KR20130139684A - 통화 트래픽을 위한 자원할당 방법, 그리고 이를 수행하는 자원할당장치 - Google Patents

통화 트래픽을 위한 자원할당 방법, 그리고 이를 수행하는 자원할당장치 Download PDF

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KR20130139684A
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Abstract

자원할당장치가 자원을 할당하는 방법으로서, 단말로부터 통화 트래픽을 위한 자원 할당 요청을 수신하는 단계, 자원할당제어채널의 부하와 단말의 통화 이용 패턴을 기초로 동적 스케줄링 또는 준-지속 스케줄링 중 어느 하나의 방식을 결정하는 단계, 그리고 결정한 스케줄링 방식으로 단말에 자원을 할당하는 단계를 포함한다.

Description

통화 트래픽을 위한 자원할당 방법, 그리고 이를 수행하는 자원할당장치{METHOD FOR ALLOCATING RESOURCE FOR COMMUNICATION TRAFFIC, AND RESOURCE ALLOCATING APPARATUS}
본 발명은 통화 트래픽을 위한 자원할당 방법, 그리고 이를 수행하는 자원할당장치에 관한 것이다.
LTE(Long Term Evolution)는 단말에 동적 스케줄링(Dynamic Scheduling, DS)에 따라 자원을 할당하거나, 준-지속 스케줄링(Semi-Persistent Scheduling)에 따라 자원을 할당할 수 있다.
동적 스케줄링은 TTI(Time To Interval)마다 최적의 채널을 찾기 위해 자원을 할당하고, 이를 통해 채널 용량을 최대로 만들 수 있다. 그러나, 동적 스케줄링에 의해 데이터 영역에 다수의 작은 크기의 패킷이 할당되면 제어 영역이 포화될 수 있다.
준-지속 스케줄링은 TTI마다 자원을 할당하지 않고, 자원 할당 위치와 전송 방식(Modulation and Coding Scheme)을 고정한다. 따라서, 준-지속 스케줄링은 자원할당제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 소모를 줄일 수 있다. 그러나, 준-지속 스케줄링은 채널 용량을 최대로 만들지 못한다.
이와 같이, 동적 스케줄링과 준-지속 스케줄링 각각은 장점과 단점을 가지고있는데, 이러한 동적 스케줄링과 준-지속 스케줄링을 효과적으로 운용하여 자원을 할당할 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자원할당제어채널의 부하와 단말의 통화 이용 패턴을 기초로 자원할당 방식을 결정하는 통화 트래픽을 위한 자원할당 방법, 그리고 이를 수행하는 자원할당장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 자원할당장치가 자원을 할당하는 방법으로서, 단말로부터 통화 트래픽을 위한 자원 할당 요청을 수신하는 단계, 자원할당제어채널의 부하와 상기 단말의 통화 이용 패턴을 기초로 동적 스케줄링 또는 준-지속 스케줄링 중 어느 하나의 방식을 결정하는 단계, 그리고 결정한 스케줄링 방식으로 상기 단말에 자원을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 스케줄링 방식을 결정하는 단계는 상기 자원할당제어채널의 부하를 판단하는 단계, 상기 자원할당제어채널의 부하가 제1기준값과 제2기준값 사이인 경우, 상기 통화 이용 패턴을 확인하는 단계, 상기 통화 이용 패턴이 제1정보인 경우, 상기 준-지속 스케줄링을 결정하는 단계, 그리고 상기 통화 이용 패턴이 제2정보인 경우, 상기 동적 스케줄링을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1정보는 일정 시간 이상의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보이고, 상기 제2정보는 상기 일정 시간 이하의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보일 수 있다.
