KR20030046903A - 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법 Download PDF

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KR20030046903A
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이세정
이용희
신복철
안병철
임종태
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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. 본 발명의 성능 지표 감시 방법은, 네트워크에 대한 데이터를 수신하여, 성능 지표값을 계산하는 제 1단계; 상기 성능 지표값과 관리 한계선을 비교하여 상기 성능 지표값이 상기 관리 한계선 내에 있는 경우에는, 과거의 성능 지표값의 경향을 분석하는 제 2단계; 상기 과거의 성능 지표값이 미리 설정한 형태를 나타내는지 확인하는 제 3단계; 및 상기 제 3단계에서 미리 설정한 형태를 나타내지 않는 경우에는, 수집한 장애 데이터를 검색하여, 순간적인 성능 이상인지, 네트워크의 성능 이상인지 여부를 판단하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법{Method for Performance Indicator Monitoring in Mobile Communication System}
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 특히, 유/무선망으로 이루어진 네트워크의 상태, 구성, 성능, 장애 및 무선 주파수(RF) 요인에 의해서 파악된 네트워크 성능 이상 원인에 대응되는 해결 방안을 검증하여, 최적의 해결 방안을 실시간으로 제공하기 위한 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신망, 개인 휴대 통신망, 무선 데이터망, 주파수 공용 통신망 및 차세대 이동 통신망(예를 들면 IMT-2000) 등과 같은 네트워크의 통화 품질은 이동 통신 단말기의 이동 및 기지국의 부하에 따라 변화된다. 즉, 특정 기지국에 가입자가 몰리면 채널의 간섭으로 인해 통화 품질이 저하되고, 기지국의 서비스 반경이 줄어들게 된다. 이로 인해 기지국 경계 지점에서 통화하고 있던 이동 통신 단말은 인접 기지국으로 핸드오프를 수행하거나 또는 호가 절단된다. 이처럼 통화 중이던 호가 절단되는 상황이 자주 발생함에 따라 가입자들의 불만이 가중되게 된다.
종래에는 특정 지역에 통화 품질 저하로 인한 호 절단 등과 같은 문제가 발생하면 문제의 원인을 분석하기 위해 그 지역에 망 측정 장비를 가지고 가서 이동 통신 단말의 기지국으로부터 수신하는 전력 레벨을 측정하거나, 또한 망 측정 장비에서 시험 호를 발생하여 문제의 원인을 분석하는 방법 등을 사용하였다.
이처럼 종래에는 호 접속실패 발생시, 그 실패 원인을 찾기 위하여 그 지역에 가서 네트워크를 측정하고, 측정된 결과를 분석하여 문제점을 찾아 해결하므로 인해 간단한 문제점을 해결하는 데에도 많은 시간이 소요되고, 특정 지역의 몇몇 지점에서 망 측정 장비로 측정하여 얻은 단순한 정보를 이용함으로써 장애 요인을 분석하는데 이용될 수 있는 정보가 한정될 수밖에 없으며, 망 측정 장비와 측정 인력 운용에 따라 망 운용 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 무선망의 문제점을 해결하려고 할 때, 필드뿐만 아니라 안테나를 포함한 무선(RF) 시스템, 기지국, 제어국 및 코어 망(이동 교환국 및 위치 등록기 등)등의 상태와 성능 및 파라미터 등의 문제점을 동시에 파악해야 하므로 망 엔지니어가 네트워크를 최적화하기가 어려울 뿐만 아니라, 또한 정확한 성능 저하의 원인을 찾기 매우 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 네트워크의 성능 이상을 빠른 시간안에 감지함으로써, 이동 전화 관리의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 네트워크의 성능 저하 원인을 실시간으로 제공할 수 있도록 하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 네트워크의 성능 이상을 빠른 시간안에 감지함으로써, 이동전화 관리의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 네트워크의 성능 저하 원인을 실시간으로 제공할 수 있도록 하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신 시스템의 네트워크 성능 최적화를 위한 분석 장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 성능 지표 감시 방법의 일실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 메인 서버부,110 : 데이터베이스부
