KR20160141560A - 무선 통신 장치 및 이를 이용한 운용 방법 - Google Patents

무선 통신 장치 및 이를 이용한 운용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치는, 제1 MAC(Multi Access Computer)를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 제1 멀티밴드 통신부; 제2 MAC를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 제2 멀티밴드 통신부; 제1 및 제2 멀티밴드 통신부에 각각 접속되어, 복수의 액세스포인트(Access Point)와 데이터를 송수신하는 적어도 하나의 안테나; 적어도 하나의 안테나에 접속되어, 복수의 액세스포인트 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 측정하는 측정부; 및 통신 상태 정보에 기초하여 제1 및 제2 멀티밴드 통신부 서로에 대한 전환 동작을 제어하는 전환부; 를 포함함으로써, 끊임없는 통신의 결과로 처리량(throughput)을 증가시킬 수 있다.

Description

무선 통신 장치 및 이를 이용한 운용 방법{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS AND METHOD OF OPERATING THE SAME}
본 발명은 무선 통신 장치 및 이를 이용한 운용 방법에 관한 것이다.
현재 모바일폰(mobile phone)에서 사용되는 시스템은 하드 핸드 오버(hard hand over) 기술을 사용하여 스캔한 후에 리스트업(list-up)된 액세스포인트(Access Point)를 통해 접속하고 다른 액세스포인트에 접속할 때는 이전의 접속을 끊고 새로운 액세스포인트에 연결하며 통신하고 있다.
이는 종래에 사용하던 와이파이(WIFI) 또는 무선랜(WLAN) 시스템이 2.4GHz 대역의 액세스포인트 또는 5GHz 대역의 액세스포인트와 같이 하나의 액세스포인트와 통신함에 기인한 것이다.
따라서, 무선 통신 장치에서 이전의 접속에서 새로운 접속으로 자연스럽게 전환할 수 있는 수단이 요구된다.
공개특허공보 제2014-0045322호
본 발명의 일 실시 예는, 무선 통신 장치 및 이를 이용한 운용 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치는, 제1 MAC(Multi Access Computer)를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 제1 멀티밴드 통신부; 제2 MAC를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 제2 멀티밴드 통신부; 제1 및 제2 멀티밴드 통신부에 각각 접속되어, 복수의 액세스포인트(Access Point)와 데이터를 송수신하는 적어도 하나의 안테나; 적어도 하나의 안테나에 접속되어, 복수의 액세스포인트 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 측정하는 측정부; 및 통신 상태 정보에 기초하여 제1 및 제2 멀티밴드 통신부 서로에 대한 전환 동작을 제어하는 전환부; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치 운용 방법은, 복수의 MAC(Multi Access Computer) 및 적어도 하나의 안테나를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 무선 통신 장치의 운용 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 안테나에 접속된 복수의 액세스포인트(Access Point) 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 확인하는 확인단계; 및 상기 통신 상태 정보에 기초하여 상기 복수의 MAC 서로에 대한 전환 동작을 제어하는 전환단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 무선 통신 장치 및 이를 이용한 운용 방법은, MIMO(Multi-Input Multi-Output) 방식을 사용할 경우에 끊임없는 통신의 결과로 처리량(throughput)을 증가시킬 수 있고, SISO(Single-Input Single-Output) 방식을 사용할 경우에 듀얼 밴드 통신에 대해 끊임없이 통신 전환을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 이용한 운용방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 멀티밴드 통신부를 구체적으로 예시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 소프트 핸드 오버(soft hand over)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 전환 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치(100)를 이용한 운용 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 무선 통신 장치(100)를 이용한 운용 방법은 복수의 안테나(130)를 갖는 무선 통신 장치(100) 및 복수의 액세스포인트(10, 단, 도1에서 n는 1이상의 자연수)를 포함할 수 있다. (이하, 복수의 액세스포인트는 도면 부호 10으로 나타내며, 그 중 하나의 액세스포인트는 11로 나타내기로 한다.)
상기 무선 통신 장치(100)는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 컴퓨터, 각종 컴퓨터 주변 기기 등이 될 수 있으며, 상기 복수의 액세스포인트(10) 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하여 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 복수의 액세스포인트(Access Point, 10)는 컴퓨터 네트워크에서 와이파이, 블루투스 관련 표준 등을 이용하여 무선 통신 장치(100)들을 유선 장치에 연결할 수 있게 하는 장치로써, 무선 액세스포인트(Wireless access point: WAP)라고 칭하기도 한다.
