KR102000108B1 - 단말장치 및 단말장치의 동작 방법 - Google Patents

단말장치 및 단말장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, D2D 모드로 동작하는 중에 D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단할 수 있고, 이를 기반으로 D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화할 수 있는 단말장치 및 단말장치의 동작 방법을 개시하고 있다.

Description

단말장치 및 단말장치의 동작 방법{TERMINAL DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, D2D(Device to Device) 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 D2D 통신링크를 이용하여 데이터를 전송하는 D2D 모드로 동작하는 중에 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단함으로써, D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화할 수 있는 단말장치 및 단말장치의 동작 방법에 관한 것이다.
D2D(Device to Device) 통신은, 단말이 기지국을 통해 이동통신망 기반으로 데이터를 전송하는 cellular communication(이하, 셀룰러 통신이라 함)과 달리, 단말 간 직접통신을 수행하는 기술을 의미한다.
따라서, 셀룰러 통신 및 D2D 통신을 모두 지원하는 단말은, 셀룰러 통신 기반의 셀룰러 전송경로(이하, 셀룰러 통신링크(cellular link)라 함)와 D2D 통신 기반의 D2D 전송경로(이하, D2D 통신링크(D2D link)라 함)를 선택해서 이용할 수 있다.
최근에는, WLAN Direct(예: WiFi Direct)를 D2D 통신에 이용하는 연구가 진행되고 있다.
이처럼 WiFi Direct를 D2D 통신에 이용하는 경우, D2D 통신 환경의 전송 커버리지가 셀룰러 통신 환경과는 달리 작기 때문에, D2D 통신링크는 사용자(단말)의 이동성에 따라 단절(path failure)되는 현상이 발생될 수 있고, 이처럼 D2D 통신링크 단절 현상이 발생되면 데이터 전송의 일시적 중단으로 인해 결과적으로 데이터 전송 지연을 초래하게 된다. 즉, D2D 통신링크가 셀룰러 통신링크에 비해 신뢰성이 떨어진다고 할 수 있다.
이에, D2D 통신링크를 이용하여 데이터를 전송하는 D2D 모드에서는, D2D 통신링크의 단절 여부를 빠르게 판단하는 것이 신뢰성 측면에서 매우 중요하다.
한편, 현재 사용되고 있는 전송 계층(transport layer)에서의 통신링크 단절(path failure) 여부를 판단하는 방식은, 여러 번의 timeout 이벤트를 기반으로 판단하는 방식이다.
이러한 기존의 방식은, 통신링크의 단절 여부를 판단하는데 까지 걸리는 시간이 길기 때문에, 셀룰러 통신 환경과 같이 통신링크의 단절이 거의 발생하지 않는 환경에는 적합할 수 있지만, D2D 통신 환경과 같이 통신링크의 단절이 빈번하게 발생하는 환경에는 적합하지 않다.
이에, 본 발명에서는, D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단함으로써, D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, D2D 통신링크를 이용하여 데이터를 전송하는 D2D 모드로 동작하는 중에 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단함으로써, D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화할 수 있는 단말장치 및 단말장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 단말장치는, 단말 간 직접통신을 위한 제1통신링크를 이용하여 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크(ACK) 미수신 여부를 확인하는 확인부; 상기 에크 미수신이 확인되면, 상기 제1통신링크와는 다른 제2통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 확인용패킷을 전송하는 확인용패킷전송부; 및 상기 확인용패킷에 대한 확인용에크가 상기 수신단말로부터 수신되면, 상기 확인용에크로부터 확인되는 정보에 기초하여 상기 제1통신링크의 단절 여부를 판단하는 판단부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 확인용에크에는, 상기 수신단말이 상기 제1통신링크를 통해 수신한 데이터패킷의 시퀀스넘버에 따라 다음 수신을 대기하는 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버, 상기 확인용패킷이 전송된 전송시간 이전에 상기 제1통신링크를 통해 전송된 데이터패킷 중 상기 수신단말이 수신한 데이터패킷의 수신량에 대한 정보가 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 확인용패킷은, 상기 제1통신링크에 대한 링크식별자 및 상기 확인용패킷을 전송한 전송시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단부는, 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷 중에 상기 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건, 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 상기 데이터패킷의 수신량이 일정치 이상 작은 제2조건 중 적어도 하나가 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단부는, 상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 상기 