KR920002901B1 - 전자교환기의 r₂mfc신호 시스템의 전송시간 단축방법 - Google Patents

전자교환기의 r₂mfc신호 시스템의 전송시간 단축방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전자교환기의 R2MFC 신호시스템의 전송시간 단축방법
제1도는 전자교환기간의 정상적인 호접속시 일반적인 R2MFC 신호절차를 도시한 도면.
제2도는 연속 확인형 방식의 신호절차를 도시한 도면.
제3도는 종래의 R2MFC 신호정보검출 과정을 설명한 흐름도.
제4도는 연속 확인형 방식의 상세한 신호 사이클을 도시한 도면.
제5도는 R2MFC 신호정보의 수신영역을 도시한 도면.
제6도는 인터럽트 시간을 갖는 R2MFC 신호 정보를 도시한 도면.
제7도는 본 발명의 R2MFC 신호정보 검출과정을 설명한 흐름도.
본 발명은 전자교환기 사이의 원활한 정보교환을 수행하기 위해 사용되는 R2MFC(Multi-Freguency Code 다주파 코드)신호 방식에서의 전송시간 단축방법에 관한 것으로, 특히 널(Null)신호 검출의 용이성을 이용하여 신호정보 검출시 널신호와 신호코드를 서로 다른 별개의 알고리즘을 사용해 검출함으로써 R2MFC 신호 전송시간을 단축하도록 한 전자교환기의 R2MFC 신호시스템의 전송시간 단축방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자교환기의 호(Call)의 접속 및 제어를 위해서는 각종 정보의 전송이 필요하며, 통신망의 확장과 교환기간 정보교환이 증대됨에 따라 높은 전송 신뢰도와 신속한 신호전송이 가능한 교환기간 신호방식이 요구되고 있는데 이에 부합되는 신호방식으로서 NO. 7 공통선 신호방식등의 국제전신전화위원회(CCITT)에서 권고되어 있으나 현재 실용화되어 가는 추세에 있으며, R2MFC 개별선 신호방식이 주로 사용되고 있다.
상기 R2MFC 신호방식은 1968년에 국제전신전화위원회에서 권고한 국제 및 대륙간 신호방식으로서 주로 유럽에서 많이 사용되고 있으며 국내에서는 전자교환기간 신호방식으로 널리 이용되고 있다. 또한 상기 R2MFC 신호방식은 크게 2가지의 신호방식으로 구분되는데, 선로의 상태를 감시하는 선로신호 방식(Line Signalling)과 가입자선에 관한 수치정보 등을 전송하여 호설정(call set-up)을 제어하는 레지스터 신호방식(Register Signalling)등이며, R2MFC 신호전송 시간은 연속적인 신호절차를 갖는 레지스터 신호방식의 전송시간이 주로 해당되므로 본 발명에서는 내용 전개의 일관성을 위해서 R2MFC 레지스터 신호방식을 R2FMC 신호방식으로 총칭한다. R2MFC 신호방식에 사용되는 신호의 구성은 음성대역내 전방향신호(Forward Signal) 6개와 후방향 신호(Backward Signal) 6개가 각각 6개중에서 2개의 주파수를 조합하는 다주파 코드(MFC)로 부호화 되고 이들은 특정의 후방향 신호 전송후에 부호화된 코드의 의미가 변경되는데, 전방향 신호는 발신 가압자의 숫자정보를 나타내는 그룹 Ⅰ(Group Ⅰ)과 발신 가입자의 서비스 등급정보를 나타내는 그룹Ⅱ로 의미가 구분되며, 후방향 신호는 신호의 접속 및 절차제어 정보를 나타내는 그룹A와 착신가입자 상태와 과금 등의 정보를 나타내는 그룹 B로 의미가 구분되어 전체적으로 60종류의 신호정보를 갖는다.