상기 방법은 상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제1기준값 이하인 경우, 상기 동적 스케줄링을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제2기준값 이상인 경우, 상기 준-지속 스케줄링을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 가입자정보 관리장치로부터 상기 통화 이용 패턴을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 통화 트래픽을 위해 자원을 할당하는 자원할당장치로서, 자원할당제어채널의 부하를 모니터링하는 부하 모니터링부, 상기 단말의 통화 이용 패턴을 확인하는 통화 이용 패턴 확인부, 상기 자원할당제어채널의 부하와 상기 통화 이용 패턴을 기초로 동적 스케줄링 또는 준-지속 스케줄링 중 어느 하나의 방식을 결정하는 자원스케줄링 방식 결정부, 그리고 상기 자원스케줄링 방식 결정부에서 결정한 스케줄링 방식에 따라 상기 단말에 자원을 할당하는 자원할당부를 포함한다.
상기 자원스케줄링 방식 결정부는 상기 자원할당제어채널의 부하가 제1기준값과 제2기준값 사이이고 상기 통화 이용 패턴이 제1정보인 경우, 상기 준-지속 스케줄링을 결정하고, 상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제1기준값과 상기 제2기준값 사이이고 상기 통화 이용 패턴이 제2정보인 경우, 상기 동적 스케줄링을 결정할 수 있다.
상기 제1정보는 일정 시간 이상의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보이고, 상기 제2정보는 상기 일정 시간 이하의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보일 수 있다.
상기 자원스케줄링 방식 결정부는 상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제1기준값 이하인 경우, 상기 동적 스케줄링을 결정하고, 상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제2기준값 이상인 경우, 상기 준-지속 스케줄링을 결정할 수 있다.
상기 통화 이용 패턴 확인부는 가입자정보 관리장치가 전송한 메시지를 통해 상기 통화 이용 패턴을 확인할 수 있다.
상기 통화 이용 패턴 확인부는 상기 메시지에 포함된 SPID(Subscriber Profile ID) 값을 기초로 상기 통화 이용 패턴을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 자원할당제어채널의 부하가 작은 경우에는 단말에 동적 스케줄링으로 자원을 할당하므로 각 단말에게 최적으로 자원을 할당할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 자원할당제어채널의 부하가 커질 경우에는 통화 시간이 긴 단말에 준-지속 스케줄링으로 자원을 할당하므로 자원할당제어채널의 부하를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 자원할당제어채널의 부하가 매우 큰 경우에는 모든 단말에 준-지속 스케줄링으로 자원을 할당하므로 자원할당제어채널의 부하를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동통신시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원할당방식을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 자원할당 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원할당장치의 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 통화 트래픽을 위한 자원할당 방법, 그리고 이를 수행하는 자원할당장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동통신시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 이동통신시스템(10)은 복수의 단말(Mobile Station, User Equipment)(100, 110), 자원할당장치(200), 패킷코어망(300), 그리고 가입자정보 관리장치(400)를 포함한다.
단말(100, 110)은 자원할당장치(200)로부터 할당받은 자원을 통해 무선 접속한다. 그리고, 단말(100, 110)은 패킷코어망(300)에 연결되어 각종 패킷 기반의 데이터 서비스를 이용할 수 있다. 여기서는 단말(100, 110)이 VoIP(Voice over IP) 등과 같은 음성 통화 또는 영상 통화를 이용하는 것으로 설명한다.
자원할당장치(200)는 자원할당제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 통해 단말(100, 110)로 자원을 할당한다. 자원할당장치(200)는 동적 스케줄링(Dynamic Scheduling, DS)에 따라 자원을 할당하거나, 준-지속 스케줄링(Semi-Persistent Scheduling, SPS)에 따라 자원을 할당할 수 있다. 이때, 자원할당장치(200)는 자원할당제어채널의 부하와 각 단말(100, 110)의 통화 이용 패턴을 기초로 각 단말의 자원할당 방식을 결정한다. 자원할당장치(200)는 통화 이용 패턴을 가입자정보 관리장치(400)로부터 수신할 수 있다. 여기서, 자원할당장치(200)는 LTE망의 기지국(eNodeB, Base Station)에 구현될 수 있다.
패킷코어망(300)은 단말(100, 110)로부터 각각 전송된 패킷을 외부 인터넷망으로 전달하거나, 외부 인터넷망으로부터 전송된 패킷을 해당 단말(100, 110)로 전송한다.
