KR20080113419A - 무선 통신 시스템에서 웨이크업 빈도를 제어하는 방법 - Google Patents

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KR20080113419A
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데이비드 앨버트 로세티
서브라마니안 바수데반
지알린 조우
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루센트 테크놀러지스 인크
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Abstract

액세스 단말은, 필요에 따라 짧은 웨이크업 주기가 활성화되는 시간 간격이 미리스케줄링되거나(prescheduled) 또는 인에이블되는(enabled), 보다 짧은 웨이크업 주기와 보다 긴 웨이크업 주기(각각, 보다 높은 웨이크업들의 빈도 및 보다 낮은 웨이크업들의 빈도)를 모두 지원한다. 따라서, 액세스 단말의 호출이 알려진 시간의 간격 내에서 발생할 것으로 예상될 때, 액세스 단말은 대기 모드로 들어가고 그 간격 동안은 보다 자주 깨워진다.
액세스 단말, 웨이크업, 스케줄링, 인에이블, 호출

Description

무선 통신 시스템에서 웨이크업 빈도를 제어하는 방법{METHOD OF CONTROLLING WAKEUP FREQUENCY IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신들에 관한 것이다.
종래의 무선 통신 시스템은 휴대 전화들, 개인 휴대 정보 단말기들(personal data assistants), 스마트폰들, 호출기들, 텍스트 메세징 장치들(text messaging devices), 전지구적 측위 장치들(global positioning devices), 노트북 컴퓨터들, 데스크톱 컴퓨터들 등과 같은 다양한 액세스 단말들에 무선 접속(wireless connectivity)을 제공한다. 액세스 단말이 활동적인 애플리케이션에 관여하지 않을 때, 이는 유휴 또는 휴지 상태(idle or dormant state)로 들어간다. 유휴 또는 휴지 상태에 있는 동안, 액세스 단말은 그를 향해 임의의 인입 호출 메시지들 또는 액세스 단말이 이후 속하게 되는 액세스 네트워크에 의해 전송되는 임의의 방송 메시지들에 귀를 기울이기 위하여 주기적으로 그 자신을 웨이크 업한다(wakes up). 무선 통신 시스템의 액세스 네트워크들은 액세스 네트워크들과 연관된 지리학적 영역들, 또는 셀들에 위치된 액세스 단말들에 접속을 제공할 수 있다. 유휴 또는 휴지 상태로 들어가고 단지 메시지들에 귀를 기울이기 위해서만 주기적으로 웨이크업함에 의해, 액세스 단말은 메시지들을 위해 항상 활동적이고 귀를 기울이고 있는 것에 비해 상당한 전원을 절약할 수 있다. CDMA2000 1x와 같은 어떠한 시스템들에서, 액세스 단말은 5초의 긴 웨이크업 주기(wakeup period)를 갖는다. 그러므로 최악의 상황의 시나리오에서, 액세스 단말은 액세스 네트워크에 의해 방송 메시지가 그에게 전송된 후 또는 호출 메시지가 그에게 송신된 후 5초가 될 때까지 유휴 또는 휴지 상태에 머무를 수 있다. 대부분의 애플리케이션들에서 이것이 만족스러울 수 있음에 반하여, 이러한 긴 지연은 어떠한 지연-민감성 애플리케이션들(delay-sensitive applications), 예로써 많은 무선 서비스 제공자들에 의해 제공되는 워키토키형 푸시-투-토크 서비스들(walkie talkie-like push-to-talk services)을 위해서는 만족스럽지 않다. 호출하는 상대방(initiating party)이 호출받는 상대방(called party)에게 본질적으로 즉시 연결되리라 기대하는 이러한 지연-민감성 서비스들을 위하여는, 400 ms 또는 그 이하의 웨이크업 주기가 바람직하다. 그러나 액세스 단말을 더욱 자주 웨이크업하는 것은 그의 전원 소비를 상당히 증가시킬 것이고, 따라서 액세스 단말은 보다 자주 충전되어야 할 필요가 있으며, 배터리 전원을 단축시킨다.
