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KR100519968B1 - 대역외채널의 부가신호에 대한 수신성능이 향상된 디지털케이블 수신기 및 그의 수신방법 - Google Patents

대역외채널의 부가신호에 대한 수신성능이 향상된 디지털케이블 수신기 및 그의 수신방법 Download PDF

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KR100519968B1 KR10-2003-0088874A KR20030088874A KR100519968B1 KR 100519968 B1 KR100519968 B1 KR 100519968B1 KR 20030088874 A KR20030088874 A KR 20030088874A KR 100519968 B1 KR100519968 B1 KR 100519968B1
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Abstract

대역외채널의 부가신호에 대한 수신성능이 향상된 디지털 케이블 수신기 및 그의 수신방법이 개시된다. 디지털 케이블 수신기는, 수신신호의 전송대역 중 대역외채널(OOB)을 통과시키는 대역외필터와, 통과된 대역외채널(OOB)을 소정개의 주파수대역으로 분할하는 대역분할부와, 분할된 소정개의 주파수대역 중 부가신호가 실린 주파수대역을 선택하는 대역선택부와, 선택된 주파수대역내의 부가신호를 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅하는 다운컨버터, 및 케이블카드와 상호연동하여 대역선택부 및 다운컨버터를 제어하는 제어부를 갖는다.
따라서, 케이블카드와 상호연동하여 획득한 대역외채널(OOB)내의 부가신호가 실린 주파수대역 정보를 이용하여 대역외채널(OOB) 중 부가신호가 실린 주파수대역만을 선택적으로 통과시켜 다운컨버팅함으로써 부가신호에 인접한 다른 채널의 간섭을 제거한다.

Description

대역외채널의 부가신호에 대한 수신성능이 향상된 디지털 케이블 수신기 및 그의 수신방법{Digital cable receiver capable of improving a reception performance for addition signal in Out-Of-Band and a mehtod receiving thereof}
본 발명은 디지털 케이블 방송 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OOB(Out Of Band)로 전송되는 부가신호의 수신성능을 향상시킬 수 있는 디지털 케이블 방송 수신기 및 그의 수신방법에 관한 것이다.
제1세대 케이블 TV는, 지상파 방송의 전파가 미치지 않는 난시청 지역 가정에 텔레비젼 방송을 전송하는 사업으로 시작되었고, 제2세대는 가입 세대를 넓은 도시까지 확대시켰던 다채널 방송 사업으로 전개되었으며, 차세대로는 통신 서비스와 방송의 일체 제공을 위한 디지털 방송 사업으로 변화하고 있다. 이와 같은 시대적 흐름에 부응하기 위해 국내에서도 최근 디지털 케이블 TV의 표준으로 미국 'CableLabs'에서 제정한 케이블TV 표준방식인 OpenCableTM 방식이 결정되어 정착을 위한 연구 및 개발이 진행되고 있다.
디지털 케이블 방송 시스템은, 송출시스템(Head End)과, 디지털 케이블 수신기(셋톱 박스), 및 안전 모듈(security module)로 크게 나눌 수 있다. 송출시스템(Head End)로부터 전송된 디지털 케이블 신호는, 디지털 케이블 수신기와 디지털 케이블 수신기에 장착된 안전 모듈과 상호연동하여 수신되는 디지털 케이블 신호에 대한 신호처리를 수행한다.
송출시스템으로부터 전송된 디지털 케이블 신호는, 채널내(InBand)로 전송되는 오디오/비디오신호와, 대역외채널(Out Of Band:OOB)로 전송되는 부가신호가 존재하며, 이에 따라서, 디지털 케이블 수신기는 채널내(InBand)로 전송된 오디오/비디오신호를 처리하는 경로와, 대역외채널(OOB)로 전송된 부가신호를 처리하는 경로를 갖는다. 여기서, 부가신호는 송출시스템과 수신기간의 제어, 접근을 위한 데이터, 및 프로그램에 대한 정보 등이다.
한편, 수신기에 내장되는 안전 모듈은, 대역외채널(OOB)로 전송되는 부가신호를 처리하는 기능 및, CAS(Conditional Access System)기능 등이 내장되어 송출시스템과 상호연동하여 스크램블된 오디오/비디오신호를 풀 수 있는 기능을 갖는다.
도 1은 기존의 디지털 케이블 방송 수신기에 있어서, 대역외채널(OOB:Out Of Band)로 전송되는 부가신호를 수신하는 부분에 대한 블록도이다.