제1통신링크의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건, 상기 확인용패킷을 전송한 후 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건 중 적어도 하나가 더 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2통신링크는, 셀룰러(cellular) 통신을 위한 통신링크일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1통신링크의 단절로 판단된 경우, 상기 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 갖는 데이터패킷 및 그 이후 데이터패킷을 상기 제2통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송하고, 상기 제1통신링크의 단절로 판단되지 않은 경우, 상기 에크 미수신이 확인된 데이터패킷을 상기 제1통신링크를 이용하여 수신단말로 재 전송하는 패킷전송제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말장치의 동작 방법은, 단말 간 직접통신을 위한 제1통신링크를 이용하여 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크 미수신 여부를 확인하는 확인단계; 상기 에크 미수신이 확인되면, 상기 제1통신링크와는 다른 제2통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 확인용패킷을 전송하는 확인용패킷전송단계; 및 상기 확인용패킷에 대한 확인용에크가 상기 수신단말로부터 수신되면, 상기 확인용에크로부터 확인되는 정보에 기초하여 상기 제1통신링크의 단절 여부를 판단하는 판단단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 확인용에크에는, 상기 수신단말이 상기 제1통신링크를 통해 수신한 데이터패킷의 시퀀스넘버에 따라 다음 수신을 대기하는 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버, 상기 확인용패킷이 전송된 전송시간 이전에 상기 제1통신링크를 통해 전송된 데이터패킷 중 상기 수신단말이 수신한 데이터패킷의 수신량에 대한 정보가 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단단계는, 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷 중에 상기 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건, 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 상기 데이터패킷의 수신량이 일정치 이상 작은 제2조건 중 적어도 하나가 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단단계는, 상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 상기 제1통신링크의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건, 및 상기 확인용패킷을 전송한 후 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건 중 적어도 하나가 더 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 단말장치 및 단말장치의 동작 방법에 의하면, D2D 통신링크를 이용하여 데이터를 전송하는 D2D 모드로 동작하는 중에 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단함으로써, D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화할 수 있는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신 환경을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 동작 흐름을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1은 본 발명이 적용되는 통신 환경을 보여주고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 단말(10,20)이 기지국을 통해 이동통신망 기반으로 데이터를 전송하는 cellular communication(이하, 셀룰러 통신이라 함) 외에도, 단말(10,20) 간 직접통신을 기반으로 데이터를 전송하는 D2D(Device to Device) communication(이하, D2D 통신이라 함)을 지원하는 것을 전제로 한다.
이에, 단말(10,20)은, 셀룰러 통신 기반의 셀룰러 전송경로(이하, 셀룰러 통신링크(cellular link)라 함)(b)와 D2D 통신 기반의 D2D 전송경로(이하, D2D 통신링크(D2D link)라 함)(a)를 선택해서 이용할 수 있다.
예를 들어, 단말(10) 및 단말(20)은 셀룰러 통신링크(b)를 선택 및 이용하여 상호 데이터를 전송할 수 있으며, 이때 단말(10,20)의 동작 모드는 셀룰러 모드라 할 수 있다.
그리고, 단말(10) 및 단말(20)은 D2D 통신링크(a)를 선택 및 이용하여 상호 데이터를 전송할 수 있으며, 이때 단말(10,20)의 동작 모드는 D2D 모드라 할 수 있다.
최근에는, WLAN Direct(예: WiFi Direct)를 D2D 통신에 이용하는 연구가 진행되고 있다.
이처럼 WiFi Direct를 D2D 통신에 이용하는 경우, D2D 통신 환경의 전송 커버리지가 셀룰러 통신 환경과는 달리 작기 때문에, D2D 통신링크는 사용자(단말)의 이동성에 따라 단절(path failure)되는 현상이 발생될 수 있다. 이처럼 D2D 통신링크 단절 현상이 발생되면, 데이터 전송의 일시적 중단으로 인해 결과적으로 데이터 전송 지연을 초래하게 된다. 즉, D2D 통신링크가 셀룰러 통신링크에 비해 신뢰성이 떨어진다고 할 수 있다.