가입자정보 관리장치(400)는 단말(100, 110)의 통화 이용 패턴을 관리한다. 통화 이용 패턴은 통화 시간에 관계된 정보이다. 즉, 통화 이용 패턴은 단말 사용자가 일정 시간 이하의 통화를 하는 사용자인지, 일정 시간 이상의 통화를 하는 사용자인지에 따라 구분된다. 가입자정보 관리장치(400)는 이 통화 이용 패턴을 자원할당장치(200)에 전달하는데, 통화 이용 패턴에 대응하는 SPID(Subscriber Profile ID) 값을 전달한다. 예를 들면, 가입자정보 관리장치(400)는 단말(100)의 통화 트래픽 이용 내역을 분석하여, 단말(100)을 일정 시간 이상의 통화를 하는 긴 통화자의 단말로 분류한다. 그리고, 가입자정보 관리장치(400)는 단말(100)의 SPID를 A값으로 설정한다. 마찬가지로, 가입자정보 관리장치(400)는 단말(110)의 통화 트래픽 이용 내역을 분석하여, 단말(110)을 일정 시간 이하의 통화를 하는 짧은 통화자의 단말로 분류한다. 그리고, 가입자정보 관리장치(400)는 단말(110)의 SPID를 B값으로 설정한다. 따라서, 가입자정보 관리장치(400)가 A값의 SPID를 자원할당장치(200)로 전달하면, 자원할당장치(200)는 해당 단말의 통화 이용 패턴이 상대적으로 긴 통화 패턴임을 인식한다. SPID값은 초기 컨텍스트 설정 요청(Initial Context Setup request) 메시지 또는 컨텍스트 변경 요청(Context Modification Request) 메시지에 포함되어 자원할당장치(200)로 전달될 수 있다. 여기서, 가입자정보 관리장치(400)는 홈 가입자 서버(Home subscriber server, HSS)나 홈 위치 등록기(Home location register, HLR)에 구현되거나, 홈 가입자 서버나 홈 위치 등록기의 기능을 포함하여 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원할당방식을 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 준-지속 스케줄링은 자원 할당 위치와 전송 방식(Modulation and Coding Scheme)을 고정하고 주기적으로 반복한다. 따라서, 준-지속 스케줄링은 별도로 자원할당제어채널(PDCCH)을 통해 자원할당 정보를 전달하지 않고, 앞에서 사용한 자원과 전송방식을 그대로 사용하여 자원을 할당한다.
만약, 임의 구간에 많은 패킷을 보내야 할 경우, 자원할당장치(200)는 준-지속 스케줄링에서 동적 스케줄링을 할 수 있으며, 자원할당제어채널(PDCCH)을 통해 단말로 자원과 전송 방식을 알려준다. 동적 스케줄링은 채널 용량을 최대로 만들 수 있으나, 수시로 자원을 할당하여 프레임의 제어 영역이 포화될 수 있다. 반면, 준-지속 스케줄링은 자원할당제어채널(PDCCH)의 소모를 줄일 수 있으나, 채널을 효과적으로 이용하지 못한다.
다음에서, 자원할당장치(200)가 자원할당제어채널의 부하와 각 단말(100, 110)의 통화 이용 패턴을 기초로 자원을 할당하는 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 자원할당 방법의 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 자원할당장치(200)는 단말(100, 110) 각각으로부터 통화 트래픽을 위한 자원 할당 요청을 수신한다(S310).
자원할당장치(200)는 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하를 판단한다(S320).
자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 제1기준값 이하인 경우, 자원할당장치(200)는 동적 스케줄링에 따라 모든 단말(100, 110)의 자원을 할당한다(S330).
자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 제1기준값과 제2기준값 사이인 경우, 자원할당장치(200)는 단말(100, 110)의 통화 이용 패턴을 확인한다(S340). 자원할당장치(200)는 가입자정보 관리장치(400)로부터 통화 이용 패턴을 수신할 수 있다.