도 1에 도시되는 바와 같이, CDMA2000, DO Rev A/B에 따라 동작하는 무선 시스템들은 일반적으로 쓰리-티어(three-tier) 모니터링 상태를 지원한다. 이러한 쓰리-티어 상태에서, 액세스 단말이 유휴 상태로 들어간 직후에는 웨이크업들의 빈도가 고정된 시간 간격(101)과 같이 더 높다. 그러나, 그 고정된 간격 후에는 웨이크업들의 빈도가 다른 고정된 시간 간격(102)에 대하여 감소하고, 이후 그 제 2 간격이 끝난 후에는 웨이크업들의 빈도는 그의 규칙적인 상태인 5초의 정상 웨이크 업 주기까지 감소한다. 이러한 쓰리-티어 방식이 유휴 상태로 들어간 직후 깨워져야 할 필요가 있는 액세스 단말에 효율적이라고 하여도, 웨이크업들이 매 5초마다 발생하는 그의 규칙적인 상태로 한번 들어가면, 푸시-투-토크 또는 액세스 단말들의 그룹으로부터의 빠른 데이터 수집과 같은 지연-민감성 애플리케이션들에는 만족스럽지 못한 서비스가 더욱이 제공되지 않을 것이다.
본 발명의 실시예에 따라, 액세스 단말은, 필요에 따라 짧은 웨이크업 주기가 활성화되는 시간 간격이 미리스케줄링되거나(prescheduled) 또는 인에이블되는(enabled), 보다 짧은 웨이크업 주기와 보다 긴 웨이크업 주기(각각, 보다 높은 웨이크업들의 빈도 및 보다 낮은 웨이크업들의 빈도)를 모두 지원한다. 따라서, 액세스 단말의 페이징(paging)이 알려진 시간의 간격 내에서 발생할 것으로 예상될 때, 액세스 단말은 대기 모드로 들어가고 그 간격 동안은 보다 자주 깨워진다. 예를 들어, 미리 정해진 시간들 동안 근무중인 사람의 액세스 단말은 페이징이 언제라도 일어날 것으로 예상될 수 있는 이러한 시간들 동안 짧은 웨이크업 주기를 갖는 대기 모드에 있어야 할 필요가 있다. 다른 시간들에서는 긴 웨이크업 주기가 충분하지만, 액세스 단말이 짧은 웨이크업 주기를 갖는 대기 모드에 있어야할 필요가 있는 어떠한 일정한 시간들이 있는 다른 상황들도 있다. 유익하게는, 액세스 단말이 이들 어떠한 시간들 동안만 짧은 웨이크업 주기를 갖는 대기 모드에 들어가고, 다른 시간들의 대부분에서는 보다 긴 웨이크업 주기를 갖는 그의 정상 모드에 있게 되어, 전원이 절약되고 배터리 수명이 연장된다.
실시예에서, 정상 웨이크업들의 낮은 빈도의 값 및 대기 중의 웨이크업들의 보다 높은 빈도의 값이 모두 초기 호출 설정 프로세스를 통해 액세스 단말에 미리 설정된다.
실시예에서, 액세스 단말의 사용자는 국부적으로 대기 모드의 시작 및 종료 시간들, 또는 대기 모드의 시작 시간 및 지속기간을 설정한다.
실시예에서, 액세스 단말은 대기 모드의 시작 로컬 시간 및 지속기간 또는 종료 시간을 특정하는 메시지를 액세스 네트워크로부터 수신한다.
본 발명의 실시예에서, 액세스 단말은 대기 모드를 인에이블 또는 디스에이블(disable)하기 위한 메시지를 액세스 네트워크로부터 수신한다.