이에, D2D 통신링크를 이용하여 데이터를 전송하는 D2D 모드에서는, D2D 통신링크의 단절 여부를 빠르게 판단하는 것이 신뢰성 측면에서 매우 중요하다.
한편, 현재 사용되고 있는 전송 계층(transport layer)에서의 통신링크 단절(path failure) 여부를 판단하는 방식은, 여러 번의 timeout 이벤트를 기반으로 판단하는 방식이다.
이러한 기존의 방식은, 통신링크의 단절 여부를 판단하는데 까지 걸리는 시간이 길기 때문에, 셀룰러 통신 환경과 같이 통신링크의 단절이 거의 발생하지 않는 환경에는 적합할 수 있지만, D2D 통신 환경과 같이 통신링크의 단절이 빈번하게 발생하는 환경에는 적합하지 않다.
이에, 본 발명에서는, D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단함으로써, D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화하고자 한다.
보다 구체적으로, D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단하기 위한 본 발명의 방안을 실현하는 단말장치를 제안하고자 한다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 구체적으로 설명하겠다.
도 2를 참조한 구체적인 설명에 앞서, 본 발명에 따른 단말장치(100)는, 셀룰러 통신 및 D2D 통신을 지원하는 것을 전제로 한다.
이때, 단말장치(100)는, D2D 통신에 이용하는 인터페이스가 셀룰러 통신과는 다른 것으로 가정하며, 예를 들면 D2D 통신에 WLAN Direct(예: WiFi Direct)를 이용하는 것으로 가정할 수 있다.
이에, 단말장치(100)는, 셀룰러 통신 기반의 셀룰러 통신링크와 D2D 통신 기반의 D2D 통신링크를 선택적으로 이용할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 단말장치(100)는, D2D 통신을 위한 제1통신부(160) 및 셀룰러 통신을 위한 제2통신부(170)를 포함하며, 아울러 사용자 입력을 위한 입력부(180)와, 셀룰러 통신 또는 D2D 통신에 따른 다양한 출력(예: 이미지, 사운드 등)을 사용자가 식별 가능하도록 출력하는 출력부(190)와, 단말장치(100)의 제반 동작을 제어하는 제어부(150)를 포함한다.
따라서, 이하에서는 별도의 언급이 없더라도, D2D 통신 즉 D2D 통신링크를 이용한 통신은 제1통신부(160)를 통해 이루어지고, 셀룰러 통신 즉 셀룰러 통신링크를 이용한 통신은 제2통신부(170)를 통해 이루어지며, 이러한 D2D 통신 및 셀룰러 통신은 제어부(150)의 제어 하에 이루어지는 것으로 이해할 수 있다.
그리고, D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단하기 위한 본 발명의 방안은, 단말장치(100)의 제어부(150)에 의해 실현될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 단말장치(100) 특히 제어부(150)는, 단말 간 직접통신을 위한 제1통신링크를 이용하여 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크(ACK) 미수신 여부를 확인하는 확인부(110)와, 상기 에크 미수신이 확인되면, 상기 제1통신링크와는 다른 제2통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 확인용패킷을 전송하는 확인용패킷전송부(120)와, 상기 확인용패킷에 대한 확인용에크가 상기 수신단말로부터 수신되면, 상기 확인용에크로부터 확인되는 정보에 기초하여 상기 제1통신링크의 단절 여부를 판단하는 판단부(130)를 포함한다.
확인부(110)는, 단말 간 직접통신을 위한 제1통신링크 즉 D2D 통신링크를 이용하여 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크(ACK) 미수신 여부를 확인한다.
본 발명의 단말장치(100)는, D2D 모드로 동작하는 경우, D2D 통신링크를 이용하여 수신단말로 데이터(패킷)을 전송하게 된다.