120 : 호 접속실패 원인 분석 및 셀 최적화 분석부
130 : 망 데이터 통계 분석부140 : 성능 지표 감시부
150 : 웹 서버부160 : 운용자 단말
210 : 네트워크 관리부220 : 기지국 관리
230 : RF 감시부240 : 품질 관리부
250 : 모의 실험부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 네트워크 성능 최적화를 위한 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법에 있어서, 네트워크에 대한 데이터를 수신하여, 성능 지표값을 계산하는 제 1단계; 상기 성능 지표값과 관리 한계선을 비교하여 상기 성능 지표값이 상기 관리 한계선 내에 있는 경우에는, 과거의 성능 지표값의 경향을 분석하는 제 2단계; 상기 과거의 성능 지표값이 미리 설정한 형태를 나타내는지 확인하는 제 3단계; 및 상기 제 3단계에서 미리 설정한 형태를 나타내지 않는 경우에는, 수집한 장애 데이터를 검색하여, 순간적인 성능 이상인지, 네트워크의 성능 이상인지 여부를 판단하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 네트워크 성능 최적화를 위한 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 성능 지표 감시 장치에, 네트워크에 대한 데이터를 수신하여, 성능 지표값을 계산하는 제 1기능; 상기 성능 지표값과 관리 한계선을 비교하여 상기 성능 지표값이 상기 관리 한계선 내에 있는 경우에는, 과거의 성능 지표값의 경향을 분석하는 제 2기능; 상기 과거의 성능 지표값이 미리 설정한 형태를 나타내는지 확인하는 제 3기능; 및 상기 제 3기능에서 미리 설정한 형태를 나타내지 않는 경우에는, 수집한 장애 데이터를 검색하여, 순간적인 성능 이상인지, 네트워크의 성능 이상인지 여부를 판단하는 제 4기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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.
본 발명에서의 네트워크는 유/무선망을 통칭하는 것으로 사용될 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신 시스템의 네트워크 성능 최적화를 위한 분석 장치의 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 분석 장치는, 메인 서버부(100), 데이터베이스부(110), 호 접속실패 원인 분석 및 셀 최적화 분석부(120; Call Fail Cause Analysis & Cell Optimization Analysis; 이하 'CFCA&COA부'라 한다), 망 데이터 통계 분석부(130; Network Data Statistics Analysis; 이하 'NDSA부'라 한다), 성능 지표 감시부(140; Performance Indicator Monitoring; 이하 'PIM부'라 한다), 웹 서버부(150) 및 다수의 운용자 단말(160)을 포함하고 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 분석 장치는 네트워크 관리부(210; Network Management System(NMS)), 기지국 관리부(220; Base Station Management System(BSM)), RF 감시부(230; RF Monitoring System(RFM)), 품질 관리부(240; Quality Management System(QMS)) 및 모의 실험부(250; Dynamic & StaticSimulator)를 포함하고 있다.
상기 네트워크 관리부(210)는 망의 운용 중에 기지국, 기지국 제어기, 교환기 등(도시되지 않음)의 이동 통신 장비로부터 수신되는 성능, 장애, 구성 및 RF 등에 관련한 데이터를 수집, 분석하여 네트워크의 이상 유무를 판단하고, 이에 대한 데이터를 상기 메인 서버부(100)로 전송하는 기능을 담당한다.
상기 기지국 관리부(220)는 기지국 및 기지국 제어기(도시되지 않음)로부터 수신하는 성능, 장애, 구성 및 RF 등에 관련된 데이터를 수집, 분석하여 네트워크의 이상 유무를 판단하고, 이에 대한 데이터를 상기 메인 서버부(100)로 전송하는 기능을 담당한다.
상기 RF 감시부(230)는 기지국 RF 송/수신단(도시되지 않음)에서 신호의 파형과 채널 파워(Channel Power), 불요 방사파(Spurious) 등을 측정하여, 상기 메인 서버부(100)로 전송하는 기능을 담당한다.
상기 품질 관리부(240)는 필드 측정한 데이터를 수집하여 이를 데이터베이스화하여 이를 상기 메인 서버부(100)에 전달하는 기능을 담당한다.