실시예에서, 마스터(master) 액세스 단말은 대기 모드에 대해 스케줄링될(scheduled) 액세스 단말(들) 및 지정된 액세스 단말(들)가 대기 모드에 있게 될 때의 시작 시간 및 지속기간 또는 종료 시간을 식별하는 액세스 네트워크로 보내진 메시지에 의해 다른 액세스 단말 또는 액세스 단말들의 그룹에 대해 대기 모드를 스케줄링하거나, 또는 마스터 액세스 단말은 대기 모드로 들어가거나 나오도록 지정된 액세스 단말로 멀티캐스트 또는 유니캐스트 인에이블/디스에이블 메시지를 차례로 송신하는 액세스 네트워크로 메시지를 송신한다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참고하여, 비제한적인 실시예들의 다음 설명들을 읽음으로써 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1은 액세스 단말 웨이크업들의 빈도를 관리하는 종래의 쓰리-티어 방식을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라, 액세스 단말이 정상 모드 동안보다 더욱 빈번하게 깨워지는 스케줄링된 대기 모드를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 무선 통신 시스템의 블록도.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 액세스 단말에서의 단계들을 도시하는 흐름도.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 액세스 네트워크 내를 도시하는 흐름도.
앞서 언급된 바와 같이, 액세스 네트워크에 의해 액세스 단말과 즉시 접속이 확립되어야 할 필요가 있는 지연-민감성 애플리케이션들이 많이 있다. 액세스 단말이 긴 웨이크업 주기를 가지면, 만족스러운 서비스가 제공되지 않을 것이다. 웨이크업들의 빈도가 보다 높은 동안의 보다 짧은 웨이크업 주기가 이러한 애플리케이션들을 위해 바람직하다. 액세스 단말이 항상 이러한 보다 높은 웨이크업들의 빈도를 이용했다면, 전원 소비와 배터리 수명에 해로운 효과가 있었을 것이다. 많은 예들에서, 액세스 단말이 페이징(paging)에 응답하기 위해 "준비중(at the ready)"이어야 하는 시간들이 예상될 수 있다. 예를 들어, 액세스 단말의 사용자가 언제라도 페이징을 예상하며 대기해야 할 필요가 있는 동안의 어떠한 알려진 시간 간격 동안에 근무중일 수 있고; 조절기(moderator)에 의해 제어된 푸시-투-토크 원격회의가 알려진 시간대 내에서 시작하도록 스케줄링될 수 있으며; 응급 상황들 동안 비번인 사람이 접촉되도록 준비하기 위해 대기중이어야 할 필요가 있을 수도 있다. 액세스 단말들의 그룹으로부터의 빠른 데이터 수집이 특정 시간들에서 스케줄링되는 다른 상황들도 있을 수 있다.
도 2를 참조하면, 스케줄링된 시간 간격(201) 동안, 액세스 단말은 인접한 시간 주기들(202, 203) 동안 그의 웨이크업들의 빈도가 액세스 단말의 정상 모드에서의 웨이크업들의 빈도보다 높은 대기 모드로 들어간다. 예를 들어, 시간 주기들(202, 203) 동안의 정상 모드에서, 웨이크업 주기는 예시적으로 5초일 수 있으며, 액세스 단말이 대기 모드에 있는 시간 간격(201) 동안 웨이크업 주기는 400ms일 수 있다. 도시되지는 않았으나, 대기 모드가 된 후, 미리 정해진 시간에 대하여 그 이후에 액세스 단말은 웨이크업들의 빈도가 단계적으로 또는 지속적으로 그의 가장 높은 웨이크업 빈도로부터 그의 정상 웨이크업 빈도로 감소되는 하나 또는 그 이상의 과도적인 모드들을 통하여 변화할 수 있다.
도 3은 무선 통신 시스템(300)의 예시적인 실시예를 도시한다. 무선 통신 시스템은 네트워크(305)를 포함한다. 네트워크는 범용 이동통신 시스템(UMTS; Universal Mobile Telecommunication System), 전 지구적 이동 통신 시스템(GSM;the Global System for Mobile communications), 코드 분할 다중 접속(CDMA;Code Division Multiple Access, CDMA2000) 등과 같은 하나 또는 그 이상의 표준들 또는 프로토콜들에 따라 동작할 수 있다. 당업자는 네트워크(305)가 하나 또는 그 이상의 유선 프로토콜들에 따라 동작하는 유선부들을 포함할 수 있다는 것을 인식하여야 한다. 그러나, 특정 표준들, 프로토콜, 또는 이들의 조합들은 설 계 선택의 문제이며 본 발명에서 중요한 문제는 아니다.