단말(100)의 사용자가 일정 시간 이상의 통화를 하는 긴 통화자인 경우, 자원할당장치(200)는 준-지속 스케줄에 따라 단말(100)의 자원을 할당한다(S350).
그리고, 다른 단말(110)의 사용자가 일정 시간 이하의 통화를 하는 짧은 통화자인 경우, 자원할당장치(200)는 동적 스케줄에 따라 단말(110)의 자원을 할당한다(S360).
자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 제2기준값 이상인 경우, 자원할당장치(200)는 준-지속 스케줄에 따라 모든 단말(100, 110)의 자원을 할당한다(S370).
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원할당장치의 블록도이다.
도 4를 참고하면, 자원할당장치(200)는 부하 모니터링부(210), 통화 이용 패턴 확인부(230), 자원스케줄링 방식 결정부(250) 그리고 자원할당부(270)를 포함한다.
부하 모니터링부(210)는 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하를 모니터링한다.
통화 이용 패턴 확인부(230)는 단말(100, 110)의 통화 이용 패턴을 확인한다. 통화 이용 패턴 확인부(230)는 가입자정보 관리장치(400)로부터 각 단말(100, 110)의 통화 이용 패턴을 수신할 수 있다. 이때, 통화 이용 패턴은 SPID 값으로 표시될 수 있고, SPID 값은 가입자정보 관리장치(400)의 전송 메시지에 포함될 수 있다.
자원스케줄링 방식 결정부(250)는 각 단말(100, 110)로 자원을 스케줄링하는 방식을 결정한다. 자원스케줄링 방식 결정부(250)는 부하 모니터링부(210)와 통화 이용 패턴 확인부(230)의 정보를 기초로 동적 스케줄링 또는 준-지속 스케줄링 중 어느 하나의 방식을 결정한다. 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 제1기준값 이하인 경우, 자원스케줄링 방식 결정부(250)는 동적 스케줄에 따라 모든 단말(100, 110)의 자원을 할당하도록 결정한다. 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 제1기준값과 제2기준값 사이인 경우, 자원스케줄링 방식 결정부(250)는 통화 이용 패턴을 더 고려하여 통화 트래픽을 위한 자원을 스케줄링하는 방식을 결정한다. 예를 들면, 단말(100)의 사용자가 일정 시간 이상의 통화를 하는 긴 통화자인 경우, 자원스케줄링 방식 결정부(250)는 준-지속 스케줄에 따라 단말(100)의 자원을 할당하도록 결정한다. 단말(110)의 사용자가 일정 시간 이하의 통화를 하는 짧은 통화자인 경우, 자원스케줄링 방식 결정부(250)는 동적 스케줄에 따라 단말(110)의 자원을 할당하도록 결정한다. 만약, 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 제2기준값 이상인 경우, 자원스케줄링 방식 결정부(250)는 준-지속 스케줄에 따라 모든 단말(100, 110)의 자원을 할당하도록 결정한다.
자원할당부(270)는 자원스케줄링 방식 결정부(250)에서 결정한 스케줄링 방식에 따라 각 단말(100, 110)에 자원을 할당한다.
