KR20090056003A - 음성 패킷을 송수신하기 위한 이동 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

음성 패킷을 송수신하기 위한 이동 통신 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

음성 패킷을 송수신하기 위한 이동 통신 시스템 및 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템은, 제1 송신모듈 및 제1 수신모듈을 포함하는 WAG, 및 제2 송신모듈과 및 제2 수신모듈을 포함하는 MG를 포함하며, 상기 제1 송신모듈은 상기 제2 수신모듈로, 상기 제2 송신모듈은 상기 제1 수신모듈로 각각 음성 패킷을 송신하도록 작동되며, 상기 제1 및 제2 송신 모듈은 정상 상태, 대기 상태 및 불연속 송신 상태 중 어느 하나의 상태에서 작동되며, 상기 제1 및 제2 송신 모듈이 정상 상태인 경우, 음성 활성도(voice activity)가 소정의 레이트(rate) 이하인 음성 패킷을 송신하면 대기 상태로 천이하고, 상기 제1 및 제2 송신 모듈이 대기 상태인 경우, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 소정 횟수 송신하면 불연속 송신 상태로 천이하고, 상기 제1 및 제2 송신 모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷은 송신하지 않는다. 이러한 구성에 따르면, 음성 활성도에 따라 선택적으로 WAG와 MG 간에 음성 패킷을 송수신함으로써, WAG와 MG 간에 송수신되는 음성 패킷의 양을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 설비 증설을 최소화 및 통화 품질을 향상이 가능하다.
CDMA, 음성 활성도, 불연속 송신

Description

음성 패킷을 송수신하기 위한 이동 통신 시스템 및 방법{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING VOICE PACKETS}
본 발명은 음성 패킷을 송수신하기 위한 이동 통신 시스템 및 방법에 관한 것이며, 특히 MG(media gateway)와 WAG(wireless access gateway) 간에 불연속적으로 음성 패킷을 송수신하는 이동 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재의 CDMA(code division multiple access) 이동 통신 시스템에서는, 단말기 간의 음성 신호가 EVRC(enhanced variable rate codec)나 QCELP(qualcomm code excited linear prediction)와 같은 음성 압축 알고리즘을 통해 인코딩되어 20msec의 주기로 송수신된다. 이때, 음성 신호를 압축하는 주체는 전화교환망(public switched telephone network: PSTN)에 연결된 MG(media gateway)와 사용자 단말기인데, 특히 MG는 통신망에 따라 트래픽 포맷을 변환하는 장비로서, 주로 차세대 패킷 음성 전화망에서 서킷망의 시분할 다중화(time division multiplexer: TDM) 트래픽을 패킷망의 비동기 전송 방식(asynchronous transfer mode: ATM) 혹은 IP 트래픽으로 변환하는 관문의 기능을 수행한다. 또한 단말기와 MG 사이에는 WAG(wireless access gateway)가 위치하여 사용자 단말기와 MG 간에 음성 패킷을 전달(bypass)하는 역할을 수행한다. 이때, WAG와 단말기 간에는 IS-2000규격에 의해 음성 패킷이 송수신되며, WAG와 MG 간에는 IOS (interoperability specification) 규격으로 압축된 음성 패킷이 실시간 전송 프로토콜(real time protocol: 이하 'RTP')을 이용하여 송수신된다.