제1도는 전자교환기간에 정상적인 호접속시 통화로가 구성되기까지의 일반적인 R2MFC 신호절차를 도시한 것으로 발신교환기(Originating Exchange) (1)가 숫자정보(착신측번호 D1-Dn)를 착신교환기(Terminating Exchange)(2)로 송출하는 경우에 있어서의 신호절차를 순차적으로 나타냈는데, 발신교환기(1)에서 전방향 신호로서 디지트 정보(D1)를 의미하는 그룹Ⅰ의 신호(Ⅰ1)를 착신교환기(2)로 보내면 착신교환기(2)는 이 신호를 인지하는 즉시 확인신호로써 다음의 신호정보를 보내라는 의미를 내포하는 그룹 A의 후방향 신호(A1)를 발신교환기(1)로 보내고, 상기 발신교환기(1)는 이 확인신호를 인지한 후 다음의 전방향신호 (Ⅰ2)를 착신교환기(2)로 보내며, 상기 착신교환기(2)는 이 신호를 인지한 후 다시 후방향 신호(A1)를 발신교환기(1)로 보낸다.
상기와 같은 형태로 발신교환기(1)에서 착신교환기(2)로 디지트 신호정보를 모두 전송하면 착신교환기(2)는 발신자 등급을 요구하기 위해 그룹변경을 의미하는 후방향 신호(A3)를 발신교환기(1)로 보내고, 상기 발신교환기(1)는 이 신호를 인지하는 즉시 일반가입자로서 과금허용을 의미하는 그룹Ⅱ의 전방향 신호(Ⅱ1)를 착신교환기(2)로 보낸다. 착신교환기(2)는 이 신호를 인지한 후 통화로를 구성해도 좋다는 착신상태 정보를 나타내는 그룹 B의 후방향 신호(B6)를 발신교환기(1)로 보내고 상기 발신교환기(1)가 이 신호를 인지한 후 상기 발신교환기(1)와 착신교환기(2)간에 통화로가 구성된다.
상기 제1도에서 각각의 신호정보는 연속확인형(Compelled) 방식으로 전송되는데, 제2도는 상기 연속확인형 방식의 전송절차를 나타낸 것으로 발신교환기(1)의 신호서비스 장치가 최초의 전방향 신호를 송출하면 착신교환기(2)의 신호서비스 장치는 이 신호를 인지하는 즉시 확인신호로써의 의미를 갖는 후방향 신호를 송출하고 발신교환기(1)의 신호서비스 장치는 상기 확인신호를 인지하는 즉시 전방향 신호의 송출을 중지한다. 이때 신호의 송출중지는 영(zero) 레벨을 갖는 직류성분 신호, 즉 널신호가 송출됨을 의미하며, 착신교환기의 신호 서비스 장치는 전방향의 신호의 중지를 인지한 후 후방향 신호의 송출을 중지하고 발신교환기(1)의 신호서비스 장치는 후방향 신호의 중지를 인지하는 즉시 다음의 전방향 신호의 송출을 개시한다.
여기서 신호코드의 송출은 신호주파수와 전력레벨들의 규격을 만족하는 2개의 주파수를 샘플링(Sampling)하여 코드화한 후 미리 메모리에 저장하였다가 순차적으로 읽어서 내보내는 룩 업 테이블(Look-up Table) 방식이 주로 사용되며, 전술된 바와 같이 연속 확인형 방식으로 전송되는 신호정보의 구성은 신호코드와 널신호가 연속으로 이루어질 때에만 유효정보(validity code)로서 판별되는데, 이미 특허등록된 전자 교환기의 R2수신장치(등록번호:21838호)에서와 1987년 12월 9일에 특허 출원된 전자교환기의 R2MFC 수신방식(출원번호:87-14040호)등 종래의 R2MFC 신호정보 수신방식에서는 신호코드와 널신호의 검출시 하나의 동일한 알고리즘을 사용하였다.
한편 신호코드의 검출 알고리즘으로 디지틀 필터링(Digital Filtering:DF)방법과 이산 퓨리에 변환(Discrete Fourier Transform:DFT)방법이 이용되고 있는데, 상기 디지틀 필터링 방법은 이산 퓨리에 변환에 의한 방법보다 주파수 검출특성이 우수한 장점은 있지만 R2MFC 신호주파수 검출에는 예민한 주파수 특성을 필요로 하는 것이 아니라 주파수의 유무 판별만을 필요로 하므로 이산 퓨리에 변환방법이 더욱 효율적이며, 현재 사용되는 전자교환기의 신호 서비스 장치에서는 이산 퓨리에 변환방식인 괴첼(Goertzel)알고리즘을 이용해 신호코드와 널신호를 검출하였다.
