KR20010038880A - 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20010038880A
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 위성궤도데이터, 위성위치보정데이터 그리고 시각데이터를 수집하고 변환하여 송신국의 베이스밴드로 전송하는 위성 정보 처리 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 외부의 위성관제소 및 보정국으로부터 원천데이터를 수신하여 가공하기 위한 원천데이터 가공수단; 상기 원천데이터 가공수단으로부터 전달된 원천데이터를 저장하기 위한 저장수단; 베이스밴드의 데이터전송 요청에 따라 상기 저장수단으로부터 필요한 데이터를 추출하여 전송하기 위한 가공데이터 전송수단; 및 위성정보의 전송상태를 사용자에게 보여주고 전송된 데이터를 관리하기 위한 위성정보 전송 관리수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 시각 및 주파수 전송시스템 등에 이용됨.

Description

위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING SATELLITE DATA USING SATELLITES IN TIME AND FREQUENCY TRANSMISSION SYSTEM}
본 발명은 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 특히 위성궤도데이터, 위성위치보정데이터 그리고 시각데이터를 수집하고 변환하여 송신국의 베이스밴드로 전송하는 위성 정보 처리 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
일반적으로 시각 및 주파수 전송시스템은 유·무선 통신망의 동기를 위해 필요한 시각 및 주파수를 통신망의 각 계위에 분배하는 시스템으로서, 이는 송신국, 위성, 수신기, 보정국으로 이루어지는데, 여기서 송신국은 위성궤도데이터, 위성위치보정데이터 그리고 시각데이터를 위성으로 전송하는 역할을 한다. 따라서, 이 송신국에서 위성관련 데이터를 수집하고 변환하여 베이스밴드의 요청에 따라 전송하는 위성 정보 처리기는 필수적이다.
이러한, 위성 정보 처리기는 위성관제소와 보정국으로부터 위성의 위치궤도데이터, 보정데이터, 시각데이터를 전송받아서 처리해야 하므로 데이터는 지속적으로 전송되어야 한다. 이때, 위성관제소와 송신국이 서로 떨어져 있기 때문에 데이터를 전송하기 위해서는 네트워크를 통해 온-라인(on-line)으로 전송해야 하는 기술이 필요하다. 또한, 이렇게 전송된 데이터를 미리 정해진 포맷에 맞추고 변환하여 베이스밴드로 전송하는 기술도 필요하다.
또한, 위성 정보 처리기에서 생성된 위성 정보는 베이스밴드에 전송되고, 베이스밴드는 이 데이터를 안테나를 통해 위성으로 전송한다. 이때, 베이스밴드는 수신된 데이터의 정확성을 판단하여 오류가 발생된 경우에는 위성 정보 처리기로 재전송을 요구해야 한다. 따라서, 위성 정보 처리기와 배이스밴드간의 원활하고 안정된 데이터 송수신을 위한 기술이 요구되고, 정보 전송이 정상적으로 진행되는지를 시각적으로 보여주고 이상 발생시 경보를 발생하는 전송상태 관리 기술도 요구된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 위성궤도데이터, 위성위치보정데이터 그리고 시각데이터를 수집하고 변환하여 송신국의 베이스밴드로 전송하는 위성 정보 처리 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템의 구성예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 위성정보 데이터베이스 스키마에 대한 설명도.