이때, 단말장치(100)는, 데이터를 전송하는 측 단말로서, 도 1에 도시된 단말(10)일 수도 있고 단말(20)일 수도 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 단말(10)이 데이터를 전송하고 단말(20)이 데이터를 수신하는 시점을 언급하여, 본 발명의 단말장치(100)은 도 1의 단말(10)에 대응되고, 도 1의 단말(20)이 수신단말인 것으로 가정하여 설명하겠다.
즉, 본 발명의 단말장치(100)는, D2D 모드로 동작하는 경우, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 데이터(패킷)을 전송하게 된다.
이때, 확인부(110)는, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크 미수신 여부를 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 확인부(110)는, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여, 전송 시점부터 일정시간(T) 동안 에크 수신을 기다린다.
이때, 일정시간(T)은, D2D 통신의 RTT(Round Trip Time) 보다 크고 D2D 통신의 RTO(Retransmission Timeout) 보다 작은 시간일 것이다.
확인부(110)는, 전송 시점부터 일정시간(T) 동안 에크 수신을 기다린 결과 일정시간(T)이 경과하도록 에크가 수신되지 않은 데이터패킷이 있으면, 해당 데이터패킷에 대한 에크 미수신으로 확인할 수 있다.
한편, 단말장치(100) 및 수신단말(20)은, 전술과 같이 D2D 통신링크를 이용하는 D2D 모드로 동작하는 중에도, 셀룰러 통신링크(b)는 유지하고 있는 것이 바람직하다.
확인용패킷전송부(120)는, 확인부(110)에서 에크 미수신이 확인되면, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)와는 다른 제2통신링크 예컨대 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여 수신단말(20)로 확인용패킷을 전송한다.
즉, 확인용패킷전송부(120)는, 확인부(110)에서 에크 미수신이 확인되면, D2D 모드로 동작하는 중에도 끊지 않고 유지하고 있는 다른 제2통신링크 즉 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여, 수신단말(20)로 확인용패킷을 전송할 수 있다.
이때, 확인용패킷(Verification Packet, 이하 V_Packet)은, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)에 대한 링크식별자 및 확인용패킷(V_Packet)을 전송한 전송시간에 대한 정보를 포함한다.
수신단말(20)은, 셀룰러 통신링크(b)를 통해서 확인용패킷(V_Packet)을 수신하게 되면, 확인용패킷(V_Packet)에 포함된 정보를 토대로 확인용패킷(V_Packet)에 대한 확인용에크(Verification Ack, 이하 V_Ack)를 단말장치(100)로 전송(회신)할 것이다.
이때, 확인용에크(V_Ack)에는, 수신단말(20)이 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)를 통해 수신한 데이터패킷의 시퀀스넘버에 따라 다음 수신을 대기하는 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버, 확인용패킷(V_Packet)이 전송된 전송시간 이전에 D2D 통신링크(a)를 통해 전송된 데이터패킷 중 수신단말(20)이 수신한 데이터패킷의 수신량에 대한 정보가 포함된다.
보다 구체적으로 설명하면, 셀룰러 통신링크(b)를 통해 확인용패킷(V_Packet)을 수신한 수신단말(20)은, 확인용패킷(V_Packet)으로부터 확인되는 링크식별자를 기초로, 확인용에크(V_Ack)를 회신하기 위해 확인해야 할 D2D 통신링크(a)를 식별할 수 있다.
이에, 수신단말(20)은, 식별한 D2D 통신링크(a)를 통해서 단말장치(100)로부터 수신한 데이터패킷의 시퀀스넘버에 따라 다음 수신을 대기하는 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 인지한다.
그리고, 수신단말(20)은, 확인용패킷(V_Packet)으로부터 확인되는 확인용패킷(V_Packet)의 전송시간에 기초하여, 해당 전송시간 이전에 D2D 통신링크(a)를 통해 단말장치(100)에서 전송된 데이터패킷 중 수신단말(20)이 수신한 데이터패킷의 수신량을 인지한다.
즉, 단말장치(100)에서 전송된 데이터패킷에는 해당 데이터패킷의 전송시간이 기록되어 있을 것이므로, 수신단말(20)은, D2D 통신링크(a)를 통해 단말장치(100)로부터 수신한 데이터패킷 중에서 기록된 전송시간이 확인용패킷(V_Packet)의 전송시간 이전인 데이터패킷의 수신량을 인지하는 것이다.