제3도는 종래의 R2MFC 신호정보 검출과정을 설명한 흐름도로서, 먼저 초기화로 신호정보를 수신할 준비를 한 후 (스텝 3), 신호정보가 입력되면(스텝 4) 일정한 시간 동안 신호정보검출 단계(스텝 5)에서 신호정보를 받아들여 신호정보를 결정하기 위한 파라미터들을 유도해낸다. 신호정보 결정단계(스텝 6)에서는 상기 신호정보 검출단계(스텝 5)에서 산출된 전력레벨, 신호대 잡음비, 신호지속 시간 및 레벨 차이들을 이용해서 신호코드인지, 널신호인지 혹은 기타 잡음신호인지의 확실성(validity)을 확인하여(스텝 7), 신호코드 혹은 널신호일 때에는 바로 직전에 검출된 정보(DL)와 지금 검출된 정보(DC)를 비교하는데 (스텝 8), 이때 DC=DL이면 지금 검출된 정보를 저장한 뒤 다음의 신호정보를 수신할 준비를 하고(스텝 10), 만일 DC≠DL이면, DC정보를 DL로 옮긴 후 다음의 신호정보를 수신할 준비를 하며(9), 확실성을 확인하여 신호코드 혹은 널신호가 아닐때에는 다음 신호정보의 수신준비를 한다(7).
상기와 같이 종래에는 하나의 동일한 알고리즘을 사용하여 신호코드와 널신호를 검출하였고, 연속적으로 검출된 2개의 신호정보가 동일하여야만 완전한 신호정보로 판정하였다. 그런데 신호의 전송시간은 여러개의 신호정보를 연속적으로 송출할 경우에 송출되는 신호정보수에 비례해서 더욱 커지고, 신호중계방식이 링크대 링크(Link by Link)방식 보다 단 대 단(End to End) 방식일 경우, 그리고 신호송출 방식이 중첩(Overlap) 방식보다 일괄(Enbloc) 방식일 경우에 더욱 길어지며, 중계교환기(Transit Exhange)가 많을수록 더욱 길어지므로 하나의 신호정보를 전송하기 위해 4개의 사이클이 필요한 종래의 방식은 신호전송 신뢰도가 좋아지는 대신 신호전송시간이 길어져서 호접속지연(Post-Dialling Delay:PDD) 시간이 길어지는 문제점이 있었고, 이로 인해 신호서비스 장치의 이용효율이 감소되고 통화로의 미접속 현상으로 오인하는 경우가 발생하므로 가입자 서비스 품질과 교환기의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것인바, R2MFC 신호정보의 수신 및 검출시 신호코드는 특정의 주파수와 레벨 및 지속시간 등의 조합으로 구성되기 때문에 적절한 신호검출 알고리즘이 요구되지만, 널신호는 특정의 신호주파수와 기준레벨 및 지속시간을 가지고 있지 않아 상기 신호코드 검출시 보다 간단한 신호검출 알고리즘이 요구된다는 점을 이용하여, 신호코드의 수신검출은 신호코드를 구성하는 2개의 주파수 각각에 대해 수신순간의 시간 및 레벨차이 그리고 각 주파수 레벨과 지속시간 등의 파라미터가 권고된 규격을 만족할 경우에만 유효정보로서 검출 및 판별하도록 하고, 널신호의 검출은 여러 가지 판별 파라미터를 확인할 필요없이 전력레벨과 신호지속 시간의 피라미터로 신호정보의 유무만을 판별하도록 하였으며, 상기와 같이 R2MFC 신호정보를 구성하는 신호코드와 널신호를 서로 다른 별개의 알고리즘에 의해 검출하여 널신호와 검출시간을 줄임으로써 R2MFC 신호 전송시간을 단축시키기 위한 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
제4도는 연속확인형 방식의 상세한 신호 사이클을 도시한 것으로 하나의 신호정보를 전송하기 위해서는 상기에서와 같이 신호 사이클이 필요한데, 상기 제4도에 의하면 완전한 연속확인형 방식의 신호사이클 지속시간은(Tc)은 아래의 식으로 표시할 수 있다.