도 4a 및 4b 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 위성 정보의 전송상태를 관리하는 사용자인터페이스에 대한 설명도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
210 : 위성 정보 처리기 220 : 위성관제소
230 : 보정국(Ⅰ~Ⅳ) 240 : 베이스밴드
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치에 있어서, 외부의 위성관제소 및 보정국으로부터 원천데이터를 수신하여 가공하기 위한 원천데이터 가공수단; 상기 원천데이터 가공수단으로부터 전달된 원천데이터를 저장하기 위한 저장수단; 베이스밴드의 데이터전송 요청에 따라 상기 저장수단으로부터 필요한 데이터를 추출하여 전송하기 위한 가공데이터 전송수단; 및 위성정보의 전송상태를 사용자에게 보여주고 전송된 데이터를 관리하기 위한 위성정보 전송 관리수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 위성관제소 또는 보정국으로부터 전달된 데이터 포맷의 적합성을 검증하고 소정의 기준값에 따라 정수값을 추출하는 제 1 단계; 및 상기 위성 정보 처리 장치에서 발생되는 데이터를 베이스밴드의 요청에 따라 위성정보를 전송하고 정보전송상태를 사용자에게 표시하는 제 2 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 대용량 프로세서를 구비한 시각 및 주파수 전송시스템에, 위성관제소 또는 보정국으로부터 전달된 데이터 포맷의 적합성을 검증하고 소정의 기준값에 따라 정수값을 추출하는 기능; 및 상기 위성 정보 처리 장치에서 발생되는 데이터를 베이스밴드의 요청에 따라 위성정보를 전송하고 정보전송상태를 사용자에게 표시하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템의 구성예시도로서, 위성(110), 수신국(120), 송신국(130), 보정 및 무결성 감시국(140), 위성관제소(150)를 구비한다.
여기서, 송신국(130)은 베이스밴드(131), 위성 정보 처리기(132)로 구성된다.
먼저, 송신국(110)의 위성 정보 처리기(132)는 위성관제소(150)에서 보내준 위성궤도데이터와 보정 및 무결성 감시국(140)에서 보내준 보정신호 및 무결성 감시(Integrity Monitoring) 데이터를 온-라인(on-line)으로 수신한 후, 시스템에서 필요한 포맷으로 가공하고 RS-232C방식을 통해 베이스밴드(131)로 전송한다. 베이스밴드(131)는 위성 정보 처리기(132)로부터 받은 위성궤도데이터(x,y,z 좌표별 위치, 속도, 가속도 벡터), 시각데이터, 위성궤도보정데이터에 채널 인코딩(Channel encoding)과 시각 인코딩(time encoding)을 하고 무선구간을 통해 위성(110)으로 보낸다.
여기서, 위성(110)은 단순한 중계기로서 송신국(130)에서 보내준 신호를 받아 지상으로 방송(broadcasting)한다.
한편, 지상의 수신국(120)에서는 위성(110)으로부터 데이터를 전달받아 통신망의 동기를 맞추기 위한 데이터로 활용하며, 보정 및 무결성 감시국(140)에서는 위성궤도데이터, 보정데이터를 실제 위성데이터와 비교하여 위성위치의 보정데이터를 생성하여 송신국(130)의 위성 정보 처리기(132)로 보낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치의 일실시예 구성도이다.
위성 정보 처리기(210)는, 원천데이터 수신부(211)와, 원천데이터 변환 및 가공부(212)와, 가공데이터 전송부(213)와, 위성정보 전송관리부(214)와, 데이터베이스(215)를 구비한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 위성 정보 처리 장치의 기능에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 원천데이터 수신부(211)는 위성관제소(220)와 보정국(Ⅰ~Ⅳ)(230)으로부터 위성궤도데이터와 보정데이터를 수신하고, 원천데이터 변환 및 가공부(212)는 수신한 데이터파일에서 필요한 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 데이터베이스스키마에 맞게 변환한 후 가공하여 데이터베이스(213)에 저장한다.
한편, 데이터베이스(213)는 원천데이터 변환 및 가공부(212)로부터 변환 및 가공된 데이터를 저장한다.
여기서, 가공데이터 전송부(214)는 베이스밴드(240)의 데이터전송 요청에 따라 데이터베이스(213)에서 전송에 필요한 데이터를 추출하여 전송데이터구조로 변환하여 전송한다.
마지막으로, 위성정보 전송관리부(215)는 보정 및 위성궤도데이터의 전송상태를 역동적으로 보여주고 이상발생시 경보를 울리는 기능을 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 위성정보 데이터베이스스키마에 대한 설명도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 위성정보 데이터베이스스키마는 베이스밴드가 위성정보 전송을 요구할 때 신속하게 대응하고, 이상발생시 윈인규명의 자료로 활용하기 위하여 설계한 것이다. 위성궤도엔터티집합은, 시각, 위치, 속도, 가속도의 어트리뷰트(Attribute)로 구성되며, 시각을 주요키(Primary key)로 설정한다.
