KR19990005389A - 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법 - Google Patents

기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법은,
원격에 있는 기지국이 원격 호 시험 요구 명령을 받는 단계와; 자원의 점유가 필요한 경우 자원을 할당하는 단계와; 기지국에서 기지국 시험기로 호를 셋업하라는 명령을 내리는 단계와; 기지국 시험기가 고주파 스위치를 사용하여 특정 섹터를 선택하는 단계와; 기지국 시험기에서 지정해준 특정 주파수/주파수 채널을 사용하여 시험 단말이 기지국으로 발신호를 올리는 단계 또는, 기지국 시험기의 명령에 의해 시험 단말의 가입자 번호를 변화시킨 후 기지국 시험기의 명령에 의해 시험 단말이 기지국으로 발신호를 올리는 단계와; 기지국이 단말로부터 원격 호의 요구를 받으면 자원을 요구에 맞게 자원을 할당한 후 시스템과 연동하여 착신측과 호를 셋업하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법
본 발명은 코드 분할 다중화(Code Division Multiple Access:CDMA) 시스템 및 개인 휴대 통신(Personal Communication Service) 시스템의 기지국 시험기(Base Station Transceiver Test Unit: BTU)와 시험 단말(Test Mobile: TM)을 이용한 원격 호 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 기지국 시험기를 이용하여 원격으로 호를 셋업하고, 해당 기지국의 서비스 상태를 파악하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
PCS 시스템 및 CDMA 시스템은, 이동 단말(Mobile Station: MS)을 서비스하는 다수의 기지국(Base Station Transceiver Subsystem: BTS)과, 기지국들을 제어하는 기지국 제어기(Base Station Controller: BSC), 여러 기지국 제어기들을 운영 관리 하는 기지국 관리 시스템(Base Station Manager System: BSM), 교환기 시스템(Mobile Switching Center: MSC) 및 위치 등록 시스템으로 구성되어 있다.
각각의 기지국이 서비스 하는 영역을 셀(cell)이라 하며, 이 셀은 일반적으로 3개의 섹터로 나뉘어 진다. 셀은 순서대로 기지국 영역, 기지국 제어기 영역, 교환기의 서비스 영역으로 확대된다.
이동 통신 시스템에서, 교환기 시스템 이하의 시스템들을 통상 기지국 부 시스템(Base Station Subsystem: BSS)라 한다. 상기 기지국 부 시스템은 최상위에 기지국 관리 시스템과, 기지국 제어기 시스템 및 기지국 시스템으로 구성되어 있다.
기지국 제어기 시스템의 주 프로세서(Main Processor)는 호 제어 프로세서(Call Control Processor: 이하 CCP라 약칭한다)라 하며, 기지국 시스템의 주 프로세서는 기지국 송수신기 제어 프로세서(BTS Control Processor: 이하 BCP라 약칭한다)라 한다.
기지국 시험기는 기지국 내에 장착되어 사용되는 기지국 시험 장비로, 기지국 시스템이 운용중인 상태에서 별도의 계측 장비가 없이도 기지국 시스템의 정상적인 동작 여부를 정기적 또는 비정기적으로 시험 진단 및 감시할 수 있는 장비이다.
기지국 시험기는 방향성 결합기(Directional Coupler: DC)를 통해 송/수신 안테나와 연결되어 안테나의 송신/수신 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio: VSWR)를 검출해 낸다.
또한 기지국 송수신기와 연결되어 송수신기 전력 추적 루프(Transceiver Power Tracking Loop: TPTL), 시험 단말기(Test Mobile) 데이터 화면표시, 기지국 제어기의 원격 제어, 채널 품질 검사 및 호 검사등을 수행한다.
기지국 시험기는 기지국 시험기 전원 공급 장치(BTU Power Supply Unit: BPSU)와, 전력 검출 및 시험 단말부(Power Detector Test Mobile Unit: PTMU), 고주파 인터페이스부(Radio Frequency Interface Unit: RFIU)로 구성되어 있다.