하나 또는 그 이상의 액세스 네트워크들(310)이 네트워크(305)와 통신가능하도록 접속될 수 있으며 무선 통신 시스템(300)에 무선 접속을 제공하도록 이용된다. 단일 액세스 네트워크(310)가 도 3에 도시되어 있지만, 임의의 수의 액세스 네트워크들(310)이 무선 통신 시스템(300)에 배치될 수 있다는 것이 당업자에 의해 쉽게 이해되어야 한다. 당업자는 또한 본 발명이 액세스 네트워크(310)를 포함하는 무선 통신 시스템들에 제한되지 않는다는 것도 이해하여야 한다. 대안의 실시예들에서, 무선 통신 시스템(300)은 무선 접속을 제공하기 위한 (무선 네트워크 제어기들과 같은) 다른 장치들을 포함할 수 있다. 액세스 네트워크들(310)을 구성하고 및/또는 작동하는 기술들은 당업자에게 알려져 있으며, 명확성을 위하여 단지 본 발명과 관련되는 액세스 네트워크의 양태들만이 또한 본 명세서에서 설명될 것이다.
도 3은 무선 통신 시스템(300) 내에 배치되는 예시적인 액세스 단말(315)을 도시한다. 부가적으로, 그의 기능들이 이하에 설명될 마스터 액세스 단말(316)이 또한 무선 통신 시스템(300) 내에 배치된 것이 도시된다. 도 3에는 단지 액세스 단말들(315, 316)이 명시적으로 도시되었지만, 마스터 및 넌-마스터(non-master)의 임의의 수의 액세스 단말들이 무선 통신 시스템(300) 내에 배치될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 당업자는 또한 액세스 단말들(315, 316)과 같은 액세스 단말들이 또한 "이동 유닛(mobile unit)", "이동국(mobile station)", "사용자 장치(user equipment)", "가입자국(subscriber station)", "가입자 단말 기(subscriber terminal)" 등과 같은 용어들을 이용하여 나타낼 수 있음을 인식하여야 한다. 액세스 단말들(315, 316)과 같은 예시적인 액세스 단말들은 휴대 전화들, 개인 데이터 보조기들, 스마트폰들, 호출기들, 텍스트 메세징 장치들, 전지구적 측위 장치들, 네트워크 인터페이스 카드들, 노트북 컴퓨터들, 및 데스크톱 컴퓨터들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 액세스 단말들(315, 316)과 같은 액세스 단말들을 구성하고 및/또는 작동하는 기술들은 당업자에게 알려져 있으며, 명확성을 위하여 본 발명의 설명된 실시예와 관련되는 이러한 액세스 단말들을 구성하고 및/또는 작동하는 이러한 양태들만이 또한 본 명세서에서 설명될 것이다.
설명된 실시예에서, 액세스 단말(315)은 액세스 네트워크(310)와 통신한다. 그러나 액세스 단말(315)이 더 이상 액세스 네트워크(310)와 활동적으로 통신하지 않을 때, 이는 유휴 또는 휴지 상태로 들어간다. 본 발명의 실시예에 따라, 유휴 또는 휴지 상태 동안, 이동 단말은 액세스 네트워크(310)에 의해 그에게 전송되거나 또는 액세스 네트워크(310)에 의해 브로드캐스팅된 페이징 메시지들에 귀를 기울이는 정상 모드에서 동작할 것이며, 이때 웨이크업 주기는 예를 들면 매 5초이다. 대안적으로, 스케줄링된 또는 인에이블된 대기 모드에서, 이동 단말은 예를 들어, 매 400 ms마다 웨이크업한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 정상 및 대기 모드들에 대한 상이한 주기성들은 초기의 호출 설정 프로세스를 통해 액세스 네트워크(310)로부터 이동 단말(310)로 다운로딩된다.