보정국Ⅰ정보엔터티집합, 보정국Ⅱ정보엔터티집합, 보정국Ⅲ정보엔터티집합 그리고 보정국Ⅳ정보엔터티집합은 시각, 시간보정치, 경로지연보정치의 어트리뷰트로 구성되며, 시각을 주요키로 설정한다. 또한, 전송정보관계집합은 위의 5개 엔터티집합으로 구성되고, 케이에스티 옵셋(KST offset)과 송신국 ID(Identification)를 어트리뷰트로 추가하고 시각을 주요키로 설정한다.
도 4a 및 4b 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
본 발명은, 위성관제소(220) 및 보정국(Ⅰ~Ⅳ)(230)으로부터 오는 데이터를 위성 정보 처리기(210)에서 수신받아 가공 및 저장하고 베이스밴드(240)로 전송한다. 따라서, 위성관제소(220)와 보정국(Ⅰ~Ⅳ)(230)으로부터 데이터가 주기적으로 송신되므로 온라인으로 처리하는 것이 필수적이다.
도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 시스템 초기화 작업을 할때 위성 정보 처리기(210)가 시작되면, 위성관제소(220)와 보정국(Ⅰ~Ⅳ)(230)에 할당된 컴퓨터의 포트(PORT)들을 연다(401). 포트들의 초기상태는 슬립(Sleep)으로서 외부로부터 포트에 데이터가 들어오기전까지는 동작을 하지 않는다(402).
포트들에 위성관제소(220) 및 보정국(Ⅰ~Ⅳ)(230)으로부터 데이터가 도착했는지를 확인한다(403).
확인결과, 데이터가 도착하지 않았으면 포트들이 초기상태인 슬립(402)으로 넘어가고, 데이터가 도착했으면 데이터 포맷의 적합성을 검증한다(404).
검증결과, 데이터 포맷이 적합하지 않으면 포트들이 초기상태인 슬립(402)으로 넘어가고, 데이터의 포맷이 적합하면 데이터의 각 필드에 설정된 기준값에 따라 그 필드의 정수값을 추출한 후(405) 데이터베이스스키마에 따라 베이스밴드(240)에 전송한 후(406) 대기모드로 들어간다(407).
이어서, 베이스밴드(240)로부터 데이터 송신을 요구하는 조회문자(ENQ) 신호가 수신되는지를 확인한다(408).
확인결과, 조회문자(ENQ) 신호가 수신되지 않으면 대기모드로 들어가는 과정(407)으로 넘어가고, 조회문자(ENQ) 신호가 수신되면 보내줄 수 있는 데이터가 있는지 확인하는 작업(SUBF_FLAG)의 상태가 온(ON)인지를 확인한다(409).
확인결과, 데이터가 있는지 확인하는 작업의 상태가 온이 아니면 서브프레임(Subframe)을 생성한 후(410) 다시 데이터가 있는지를 확인하는 과정(409)으로 넘어간다.
확인결과, 데이터가 있는지를 확인하는 작업의 상태가 온이면 데이터를 전송할 때 송신된 바이트의 개수를 세는 변수(Bytecount)와 에러의 개수를 세는 변수(ERROR)의 값을 0으로 한다(411).
이어서, 1 바이트를 전송한 후(412) 베이스밴드(240)로부터 잘 받았다는 수신신호가 긍정신호(ACK)인지를 확인한다(413).
확인결과, 긍정신호가 수신되면 바이트카운트를 1 증가시킨 후(414) 바이트카운트가 91인지 확인한다(415).
확인결과, 바이트카운트가 91이면 다시 대기모드로 들어가는 과정(407)으로 넘어가서 베이스밴드(240) 신호를 기다린다.
확인결과, 바이트카운트가 91이 아니면 1바이트를 전송하는 과정(412)으로 넘어간다.
여기서, 바이트카운트가 91인지를 확인하는 이유는 하나의 서브프레임이 91개의 바이트로 구성되기 때문이다.
확인결과, 긍정신호가 수신되지 않으면 수신신호가 부정신호(NAK)인지를 확인한다(416).