종래 기술에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서는, 사용자 단말기가 송신한 EVRC 및 QCELP로 압축된 음성 패킷은 WAG를 통해 RTP를 적용하여 MG로 전달되며, MG는 이 음성 패킷을 다시 PSTN으로 송신하여 상대방의 단말기가 수신하도록 한다. 반대로, 상대방 단말기로부터 송신된 음성 패킷이 PSTN을 통해 MG로 수신되면, MG는 그 음성 패킷을 압축하여 RTP를 적용하여 WAG로 송신하고, WAG는 이를 IS-2000 규격에 따라 다시 사용자 단말기로 송신한다. WAG와 MG 간에는 RTP를 이용하여 음성 패킷을 송수신하며, 일반적으로 20msec를 주기로 송수신된다. 또한 음성의 코딩모드가 EVRC 및 QCELP로 코딩된 음성 패킷은 그 음성 활성도(voice activity)에 따라 풀 레이트(full rate), 1/2 레이트(half rate), 1/4 레이트(quarter rate) 및 1/8 레이트(eighth rate)로 분류되는데, 일반적으로 음성이 전달된다고 판단할 수 있는 정도의 음성활성도는 풀 레이트에서 1/4 레이트까지이며, 사용자가 들을 수 없는 소리, 즉, 무음(silence)나 배경 잡음(background noise) 등의 음성활성도는 1/8 레이트이다. 종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서는, 풀 레이트부터 1/8 레이트까지 모든 종류의 음성 패킷이 WAG와 MG 간에 20msec마다 RTP로 송수신된다.
전술한 바와 같이, WAG와 MG 간에는 일반적으로 20msec 주기로 음성 패킷이 송수신되므로, 한 번의 통화로 초당 50번 정도의 송수신을 하여야 한다. 그러나 다수의 가입자에 대한 음성 패킷을 풀 레이트부터 1/8 레이트까지 모두 처리해야 하는 이동 통신 시스템에서는, 가입자가 증가할수록 WAG와 MG 간에 송수신되는 음성 패킷도 기하급수적으로 증가하게 되며, 이와 같이 음성 패킷의 양이 증가할수록 WAG와 MG 간 부하도 커지게 되어 사업자는 설비를 증설해야 하는 부담이 따른다. 또한, 처리해야 할 음성 패킷이 증가할수록 패킷이 유실되는 양도 증가하므로, 이로 인해 통화 품질이 저하되는 문제도 발생한다.
본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 WAG와 MG 간에 송수신되는 음성 패킷의 양을 선택적으로 줄임으로써, 설비투자를 절감하고, 통화 품질도 향상시키는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 음성 패킷을 송수신하기 위한 이동 통신 시스템이 제공되는데, 상기 이동 통신 시스템은, 제1 송신모듈 및 제1 수신모듈을 포함하는 WAG, 및 제2 송신모듈과 및 제2 수신모듈을 포함하는 MG를 포함하며, 상기 제1 송신모듈은 상기 제2 수신모듈로, 상기 제2 송신모듈은 상기 제1 수신모듈로 각각 음성 패킷을 송신하도록 작동되며, 상기 제1 및 제2 송신 모듈은 정상 상태, 대기 상태 및 불연속 송신 상태 중 어느 하나의 상태에서 작동되며, 상기 제1 및 제2 송신 모듈이 정상 상태인 경우, 음성 활성도(voice activity)가 소정의 레이트(rate) 이하인 음성 패킷을 송신하면 대기 상태로 천이하고, 상기 제1 및 제2 송신 모듈이 대기 상태인 경우, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 소정 횟수 송신하면 불연속 송신 상태로 천이하고, 상기 제1 및 제2 송신 모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷은 송신하지 않는다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 송신모듈 및 제2 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 레이트 이하인 음성 패킷을 송신하지 않은 횟수가 소정치 이상이면 대기 상태로 천이한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, WAG 및 MG를 포함하는 이동 통신 시스템에서 음성 패킷을 송수신하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은, 상기 WAG의 송신모듈이 어느 상태인지를 판단하는 단계, 상기 WAG의 송신모듈이 정상 상태인 경우, 음성 활성도(voice activity)가 소정의 레이트(rate) 이하인 음성 패킷을 송신하면 대기 상태로 천이하는 단계, 상기 WAG의 송신모듈이 대기 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하며, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 소정 횟수 송신하면 불연속 송신 상태로 천이하는 단계, 및 상기 WAG의 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하며, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷은 송신하지 않는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, WAG의 송신모듈 및 MG의 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 레이트 이하인 음성 패킷을 송신하지 않은 횟수가 소정치 이상이면 대기 상태로 천이한다.