이후, 수신단말(20)은, 전술과 같이 인지한 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버 및 데이터패킷의 수신량에 대한 정보가 포함된 확인용에크(V_Ack)를, 셀룰러 통신링크(b)를 통해 단말장치(100)로 회신한다.
판단부(130)는, 확인용패킷(V_Packet)에 대한 확인용에크(V_Ack)가 수신단말(20)로부터 수신되면, 확인용에크(V_Ack)로부터 확인되는 정보에 기초하여 D2D 통신링크(a)의 단절 여부를 판단한다.
즉, 판단부(130)는, 확인용에크(V_Ack)로부터 수신단말(20)의 D2D 수신상태 관련 정보, 즉 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버 및 데이터패킷의 수신량을 확인하고, 이에 기초하여 D2D 통신링크(a)의 단절 여부를 판단할 수 있다.
판단부(130)의 판단 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
판단부(130)는, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷 중에 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 데이터패킷의 수신량이 일정치(예: X%) 이상 작은 제2조건 중 적어도 하나가 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
즉, 판단부(130)는, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷 중에 확인용에크(V_Ack)로부터 확인된 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
또는, 판단부(130)는, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 확인용에크(V_Ack)로부터 확인된 데이터패킷의 수신량이 일정치(예: X%) 이상 작은 제2조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다. 여기서 일정치(예: X%)는, 임의의 값으로 변경 설정될 수 있다.
물론, 판단부(130)는, 전술의 제1조건 및 제2조건이 모두 만족되면 또는 전술의 제1조건 및 제2조건이 모두 만족되어야만, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수도 있다.
한편, 전술의 제1조건 및 제2조건은, 수신단말(20)로부터 수신된 확인용에크(V_Ack)에서 확인되는 수신단말(20)의 D2D 수신상태 관련 정보에 기인한 조건이다.
더 나아가, 판단부(130)는, 수신단말(20)로부터 수신된 확인용에크(V_Ack)에 기인한 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나가 만족되더라도, 단말장치(100)의 D2D 전송상태 관련 정보에 기인한 다음의 제3조건 및 제4조건을 더 고려하여 D2D 통신링크(a)의 단절 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 판단부(130)는, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건, 확인용패킷(V_Packet)을 전송한 후 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건 중 적어도 하나가 더 만족되면, 비로소 D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수도 있다.
즉, 판단부(130)는, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
또한, 판단부(130)는, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 확인용패킷(V_Packet)을 전송한 후 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
물론, 판단부(130)는, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 전술의 제3조건 및 제4조건이 모두 만족되면 또는 전술의 제3조건 및 제4조건이 모두 만족되어야만, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수도 있다.
여기서, D2D 통신링크(a)의 단절 여부 판단 시, 전술한 4개의 조건 즉 제1조건, 제2조건, 제3조건 및 제4조건 중 만족되는 조건의 개수가 많을수록, 그에 따른 판단 결과의 신뢰도가 높아질 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 여러 번의 timeout 이벤트를 기반으로 통신링크의 단절 여부를 판단하는 기존 방식과는 달리, D2D 모드로 동작하는 중에 데이터패킷에 대한 에크 미수신이 1회만 발생해도 D2D 통신링크의 단절을 의심하고, 즉시 다른 통신링크(셀룰러 통신링크)를 통해 확인용패킷(V_Packet)/확인용에크(V_Ack)를 전송 및 수신하여 확인한 수신단말의 D2D 수신상태 관련 정보를 토대로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는, D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 단말장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 패킷전송제어부(440)를 더 포함할 수 있다.
패킷전송제어부(440)는, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)의 단절로 판단된 경우, 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 갖는 데이터패킷 및 그 이후 데이터패킷을 제2통신링크 즉 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한다.
