Iu 링크를 통해 수행된다.
종래 기술에 따르면, 3GPP 규격은 SRNS 재배치에 있어서 시그날링 및 데이터를 SRNC에서 새로운 SRNC로 넘겨주는 시점에 대해 명시되어 있지 않다. 그래서, SRNC가 비정상적으로 동작하는 경우, 시그널링 및 데이터 전송 시점이 맞지 않아 데이터 처리과정에서 오류가 발생하는 문제점이 있었다.
결과적으로, RNC간 핸드오버 중에 RNC가 비정상적으로 동작하여 데이터 처리 과정에서 오류가 발생하는 경우, 호 접속이 끊길 수 있다.
본 발명은 RNC 알고리즘을 수정하여 핸드오버 중에 이동 단말기와 RNC간 시그널링 및 데이터 전송 시점을 맞출 수 있는 WCDMA 무선망에서의 SRNS 재배치 방법 을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기지국 제어기에서 SRNS(Serving Radio Network Sub-System) 재배치 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 기지국 제어기에서 SRNS(Serving Radio Network Sub-System) 재배치 방법은 SRNS 재배치 요구 메시지를 교환기로 송신하는 단계, 이동 단말기와 신호 및 데이터 송수신을 중단하는 단계, 상기 이동 단말기로부터 측정 보고 메시지를 수신하는 단계 및 상기 측정 보고 메시지를 취소하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, SRNS 재배치 기능를 수행하는 기지국 제어기가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 SRNS 재배치 기능를 수행하는 기지국 제어기는 SRNS 재배치 요구 메시지를 교환기로 송신하고, 이동 단말기로부터 측정 보고 메시지를 수신하는 메시지 송수신부, 상기 이동 단말기와 신호 및 데이터 송수신을 중단하는 송수신 중단부 및 상기 측정 보고 메시지를 취소하는 메시지 취소부를 포함할 수 있다.
본 발명은 핸드오버 중에 이동 단말기와 RNC간 시그널링 및 데이터 전송 시 점을 맞출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 핸드오버 중에 RNC에서 호 성공율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징 들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 이하에서는 SRNS 재배치의 목적 및 절차를 간단히 설명하기로 한다.
WCDMA 시스템은 이동 단말기의 이동에 따라 이동 단말기와 핵심망(이하, 'CN(Core Network)'이라 함) 사이의 Iu 접속점을 보다 짧은 경로로 설정하도록 하거나, UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)내에서의 무선 자원 재분배를 위하여 SRNS 재배치 절차를 지원한다.
여기서, 핵심망은 MSC(Mobile Services Centre), SGSN(Serving GPRS Support Node) 등을 포함할 수 있다. 이하에서는, 핵심망으로 통칭해서 설명한다.
Iu 인터페이스는 UTRAN과 핵심망 사이의 데이터 및 제어 정보가 교환되는 통로를 제공한다.
UTRAN은 하나 또는 그 이상의 RNS(Radio Network Sub-System)으로 구성되며, 하나의 RNS는 하나의 RNC(Radio Network Controller)와 다수의 기지국으로 구성된다.
또한, 하나의 기지국은 형상에 따라 적어도 하나의 셀을 포함할 수 있다.
특히, Iu 인터페이스는 이동 단말기가 연결된 핵심망 영역에 따라, 회선 교 환 영역과 연결된 Iu-CS(Circuit Switched) 인터페이스 및 패킷 교환 영역과 연결된 Iu-PS(Packet Switched) 인터페이스로 구분된다.
WCDMA 시스템은 두 RNC 사이에서 사용자 데이터 및 제어 정보의 전송을 위해 Iur 인터페이스를 정의하고 있다.
Iur 인터페이스는 이동 단말기의 핸드 오버를 지원하기 위한 다양한 기능을 포함하고 있으며, 이를 위한 시그널링 기능들은 RANAP(Radio Network Subsystem Application Part) 프로토콜에 정의되어 있다.
이때, RNC 간 사용자 데이터는 FP(Frame Protocol)을 통해 전송된다.
일반적으로, WCDMA 망에 접속한 이동 단말기는 특정 서비스를 제공받기 위해서는 핵심망과 연결되어야 하며, 이동 단말기와 핵심망 사이의 정보는 UTRAN을 경유하여 전달된다.