이와 같이, 자원할당장치(200)는 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 작은 경우에는 단말에 동적 스케줄로 자원을 할당하므로 각 단말에게 최적으로 자원을 할당할 수 있다. 자원할당장치(200)는 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 커질 경우에는 통화 시간이 긴 단말에 준-지속 스케줄로 자원을 할당하므로 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하를 줄일 수 있다. 또한, 자원할당장치(200)는 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하가 매우 큰 경우에는 모든 단말에 준-지속 스케줄로 자원을 할당하므로 자원할당제어채널(PDCCH)의 부하를 줄일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 자원할당장치가 자원을 할당하는 방법으로서,
    단말로부터 통화 트래픽을 위한 자원 할당 요청을 수신하는 단계,
    자원할당제어채널의 부하와 상기 단말의 통화 이용 패턴을 기초로 동적 스케줄링 또는 준-지속 스케줄링 중 어느 하나를 스케줄링 방식으로 결정하는 단계, 그리고
    결정한 스케줄링 방식으로 상기 단말에 자원을 할당하는 단계
    를 포함하는 통화 트래픽을 위한 자원 할당 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 스케줄링 방식으로 결정하는 단계는
    상기 자원할당제어채널의 부하를 판단하는 단계,
    상기 자원할당제어채널의 부하가 제1기준값과 제2기준값 사이인 경우, 상기 통화 이용 패턴을 확인하는 단계,
    상기 통화 이용 패턴이 제1정보인 경우, 상기 준-지속 스케줄링을 스케줄링 방식으로 결정하는 단계, 그리고
    상기 통화 이용 패턴이 제2정보인 경우, 상기 동적 스케줄링을 스케줄링 방식으로 결정하는 단계
    를 포함하는 통화 트래픽을 위한 자원 할당 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 제1정보는 일정 시간 이상의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보이고, 상기 제2정보는 상기 일정 시간 이하의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보인 통화 트래픽을 위한 자원 할당 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제1기준값 이하인 경우, 상기 동적 스케줄링을 스케줄링 방식으로 결정하는 단계
    를 더 포함하는 통화 트래픽을 위한 자원 할당 방법.
  5. 제2항에서,
    상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제2기준값 이상인 경우, 상기 준-지속 스케줄링으로 결정하는 단계
    를 더 포함하는 통화 트래픽을 위한 자원 할당 방법.
  6. 제1항에서,
    가입자정보 관리장치로부터 상기 통화 이용 패턴을 수신하는 단계
    를 더 포함하는 통화 트래픽을 위한 자원 할당 방법.
  7. 단말의 통화 트래픽을 위해 자원을 할당하는 자원할당장치로서,
    자원할당제어채널의 부하를 모니터링하는 부하 모니터링부,
    상기 단말의 통화 이용 패턴을 확인하는 통화 이용 패턴 확인부,
    상기 자원할당제어채널의 부하와 상기 통화 이용 패턴을 기초로 동적 스케줄링 또는 준-지속 스케줄링 중 어느 하나를 스케줄링 방식으로 결정하는 자원스케줄링 방식 결정부, 그리고
    상기 자원스케줄링 방식 결정부에서 결정한 스케줄링 방식에 따라 상기 단말에 자원을 할당하는 자원할당부
    를 포함하는 자원할당장치.
  8. 제7항에서,
    상기 자원스케줄링 방식 결정부는
    상기 자원할당제어채널의 부하가 제1기준값과 제2기준값 사이이고 상기 통화 이용 패턴이 제1정보인 경우, 상기 준-지속 스케줄링을 스케줄링 방식으로 결정하고, 상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제1기준값과 상기 제2기준값 사이이고 상기 통화 이용 패턴이 제2정보인 경우, 상기 동적 스케줄링을 스케줄링 방식으로 결정하는 자원할당장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1정보는 일정 시간 이상의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보이고, 상기 제2정보는 상기 일정 시간 이하의 통화를 하는 사용자의 단말을 표시하는 정보인 자원할당장치.
  10. 제8항에서,
    상기 자원스케줄링 방식 결정부는
    상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제1기준값 이하인 경우, 상기 동적 스케줄링을 결정하고, 상기 자원할당제어채널의 부하가 상기 제2기준값 이상인 경우, 상기 준-지속 스케줄링을 스케줄링 방식으로 결정하는 자원할당장치.
  11. 제7항에서,
    상기 통화 이용 패턴 확인부는
    가입자정보 관리장치가 전송한 메시지를 통해 상기 통화 이용 패턴을 확인하는 자원할당장치.
  12. 제11항에서,
    상기 통화 이용 패턴 확인부는
    상기 메시지에 포함된 SPID(Subscriber Profile ID) 값을 기초로 상기 통화 이용 패턴을 확인하는 자원할당장치.
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