또한, 상기 모의 실험부(250)는 지형 데이터를 이용하여 기지국에서 방사되는 신호의 전파 감쇄를 예측하고 이를 디스플레이(display)하여 상기 메인 서버부(100)로 전송하는 기능(Static Simulator)을 담당하며, 또한, 이 외에 시간에 따른 가입자의 이동 및 신호 감쇄 효과, 전력제어 등을 예측하여 이를 디스플레이(display)하는 기능을 담당한다.
상기 네트워크 관리부(210), 상기 기지국 관리부(220), 상기 RF감시부(230), 상기 품질 관리부(240) 및 상기 모의 실험부(250)에 의해 수집된 파라미터는 상기 메인 서버부(100)에 실시간으로 전송된다.
상기 메인 서버부(100)는 상기 네트워크 관리부(210), 상기 기지국 관리부(220), 상기 RF 감시부(230), 상기 품질 관리부(240) 및 상기 모의 실험부(250)에 의해 수집된 파라미터를 수신하여, 상기 데이터베이스부(110)에 이를 전송하는 기능을 담당한다.
또한, 상기에서 수신한 파라미터를 상기 CFCA&COA(120), 상기 NDSA(130) 및 상기 PIM(140)에 전송하고, 다시 상기 CFCA&COA(120), 상기 NDSA(130) 및 상기 PIM(140)이 분석한 데이터를 수신하여, 상기 데이터베이스부(110)에 이를 전송하는 기능을 담당한다.
상기 데이터베이스부(110)는 상기 메인 서버부(100)로부터 데이터를 수신하여 이를 저장하는 기능을 담당한다.
상기 웹 서버부(150)는 운용자가 상기 운용자 단말(160)을 통하여 분석된 데이터를 실시간으로 확인할 수 있도록, 서비스를 제공할 수 있는 환경을 구축하는 기능을 담당한다.
운용자는 상기와 같은 네트워크 성능 최적화를 위한 분석 방법에 의하여 분석된 데이터를 상기 운용자 단말(160)을 통하여 실시간으로 확인할 수 있으며, 분석된 내용에 따라 네트워크의 문제점을 진단하고, 최적화할 수 있다.
상기 CFCA&COA부(120)는 상기 메인 서버부(100)로부터 수신하는 데이터를 분석하여 시스템 및 무선 링크를 점검하여, 호 실패의 원인을 분석하는 기능을 담당하며, 또한, 핸드오버(handover) 성공률 및 핸드오버 오버헤드(overhead) 등을 점검하여, 셀(cell) 최적화를 분석하는 기능을 담당한다.
상기에서 시스템 점검은 시스템 알람(ALM), 시스템 장애(FLT), F3000 및 시스템 파라미터 등을 분석함으로써 이루어질 수 있으며, 무선 링크 점검은 순/역방향 각각의 RF 불요파(spurious) 및 RF 알람, 트래픽 채널, 자기셀 간섭(Own Cell Interference) 및 인접셀 간섭(Other Cell Interference) 등을 분석함으로써 이루어질 수 있다.
또한, 상기 셀 최적화 분석시에는 기지국의 섹터간 트래픽 균형도를 파악하기 위한 Q-팩터(Q-factor), 페이징(paging) 응답율 및 트래픽 채널 요소(Traffic Channel Element; TCE) 사용률 등을 분석함으로써 셀 최적화를 분석할 수 있다.
상기 NDSA부(130)는 일정 시간 단위(예를 들어, 한 시간 단위)마다 데이터의 상관 분석(correlation analysis)을 이용한 네트워크 성능 저하 원인을 분석하는 기능을 담당한다.
상기 PIM부(140)는 일정 시간 단위(예를 들어, 15분 단위 또는 1시간 단위)마다 기지국별 또는 섹터(sector)별 성능에 대한 주요 성능 지표(Key Performance Indicator; 이하 'KPI'라 한다)를 감시(monitoring)하고, 하루 중 최번시의 핸드오버, Q-팩터(Q-factor) 및 페이징(paging) 응답율 등의 효율 KPI를 감시(monitoring)하는 기능을 담당한다.