WCDMA 망에 접속한 각각의 이동 단말기는 UTRAN내의 특정 RNC에 의해 관리되며, 이 RNC를 SRNC(Serving RNC)라 한다.
보다 상세하게는, SRNC는 특정 이동 단말기에 대해 오직 하나만이 존재하며 핵심망과의 접속점 역할을 수행할 뿐만 아니라 관련 서비스의 제공에 필요한 무선 자원을 할당한다.
여기서, 무선 자원 할당은 전송 채널 설정, 핸드 오버 결정 및 전력 제어 등 특정 이동 단말기와 관련된 모든 제어 기능이 포함된다.
반면, SRNC를 제외하고, 이동 단말기의 데이터 전송에 관여하는 모든 RNC를 DRNC(Drift RNC)라 한다.
이동 단말기는 연결 상태에 따라 DRNC를 갖지 않거나, 적어도 하나의 DRNC를 가질 수 있다.
특히, 이동 단말기가 RNC 경계 지역을 이동하는 경우, RNC 간 소프트 핸드오버(Inter RNC Handover)가 수행되며, 이때 SRNC로부터 데이터를 수신하여 이동 단말기에 전송하는 RNC가 DRNC이다.
일반적으로, SRNS 재배치 절차는 RNC 간 핸드오버 수행 시 SRNC의 위치를 변경하는 절차로서, DRNC 중 하나를 이동 단말기를 위한 새로운 SRNC로 변경하는 일련의 절차를 말한다.
결과적으로, SRNS 재배치 절차는 Iu 링크를 재배치함으로써, 이동 단말기로부터 해당 핵심망 영역으로의 최단 경로를 제공할 뿐만 아니라 특정 RNC에 발생할 수 있는 폭주(Congestion)를 효율적으로 제어할 수 있는 방법을 제공한다.
이하 설명에서는 상기한 DRNC 중 기존 SRNC에 의해 결정된 새로운 SRNC를 타겟 RNC라 명하기로 한다.
이하에서는, 도면을 참조하여 SRNS 재배치 절차를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 SRNS 재배치 절차를 설명하기 위한 블록도 구성도이다.
보다 상세하게는, 도 1은 이동 단말기(110)가 서빙 RNC(120)와 타겟 RNC(150)의 경계 지역에서 RNC 간 핸드오버를 수행하는 경우, 이동 통신망에서의 데이터의 전송 경로를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 이동 단말기(110)는 제2 기지국(140) 및 제3 기지국(170)과 각각 하나의 무선 링크를 가지며, 각 무선 링크를 통해 동일한 데이터를 수신한다.
여기서, 제2 기지국(140)은 서빙 RNC와 데이터를 송수신하고, 제3 기지국(170)은 타겟 RNC(160)으로부터 데이터를 수신한다.
특히, 서빙 RNC(130)는 핵심망(180)과의 직접적인 데이터 접속 점을 가지며, 핵심망(180)으로부터 수신된 데이터를 타겟 RNC(160)로 Iur 인터페이스를 통해 전송한다.
여기서, 타겟 RNC(160)는 이동 단말기(110)과 관계된 직접적인 데이터 전송 경로를 가지지 않음을 주의해야 한다.
일반적으로, 서빙 RNC(130)는 이동성 관리(Mobility Management)를 위해 이동 단말기(110) 별 소정의 셀 집합-여기서, 셀 집합은 활성 집합(Active Set)과 모니터링 집합(Monitoring Set) 을 포함함-을 관리한다.
여기서, 활성 집합은 이동 단말기(110)와 무선 링크가 설정된 셀의 집합을 의미하며, 모니터링 집합은 이동 단말기(110)의 측정 대상이 되는 셀들의 집합을 의미한다.
즉, 이동 단말기(110)는 모니터링 집합에 포함된 셀의 수신 신호 레벨을 측정하고, 측정된 결과를 서빙 RNC(130)에 송신한다. 이때, 서빙 RNC(130)는 수신된 측정 결과에 따라 활성 집합 및 모니터링 집합의 갱신 여부를 결정한다.
결과적으로, 서빙 RNC(130)는 수신된 측정 결과에 따라, 무선 링크의 추가 또는 삭제를 결정할 뿐만 아니라 이동 단말기(110)에 의한 측정 대상이 되는 셀을 변경할 수 있다.