상기 고주파 인터페이스부는 고주파 스위치(RF Switch Unit: RSWU), 전력 분배/결합기(Power Divider/Combiner) 및 가변 감쇠기(Variable Attenuator Unit: ATTU)등으로 구성되어 있다.
상기 전력 검출 및 시험 단말부는 기지국 시험기 제어 및 인터페이스 장치(BTU Control Interface Assembly: BCIA)와 시험 단말(TM), 송신 전력 검출 장치(Transceiver Power Detecter Board: TPDB)로 구성되어 있다.
상기 고주파 스위치는 각각의 섹터에 해당하는 3개의 스위치로 전력을 분배하기 위한 3 방향 전력 결합기(3 way Power Combiner)로 구성되어 있다.
각각의 스위치는 방향성 결합기를 통해 6개의 송수신 겸용안테나 및 3개의 송신전용 안테나와 연결되어 있으므로, 고주파 스위치는 3 개의 섹터와 3개의 안테나를 위해 총 9개의 스위치를 포함한다.
상기 3개의 스위치는 외부의 섹터 안테나와 방향성 결합기(Directional Coupler)의 순방향(Forward) 및 반사(Reflect) 단자를 통해 각각 연결되어 있으며, 안테나의 경로 중 순방향/반사/비동작 모드를 선택할 수 있는 3방향 스위치이다.
순방향 경로는 기지국의 송수신기와 기지국 시험기가 직접 연결되는 경로를 말하며, 반사 경로는 송수신기와 기지국 시험기가 안테나를 통하여 연결되는 경로를 말한다.
상기 가변 감쇠기는 송/수신 경로에서 각각의 섹터로부터 전송되는 송/수신 신호의 세기를 조절하기 위한 것이다.
도 1 은 기지국 시험기와 안테나부의 연결을 나타낸 구조도이다.
도시된 바와 같이, 전력 검출 및 시험 단말부(100)와, 각 섹터를 위한 3개의 고주파 인터페이스부(210)(220)(230)(240) 및 각 섹터를 위한 3개의 안테나부(310)(320)(330)로 구성되어 있다.
상기 전력 검출 및 시험 단말부(100)내에는 기지국 시험기 제어 및 인터페이스 장치(BCIA)(110)와, 송신 전력 검출 장치(120) 및 시험 단말(TM)(130)가 포함되어 있다.
상기 기지국 시험기 제어 및 인터페이스 장치(110)는 고주파 인터페이스부(210)(220)(230)(240)를 위한 스위치(스위치 10, 스위치 11) 및 가변 감쇠기 1을 제어함으로써, 3개의 섹터중의 하나를 선택하는 기능을 수행한다.
상기 송신 전력 검출 장치(120)는 3방향 스위치(스위치 10)에 의하여, 3개의 고주파 인터페이스부 (210)(220)(230)(240)내의 2방향 전력 분배기(PD1, PD2, PD3)로부터 들어오는 신호를 선택한다.
또한 상기 시험 단말기(140)는 3방향 스위치(스위치 11)에 의하여, 3개의 고주파 인터페이스부(210)(220)(230)(240)내의 2방향 전력 분배기(PD1, PD2, PD3)로부터 들어오는 신호를 가변 감쇠기 1를 통하여 가변한 뒤 선택한다.
상기 각 섹터를 위한 고주파 인터페이스부(200)(210)(220)는, 안테나당 1개의 기본 스위치(스위치 1 ~ 스위치 9)와 3개의 안테나를 묶어 하나의 입출력 경로를 제공하는 3 방향 전력 결합기(3way PD4, PD5, PD6) 및 2방향 전력 분배기(2way PD1, PD2, PD3)를 기본 구조로 가지며, 이 기본 구조를 통해 섹터별로 경로 선택을 하기 위한 2개의 3방향 스위치(스위치 10, 스위치 11) 및 가변 감쇠기 1으로 구성된다.