이동 단말(310)은 로컬 타이머(320) 및 유휴 상태 프로토콜(325)을 포함한다. 실시예에 따라, 유휴 상태 프로토콜은 이동 단말(310)이 대기 모드에 있게 되 는 시작 및 정지 시간들을 설정하고, 이에 따라서 정상 상태의 예시적인 5초의 웨이크업 주기보다는 전형적인 400ms의 웨이크업 주기로 동작한다. 대기 모드의 스케줄링된 시작 및 정지 시간들을 설정하거나, 또는 대기 모드를 개시 및 종료하는 다양한 메커니즘들이 실행될 수 있다.
제 1 실행에서, 액세스 단말(315)의 사용자는 기준 클록으로서 로컬 타이머(320)를 이용하여 대기 모드의 시작 시간 및 지속기간 또는 정지 시간 중 어느 하나를 국부적으로 설정한다. 대안적으로, 사용자는 대기 모드를 실시간으로 인에이블할 수 있으며, 액세스 단말은 사용자가 이를 디스에이블할 때까지 그 모드에 머물 것이다.
제 2 실행에서, 대기 모드의 시작 및 정지 또는 지속기간들이 제어 채널(330)을 통해 액세스 네트워크(310)로부터 액세스 단말(315)에 의해 수신된 대기 구성 메시지를 통해 설정된다. 이 메시지는 대기 모드의 시작 로컬 시간과 종료 시간 또는 지속기간을 특정하는 정기적인 제어 채널 메시지가 될 수 있다. 대안적으로, 짧은 멀티캐스트 또는 유니캐스트 제어 메시지가 수신 액세스 단말(들)이 대기 상태를 인에이블 또는 디스에이블하도록 명령하는데 이용될 수 있다. 어느 경우에나, 대기 구성 메시지가 액세스 단말(315)에 의해 이해될 필요가 있을 것이며, 액세스 네트워크(310)는 액세스 단말에 언제 대기 모드를 스케줄링해야 하는지를 명령할 또는 이러한 메시지의 수신시 대기 모드로 들어갈 것을 명령할 적절한 제어 메시지들을 형성할 필요가 있을 것이다.
본 발명의 실시예에서, 액세스 네트워크(310)는 마스터 액세스 단말(316)로 부터 액세스 단말(315)의 대기 모드를 스케줄링 또는 인에이블하기 위한 정보를 수신한다. 그 자신의 내부 로컬 타이머(335)를 갖는 마스터 액세스 단말(316)은 스케줄링된 대기 요청 메시지를 트래픽 채널(340)을 통해 액세스 네트워크(310)로 보낸다. 그 메시지는 메시지가 적용되는 하나 또는 그 이상의 액세스 단말들의 아이덴티티(identity), 및 액세스 단말이 대기 모드로 들어가게 될 때 시작 로컬 시간 및 지속기간 또는 종료 시간을 특정한다. 액세스 네트워크는 그 메시지를 해석할 것이며, 제어 채널을 통해 타겟팅되는 액세스 단말들로 보내지는, 앞서 언급된 대기 구성 메시지를 생성할 것이다. 대안적으로, 마스터 액세스 단말(316)은 하나 또는 그 이상의 액세스 단말들의 IDS들 및 인에이블/디스에이블 명령들만을 포함하는 짧은 멀티캐스트 또는 유니캐스트 인에이블/디스에이블 대기 메시지를 생성(issue)할 것이다. 마스터 액세스 단말(316)로부터 그 메시지의 포맷을 인식하는 액세스 네트워크(310)는 이후 짧은 대기 제어 메시지를 식별된 액세스 단말(들)(315)로 대기 모드를 인에이블/디스에이블하기 위하여 보낸다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 액세스 단말에서의 단계들을 도시한다. 단계(401)에서, 하나 또는 그 이상의 이러한 빈도들이 액세스 단말에서 영구적으로 설정되고 저장되지 않는 한, 액세스 단말은 대기 모드 및 정상 모드들을 위한 웨이크업들의 빈도를 나타내는 메시지를 수신한다. 단계(402)에서, 웨이크업 빈도의 대기 모드를 현재 인에이블 또는 디스에이블하도록 또는 대기 모드가 인에이블될 때의 시간을 스케줄링하도록 입력이 수신된다. 만일, 단계(403)에서, 입력이 현재 대기 모드를 인에이블한다면, 이후 액세스 단말은 단계(404)에서 대기 모드를 인에 이블하며, 이후 다음 입력이 대기 모드를 디스에이블할 때까지 기다린다. 