송출시스템으로부터 부가신호는 대역외채널(OOB)을 통해 전송된다. 예를 들어, 대역외채널(OOB) 70MHz ~ 130MHz 내의 특정 주파수 75.25MHz에 1MHz 또는 2MHz의 주파수대역을 갖는 부가신호가 전송된다고 가정한다.
디지털 케이블 수신기는, 튜너(11), 대역외필터(13), 다운컨버터(15), 인터페이스부(17), 채널디코더(19), 및 제어부(21) 등을 가지며, 수신기에 장착되는 안전모듈인 케이블 카드(10)를 내장하고 있다.
튜너(11)로부터 디지털 케이블 신호가 수신되고, 대역외필터(13)는 수신되는 케이블 신호중 대역외채널(OOB), 70MHz ~ 130MHz내의 신호만을 통과시킨다. 다운컨버터(15)는 채널디코더(19)의 제어신호에 기초하여 소정의 로컬발진주파수(Local Oscillator Frequency:LO Freq.)를 생성하고, 대역외채널(OOB) 70MHz ~ 130MHz의 신호와 로컬발진주파수(LO Freq.)를 합성(Mixing)한다. 이에 의해 대역외채널(OOB)내의 부가신호는 소정의 중간주파수신호, 44MHz로 다운컨버팅된다.
즉, 수신기에 케이블 카드(10)가 장착되면, 제어부(21)는 인터페이스부(17)를 통해 케이블 카드(10)에 마련된 OOB 정보를 인식하고, 인식된 OOB 정보를 채널디코더(19)에 제공한다. 여기서, OOB 정보는 대역외채널(OOB), 70MHz ~ 130MHz내에 부가신호가 실린 위치, 즉 주파수 정보이다.
채널 디코더(19)는 OOB 정보를 소정방식으로 디코딩하고, 디코딩된 OOB 정보에 기초하여 다운컨버터(15)를 제어한다. 예컨데, 부가신호가 실린 주파수가 75.25MHz인 경우, 44MHz로 다운컨버팅하기 위해 119.25MHz의 로컬발진주파수(LO Freq.)를 생성하도록 다운컨버터(15)를 제어한다. 이 후, 다운컨버팅된 중간주파수신호는 소정의 패스대역을 갖는 SAW필터(미도시)를 통해 주변신호가 제거된 후, 채널디코더(19)에 입력되어 채널 디코딩된다. 이와 같은, 종래의 디지털 케이블 수신기에 의한 대역외채널(OOB)내의 부가신호를 수신하는 경우에는 다음과 같은 문제점을 갖는다.
도 2는 도 1의 대역외필터(13)에 의해 필터링된 대역외채널(OOB), 70MHz ~ 130MHz 내의 주파수 스펙트럼이다. 도시된 바와 같이, 송출시스템으로부터 대역외채널(OOB)내의 특정 주파수, 75.25MHz에 부가신호(a)가 실려 송출되며, 또한, 대역외채널(OOB)내에는 도시된 바와 같이, 아날로그 4번 채널(67.25MHz)과, 6번 채널(83.25MHz), 그리고, 케이블 방송 14번 채널(121.25MHz), 15번 채널(127.25MHz), 16번 채널(133.25MHz) 등이 포함되어 있다.
따라서, 대역외필터(13)를 통과한 대역외채널(OOB)의 신호에 소정의 로컬발진주파수(LO Freq.)를 합성하여 다운컨버팅을 수행하는 경우, 인접 채널에 의한 신호간섭으로 부가신호의 수신성능이 저하되는 문제점을 갖는다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은, 디지털 케이블 방송 수신기에 있어서, 대역외채널(OOB:Out Of Band)로 전송되는 부가신호의 수신성능을 향상시킬 수 있는 디지털 케이블 수신기 및 그의 부가신호 수신방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 케이블 수신기는, 방송신호이외의 부가신호를 전송하는 대역외채널(OOB:Out Of Band)에 대한 OOB 정보를 가지는 케이블카드가 장착된 디지털 케이블 수신기에 있어서, 수신신호의 전송대역 중 상기 대역외채널(OOB)을 통과시키는 대역외필터와, 통과된 상기 대역외채널(OOB)을 소정개의 주파수대역으로 분할하는 대역분할부와, 분할된 상기 소정개의 주파수대역 중 상기 부가신호가 실린 주파수대역을 선택하는 대역선택부와, 상기 선택된 주파수대역내의 상기 부가신호를 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅하는 다운컨버터, 및 상기 케이블카드와 상호연동하여 상기 대역선택부 및 상기 다운컨버터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 수신기.