상기 고주파 인터페이스부(210)(220)(230)(240)를 통해 선택된 신호는 전력 검출 및 시험 단말부(100)에서 처리된다.
상기와 같이 구성된 기지국 시험기의 동작은 다음과 같다.
세 섹터(α, β, γ 섹터)를 위한 안테나부(310)(320)(330)는, 각각 송수신 겸용 안테나 2개와, 송신만을 위한 안테나 3개를 포함하고 있다.
각각의 안테나에서 송수신된 신호는 스위치(스위치1 ~ 스위치9)에 의해 순방향/반사/비동작 경로가 선택된 뒤 고주파 인터페이스부(210)(220)(230)(240)내의 3방향 전력 조합기(PD4, PD5, PD6)에 연결된다.
상기 PD4, PD5, PD6에 의해 조합된 각 섹터로부터 전송된 신호는 2방향 전력 분배기(PD1, PD2, PD3)에 의하여 각각 스위치 10과, 스위치 11로 분배된다.
상기 스위치 10은 세 섹터중의 하나를 선택하여 송신 전력 검출 장치(120)로 신호를 연결하며, 상기 스위치 11은 세 섹터중의 하나를 선택하여 TM(130)으로 신호를 연결한다.
상기와 같은 동작을 통해, 기지국 시험기와 각각의 안테나 경로가 연결된다.
상기와 같이 동작하는 기지국의 서비스 상태를 파악하기 위해서는, 차량을 이용하여 해당 기지국으로 직접 가서 기지국 시험기를 사용하여 통화를 해봄으로써 해당 기지국의 서비스 상태를 파악하게 된다.
또한, 무선 인터페이스(Common Air Interface: CAI)를 확인하기 위해서는 부가적인 장비가 필요하다.
그러나, 무선 인터페이스를 확인하기 위해 종래에 사용되었던 장비로는 기지국과 단말기 사이의 무선 인터페이스만을 확인할 수 있으므로, 기지국에서 검사를 위해 임의로 할당한 자원(주파수 할당, 채널 소자, 보코더 등)을 통하여 호를 셋업할 수 없다.
그러므로 원격지에 있는 기지국의 서비스 품질을 파악하기 위해서, 종래에는 해당 기지국이 있는 장소까지 직접 가서 호를 셋업시키고, 무선 인터페이스 분석 도구를 이용하여 무선 인터페이스 상의 이상 여부를 분석하여야 했다.
게다가 분석시 단말기가 할당받고 있는 주파수와 다른 주파수의 서비스 상태를 파악하기 위해서는, 시험하고자 하는 주파수에 단말기가 동조하도록 단말기의 전화번호를 바꿔서 시험하여야 한다.
그러나 여러 개의 주파수를 사용하고 있는 현재의 환경에서는 해당 주파수에 동조하는 단말기 번호를 알기가 쉽지 않다.
해당 주파수에 동조하는 단말기 번호를 가지고 호를 셋업한다 하더라도, CDMA 시스템은 하나의 주파수 채널내에 여러개의 액세스 채널을 가질 수 있으므로 단말기에서 어느 액세스 채널을 사용해야 할지 알수가 없다.
그러므로 이상이 있다고 판단되는 액세스 채널을 찾아 통화를 시도할 수가 없게 된다.
즉, 종래에 사용되었던 무선 인터페이스 분석 도구는 단지 무선 인터페이스 상에서의 분석만 가능하므로, 전체 시스템에서의 호 오류의 원인을 파악하기가 어렵다.