본 발명에서 상기 KPI는 호 소통율, 호 완료율 및 호 실패(Call Drop)율을 나타내기로 한다.
본 발명은 상기 PIM부(140)의 성능 지표 감시 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 성능 지표 감시 방법은 상기 메인 서버부(100), 상기 CFCA&COA부(120) 및 상기 NDSA부(130)가 존재하는 환경에서, 상기 PIM부(140)가 이들과 유기적으로 연동하여 이루어진다고 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 성능 지표 감시 방법의 일실시예 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 성능 지표 감시 방법은, 먼저, 이동 교환국으로부터 수집되는 성능 및 장애에 대한 데이터를 수신하여, 성능 지표값을 계산한다(S201). 상기에서 계산되는 성능 지표값은 착/발신에 관한 소통율, 완료율, 호 실패(CD)율, 핸드오버 성공율 등을 포함한다.
상기에서 계산한 성능 지표값들을 일정 기간(예를 들어, 5일) 동안의 평균과 분산, 운용자의 신뢰도 요구 조건에 따라 설정된 성능 지표들의 관리 한계선(Lower Control Limit)과 비교하여, 성능 이상이 있는지의 유무를 확인한다(S203).
상기 관리 한계선은 다음과 같은 과정을 거쳐 설정한다.
우선, 일정 기간(예를 들어, 1주 또는 1달)의 성능 지표값들의 평균과 분산을 구하고 이로부터 관리 기준값을 정한다. 상기 관리 기준값은 시스템에서 계산하여 제공되나, 운용자가 이 값을 보고 운용자의 판단을 반영하여 수정할 수 있다.
일단 상기 관리 기준값이 정해지면 이를 기준으로 신뢰도를 이용하여 상기 관리 한계선을 설정한다. 이를 기준으로 관리 한계선 사이에 있는 값인지, 관리 한계선(UP) 위에 있는 값인지, 관리 한계선(DOWN) 아래에 있는 값인지 등을 구간 별로 구분하여 판단할 수 있다.
상기에서 확인한 결과, 성능 이상이 없으면, 해당 네트워크를 정상으로 판단하고(S207), 판단 결과를 상기 메인 서버부(100)로 전송하여 이를 저장한다(S219).
상기에서 확인한 결과, 성능 이상이 있으면, 수집된 장애 데이터를 검색하고, 네트워크 성능 지표값 관리도를 작성하여, 이를 이용하여 과거 성능 지표값의 경향을 분석한다(S205).
상기 과거 성능 지표값의 경향이 운용자가 정한 특정 형태를 가지는가를 판단하여(S209), 상기 특정 형태를 가지는 경우에는 해당 네트워크를 성능 이상으로 판단하고(S217), 판단 결과를 상기 메인 서버부(100)로 전송하여 이를 저장한다(S219).
상기 특정 형태의 설정 기준은 운용자의 노하우(Know-How)를 바탕으로 판단하며, 예를 들어, 연속해서 2번 이상 성능 이상이 나타날 경우, 8번의 측정 중 3번 이상의 성능 이상이 발생할 경우, 성능 계산값이 관리 기준값에 접근하여 4개 이상 발생한 경우에는 해당 네트워크를 성능 이상으로 판단하는 것이다.
상기 판단 결과, 특정 형태를 가지지 않을 경우에는, 수집한 장애 데이터를 검색하여(S211), 이러한 성능 이상이 단순한 순간적인 성능 이상인지, 또는 네트워크 환경이나 네트워크 변화에 의한 결과인지를 확인한다(S213).
상기 순간적 성능 이상인지의 판단은, 장애 내역을 검색하여 장애 발생 후 복구가 일어난 시간 및 장애 발생의 반복성을 확인하여 수행한다.
상기 확인 결과, 순간적인 성능 이상이 아닌 경우에는 해당 네트워크를 성능 이상으로 판단하고(S217), 판단 결과를 상기 메인 서버부(100)로 전송하여 이를 저장한다(S219).
또한, 순간적인 장애인 경우에는, 순간적인 성능 이상으로 판단하고(S215), 판단 결과를 상기 메인 서버부(100)로 전송하여 이를 저장한다(S219).