상기 복수의 액세스포인트(10)는 일반적으로 유선망을 거치는 라우터에 연결되며, 스마트폰, 태블릿 PC, 컴퓨터, 프린터 등의 무선 통신 장치(100)와 네트워크상의 유선 장치 간 데이터를 중계할 수 있는데, 이때, 무선 통신 장치(100)들은 액세스포인트를 통하여 음성 통화 서비스, 동영상 서비스, 데이터 서비스 등 다양한 서비스를 이용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치(100)를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 무선 통신 장치(100)는, 멀티밴드 통신부(110), 복수의 안테나(130), 측정부(140) 및 전환부(150)를 포함할 수 있다.
멀티밴드 통신부(110)는 복수의 MAC(Multi Access Computer)를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 상기 멀티밴드 통신부(110)는 제1 MAC를 포함하는 제1 멀티밴드 통신부(111) 및 제2 MAC를 포함하는 제2 멀티밴드 통신부(112)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 멀티밴드 통신부(110)는 RSDB(Real Simultaneous Dual Band) 구조로 듀얼 밴드를 동시에 사용하며, 하나의 MAC으로 하나의 액세스포인트와 통신하는 기존 와이파이 시스템과 달리 2개 이상의 MAC을 이용하여 동시에 2개 이상의 액세스포인트와 통신할 수 있다.
복수의 안테나(130)는 제1 및 제2 멀티밴드 통신부(111, 112)에 각각 접속되어, 복수의 액세스포인트와 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 안테나(130)는 적어도 제1 안테나(131) 및 제2 안테나(132)를 포함할 수 있다.
측정부(140)는 복수의 안테나(130)에 접속되어, 상기 복수의 액세스포인트 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 측정부(140)는 액세스포인트로부터 통신 상태 정보 자체를 수신할 수 있고, 통신 상태 정보를 측정하기 위한 데이터를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 측정부(140)는 상기 데이터를 처리하여 통신 상태 정보를 도출할 수 있다.
예를 들어, 상기 측정부(140)는 수신전계강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 및 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 중 적어도 하나를 통신 상태 정보로서 측정할 수 있다.
전환부(150)는 측정부(140)에서 측정된 통신 상태 정보에 기초하여 제1 및 제2 멀티밴드 통신부(111, 112) 서로에 대한 전환 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 전환부(150)는 제1 및/또는 제2 멀티밴드 통신부(111, 112)가 복수의 안테나(130)에 각각 접속된 복수의 액세스포인트 중 수신전계강도 또는 신호대잡음비가 높은 단말과 통신하도록 전환 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어 RSDB(Real Simultaneous Dual Band) 구조에서, 상기 전환부(150)는 다수의 검색된 액세스포인트중에서 수신전계강도 또는 신호대잡음비가 더 높은 쪽의 액세스포인트와 안테나의 조합으로 각각의 MAC에 액세스포인트를 할당하여 통신을 진행할 수 있다. 이에 따라, 멀티밴드 통신부(110)는 신호 품질이 좋은 액세스포인트를 선택하여 부드럽게 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
이에 따라, 무선 통신 장치(100)는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 방식을 사용할 경우에 끊임없는 통신의 결과로 처리량(throughput)을 증가시킬 수 있고, SISO(Single-Input Single-Output) 방식을 사용할 경우에 듀얼 밴드 통신에 대해 끊임없이 통신 전환을 수행할 수 있다.
여기서, MIMO 방식은 주어진 대역폭에서 채널 용량을 증가시키기 위해 송수신단에 다수의 안테나를 설치하고, 각각의 송신 안테나에서 다른 송신 신호를 전송하는 방식으로, 기존의 단일입력 단일출력(Single Input Single Output: SISO) 방식에 비하여 송신 안테나의 수만큼 송신 데이터 전송률 이득과 채널 용량을 증가시킬 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 멀티밴드 통신부를 구체적으로 예시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제1 멀티밴드 통신부(111)는 각각 통신 주파수 밴드가 서로 다른 제1 통신 회로부(121) 및 제2 통신 회로부(122)를 포함할 수 있고, 제2 멀티밴드 통신부(112)는 각각 통신 주파수 밴드가 서로 다른 제3 통신 회로부(123) 및 제4 통신 회로부(124)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 통신 회로부(121, 122)는 제1 멀티밴드 통신부(111)에 포함된 MAC에 대응되고, 상기 제3 및 제4 통신 회로부(123, 124)는 제2 멀티밴드 통신부(112)에 포함된 MAC에 대응될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 통신 회로부(121, 122, 123, 124)는 통신을 위한 신호를 디지털 및 아날로그 방식으로 생성, 처리 및 전송할 수 있다. 여기서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 통신 회로부(121, 122, 123, 124)는 전환부의 전환 동작에 의해 활성화가 제어될 수 있다. 활성화된 통신 회로부는 생성, 처리 및 전송 등의 동작을 수행할 수 있고, 활성화되지 않은 통신 회로부는 생성, 처리 및 전송 등의 동작을 정지할 수 있다.