그러므로 무선 인터페이스 도구에서는, 시스템에서 보유하고 있는 자원중에서 이상이 있다고 염려되는 자원에 대한 이상여부를 원격으로 파악할 수가 없어서, 직접 기지국까지 가서 호를 셋업하고 자원을 할당한 뒤 검사를 실시해야 한다는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여,
해당 기지국이 있는 장소까지 직접 가지 않고도 서비스 현황을 파악할 수 있으며, 단말기의 호 셋업시 원하는 섹터/주파수/액세스 채널로 액세스를 할 수 있도록 하여 전체 호 처리 과정에서의 호 오류 원인을 파악할 수 있고, 시스템에서 보유하고 있는 자원을 선택적으로 할당함으로써 해당 자원의 이상여부를 진단할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 기지국 시험기와 안테나부의 연결을 나타낸 구조도.
도 2 는 본 발명에 의한 원격 호 제어 방법의 실시예를 나타낸 흐름도.
도 3 은 본 발명에 의한 원격 호 제어 방법의 또다른 실시예를 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 전력 검출 및 시험 단말부(PTMU)
110 : 기지국 제어 및 인터페이스 장치(BCIA)
120 : 송신 전력 검출 장치(TPDB)
130 : 시험 단말(TM)
210, 220, 230, 240 : 고주파 인터페이스부(RFIU)
310,320,330 : 안테나부
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
원격에 있는 기지국이 원격 호 시험 요구 명령을 받으면, 기지국 시험기가 시험 단말기로 시험하고자 하는 주파수/액세스 채널을 설정해 주어서 시험 단말기가 해당 액세스 채널로 호를 설정하도록 하는 방법 1이나, 또는 단말기가 가지고 있는 가입자 번호를 변경한 후에 호를 설정하도록 하는 방법 2로 구성된다.
CDMA 셀룰라 단말기는 기본적으로 자신의 고유한 가입자 번호를 가지고 있는데 이것을 단말 가입자 번호(Mobile Station Identification Number: 가입자 번호)라 한다. 또한 단말기는 공장에서 생산될 때 부여받는 고유한 제조 번호를 가지는데, 이것을 전자 시리얼 번호(Electric Serial Number: ESN)라 한다.
CDMA 단말기는 이 가입자 번호와 전자 시리얼 번호 및 기지국의 채널 번호(주파수)등에 의해 자신이 사용할 수 있는 주파수가 결정되며, 이 주파수로 액세스를 시도한다.
또한 CDMA 시스템은 하나의 주파수에 여러개의 액세스 채널을 포함하므로, 상기 파라미터에 의하여 임의의 액세스 채널로 액세스를 시도하게 된다.
기지국 수신 액세스 경로에 대해 시험을 실시하고자 할 때, 단말기는 항상 자신에게 할당된 주파수로 액세스를 시도한다.
그러므로 다른 주파수내의 액세스 채널의 이상 유무를 시험하기 위해서는, 기지국 시험기가 시험 단말기로 시험하고자 하는 주파수/액세스 채널을 설정해 주어서 시험 단말기가 해당 액세스 채널로 호를 설정하도록 하는 방법 1이나, 또는 단말기가 가지고 있는 가입자 번호를 변경한 후에 호를 설정하도록 하는 방법 2를 사용할 수 있다.
도 2 는 본 발명에 의한 원격 호 제어 방법의 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도면을 참조하여, 본 발명에 의한 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법 1에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 기지국 시험기의 원격제어 상태에 있는 기지국은 원격 호 시험 요구 명령을 받으면, 자원의 점유가 필요한 경우 자원을 할당한 뒤 기지국 시험기로 호를 셋업하라는 명령을 보낸다.
기지국 시험기는 해당 섹터로 고주파 스위치를 사용하여 섹터를 선택하고, 단말기로 하여금 해당 주파수 채널/액세스 채널로 발신호(Origination)를 보내도록 단말을 제어한다.
이동 단말은 기지국 시험기에 의해 지정된 채널/액세스 채널로 발신호를 올린다.