확인결과, 부정신호가 수신되면 베이스밴드(240)가 데이터를 제대로 못받았다는 신호이므로 전에 전송한 바이트를 재전송한 후(417) 수신신호가 긍정신호인지를 검사하는 과정(413)으로 넘어간다.
확인결과, 부정신호가 수신되지 않으면 일정시간을 대기하여 에러 변수값을 1 증가시킨 후(418) 에러 변수값이 3인지를 확인한다(419).
확인결과, 에러 변수값이 3이면 위성 정보 처리기(210)나 베이스밴드(240)에 이상이 발생한 것으로 판단하여 경고음을 발생한 후에(420) 대기모드로 들어가는 과정(407)으로 넘어간다.
확인결과, 에러 변수값이 3이 아니면 다시 수신신호가 긍정신호인지를 확인하는 과정(507)으로 넘어간다.
도 5 는 본 발명에 따른 위성 정보의 전송상태를 관리하는 사용자인터페이스에 대한 설명도로서, 위성 정보의 전송상태를 시각적으로 보여주고 이상 발생시 경보를 울려주는 사용자 인터페이스에 관한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 오른쪽 윈도우는 시스템을 시각적으로 나타내고, 왼쪽 윈도우는 전송되는 정보 중 가장 중요한 정보인 위성좌표, 속도벡터, 가속도벡터를 나타낸다. 여기서, 전송시작 버튼을 누르면 전송을 할 수 있는 상태가 되고, 오른쪽 윈도우에 화살표가 각 시스템 사이를 움직인다. 베이스밴드(240)에서 전송요구가 있으면 데이터가 전송되고 전송중지 버튼을 누르면 전송이 중지된다. 전송 중일때 이진데이터 버튼을 누르면 윈도우가 생성되어 송신되는 데이터의 실제값이 나타나고, 위성데이터 버튼을 누르면 왼쪽의 윈도우가 사라지고 오른쪽 윈도우의 풀 스크린(Full Screen)이 보여진다. 이상상태 발생시 오른쪽 윈도우에서 빨간 화살표가 표시되고 경고음이 울린다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은 데이터를 위성관제소와 송신국 사이의 네트워크를 통해 온-라인으로 전송하고 위성 정보 처리기와 베이스밴드 간에 원활하고 안정적인 데이터를 송수신함으로써, 계속적인 시스템의 성능테스트 도구로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 시각동기시스템의 핵심 컴포넌트 시스템으로 구현할 수 있고, 향후 운용관리시스템에서의 기반기술을 축적할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치에 있어서,
    외부의 위성관제소 및 보정국으로부터 원천데이터를 수신하여 가공하기 위한 원천데이터 가공수단;
    상기 원천데이터 가공수단으로부터 전달된 원천데이터를 저장하기 위한 저장수단;
    베이스밴드의 데이터전송 요청에 따라 상기 저장수단으로부터 필요한 데이터를 추출하여 전송하기 위한 가공데이터 전송수단; 및
    위성정보의 전송상태를 사용자에게 보여주고 전송된 데이터를 관리하기 위한 위성정보 전송 관리수단
    을 포함하는 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원천데이터 가공수단은,
    상기 위성관제소 및 보정국으로부터 위성궤도데이터와 보정데이터를 수신하기 위한 원천데이터 수신수단; 및
    상기 원천데이터 수신수단으로부터 수신된 데이터파일에서 필요한 데이터를 추출하고 추출된 데이터를 데이터베이스 스키마에 맞게 변환하여 가공하기 위한 원천데이터 변환 및 가공수단
    을 포함하는 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 장치.