만일, 단계(403)에서, 입력이 현재 대기 모드를 디스에이블한다면, 이후 단계(405)에서, 대기 모드는 디스에이블되고 웨이크업 빈도의 정상 모드가 호출된다(invoke). 만일, 단계(403)에서, 입력이 대기 모드가 호출되는 스케줄링된 시간을 나타내면, 이후 단계(406)에서, 현재의 로컬 시간이 그 스케줄링된 시간 내에 있는지에 대한 결정이 생성된다. 현재 시간이 스케줄링된 시간 내에 있으면, 이후 단계(407)에서, 액세스 단말은 현재 유휴 또는 휴지 상태에 있고, 액세스 단말이 이미 그에 있지 않으면 대기 모드는 인에이블된다. 현재 시간이 스케줄링된 시간 밖에 있으면, 이후 단계(408)에서, 액세스 단말이 정상 상태에 있으면, 이는 거기에 머무르고, 또는 그가 대기 모드에 있으면, 대기 모드는 디스에이블되며 정상 모드가 인에이블된다. 현재 로컬 시간을 대기 모드의 스케줄링된 시간과 비교하기 위하여 단계(407 또는 408) 후에 흐름은 단계(406)로 돌아간다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 액세스 네트워크 내에서 취해진 단계들을 도시한다. 단계(501)에서, 액세스 단말들이 대기 모드로 들어가게 되고 언제 및 얼마동안 그들이 그 모드에 있게 되는지를 나타내는 메시지가 수신된다. 단계(502)에서, 수신된 메시지는 의도되는 액세스 단말들에 의해 이해될 메시지로 변환된다. 단계(503)에서, 변환된 메시지는 제어 채널 상의 지정된 액세스 단말들로 전송된다.
상술된 실시예들은 본 발명의 원리들을 예시한다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템의 액세스 단말에서의 방법에 있어서,
    상기 액세스 단말의 외부 소스로부터의 입력의 수신에 응답하여, 상기 액세스 단말이 유휴 또는 휴지 상태에 있을 때 웨이크업들의 빈도가 동작의 정상 모드에서의 상기 웨이크업들의 빈도보다 큰 동작의 대기 모드를 임의의 시간에서 시작하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대기 모드에 대한 상기 웨이크업들의 빈도의 표시를 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력은 상기 액세스 단말이 상기 대기 모드에서 동작하는 때를 나타내는 사용자로부터의 입력인, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 사용자로부터의 상기 입력은 상기 입력이 수신될 때 상기 대기 모드를 인에이블(enable)하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력은 제어 채널을 통해 무선으로 수신된 메시지인, 방법.
  6. 액세스 네트워크가 적어도 하나의 액세스 단말과 통신하는 무선 통신 시스템에서의 방법에 있어서, 상기 방법은:
    임의의 시간에 액세스 단말이 유휴 또는 휴지 상태동안 웨이크업들의 빈도가 동작의 정상 모드 동안의 상기 웨이크업들의 빈도보다 큰 동작의 대기 모드에서 동작해야 함을 나타내는 메시지를 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 대기 모드가 인에이블되어야 하는 것을 나타내는, 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 대기 모드가 디스에이블되어야 함을 나타내는 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 대기 모드의 시작 시간 및 종료 시간 또는 지속기간을 나타내는, 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 메시지가 향하는 하나 또는 그 이상의 액세스 단말들을 식별하는, 방법.
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