상기 수신신호를 소정방식으로 채널디코딩하는 채널 디코더;를 더 포함하며, 상기 채널 디코더는, 상기 케이블카드로부터 인터페이스된 상기 OOB 정보를 채널디코딩하고, 채널디코딩된 상기 OOB 정보에 기초하여 상기 대역선택부 및 상기 다운컨버터에 각각의 제어신호를 제공한다.
상기 대역분할부는, 상기 소정개의 대역필터를 갖으며, 각각의 상기 대역필터의 컷오프(cutoff)주파수는 상호간에 일정주파수대역이 겹치도록 설정된다.
한편, 방송신호이외의 부가신호를 전송하는 대역외채널에 대한 OOB 정보를 가지는 케이블 카드가 장착된 디지털 케이블 수신기의 부가신호 수신방법은, (a) 상기 수신신호의 전송대역 중 상기 대역외채널(OOB)을 통과시키는 단계; (b) 상기 대역외채널(OOB)을 소정개의 주파수대역으로 분할하는 단계; (c) 분할된 상기 소정개의 주파수대역 중 상기 부가신호가 실린 주파수대역을 선택하는 단계; 및 (d) 상기 선택된 주파수대역내의 상기 부가신호를 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 케이블카드로부터 인터페이스된 상기 OOB 정보를 소정방식으로 채널디코딩하는 단계;를 더 포함하며, 상기 채널디코딩된 OOB 정보에 기초하여, 상기 (c)단계 및 상기 (d)단계의 동작을 제어한다.
상기 (b)단계는, 상기 소정개의 대역필터에 의해 상기 소정개의 주파수대역으로 분할되며, 각각의 상기 대역필터의 컷오프(cutoff) 주파수는 상호간에 일정주파수대역이 겹치도록 설정된다.
따라서, 대역외채널(OOB)내의 부가신호가 실린 주파수대역 정보를 이용하여 대역외채널(OOB) 중 부가신호가 실린 주파수대역만을 선택적으로 통과시켜 다운컨버팅함으로써 부가신호에 인접한 다른 채널의 간섭을 제거한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 케이블 수신기에 대한 블록도로서, 대역외채널(OOB)로 전송되는 부가신호를 수신하는 수신기 선단에 대한 개략적인 블록도이다.
디지털 케이블 수신기는 튜너(110), 대역외필터(130), 밴드분할부(140), 대역선택부(150), 다운컨버터(160), 인터페이스부(170), 채널디코더(190), 및 제어부(210) 등을 갖는다. 또한, 수신기내에 장착되는 케이블 카드(100)을 포함한다.
튜너(110)는 송출시스템으로부터 전송되는 디지털 케이블신호를 수신한다.
대역외필터(130)는 튜너(110)로부터 수신된 디지털 케이블 신호 중 대역외채널(OOB)의 신호만을 통과시킨다.
대역분할부(140)는 대역외필터(130)를 통과한 대역외채널(OOB)을 소정개의 대역으로 분할한다. n개의 대역필터(140-1,140-2,..,140-n)를 이용하여 대역외채널(OOB)를 n개의 주파수 대역으로 분할한다. 이때, 각각의 대역필터(140-1,140-2,...,140-n)는 컷오프(cutoff)주파수를 상호 겹치도록 설계한다. 왜냐하면, 각각의 대역필터(140-1,140-2,...,140-n)의 컷오프 주파수에 실린 부가신호를 추출하기 위함이다.
대역선택부(150)는 대역분할부(140)에서 분할된 n개의 주파수대역 중 채널디코더(190)의 제어신호에 의해 부가신호가 실린 주파수대역을 선택한다. 즉, 케이블 카드(100)가 장착되면, 인터페이스부(170)로부터 OOB 정보가 제어부(210)에 제공되며, 제어부(210)는 인터페이스된 OOB 정보를 채널 디코더(190)에 전송한다. 채널 디코더(190)는 OOB 정보를 디코딩하고, OOB 정보에 기초하여 대역선택부(150)를 제어한다. 따라서, 대역선택부(150)는 제어신호에 기초하여 n개의 주파수대역 중 부가신호가 실린 주파수대역을 선택한다.
다운컨버터(160)는 채널디코더(190)의 제어신호에 기초하여 소정의 로컬발진주파수(Local Oscillator Frequency:LO Freq.)를 생성하고, 생성된 로컬발진주파수와 선택된 주파수대역의 신호를 합성하여, 선택된 주파수대역내에 포함된 부가신호를 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅한다. 즉, 채널디코더(190)는 디코딩된 OOB 정보에 기초하여 합성할 로컬발진주파수정보를 다운컨버터(160)에 제어신호로 제공한다. 이후, 소정개의 SAW필터(미도시)를 통해 다운컨버팅된 중간주파수신호의 주변신호를 제거한다.