Figure kpo00001
여기서 Ts: 발신(1) 및 착식 교환기(2)내의 신호서비스 장치에서 신호정보의 송출개시 및 중지에 소요되는 시간
Tp: 교환기간의 신호정보 전송시 전송지연 시간
Tr: 교환기 내의 신호서비스 장치에서 신호정보의 검출시간
TInt1: 교환기의 신호서비스 장치 제어프로세서가 수신된 신호를 판단하는데 소요되는 시간
TInt2: 교환기의 신호서비스 장치 제어프로세서가 송출할 신호를 결정하는데 소요되는 시간
상기 식(1)에 표시된 각각의 파라미터(Ts,Tp,TInt1,TInt2,Tr)에 대한 국제전신전화위원회의 권고된 값들을 정리하면 다음과 같다.
ⅰ) 2.5ms≤Ts≤5ms
ⅱ) Tp: 평균 10ms로 규정하며, 전파 특성에 크게 좌우된다.
ⅲ) 17.5ms≤Tr≤35ms
ⅳ) TInt1과 TInt2은 거의 무시한다.
국제전신전화위원회에서 권고된 값들을 상기 식(1)에 적용할 경우 상기 신호사이클 지속시간(Tc)은 다음의 값을 갖는다.
Figure kpo00002
그러나 실제로 전자교환기 내에서 각 파라미터(TInt1,TInt2)는 신호서비스 장치의 구성형태와 신호서비스 기능의 운용 및 제어방법 등에 따라 상당한 값을 가지며, 일반적으로 전자교환기인 경우에 각각 최대 8ms의 값을 갖는다.
한편, 신호정보의 검출시 신호코드와 널신호를 동일한 알고리즘으로 수행할 경우의 신호사이클 지속시간(Tc)은 상기 식(1)에 따라 식(2)의 값을 갖지만, 널신호를 별개의 알고리즘으로 수행할 경우에는 상기 제4도에서 신호코드 검출시간(A와 B)에 해당되는 값의 변화는 없고 널신호 검출시간(C와 D)에 해당되는 값이 단축될 수 있으므로 이 경우의 신호 사이클 지속시간[(TC)A]은 아래의 식으로 표시할 수 있다.
Figure kpo00003
상기 식(6)에서 신호 사이클 지속시간[(TC)A]을 구하기 위해서는 널신호 검출시간[(Tr)C와 (Tr)D]을 계산하여야 되는데 이때 고려해야 할 사항들은 다음과 같다.
널신호는 영레벨을 갖는 직류성분으로 특정주파수와 일정한 전력레벨 및 지속시간을 가지고 있지 않으므로 신호코드보다 낮은 수신전력 레벨을 가지고 있으며, 신호 지속시간에 대해서는 널신호로서 잘못 검출할 수 있는 신호코드의 송출중 중지시간인 인터럽트(Interrupt)시간을 감안해야 하므로 널신호 검출을 위해서는 신호수신 전력레벨과 지속시간에 대한 파라미터만 고려하면 되며, 이들 값의 임계값(threshold value)을 산출해야 한다.
따라서 이를 결정하기 위해서는 국제전신전화위원회에서 권고된 규격을 검토해야 하는데, 제5도는 R2MFC 신호정보의 수신영역을 도시한 것으로 신호수신 전력레벨은 상기 제5도에서와 같이 신호주파수 범위내에서 -5dBm~35dBm의 레벨로 수신될 경우에 검출하여야 하고, -42dBm 이하의 레벨을 갖는 경우에는 검출하지 말아야 하며, 제6도에서와 같이, 수신레벨 범위내의 신호정보가 지속되다가 7ms 미만동안 중단된 후 다시 지속되는 경우, 즉 인터럽트 시간이 7ms 미만일때 하나의 신호정보로서 간주해야 하는 것으로 권고되어 있으므로 상기와 같은 국제전신전화위원회 규격을 고려하면 널신호의 검출은 -42dBm 이하의 수신절격 레벨로 7ms 이상 신호가 지속될 경우 수행될 수 있다.