이하에서 설명되는 실시예들에 따른 음성 패킷의 송수신을 위한 이동 통신 시스템 방법은, 음성 활성도에 따라 선택적으로 WAG와 MG 간에 음성 패킷을 송수신함으로써, WAG와 MG 간에 송수신되는 음성 패킷의 양을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 설비 증설을 최소화할 수 있고, 부수적으로, 네트워크 과부하로 인해 발생하는 음성패킷의 유실로 인한 품질저하를 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일실시예에 따른 이동 통신 시스템(100)을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동 통신 시스템(100)은 사용자 단말기(110)와 음성 패킷을 주고받는 WAG(wireless access gateway: 120) 및 WAG(120)와 전화망(140)과 접속되어 음성 패킷을 주고받는 MG(media gateway: 130)를 포함한다. 또한, WAG(120)는 기지국(121)과 제어국(122)을 포함하며, 제어국(122)은 제1 송신모듈(123)과 제1 수신모듈(124)을 포함한다. MG(130)는 제2 송신모듈(131)과 제2 수신모듈(132)을 포함한다. 제1 송신모듈과 제2 송신모듈(131)은 정상 상태(예컨대, IDLE_STATE), 대기 상태(예컨대, DTX_WAIT_STATE), 불연속 송신 상태(예컨대, DTX_STATE) 중 어느 하나의 송신 상태로 작동 가능하다.
단말기(110)가 WAG(120)로 음성 패킷을 송신하면, 음성 패킷은 기지국(121)을 거쳐 제어국(122)으로 전달되며, 제어국(122)의 제1 송신모듈(123)은 전달받은 음성 패킷의 음성 활성도(voice activity)가 소정의 레이트(rate) 이하인지를 판단 하고, 제1 송신모듈(123)이 어떤 송신 상태인지(정상 상태, 대기 상태, 불연속 송신 상태)를 판단하며, 상기 두 가지의 판단 결과에 따라 음성 패킷을 제2 수신모듈(132)로 송신할 것인지 여부를 결정한다. 이와 같은 판단 및 송신 여부의 결정은 제2 송신모듈(131)이 제1 수신모듈(124)로 음성 패킷을 송신하는 경우에도 동일하게 적용된다.
이와 같이, 제1 송신모듈(123)과 제2 송신모듈(131)이 소정의 레이트 이하인지 여부에 따라 음성 패킷 송신 여부를 결정함으로써, WAG(120)와 MG(130) 간에 송수신되는 실질적인 음성이 없다고 판단되는 음성 패킷의 양을 감소시킬 수 있게 된다.
이하에서는 이동 통신 시스템에서 음성 패킷을 송수신하는 방법에 대해 설명한다.
도 2는 이동 통신 시스템에서 음성 패킷을 송신하는 방법(200)을 도시한 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 먼저, WAG의 송신모듈이 정상 상태, 대기 상태 및 불연속 송신 상태 중 어느 상태인지를 판단하는 단계인지를 판단한다(S210).
단계(S210)에서의 판단 결과, WAG의 송신모듈이 정상 상태인 경우, WAG의 송신모듈이 MG의 수신모듈로 송신한 음성 패킷의 음성 활성도가 소정의 레이트보다 큰지를 판단하며(S215), 소정의 레이트보다 큰 경우, WAG의 송신모듈은 정상 상태를 계속 유지하며(S220), 소정의 레이트 이하인 경우, 대기 상태로 천이한다(S225). 일실시예에 따르면, 상기 소정의 레이트는, 사용자가 들을 수 없는 음성, 즉, 무음(silence) 또는 배경 잡음(background noise)의 음성 활성도에 해당하 는 1/8 레이트일 수 있다.