채널디코더(190)는 다운컨버팅된 중간주파수신호, 즉, 부가신호를 소정 방식으로 디코딩한다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 케이블 카드(100)로부터 제공된 OOB 정보를 소정 방식으로 디코딩하여 대역선택부(150) 및 다운컨버터(160)를 각각 제어한다.
제어부(210)는 전반적인 수신기의 동작을 제어하며, 인터페이스부(170)를 통해 장착된 케이블 카드(100)와 상호 연동하여 비디오/오디오신호 및 부가신호에 대한 신호처리를 제어한다.
따라서, 대역외채널(OOB) 중 부가신호가 실린 주파수대역을 선택적으로 통과시켜 다운컨버팅함으로써 인접 채널에 의한 신호간섭을 막을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 일 예로서, 대역외채널(OOB)을 3개의 주파수대역으로 분할한 경우에 대한 주파수 스펙트럼도이며, 도 5는 본 발명에 따른 디지털 케이블 수신기에 의해 대역외채널(OOB)내의 부가신호를 수신하는 과정에 대한 흐름도이다. 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 대역외채널(OOB)내의 부가신호 수신 방법을 상세하게 설명한다.
케이블 카드(100)가 수신기에 장착되면, 제어부(210)는 인터페이스부(170)를 통해 케이블 카드(100)와 상호 연동하여 대역외채널(OOB) 내의 부가신호를 처리한다. 즉, 제어부(210)는 케이블카드(100)와 인터페이스부(170)를 통해 상호 데이터를 교환함으로써 제어부(210)는 부가신호를 처리하기 위한 OOB 정보를 획득한다. 제어부(210)는 획득한 OOB 정보를 채널 디코더(190)로 출력하며, 채널 디코더(190)는 OOB 정보를 디코딩하여 대역선택부(150) 및 다운컨버터(160)의 동작을 제어하기 위한 소정의 제어신호를 생성한다. 이 후, 수신되는 대역외채널(OOB)내의 부가신호를 수신하는 과정은 다음과 같다.
튜너(110)로부터 수신된 디지털 케이블신호는 대역외필터(130)를 통해 대역외채널(OOB)만이 통과된다(S511). 대역외필터(130)를 통과한 대역외채널(OOB)은 n개의 대역필터(140-1,140-2,...,140-n)를 갖는 대역분할부(140)에 입력된다. n개의 각각의 대역필터(140-1,140-2,...,140-n)는 컷오프 주파수에 해당하는 각각의 주파수대역만을 통과시킨다(S513). 예컨데, 대역분할부(140)가 도 5에 도시된 바와 같은 특성을 갖는 3개의 대역필터, LPF(Low Pass Filter), BPF(Band Pass Filter), 및 HPF(High Pass Filter)로 구성되는 경우, LPF에서는 저주파수대역(L)만을 통과시키고, BPF는 주파수대역(B)만을 통과시키고, HPF는 고주파수대역(H)만을 각각 통과시킨다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 대역필터, LPF, BPF, 및 HPF의 컷오프 주파수는 상호간에 일정주파수대역(I)이 겹치도록 설계되며, 일정주파수대역(I)은 최소한 5MHz 정도이다.
대역선택부(150)는 각각의 대역필터, LPF, BPF, 및 HPF에서 출력되는 주파수 대역 중 채널 디코더(190)의 제어신호에 따라서 부가신호가 실린 주파수 대역을 선택한다(S515). 예컨데, 부가신호가 75.25MHz에 실린 경우, LPF에서 출력되는 주파수 대역(L)을 선택한다.
다운컨버터(160)는 대역선택부(150)에서 선택된 주파수대역(L)의 신호와 채널 디코더(190)의 제어신호에 기초하여 생성된 로컬발진주파수(LO Freq.)를 합성하여 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅한다(S517). 예컨데, 채널 디코더(190)는 선택된 주파수대역내의 특정주파수(75.25MHz)에 실린 부가신호(A)를 소정의 중간주파수(44MHz)로 다운컨버팅하기 위한 제어신호를 다운컨버터(160)에 제공하며, 다운컨버터(160)는 제어신호에 기초하여 특정주파수(75.25MHz)에 대한 차성분이 소정의 중간주파수(44MHz)가 되는 로컬발진주파수(119.25MHz)를 생성하고, 특정주파수와 생성된 로컬발진주파수를 합성함으로써 선택된 주파수대역(L)내의 부가신호(A)를 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅한다.
채널 디코더(190)는 다운컨버팅된 중간주파수신호, 즉 대역외채널(OOB)내의 부가신호를 소정의 방식으로 디코딩한다(S519).