즉, 패킷전송제어부(440)는, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단된 경우, D2D 통신링크(a)의 전송 윈도우(window)에서 에크가 수신되지 않은 outstanding 데이터패킷을 제거하고, 확인용에크(V_Ack)로부터 확인된 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 갖는 데이터패킷 및 그 이후 데이터패킷을 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한다.
한편, 패킷전송제어부(440)는, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단되지 않은 경우, 앞서 확인부(110)에서 에크 미수신이 확인된 데이터패킷을 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 재 전송한다.
즉, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단되지 않은 경우라면 D2D 통신링크(a)의 단절 외의 다른 이유로 데이터패킷이 유실되었을 가능성이 있기 때문에, 패킷전송제어부(440)는, 이 경우 앞서 확인부(110)에서 에크 미수신이 확인된 데이터패킷을 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 재 전송하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단말장치에 의하면, D2D 모드로 동작하는 중에 D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단할 수 있고, 이를 기반으로 D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화할 수 있는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 동작 방법을 구체적으로 설명하도록 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 전술의 도 1 내지 도 2에서 언급한 참조번호를 언급하여 설명하도록 하겠다.
본 발명의 단말장치(100)는, 데이터를 전송하는 측 단말로서, 도 1에 도시된 단말(10)일 수도 있고 단말(20)일 수도 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 단말(10)이 데이터를 전송하고 단말(20)이 데이터를 수신하는 시점을 언급하여, 본 발명의 단말장치(100)은 도 1의 단말(10)에 대응되고, 도 1의 단말(20)이 수신단말인 것으로 가정하여 설명하겠다.
즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, D2D 모드로 동작하는 경우, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 데이터(패킷)을 전송하게 된다(S100).
이때, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크 미수신 여부를 확인한다(S110).
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여, 전송 시점부터 일정시간(T) 동안 에크 수신을 기다린다.
본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 전송 시점부터 일정시간(T) 동안 에크 수신을 기다린 결과 일정시간(T)이 경과하도록 에크가 수신되지 않은 데이터패킷이 있으면, 해당 데이터패킷에 대한 에크 미수신으로 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S110단계에서 에크 미수신이 확인되면(S110 Yes), 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)와는 다른 제2통신링크 예컨대 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여 수신단말(20)로 확인용패킷을 전송한다(S120).
즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S110단계에서 에크 미수신이 확인되면(S110 Yes), D2D 모드로 동작하는 중에도 끊지 않고 유지하고 있는 다른 제2통신링크 즉 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여, 수신단말(20)로 확인용패킷을 전송할 수 있다.
이때, 확인용패킷(Verification Packet, 이하 V_Packet)은, D2D 통신링크(a)에 대한 링크식별자 및 확인용패킷(V_Packet)을 전송한 전송시간에 대한 정보를 포함한다.
이에, 셀룰러 통신링크(b)를 통해 확인용패킷(V_Packet)을 수신한 수신단말(20)은, 확인용패킷(V_Packet)으로부터 확인되는 링크식별자를 기초로, 확인용에크(V_Ack)를 회신하기 위해 확인해야 할 D2D 통신링크(a)를 식별할 수 있다.
이에, 수신단말(20)은, 식별한 D2D 통신링크(a)를 통해서 단말장치(100)로부터 수신한 데이터패킷의 시퀀스넘버에 따라 다음 수신을 대기하는 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 인지한다.
그리고, 수신단말(20)은, 확인용패킷(V_Packet)으로부터 확인되는 확인용패킷(V_Packet)의 전송시간에 기초하여, 해당 전송시간 이전에 D2D 통신링크(a)를 통해 단말장치(100)에서 전송된 데이터패킷 중 수신단말(20)이 수신한 데이터패킷의 수신량을 인지한다.
즉, 단말장치(100)에서 전송된 데이터패킷에는 해당 데이터패킷의 전송시간이 기록되어 있을 것이므로, 수신단말(20)은, D2D 통신링크(a)를 통해 단말장치(100)로부터 수신한 데이터패킷 중에서 기록된 전송시간이 확인용패킷(V_Packet)의 전송시간 이전인 데이터패킷의 수신량을 인지하는 것이다.