상기 수신레벨과 신호지속 시간의 적절한 임계값을 산출하기 위해서는 인터럽트 시간이나 혹은 널신호 송출중인 시간에 각종 잡음등이 인가된 신호에 대해서 시뮬레이션(Simulation)을 수행하여야 되지만, 정상적으로 산출하여 보면 약 -42dBm 이하의 수신전력 레벨로 10ms 이상 신호가 지속될 때 널신호로서 검출할 수 있으면, 이 경우에 널신호 검출시간[(Tr)c와 (Tr)D]은 약 10ms가 된다.
널신호의 검출 알고리즘을 신호코드의 검출 알고리즘과 별개로 사용할 경우의 신호 사이클 지속시간[(TC)A]은 상기 식(6)에 따라 계산될 수 있는데, 이 경우에는 하나의 동일한 알고리즘으로 검출할때보다 신호코드검출 능력이 향상되므로 신호코드 검출시간[(Tr)A,(Tr)B]이 국제전신전화위원회에서 권고된 최소값으로 줄어들 수 있고, 교환기내의 신호서비스 장치 제어프로세서의 수행시간[(TInt1,TInt2)]은 전자교환기의 구조와 신호서비스 장치 구성 및 운용방법에 따라 필연적으로 요구되므로 종래의 전자교환기에서 소요되는 시간으로 간주할 수 있으며, 신호정보의 송출개시 및 중지에 소요되는 시간(TS)과 전송지연시간(TP)은 각 규격별로 상호 비교하기 위해 국제전신전화위원회에서 권고된 값을 적용할 수 있으므로 이러한 경우에 신호사이클 지속시간[(TC)A]은 아래의 값을 갖게 된다.
Figure kpo00004
따라서 본 발명에서 제안된 R2MFC 신호 수신방식에 따라 R2MFC 신호정보를 검출할 경우 상기 식(7)과 같은 신호정보당 신호전송 시간이 소요되는데 이 값은 국제전신전화위원회의 규격을 만족시키며 이미 특허등록 및 출원된 방식에 의해 구현된 규격보다 약 20%~40%정도 개선되었다.
제7도는 본 발명의 R2MFC 신호정보 검출과정을 도시한 것으로 상기 제3도의 형태로써 수행되던 종래의 신호 검출방법이 상기 제7도에서와 같이 변경되어 수행되는데 그 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 교환기내의 신호서비스 장치에서 초기화로 신호정보를 수신할 준비를 한 후(스텝 11) 신호정보가 입력되면(스텝 12), 신호코드 검출 알고리즘과 널신호 검출 알고리즘이 병행으로 수행되는데, 신호코드 검출 알고리즘은 신호정보 검출 단계(스텝 13)에서 일정한 시간동안 신호정보를 받아 들여 신호정보를 결정하기 위한 파라미터들을 산출해 낸 뒤(스텝 13) 신호정보 결정 단계(스텝 14)에서 상기 산출된 전력레벨, 신호 대 잡음비 및 레벨차이등을 이용해 신호코드인지 기타 잡음신호인지의 확실성을 확인하며(스텝 15), 상기 확실성 확인과정까지의 모든 과정은 상기 제3도에서와 동일하다.
하지만 검출된 정보를 저장하기 전의 확실성 확인은 한번만 수행하여 정보를 결정하며(스텝 15), 검출된 정보를 저장한 뒤 다음의 신호정보를 수행할 준비를 한다(스텝 16). 반면에 널신호 검출 알고리즘은 상기 신호코드 검출 알고리즘 수행과정과 달리 신호정보 검출 단계가 없으므로 곧바로 신호정보 결정 단계(스텝 17)에서 일정시간 동안 신호정보를 수신하여 전력레벨과 신호지속시간을 판별 파라미터로서 널신호를 검출하여(스텝 17) 이후 확실성 검사를 수행하여 널신호가 아니면 다시 신호정보 입력단계(스텝 12)로 되돌아가고 널신호이면 검출된 데이터를 저장한다(스텝 16).