만약, 서빙 RNC(130)가 활성 집합의 변경이 필요한 것으로 판단한 경우, 서빙 RNC(130)는 변경된 활성 집합 정보를 포함하는 활성 집합 갱신 메시지(Active Set Update Messge)를 이동 단말기(110)에 송신한다.
반면, 서빙 RNC(130)가 모니터링 집합의 변경이 필요한 것으로 판단한 경우, 서빙 RNC(130)는 변경된 모니터링 집합을 포함하는 측정 제어 메시지(Measurement Control Message)를 이동 단말기(110)에 송신한다.
특히, 서빙 RNC(130)에 상응하여 이동 단말기(110)에 설정된 무선 링크가 모두 삭제되고, 서빙 RNC(130)에 의해 제어되는 셀이 모니터링 집합에서 모두 삭제된 경우, 서빙 RNC(130)는 타겟 RNC(160)에 상응하는 RNC 식별자를 포함하는 SRNS 재배치 요구 메시지(SRNS Relocation Request Message)를 핵심망(180)에 송신한다.
핵심망(180)은 타겟 RNC(160)와 Iu 링크를 설정한 후, 서빙 RNC(130)와 핵심망(180) 사이에 기 설정된 Iu 링크를 삭제한다.
또한, 핵심망(180)은 이동 단말기(110)에 상응하여 서빙 RNC(130)와 타겟 RNC(160) 사이에 설정된 Iur 링크를 삭제한다.
이때부터, 타겟 RNC(160)는 이동 단말기(110)를 위한 서빙 RNC로서의 역할을 수행한다.
결과적으로, SRNS 재배치 기능은 RNC 간 핸드오버 시 이동 단말기(110)가 타겟 RNS(150) 영역으로 완전히 이동한 것으로 판단된 경우, 기 설정된 Iu 링크 및 Iur 링크를 해제하고 새로운 Iu 링크를 타겟 RNC(160)와 설정함으로써, Iur 링크 자원을 효율적으로 이용하는데 그 목적이 있다.
즉, SRNS 재배치 절차가 완료되면, 타겟 RNC(160)는 새로운 서빙 RNC가 되며, 이후 핵심망(180)으로의 데이터 및 제어 메시지의 송수신은 재배치된 Iu 링크를 통해 수행된다.
도 2는 본 발명에 따른 SRNS 재배치 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 보다 상세하게는, 도 2는 기존 3GPP 규격에 따른 SRNS 재배치 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 우선, 서빙 RNC(130)는 핵심망(180)으로 재배치 요청 메시지를 전송한다(S210).
이어서, 핵심망(180)은 타겟 RNC(160)로 재배치 요청 메시지를 전송한다(S215).
이어서, 기지국(140, 170)과 타겟 RNC(160)는 Iub 동기를 맞춘다(S220).
이어서, 타겟 RNC(160)는 핵심망(180)으로 재배치 요청에 대한 응답 메시지를 전송한다(S225).
이어서, 핵심망(180)은 서빙 RNC(130)로 재배치 명령 메시지를 전송한다(S230).
이어서, 서빙 RNC(130)는 타겟 RNC(160)로 재배치 수용 메시지를 전송한다(S235).
이어서, 타겟 RNC(160)는 이동 단말기(110)로 무선 접속 네트웍 이동성 정보를 전송한다(S240).
이어서, 이동 단말기(110)는 타겟 RNC(160)로 확인 메시지를 전송한다(S245).
이어서, 타겟 RNC(160)는 핵심망(180)으로 재배치 완료 메시지를 전송한다(S250).
이어서, 핵심망(180)은 서빙 RNC(130)로 Iu 해제 명령 메시지를 전송하고(S255), 서빙 RNC(130)는 핵심망(180)으로 Iu 해제 완료 메시지를 전송한다(S260).
도 3은 본 발명에 따른 SRNS 재배치 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 보다 상세하게는, 도 3은 도 2의 SRNS 재배치 절차에 따른 문제점을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 도 3의 SRNS 재배치 절차는 앞서 도 2에서 설명한 중복되는 절차는 생략한다.
서빙 RNC(130)는 S235 단계 이후, 이동 단말기(110)로부터 측정 보고 메시지를 수신할 수 있다(S237).