상기와 같은 본 발명에 의하면, 성능지표 값 관리도를 통하여 성능지표 관리한계선을 벗어나는지, 연속된 성능 이상이 발생하는지를 감시하고, 장애 데이터 검색을 통하여 순간적인 장애에 의해 성능이 저하되었는지 확인하여, 일정 형태의 성능이상이 발생하면 운용자의 조치가 있어야 된다고 판단하여 운용자에게 통지하게 되는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
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, 네트워크의 성능 및 장애 데이터를 이용하여 네트워크 성능 지표를 감시하고, 성능 이상이 발생하면 이와 관련된 장애 데이터를 검색 분석하고, 과거의 성능지표 값을 추세를 이용하여 현재 네트워크 성능 이상이운용자의 조치가 필요한 성능 이상여부를 판단하여 통지함으로써, 네트워크 이상을 감지하는 시간을 단축하고 조치 방법의 접근을 쉽게 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 네트워크의 관리 시스템으로부터 전송되는 네트워크 구성, 상태, 장애 및 RF 데이터 등을 이용하여 네트워크 성능 저하의 원인을 분석하고 감시하여 이를 운용자에게 실시간으로 제공함으로써, 운용자가 네트워크를 최적화하기 위한 종합적인 근거 자료를 효과적으로 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 네트워크 성능 최적화를 위한 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법에 있어서,
    네트워크에 대한 데이터를 수신하여, 성능 지표값을 계산하는 제 1단계;
    상기 성능 지표값과 관리 한계선을 비교하여 상기 성능 지표값이 상기 관리 한계선 내에 있는 경우에는, 과거의 성능 지표값의 경향을 분석하는 제 2단계;
    상기 과거의 성능 지표값이 미리 설정한 형태를 나타내는지 확인하는 제 3단계; 및
    상기 제 3단계에서 미리 설정한 형태를 나타내지 않는 경우에는, 수집한 장애 데이터를 검색하여, 순간적인 성능 이상인지, 네트워크의 성능 이상인지 여부를 판단하는 제 4단계
    를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계의 확인 결과, 상기 과거의 성능 지표값이 상기 미리 설정한 형태를 나타내는 경우에는, 네트워크의 성능 이상을 판단하는 제 5단계를 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    판단 결과를 저장하는 제 5단계를 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크에 대한 데이터는,
    상기 이동 통신 시스템의 이동 교환국으로부터 수신되는 네트워크의 성능 및 장애 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 성능 지표값은,
    착/발신에 관한 소통율, 완료율, 호 실패(CD)율, 핸드오버 성공율을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 관리 한계선은,
    미리 설정한 기간에서의 상기 성능 지표값의 평균과 분산으로부터 관리 기준값을 정하고, 상기 관리 기준선을 기준으로 하고, 신뢰도를 이용하여 정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    과거의 성능 지표값 경향 분석은,
    수집된 데이터를 검색하고 네트워크 성능 지표값 관리도를 작성한 후, 이를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 순간적 성능 이상인지의 판단은,
    장애 데이터를 검색하여 장애 발생 후 복구가 일어난 시간 및 장애 발생의 반복성을 확인하여 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법.
  9. 네트워크 성능 최적화를 위한 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 성능 지표 감시 장치에,
    네트워크에 대한 데이터를 수신하여, 성능 지표값을 계산하는 제 1기능;
    상기 성능 지표값과 관리 한계선을 비교하여 상기 성능 지표값이 상기 관리 한계선 내에 있는 경우에는, 과거의 성능 지표값의 경향을 분석하는 제 2기능;
    상기 과거의 성능 지표값이 미리 설정한 형태를 나타내는지 확인하는 제 3기능; 및
    상기 제 3기능에서 미리 설정한 형태를 나타내지 않는 경우에는, 수집한 장애 데이터를 검색하여, 순간적인 성능 이상인지, 네트워크의 성능 이상인지 여부를 판단하는 제 4기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020010077229A 2001-12-07 2001-12-07 이동 통신 시스템에서의 성능 지표 감시 방법 KR20030046903A (ko)

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