상기 제1 및 제3 통신 회로부(121, 123)는 제1 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 대역은 2.4GHz대역일 수 있다.
상기 제2 및 제4 통신 회로부(122, 124)는 제2 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 대역은 5GHz대역일 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 안테나(130)는 제1 및 제4 통신 회로부(121, 124)에 접속되는 제1 안테나(131) 및 제2 및 제3 통신 회로부(122, 123)에 접속되는 제2 안테나(132)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 안테나(131, 132)는 각각 제1 및/또는 제2 대역의 신호를 송수신할 수 있고, 각각 제1 및 제2 멀티밴드 통신부(111, 112)에 접속될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치는 동일 밴드에 대해 제1 및 제2 안테나(131, 132)를 이용하여 MIMO방식으로 통신을 수행할 수 있고, 듀얼 밴드에 대해 제1 또는 제2 안테나(131, 132)를 이용하여 SISO방식으로 통신을 동시에 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치는 복수의 다이플렉서(161, 162)를 포함하여 복수의 안테나(130)와 제1, 제2, 제3 및 제4 통신 회로부(121, 122, 123, 124)의 사이에 연결될 수 있다. 상기 복수의 다이플렉서(161, 162)는 일부 밴드의 신호는 통과시키고 나머지 밴드의 신호는 차단시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 소프트 핸드 오버(soft hand over)를 설명하기 위한 도면이다.
상기 제1 및/또는 제2 멀티밴드 통신부(111, 112)는 소프트 핸드 오버(soft hand over) 방식으로 전환 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 소프트 핸드 오버는 한 번에 2개 이상의 엑세스포인트와 접속하되, 통신 상태 정보가 우세한 한쪽에 대해 통신을 진행하다가 자연스럽게 통신을 끊거나 엑세스포인트 연결을 넘기는 방식을 의미한다.
와이파이 시스템이 MIMO방식일 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치는 다이플렉서(DPX), 제1 및 제2 안테나(131, 132)를 통해 각각 다른 2.4GHz 대역의 엑세스포인트(11, 13)와 통신할 수 있다. 예를 들어 하나의 엑세스포인트(11)에 대한 통신 상태 정보가 약화될 경우, MAC/PHY 단의 펌웨어(Firmware)는 이미 스캔된 엑세스포인트(13)에 대해 소프트 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 전환 동작을 설명하기 위한 도면이다.
와이파이 시스템이 SISO방식일 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치는 제1 또는 제2 안테나(131, 132)를 통해 2.4GHz 대역의 엑세스포인트(11) 및 5GHz 대역의 엑세스포인트(12)와 통신할 수 있다. 여기서, 상기 무선 통신 장치는 데이터 송수신 시에 2.4GHz 통신에서 5GHz 통신으로 또는 5GHz 통신에서 2.4GHz 통신으로 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
한편 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 통신 회로부(121, 122, 123, 124)는 각각 복수의 물리층(PHY)에 일대일 대응될 수 있다. 상기 복수의 물리층(PHY)은 MAC와 통신 회로부사이의 징검다리 역할을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 상기 무선 통신 장치 운용 방법은 확인단계(S10) 및 전환단계(S20)를 포함할 수 있다.
즉, 복수의 MAC(Multi Access Computer) 및 적어도 하나의 안테나를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 무선 통신 장치의 운용 방법은, 상기 적어도 하나의 안테나에 접속된 복수의 단말 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 확인하는 단계(S10) 및 상기 통신 상태 정보에 기초하여 상기 복수의 MAC의 서로에 대한 전환 동작을 제어하는 단계(S20)를 거쳐 운용될 수 있다.