이어서, 이동 단말기(110)는 무선 접속 네트웍 이동성 정보를 타겟 RNC(160)로부터 수신한다(S240). 여기서, 이동 단말기(110)는 타겟 RNC(160)와 무선 접속 절차를 초기화한다.
이어서, 서빙 RNC(130)는 측정 보고 메시지에 대한 응답으로써, 측정 보고 응답 메시지를 이동 단말기(110)로 송신한다(S242). 여기서, 이동 단말기(110)는 타겟 RNC(160)와 무선 접속 절차를 초기화한 상태에서 서빙 RNC(130)와 무선 접속 절차가 유지되어 문제가 발생한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SRNS 재배치 방법을 나타낸 흐름도이다. 보다 상세하게는, 도 4는 RNC에서 기존의 SRNS 재배치 절차 알고리즘을 수정하여 나타낸 흐름도이다.
우선, 서빙 RNC(130)는 타겟 RNC(160)로 재배치 수용 메시지를 전송한 이후, 이동 단말기(110)와 시그날링 및 트래픽 전송을 중단한다(S236).
이어서, 서빙 RNC(130)는 이동 단말기(110)로부터 측정 보고 메시지를 수신할 경우(S237), 측정 보고 메시지를 취소한다(S238).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 SRNS 재배치 기능을 수행하는 RNC의 구성도이다. 여기서, RNC는 서빙 RNC(130)이다.
도 5를 참조하면, SRNS 재배치 기능을 수행하는 서빙 RNC(130)는 메시지 송수신부(510), 송수신 중단부(520) 및 메시지 취소부(530)를 포함할 수 있다.
메시지 송수신부(510)는 핵심망(180)으로 재배치 요청 메시지를 송신하고, 이동 단말기(110)로부터 측정 보고 메시지를 수신할 수 있다.
송수신 중단부(520)는 이동 단말기(110)와 시그날링 및 트래픽 전송을 중단 할 수 있다.
메시지 취소부(530)는 이동 단말기(110)로부터 수신한 측정 보고 메시지를 취소할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 SRNS 재배치 절차를 설명하기 위한 블록도 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 SRNS 재배치 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 SRNS 재배치 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SRNS 재배치 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 SRNS 재배치 기능을 수행하는 RNC의 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 이동 단말기
130: SRNC(Serving Radio Network Controller)
140: 제2 기지국
160: 타겟 RNC
170: 제3 기지국
180: 핵심망

Claims (6)

  1. 서빙 기지국 제어기에서 SRNS 재배치 방법에 있어서,
    SRNS 재배치 요구 메시지를 교환기로 송신하는 단계;
    상기 교환기로부터 SRNS 재배치 명령 메시지를 수신하는 단계;
    타겟 기지국 제어기로 재배치 수용 메시지를 전송하는 단계;
    상기 재배치 수용 메시지의 전송 이후, 이동 단말기와 신호 및 데이터 송수신을 중단하는 단계; 및
    상기 재배치 수용 메시지의 전송 이후, 상기 이동 단말기로부터 측정 보고 메시지를 수신하는 경우, 상기 측정 보고 메시지를 무시하는 단계를 포함하는 SRNS 재배치 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 제어기는 현재 이동 단말기와 연결되어 있는 기지국 제어기이고, 상기 타겟 기지국 제어기는 핸드오버 이후에 상기 이동 단말기와 연결되는 기지국 제어기인 것을 특징으로 하는 SRNS 재배치 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정 보고 메시지는 상기 이동 단말기의 측정 대상이 되는 셀의 수신 신호 레벨을 측정한 결과인 것을 특징으로 하는 SRNS 재배치 방법.
  6. SRNS 재배치 기능을 수행하는 기지국 제어기에 있어서,
    SRNS 재배치 요구 메시지를 교환기로 송신하고, 상기 교환기로부터 SRNS 재배치 명령 메시지를 수신하고, 타겟 기지국 제어기로 재배치 수용 메시지를 전송하고, 이동 단말기로부터 측정 보고 메시지를 수신하는 메시지 송수신부;
    상기 재배치 수용 메시지의 전송 이후, 상기 이동 단말기와 신호 및 데이터 송수신을 중단하는 송수신 중단부; 및
    상기 재배치 수용 메시지의 전송 이후, 상기 측정 보고 메시지를 수신하는 경우, 상기 측정 보고 메시지를 무시하는 메시지 취소부를 포함하는 기지국 제어기.
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