이로 인해 상기 신호코드 검출 알고리즘 보다 짧은 시간동안 널신호 검출과정을 수생할 수 있는데, 똑같은 신호정보에 대해서 신호코드인지 혹은 널신호인지의 검출은 상기 널신호 검출 알고리즘에서 널신호 여부를 먼저 판별하게 되며, 이때 널신호로 판별되었을 때에는 신호코드 검출 알고리즘에서의 신호코드 검출과정을 무시하고 신호정보가 널신호로써 저장된 후(스텝 16) 다음의 새로운 신호정보에 대한 수신 준비를 하고, 널신호가 아닌 것으로 판별되었을 때에는 신호코드 검출 알고리즘에서의 신호코드 검출과정은 계속해서 수행되고 널신호 검출 알고리즘이 처음부터 다시 수행된다(스텝 12).
상기와 같은 수행과정을 통해서 신호코드 검출 알고리즘의 수행시간(T1)이 널신호 검출 알고리즘 수행시산(T2)보다 크다는 것과 신호코드 검출 알고리즘에서의 널신호의 검출이 가능하다는 것을 알 수 있으며 이러한 형태로 연속되는 신호정보를 수신함으로써 널신호의 검출시간이 단축되고 신호정보의 전송시간이 줄어든다.
이상에서와 같이 본 발명에서는 신호정보 검출시 널신호와 신호코드를 각각 별개의 알고리즘으로 수행하는 R2FC 신호정보 수신방식을 제안하였는데, 상기 제안된 방식에 의하면 발신 교환기측 신호서비스 장치에서의 신호정보 송출과 거의 동시에 착신교환기측 신호서비스 장치에서 신호정보를 수신하여 검출할 수 있으며, 신호정보가 많이 전송되는 시외통화나 국제통화인 경우에는 전송시간의 단축효과가 더욱 크고, 호접속 지연시간이 단축되어 호접속 지연의 증대로 인해 발생되는 통화로의 미접속 현상이 줄어들 수 있기 때문에 가입자 서비스 품질과 교환기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 전자교환기의 성능과 R2MFC 신호서비스 장치의 이용효율이 증대되기 때문에 경제성을 향상시킬 수 있으며, 널신호 검출과정이 잘못된 경우에도 신호코드 검출과정을 통해 신호코드뿐만 아니라 널신호 검출도 가능하기 때문에 R2MFC 신호 검출방식의 성능과 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

  1. R2MFC 신호정보를 검출하여 정보교환을 수행하는 전자교환 시스템이 전송시간 단축방법에 있어서, 교환기내의 신호서비스 장치의 신호정보수신 준비를 위한 신호정보 검출과정을 초기화 하는 단계와, 전송된 신호정보가 입력되었는가를 판단하는 단계와, 상기 신호정보를 입력하여서 신호코드 결정을 위한 제1판별 파라미터를 이용하여 상기 입력의 신호정보에서 신호코드를 검출 및 확인하는 단계와, 아울러 상기 신호정보를 입력하여서 널신호 결정을 위한 제2판별 파라미터를 이용하여 상기 입력의 신호정보에서 널신호를 검출 및 확인하는 단계 및, 상기 신호코드 검출 및 확인단계와 상기 널신호 검출 확인단계에서 확인된 신호를 저장한 후, 다음의 신호정보를 입력하기 위해 상기 초기화 단계로 진행하는 단계를 포함하여서, 상기 신호코드 검출 및 확인단계의 수행시간이 상기 널신호 검출 및 확인단계의 수행시간 보다 상대적으로 길어서, 널신호가 입력될 경우 상기 신호코드 검출 및 확인단계에서 처리된 신호가 저장되지 않고 상기 널신호가 저장되게 하는 것을 특징으로 하는 전자교환기의 R2MFC 신호시스템의 전송시간 단축방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1판별 파라미터는 상기 입력된 신호정보에 대한 전력레벨과 신호 대 잡음비, 코드화된 2개의 주파수간 시간차이와 레벨차이, 각 주파수의 레벨과 지속시간인 것을 특징으로 하는 전자교환기의 R2MFC 신호시스템의 전송시간 단축방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2판별 파라미터는 상기 입력된 신호정보에 대한 -5dBm~35dBm의 범위를 갖는 전력레벨과, 137ms≤(TC)A≤169ms의 범위를 갖는 신호지속시간(TC)A인 것을 특징으로 하는 전자교환기의 R2MFC 신호시스템의 전송시간 단축방법.
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