이에 따라, 무선 통신 장치는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 방식을 사용할 경우에 끊임없는 통신의 결과로 처리량(throughput)을 증가시킬 수 있고, SISO(Single-Input Single-Output) 방식을 사용할 경우에 듀얼 밴드 통신에 대해 끊임없이 통신 전환을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
100: 무선 통신 장치
110: 멀티밴드 통신부
111: 제1 멀티밴드 통신부
112: 제2 멀티밴드 통신부
121: 제1 통신 회로부
122: 제2 통신 회로부
123: 제3 통신 회로부
124: 제4 통신 회로부
130: 복수의 안테나
131: 제1 안테나
132: 제2 안테나
140: 측정부
150: 전환부

Claims (13)

  1. 제1 MAC(Multi Access Computer)를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 제1 멀티밴드 통신부;
    제2 MAC를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 제2 멀티밴드 통신부;
    상기 제1 및 제2 멀티밴드 통신부에 각각 접속되어, 복수의 액세스포인트(Access Point)와 데이터를 송수신하는 복수의 안테나;
    상기 복수의 안테나에 접속되어, 상기 복수의 액세스포인트 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부의 측정값에 기초하여 상기 제1 및 제2 멀티밴드 통신부 서로에 대한 전환 동작을 제어하는 전환부; 를 포함하는 무선 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 멀티밴드 통신부는 각각 통신 주파수 밴드가 서로 다른 제1 통신 회로부 및 제2 통신 회로부를 포함하고,
    상기 제2 멀티밴드 통신부는 각각 통신 주파수 밴드가 서로 다른 제3 통신 회로부 및 제4 통신 회로부를 포함하고,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 통신 회로부는 상기 전환부의 전환 동작에 의해 활성화가 제어되는 무선 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 안테나는,
    상기 제1 및 제4 통신 회로부에 접속되는 제1 안테나; 및
    상기 제2 및 제3 통신 회로부에 접속되는 제2 안테나; 를 포함하는 무선 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 통신 회로부는 제1 대역의 신호를 송수신하고,
    상기 제2 및 제4 통신 회로부는 제2 대역의 신호를 송수신하는 무선 통신 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 통신 회로부는 각각 복수의 물리층에 일대일 대응되는 무선 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는 수신전계강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 및 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 중 적어도 하나를 통신 상태 정보로서 측정하는 무선 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전환부는 상기 제1 및/또는 제2 멀티밴드 통신부가 상기 복수의 안테나에 각각 접속된 복수의 액세스포인트 중 수신전계강도 또는 신호대잡음비가 높은 엑세스포인트와 통신하도록 전환 동작을 제어하는 무선 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 멀티밴드 통신부는 소프트 핸드 오버(soft hand over) 방식으로 전환 동작을 수행하는 무선 통신 장치.
  9. 각각 하나의 주파수 대역 통신을 지원하는 복수의 MAC(Multi Access Computer)를 포함하는 멀티밴드 통신부;
    상기 멀티밴드 통신부에 접속되어, 복수의 액세스포인트(Access Point)와 데이터를 송수신하는 단일 안테나;
    상기 단일 안테나에 접속되어, 상기 복수의 액세스포인트 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부의 측정값에 기초하여 복수의 MAC 서로에 대한 전환 동작을 제어하는 전환부; 를 포함하는 무선 통신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 멀티밴드 통신부는 통신 주파수 밴드가 서로 다른 제1 통신 회로부 및 제2 통신 회로부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 통신 회로부는 상기 전환부의 전환 동작에 의해 활성화가 제어되는 무선 통신 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 측정부는 수신전계강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 및 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 중 적어도 하나를 통신 상태 정보로서 측정하고,
    상기 전환부는 상기 멀티밴드 통신부가 상기 단일 안테나에 각각 접속된 복수의 액세스포인트 중 수신전계강도 또는 신호대잡음비가 높은 액세스포인트와 통신하도록 전환 동작을 제어하는 무선 통신 장치.
  12. 복수의 MAC(Multi Access Computer) 및 적어도 하나의 안테나를 포함하여 멀티밴드 통신을 지원하는 무선 통신 장치의 운용 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나에 접속된 복수의 액세스포인트(Access Point) 중 적어도 둘에 대한 통신 상태 정보를 확인하는 확인단계; 및
    상기 통신 상태 정보에 기초하여 상기 복수의 MAC의 서로에 대한 전환 동작을 제어하는 전환단계; 를 포함하는 무선 통신 장치 운용 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 확인단계는 수신전계강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 및 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 중 적어도 하나를 통신 상태 정보로서 측정하고,
    상기 전환단계는 상기 복수의 MAC가 상기 적어도 하나의 안테나에 각각 접속된 복수의 액세스포인트 중 수신전계강도 또는 신호대잡음비가 높은 액세스포인트와 통신하도록 전환 동작을 제어하는 무선 통신 장치 운용 방법.
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