단계(S210)에서의 판단 결과, WAG의 송신모듈이 대기 상태인 경우, WAG의 송신모듈이 MG의 수신모듈로 송신한 음성 패킷의 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰지를 판단하며(S230), 상기 레이트보다 큰 경우, WAG의 송신모듈은 정상 상태로 천이하고(S235), 상기 레이트 이하인 경우, 상기 레이트 이하인 음성 패킷을 소정 횟수 이상 송신했는지를 판단하여(S240), 소정 횟수 이상인 경우, 불연속 송신 상태로 천이하고(S245), 소정 횟수 미만인 경우, 대기 상태를 유지한다(S250).
단계(S210)에서의 판단 결과, WAG의 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 레이트보다 큰지를 판단하고(S255), 상기 레이트보다 큰 경우 그 음성 패킷을 송신하고 정상 상태로 천이하며(S260), 상기 레이트 이하인 경우 음성 패킷을 송신하지 않는다(S265). 일실시예에 따르면, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 송신하지 않은 횟수가 소정치 이상이면 WAG의 송신모듈은 대기 상태로 천이할 수 있다. 이와 같이 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 일정 횟수만큼 송신하지 않으면 대기 상태로 천이함으로써, WAG와 MG 간에 음성 패킷이 송수신되지 않는 이유가 사용자 간에 통화가 종료되었기 때문인지, 아니면 통화는 종료되지 않았으나 소정의 레이트 이하인 음성 패킷만 전송되고 있기 때문인지를 이동 통신 시스템이 파악할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, WAG의 송신모듈이 불연속 송신 상태에서 MG의 수신모듈로 소정의 시간 이상 음성 패킷을 송신하지 않는 경우, MG의 수신모듈은 WAG의 송신모듈이 음성 패킷의 음성 활성도가 낮아서 송신하지 않은 것으로 판단하고, MG의 수신모듈이 상기 소정의 레이트 이하인 임의의 음성 패킷을 스스로 생성하여 전화망으로 송신할 수 있다. 이와 같이 스스로 임의의 음성 패킷을 생성 및 송신하는 것은 CDMA 규격의 이동 통신에서 통화 상태를 유지시키기 위함이다.
이상은 WAG의 송신모듈이 MG의 수신모듈로 음성 패킷을 송신하는 경우에 대해서만 설명하였으나, 위의 설명은 MG의 송신모듈이 WAG의 수신모듈로 음성 패킷을 송신하는 경우에도 모두 동일하게 적용된다. 즉, WAG의 송신모듈에 관해 전술한 동작들이 MG의 송신모듈에 동일하게 적용되며, MG의 수신모듈에 관해 전술한 동작들도 WAG의 수신모듈에 동일하게 적용된다.
이와 같이, 이동 통신 시스템에서 MG와 WAG 간에 소정의 레이트 이하인 음성 패킷은 송수신되지 않도록 함으로써, WAG와 MG 간에 송수신되는 불필요한 음성 패킷의 양을 감소시킬 수 있게 된다.
상기 방법들은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법들은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적 인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
전술한 내용들은 단지 본 발명의 몇가지 실시예들만을 설명한 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 상세한 설명, 도면 및 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 응용예가 실시될 수 있음을 쉽게 인지할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 상세한 설명은 이에 한정되는 것이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
도 1은 일실시예에 따른 이동 통신 시스템을 도시한 도면.
도 2는 이동 통신 시스템에서 음성 패킷을 송수신하는 방법을 도시한 흐름도.