  3. 위성을 이용한 시각 및 주파수 전송시스템에 적용되는 위성 정보 처리 장치에서의 위성 정보 처리 방법에 있어서,
    위성관제소 또는 보정국으로부터 전달된 데이터 포맷의 적합성을 검증하고 소정의 기준값에 따라 정수값을 추출하는 제 1 단계; 및
    상기 위성 정보 처리 장치에서 발생되는 데이터를 베이스밴드의 요청에 따라 위성정보를 전송하고 정보전송상태를 사용자에게 표시하는 제 2 단계
    를 포함하는 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 위성관제소와 상기 보정국에 할당된 데이터를 수신받을 준비를 하는 제 3 단계;
    상기 위성관제소 또는 보정국으로부터 데이터가 도착했는지를 확인하는 제 4 단계;
    상기 위성관제소 또는 보정국으로부터 데이터가 도착하면 데이터 포맷의 적합성을 검증하는 제 5 단계; 및
    데이터의 각 필드에 설정된 소정의 기준값에 따라 정수값을 추출하여 정해진 포맷에 따라 데이터베이스에 저장하는 제 6 단계
    를 포함하는 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 베이스밴드로부터 데이터 요청 신호가 수신되면 보내줄 수 있는 데이터가 있는지를 확인하는 제 7 단계;
    상기 제 7 단계의 확인결과, 없으면 서브프레임을 생성하는 제 8 단계; 및
    상기 제 7 단계의 확인결과, 있으면 상기 베이스밴드로 데이터를 전송하는 제 9 단계
    를 포함하는 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 7 단계는,
    위성 정보 처리기가 대기모드로 들어가는 제 10 단계;
    베이스밴드로부터 데이터의 송신을 요구하는 조회문자(ENQ) 신호가 수신되는지를 확인하는 제 11 단계;
    상기 제 11 단계의 확인결과, 조회문자(ENQ) 신호가 수신되지 않으면 대기모드로 넘어가는 제 12 단계; 및
    상기 제 11 단계의 확인결과, 조회문자(ENQ) 신호가 수신되면 보내줄 수 있는 데이터가 있는지 확인하는 작업(SUBF_FLAG)의 상태가 온(ON)인지를 확인하는 제 13 단계
    를 포함하는 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 9 단계는,
    상기 제 7 단계의 확인결과, 작업의 상태가 온이면 바이트 및 에러의 개수를 세는 변수를 초기화시키는 제 10 단계;
    상기 제 10 단계 수행 후에 소정 바이트를 전송하는 제 11 단계;
    베이스밴드로부터 수신되는 신호가 긍정신호(ACK)인지를 확인하는 제 12 단계;
    상기 제 12 단계의 확인결과, 긍정신호가 수신되면 바이트카운트를 증가시킨 후 바이트카운트가 제1 소정값이 되었는지를 확인하는 제 13 단계;
    상기 제 13 단계의 확인결과, 바이트카운트가 상기 제1 소정값이면 상기 제 7 단계로 넘어가고, 상기 제1 소정값이 아니면 상기 제 11 단계로 넘어가는 제 14 단계;
    상기 제 12 단계의 확인결과, 긍정신호가 수신되지 않으면 수신된 신호가 부정신호(NAK)인지를 확인하는 제 15 단계;
    상기 제 15 단계의 확인결과, 부정신호가 수신되면 상기 소정 바이트를 재전송한 후 상기 제 12 단계로 넘어가는 제 16 단계;
    상기 제 15 단계의 확인결과, 부정신호가 수신되지 않으면 일정시간을 대기하여 에러 변수값을 증가시킨 후 에러 변수값이 제2 소정 값이 되었는지를 확인하는 제 17 단계; 및
    상기 제 17 단계의 확인결과, 에러 변수값이 상기 제 2 소정 값이 되지 않았으면 상기 제 12 단계로 넘어가고, 에러 변수값이 상기 제 2 소정 값이 되었으면 경고음을 발생한 후 상기 제 7 단계로 넘어가는 제 18 단계
    를 포함하는 시각 및 주파수 전송시스템에서의 위성 정보 처리 방법.
  8. 대용량 프로세서를 구비한 시각 및 주파수 전송시스템에,
    위성관제소 또는 보정국으로부터 전달된 데이터 포맷의 적합성을 검증하고 소정의 기준값에 따라 정수값을 추출하는 기능; 및
    상기 위성 정보 처리 장치에서 발생되는 데이터를 베이스밴드의 요청에 따라 위성정보를 전송하고 정보전송상태를 사용자에게 표시하는 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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