이후, 수신단말(20)은, 전술과 같이 인지한 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버 및 데이터패킷의 수신량에 대한 정보가 포함된 확인용에크(V_Ack)를, 셀룰러 통신링크(b)를 통해 단말장치(100)로 회신한다.
따라서, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S120단계에서 전송한 확인용패킷(V_Packet)에 대한 확인용에크(V_Ack)를 수신단말(20)로부터 수신하게 된다(S130).
본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 확인용에크(V_Ack)를 수신단말(20)로부터 수신하면, 확인용에크(V_Ack)로부터 확인되는 정보에 기초하여 D2D 통신링크(a)의 단절 여부를 판단한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 확인용에크(V_Ack)로부터 수신단말(20)의 D2D 수신상태 관련 정보, 즉 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버 및 데이터패킷의 수신량을 확인하고(S140), 이에 기초하여 D2D 통신링크(a)의 단절 여부를 판단할 수 있다(S150).
D2D 통신링크(a)의 단절 여부 판단 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷 중에 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 데이터패킷의 수신량이 일정치(예: X%) 이상 작은 제2조건 중 적어도 하나가 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷 중에 확인용에크(V_Ack)로부터 확인된 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
또는, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 확인용에크(V_Ack)로부터 확인된 데이터패킷의 수신량이 일정치(예: X%) 이상 작은 제2조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다. 여기서 일정치(예: X%)는, 임의의 값으로 변경 설정될 수 있다.
물론, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 전술의 제1조건 및 제2조건이 모두 만족되면 또는 전술의 제1조건 및 제2조건이 모두 만족되어야만, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수도 있다.
한편, 전술의 제1조건 및 제2조건은, 수신단말(20)로부터 수신된 확인용에크(V_Ack)에서 확인되는 수신단말(20)의 D2D 수신상태 관련 정보에 기인한 조건이다.
더 나아가, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 수신단말(20)로부터 수신된 확인용에크(V_Ack)에 기인한 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나가 만족되더라도, 단말장치(100)의 D2D 전송상태 관련 정보에 기인한 다음의 제3조건 및 제4조건을 더 고려하여 D2D 통신링크(a)의 단절 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건, 확인용패킷(V_Packet)을 전송한 후 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건 중 적어도 하나가 더 만족되면, 비로소 D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 제1통신링크 즉 D2D 통신링크(a)의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 확인용패킷(V_Packet)을 전송한 후 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건이 만족되면, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수 있다.
물론, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 전술의 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고, 전술의 제3조건 및 제4조건이 모두 만족되면 또는 전술의 제3조건 및 제4조건이 모두 만족되어야만, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단할 수도 있다.
본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S150단계에서 판단한 결과에 따라서, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단된 경우(S160 Yes), 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 갖는 데이터패킷 및 그 이후 데이터패킷을 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한다(S170).
즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단된 경우, D2D 통신링크(a)의 전송 윈도우(window)에서 에크가 수신되지 않은 outstanding 데이터패킷을 제거하고, 확인용에크(V_Ack)로부터 확인된 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 갖는 데이터패킷 및 그 이후 데이터패킷을 셀룰러 통신링크(b)를 이용하여 수신단말(20)로 전송한다.
한편, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S150단계에서 판단한 결과에 따라서, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단되지 않은 경우(S160 No), 앞서 S110단계에서 에크 미수신이 확인된 데이터패킷을 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 재 전송한다(S180).
즉, D2D 통신링크(a)의 단절로 판단되지 않은 경우라면 D2D 통신링크(a)의 단절 외의 다른 이유로 데이터패킷이 유실되었을 가능성이 있기 때문에, S150단계에서 판단한 결과에 따라서, 이 경우 앞서 S110단계에서 에크 미수신이 확인된 데이터패킷을 D2D 통신링크(a)를 이용하여 수신단말(20)로 재 전송하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단말장치의 동작 방법에 의하면, D2D 모드로 동작하는 중에 D2D 통신 환경에 적합한 방식으로 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단할 수 있고, 이를 기반으로 D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화할 수 있는 효과를 도출한다.