Claims (13)

  1. 이동 통신 시스템으로서,
    제1 송신모듈 및 제1 수신모듈을 포함하는 WAG(wireless access gateway); 및
    제2 송신모듈과 및 제2 수신모듈을 포함하는 MG(media gateway)
    를 포함하며,
    상기 제1 송신모듈은 상기 제2 수신모듈로, 상기 제2 송신모듈은 상기 제1 수신모듈로 각각 음성 패킷을 송신하도록 작동되고, 상기 제1 및 제2 송신 모듈은 정상 상태, 대기 상태 및 불연속 송신 상태 중 어느 하나의 상태에서 작동되며,
    상기 제1 및 제2 송신모듈이 정상 상태인 경우, 음성 활성도(voice activity)가 소정의 레이트(rate) 이하인 음성 패킷을 송신하면 대기 상태로 천이하고,
    상기 제1 및 제2 송신모듈이 대기 상태인 경우, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 소정 횟수 송신하면 불연속 송신 상태로 천이하며,
    상기 제1 및 제2 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷은 송신하지 않는 이동 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 송신모듈이 대기 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하며,
    상기 제1 및 제2 송 모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하는 이동 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 송신하지 않은 횟수가 소정치 이상이면 대기 상태로 천이하는 이동 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 송신모듈이 불연속 송신 상태에서 상기 제2 수신모듈로 소정의 시간 이상 음성 패킷을 송신하지 않는 경우, 상기 제2 수신모듈이 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 임의의 음성 패킷을 생성하여 송신하는 이동 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 송신모듈이 불연속 송신 상태에서 상기 제1 수신모듈로 소정의 시간 이상 음성 패킷을 송신하지 않는 경우, 상기 제1 수신모듈이 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 임의의 음성 패킷을 생성하여 송신하는 이동 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 소정의 레이트는 1/8 레이트(eighth rate)인 이동 통 신 시스템.
  7. WAG(wireless access gateway) 및 MG(media gateway)를 포함하는 이동 통신 시스템에서 상기 WAG와 상기 MG 간에 음성 패킷을 송수신하는 방법으로서,
    상기 WAG의 송신모듈이 상태를 판단하는 단계;
    상기 WAG의 송신모듈이 정상 상태인 경우, 음성 활성도(voice activity)가 소정의 레이트(rate) 이하인 음성 패킷을 송신하면 대기 상태로 천이하는 단계;
    상기 WAG의 송신모듈이 대기 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하며, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 소정 횟수 송신하면 불연속 송신 상태로 천이하는 단계; 및
    상기 WAG의 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하며, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷은 송신하지 않는 단계
    를 포함하는 음성 패킷을 송수신하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 WAG의 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 송신하지 않은 횟수가 소정치 이상이면 대기 상태로 천이하는 음성 패킷을 송수신하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 WAG의 송신모듈이 불연속 송신 상태에서 상기 MG의 수 신모듈로 소정의 시간 이상 음성 패킷을 송신하지 않는 경우, 상기 MG의 수신모듈이 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 임의의 음성 패킷을 생성하여 송신하는 음성 패킷을 송수신하는 방법.
  10. WAG 및 MG를 포함하는 이동 통신 시스템에서 상기 MG와 상기 WAG 간에 음성 패킷을 송수신하는 방법으로서,
    상기 MG의 송신모듈이 상태를 판단하는 단계;
    상기 MG의 송신모듈이 정상 상태인 경우, 음성 활성도(voice activity)가 소정의 레이트(rate) 이하인 음성 패킷을 송신하면 대기 상태로 천이하는 단계;
    상기 MG의 송신모듈이 대기 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하며, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 소정 횟수 송신하면 불연속 송신 상태로 천이하는 단계; 및
    상기 MG의 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트보다 큰 음성 패킷을 송신하면 정상 상태로 천이하며, 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷은 송신하지 않는 단계
    를 포함하는 음성 패킷을 송수신하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 MG의 송신모듈이 불연속 송신 상태인 경우, 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 음성 패킷을 송신하지 않은 횟수가 소정치 이상이면 대기 상태로 천이하는 음성 패킷을 송수신하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 MG의 송신모듈이 불연속 송신 상태에서 상기 WAG의 수신모듈로 소정의 시간 이상 음성 패킷을 송신하지 않는 경우, 상기 WAG의 수신모듈이 음성 활성도가 상기 소정의 레이트 이하인 임의의 음성 패킷을 생성하여 송신하는 음성 패킷을 송수신하는 방법.
  13. 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 소정의 레이트는 1/8 레이트(eighth rate)인 음성 패킷을 송수신하는 방법.
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