제어부(210)는 디코딩된 부가신호를 이용하여 디지털 케이블 수신기를 제어한다.
이상과 같이, 대역외채널(OOB)내의 부가신호가 실린 주파수대역 정보를 이용하여 대역외채널(OOB) 중 부가신호가 실린 주파수대역만을 선택적으로 통과시켜 다운컨버팅함으로써 부가신호에 인접한 다른 채널의 간섭을 제거한다.
본 발명에 따르면, 대역외채널(OOB)을 소정개의 주파수대역으로 분할하고, 수신기에 장착되는 안전 모듈인 케이블 카드내에 포함된 부가신호의 주파수 대역 정보에 기초하여, 분할된 소정개의 주파수대역 중 부가신호를 포함하는 주파수대역을 선택 및 다운컨버팅을 수행한다.
따라서, 부가신호의 채널에 인접한 다른 채널들에 의한 간섭을 원천적으로 제거함으로써 부가신호의 수신성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래의 대역외채널(OOB:Out Of Band)내의 부가신호를 수신하는 디지털 케이블 수신기에 대한 블록도,
도 2는 도 1에 대역외필터(13)에 의해 필터링된 OOB, 70MHz ~ 130MHz에 대한 주파수 스펙트럼도,
도 3은 본 발명에 따른 대역외채널(OOB)내의 부가신호를 수신하는 디지털 케이블 수신기에 대한 블록도,
도 4는 본 발명에 따라서 소정개 주파수대역으로 분할된 대역외채널(OOB)에 대한 주파수 스펙트럼도, 그리고
도 5는 본 발명에 따른 디지털 케이블 수신기에 의한 대역외채널(OOB)의 부가신호 수신과정에 대한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 튜너 130 : 대역외(OOB)필터
140 : 대역분할부 150 : 대역선택부
160 : 다운컨버터 170 : 인터페이스부
190 : 채널디코더 210 : 제어부
100 : 케이블 카드

Claims (6)

  1. 방송신호이외의 부가신호를 전송하는 대역외채널(OOB:Out Of Band)에 대한 OOB 정보를 가지는 케이블카드가 장착된 디지털 케이블 수신기에 있어서,
    수신신호의 전송대역 중 상기 대역외채널(OOB)을 통과시키는 대역외필터;
    통과된 상기 대역외채널(OOB)을 소정개의 주파수대역으로 분할하는 대역분할부;
    분할된 상기 소정개의 주파수대역 중 상기 부가신호가 실린 주파수대역을 선택하는 대역선택부;
    상기 선택된 주파수대역내의 상기 부가신호를 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅하는 다운컨버터; 및
    상기 케이블카드와 상호연동하여 상기 대역선택부 및 상기 다운컨버터를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 수신기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수신신호를 소정방식으로 채널디코딩하는 채널 디코더;를 더 포함하며,
    상기 채널 디코더는, 상기 케이블카드로부터 인터페이스된 상기 OOB 정보를 채널디코딩하고, 채널디코딩된 상기 OOB 정보에 기초하여 상기 대역선택부 및 상기 다운컨버터에 각각의 제어신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 수신기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 대역분할부는,
    상기 소정개의 대역필터를 갖으며, 각각의 상기 대역필터의 컷오프(cutoff)주파수는 상호간에 일정주파수대역이 겹치도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 수신기.
  4. 방송신호이외의 부가신호를 전송하는 대역외채널(OOB:Out Of Band)에 대한 OOB 정보를 가지는 케이블 카드가 장착된 디지털 케이블 수신기의 부가신호 수신방법에 있어서,
    (a) 상기 수신신호의 전송대역 중 상기 대역외채널(OOB)을 통과시키는 단계;
    (b) 상기 대역외채널(OOB)을 소정개의 주파수대역으로 분할하는 단계;
    (c) 분할된 상기 소정개의 주파수대역 중 상기 부가신호가 실린 주파수대역을 선택하는 단계; 및
    (d) 상기 선택된 주파수대역내의 상기 부가신호를 소정의 중간주파수신호로 다운컨버팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 수신기의 부가신호 수신방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 케이블카드로부터 인터페이스된 상기 OOB 정보를 소정방식으로 채널디코딩하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 채널디코딩된 OOB 정보에 기초하여, 상기 (c)단계 및 상기 (d)단계의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 수신기의 부가신호 수신방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 소정개의 대역필터에 의해 상기 소정개의 주파수대역으로 분할되며,
    각각의 상기 대역필터의 컷오프(cutoff) 주파수는 상호간에 일정주파수대역이 겹치도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 수신기의 부가신호 수신방법.
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