본 발명의 실시예에 따른 단말장치의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 단말장치 및 단말장치의 동작 방법에 따르면, D2D 모드로 동작하는 중에 D2D 통신링크의 단절 여부를 신속하게 판단함으로써, D2D 통신링크 단절로 인한 데이터 전송 지연을 최소화할 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 단말장치
110 : 확인부 120 : 확인용패킷전송부
130 : 판단부 140 : 패킷전송제어부

Claims (11)

  1. 단말 간 직접통신을 위한 제1통신링크를 이용하여 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크(ACK) 미수신 여부를 확인하는 확인부;
    상기 에크 미수신이 확인되면, 상기 제1통신링크의 단절 여부를 판단하기 위한 확인용패킷을 상기 제1통신링크와는 다른 제2통신링크를 이용해서 상기 수신단말로 전송하는 확인용패킷전송부; 및
    상기 확인용패킷에 대한 확인용에크가 상기 수신단말로부터 수신되면, 상기 확인용에크로부터 확인되는 정보에 기초하여 상기 제1통신링크의 단절 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확인용에크에는,
    상기 수신단말이 상기 제1통신링크를 통해 수신한 데이터패킷의 시퀀스넘버에 따라 다음 수신을 대기하는 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버, 상기 확인용패킷이 전송된 전송시간 이전에 상기 제1통신링크를 통해 전송된 데이터패킷 중 상기 수신단말이 수신한 데이터패킷의 수신량에 대한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확인용패킷은,
    상기 제1통신링크에 대한 링크식별자 및 상기 확인용패킷을 전송한 전송시간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷 중에 상기 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건, 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 상기 데이터패킷의 수신량이 일정치 이상 작은 제2조건 중 적어도 하나가 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고,
    상기 제1통신링크의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건, 상기 확인용패킷을 전송한 후 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건 중 적어도 하나가 더 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2통신링크는,
    셀룰러(cellular) 통신을 위한 통신링크인 것을 특징으로 하는 단말장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1통신링크의 단절로 판단된 경우, 상기 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 갖는 데이터패킷 및 그 이후 데이터패킷을 상기 제2통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송하고,
    상기 제1통신링크의 단절로 판단되지 않은 경우, 상기 에크 미수신이 확인된 데이터패킷을 상기 제1통신링크를 이용하여 수신단말로 재 전송하는 패킷전송제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  8. 단말 간 직접통신을 위한 제1통신링크를 이용하여 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여, 에크 미수신 여부를 확인하는 확인단계;
    상기 에크 미수신이 확인되면, 상기 제1통신링크의 단절 여부를 판단하기 위한 확인용패킷을 상기 제1통신링크와는 다른 제2통신링크를 이용해서 상기 수신단말로 전송하는 확인용패킷전송단계; 및
    상기 확인용패킷에 대한 확인용에크가 상기 수신단말로부터 수신되면, 상기 확인용에크로부터 확인되는 정보에 기초하여 상기 제1통신링크의 단절 여부를 판단하는 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 확인용에크에는,
    상기 수신단말이 상기 제1통신링크를 통해 수신한 데이터패킷의 시퀀스넘버에 따라 다음 수신을 대기하는 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버, 상기 확인용패킷이 전송된 전송시간 이전에 상기 제1통신링크를 통해 전송된 데이터패킷 중 상기 수신단말이 수신한 데이터패킷의 수신량에 대한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 판단단계는,
    상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷 중에 상기 수신대기 데이터패킷의 시퀀스넘버를 가진 데이터패킷이 존재하는 제1조건, 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷의 전송량 보다 상기 데이터패킷의 수신량이 일정치 이상 작은 제2조건 중 적어도 하나가 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 판단단계는,
    상기 제1조건 및 상기 제2조건 중 적어도 하나가 만족되고,
    상기 제1통신링크의 전송 윈도우(window)가 풀(full) 상태인 제3조건, 및 상기 확인용패킷을 전송한 후 상기 제1통신링크를 이용하여 상기 수신단말로 전송한 데이터패킷에 대하여 에크 미수신이 확인되는 제4조건 중 적어도 하나가 더 만족되면, 상기 제1통신링크의 단절로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
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