기지국은 단말기로부터 올라온 호가 원격 호이면, 해당 발신호의 요구에 맞도록 지정된 자원 혹은 임의의 자원을 할당한 후 시스템과 연동하여 착신측과 호를 셋업한다.
호가 셋업되는 중이나 호가 셋업된 후, 호가 해제되면, 호가 해제된 이유를 기지국 관리 장치로 보고하여, 운용자로 하여금 호가 실패한 원인을 알 수 있도록 한다.
호가 정상적으로 셋업된 후, 기지국 관리 장치는 시험 단말에게 DTMF(Dual Tone Multiple Frequency) 톤이나 음성 패킷 루프 명령을 통해 혹은 시험 단말로 데이터 수집 명령을 보내어 데이터를 수집한다.
도 3 은 본 발명에 의한 원격 호 제어 방법의 또다른 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도면을 참조하여, 본 발명에 의한 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법 2에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 기지국 시험기의 원격제어 상태에 있는 기지국은 원격 호 시험 요구 명령을 받으면, 자원의 점유가 필요하다면 자원을 할당하고 기지국 시험기로 호를 셋업하라는 명령을 보낸다.
기지국 시험기는 고주파 스위치를 사용하여 해당 섹터를 선택하고, 단말기로 하여금 해당 주파수로 동조되도록 단말기 가입자 번호을 변경하라는 패킷을 시험 단말로 보낸다.
가입자 번호 변경을 수행한 후, 이동 단말로 하여금 호를 시작하라는 패킷을 시험 단말로 보내면, 시험 단말은 호를 시작한다.
기지국은 단말기로부터 올라온 호가 원격 호이면, 요구에 맞도록 지정된 자원 혹은 임의의 자원을 할당한 후 시스템과 연동하여 착신측과 호를 셋업한다.
호가 셋업되는 중이나 호가 셋업된 후, 호가 해제되면 호가 해제된 이유를 기지국 관리 장치로 보고하여, 운용자로 하여금 호가 실패한 원인을 알 수 있도록 한다.
호가 정상적으로 셋업된 후, 기지국 관리 장치는 시험 단말에게 DTMF 톤(tone) 혹은 음성 패킷을 루프시키라는 명령 패킷을 보내거나, 혹은 시험 단말로 데이터 수집 패킷을 보내어 데이터를 수집한다.
상기된 바와 같이 동작하는 본 발명은, 기지국 시험기가 단말기로 해당 주파수/액세스 채널을 할당하거나, 또는 기지국 시험기가 단말기 가입자 번호의 변경을 명령함으로써 기지국까지 직접 가지 않고도 원격으로 호를 셋업할 수 있다.
그러므로 해당 기지국의 서비스 상태를 파악하기 위하여 해당 기지국이 있는 장소까지 직접 가지 않고, 원격으로 해당 기지국의 호를 셋업하여 봄으로써, 원격으로 기지국의 서비스 현황을 파악할 수 있다.
단말기가 호를 셋업할 때도, 원하는 섹터/주파수/액세스 채널로 액세스를 할 수 있도록 하여 액세스 채널에 대한 이상여부를 파악할 수 있으며, 전체 호 처리 과정에서의 호 오류 원인을 파악하여 운용자로 하여금 그 기지국의 서비스 상태를 판단하는 중요한 정보를 제공한다.
시스템에서 보유하고 있는 자원을 선택적으로 할당하여 해당 자원의 진단을 할 수 있다.
또한 시험 단말에서는 일정톤의 DTMF, 음성 패킷 루프를 사용하여, 원격지에 있는 기지국으로 사람이 직접 가지 않고도 채널을 시험할 수 있다.
즉, 착신측 기지국 제어기에서 DTMF 톤이나 자신의 음성 루프를 시험 단말로 보내고 시험 단말에서 다시 기지국 제어기로 신호를 보냄으로써, 두 신호를 비교하여 트래픽 채널의 품질을 측정한다.
또한 기지국 시험기와 시험 단말을 직렬 연결함으로써, 시험 단말에서 무선 인터페이스등의 데이터를 수집 기록하여 무선 환경을 판단할 수 있는 자료를 얻을 수 있다.
상기와 같이 동작하는 본 발명을 사용함으로써,
첫째로, 해당 시스템에서 보유하고 있는 주파수/액세스 채널을 선택적으로 할당하여 해당 자원의 서비스 상태를 원격으로 진단할 수 있으며, 두 번째로, 시험 단말에서 일정톤의 DTMF, 음성 패킷 루프를 사용하여 원격지에 있는 기지국에 사람이 없어도 원하는 특정 트래픽 채널/액세스 채널의 품질을 측정할 수 있다.
세 번째로는 원격적으로 이동 단말과 직렬 연결함으로써 이동 단말에서의 무선 인터페이스 및 무선 환경을 판단할 수 있는 자료를 수집할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 원격에 있는 기지국이 원격 호 시험 요구 명령을 받는 단계와;
    자원의 점유가 필요한 경우 자원을 할당하는 단계와;
    기지국에서 기지국 시험기로 호를 셋업하라는 명령을 내리는 단계와;
    기지국 시험기가 고주파 스위치를 사용하여 특정 섹터를 선택하는 단계와;
    시험 단말이 기지국 시험기에서 지정해준 특정 주파수/액세스 채널을 사용하여 기지국으로 발신호를 요구하는 단계와;
    기지국이 단말로부터 원격 호에 의한 발신 요구를 받으면 자원을 요구에 맞게 자원을 할당한 후 시스템과 연동하여 착신측과 호를 셋업하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 호가 셋업되는 중 혹은 호가 셋업된 후에 호가 해제되면, 호 해제 원인을 기지국 관리 시스템으로 보고하는 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 호가 정상적으로 셋업된 후, 기지국 시험기가 시험 단말로 일정 톤의 DTMF나 음성 패킷 루프를 보냄으로써, 트래픽 채널의 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 호가 정상적으로 셋업된 후, 기지국 시험기의 명령에 의해 시험 단말이 데이터를 모아 그 데이터를 기지국 관리 시스템으로 보내 저장한 뒤 분석함으로써, 무선 인터페이스 환경을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
  5. 원격에 있는 기지국이 원격 호 시험 요구 명령을 받는 단계와;
    자원의 점유가 필요한 경우 자원을 할당하는 단계와;
    기지국에서 기지국 시험기로 호를 셋업하라는 명령을 내리는 단계와;
    기지국 시험기가 고주파 스위치를 사용하여 특정 섹터를 선택하는 단계와;
    기지국 시험기의 명령에 의해 시험 단말이 가입자 번호를 변경하는 단계와;
    기지국 시험기의 명령에 의해 시험 단말이 기지국으로 발신호를 요구하는 단계와;
    기지국이 단말로부터 원격 호의 발신을 요구받으면 자원을 요구에 맞게 자원을 할당한 후 시스템과 연동하여 착신측과 호를 셋업하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 호가 셋업되는 중 혹은 호가 셋업된 후에 호가 해제되면, 호 해제 원인을 기지국 관리 시스템으로 보고하는 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 호가 정상적으로 셋업된 후, 기지국 시험기가 시험 단말로 일정 톤의 DTMF 또는 음성 패킷 루프 명령을 보냄으로써, 트래픽 채널의 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 호가 정상적으로 셋업된 후, 기지국 시험기의 명령에 의해 시험 단말이 무선 인터페이스 데이터를 모아 그 데이터를 기지국 제어기로 보내 저장하고 그 데이터를 분석함으로써, 무선 인터페이스 환경을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기지국 시험기와 시험 단말을 이용한 원격 호 제어 방법.
KR1019970029584A 1997-06-30 1997-06-30 기지국시험기와 시험단말기을 이용한 원격호 제어방법 KR100266859B1 (ko)

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