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CN1303841C - 高数据速率的通信系统中进行自适应传输控制的方法和装置 - Google Patents

高数据速率的通信系统中进行自适应传输控制的方法和装置 Download PDF

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CN1303841C
CN1303841C CNB018206751A CN01820675A CN1303841C CN 1303841 C CN1303841 C CN 1303841C CN B018206751 A CNB018206751 A CN B018206751A CN 01820675 A CN01820675 A CN 01820675A CN 1303841 C CN1303841 C CN 1303841C
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Abstract

一种高数据速率通信系统中用来在采用快速访问信道和快速访问指示器的访问终端和访问网络之间有效建立接续的方法和装置。在根据快速访问探测器(404)接收到快速访问指示符(406)，访问终端开始发送含有数据速率控制(DRC)信息的业务信道信号(408)。DRC信息由访问网络用来在请求的DRC速率下发送如业务信道赋予消息(410)的消息。

Description

高数据速率的通信系统中进行自适应传输控制的方法和装置
本发明涉及无线数据通信。更特别地，本发明涉及一种用来在高数据速率(HDR)的无线通信系统中分配资源的新颖的改进方法和装置。
在附图中：
图1为一个HDR通信系统的示意图。
图2a为一个反向链路帧和时隙信道结构的示意图。
图2b为一个反向链路访问探测器结构的示意图。
图3a和3b为正向链路信道结构的示意图。
图4为示意图，展示用来在一个访问终端和一个访问网络之间建立连接进行的消息交换。
图5为示意图，展示交错快速访问信道和快速访问标志器信道的结构。
图6为示意图，展示一个快速访问探测器消息序列。
图7为流程图，展示一个用一个快速访问信道建立连接的访问终端过程。
图8为流程图，展示一个用一个快速访问信道建立连接的调制解调器组合收发器过程。
图9展示一个访问终端装置。
图10a和图10b展示一个调制解调器组合收发器装置。
发明概要
在此揭示的实例集中于一种在高数据速率(HDR)无线通信系统中分配业务信道的改进方法和装置。HDR系统的一个例子在指派给本申请的受让人的美国专利申请序列号No.08/963,386中有说明，该申请在这里作为参考，并在下文中称为“申请’386”。申请’386中说明了一个系统，其中一个有高数据速率能力的订户在反向链路上使用多个正交信道的一个CDMA波形发送数据。用在一个HDR系统中的访问信道结构与在标题为“基于移动站的宽带扩谱蜂窝系统站兼容性标准”的ELA/TIA 95B中说明的相似，该标准为熟悉相关技术的人熟知，在下文中称为“95B”。
[定义部分]图1为一个HDR通信系统的示意图。一个HDR订户站，在这里称为一个访问终端(AT)102，可以为移动的或固定的，并且可以与一个或多个基于HDR的站(在这里称为调制解调器组合收发器(MPTs)108)，通信。一个访问终端102通过一个或多个调制解调器组合收发器108发送并接收数据包到一个HDR站控制器，在这里称为调制解调器共享控制器(MPC)110。调制解调器组合收发器和调制解调器共享控制器为称为访问网络的一个网络的一部分。一个访问网络传输多个访问终端之间的数据包。访问网络还可以进一步与其之外的附加网络连接，如一个公司内部互联网或因特网，并可以在每个访问终端和这样的外部网之间传输数据包。一个已经和一个或多个调制解调器组合收发器建立一个有效的通信信道连接的访问终端称为一个有效访问终端，称其为业务状态。一个正在和一个或多个调制解调器组合收发器建立活跃通信连接的过程中的访问终端称其处于连接建立状态。一个访问终端可以为任何通过一个无线信道或通过一个如使用光纤或同轴电缆的有线信道通信的数据设备。一个访问终端可以进一步为多种设备中的任何一种，多种设备包括，但不仅限于PC卡，小型闪存，外置或内置调制解调器，或无线或有线电话。访问终端102用来发送信号至调制解调器组合收发器108的通信连接称为一个反向链路。调制解调器组合收发器108用来发送信号至访问终端102的通信连接称为一个正向链路106。
词语“示范性的”在这里专门用来表示“作为一个例子、实例，或说明”。这里作为一个“示范性的实例”说明的任何实例并不作为推荐的或优于这里描述的其他实例来解释。
图2a为一个反向链路信道结构的示意图。反向链路信道用时间来划分成为一系列的连续反向链路帧202，每帧又被划分为一系列的连续反向链路时隙204。访问终端传输一个连续的反向链路帧流，每个反向链路帧202b在时间上开始于前一帧202a的结束。反向链路帧和时隙的持续时间长度可以为常数，或者可以是变化的。在一个示范性的实例中，反向链路帧有一个固定的持续时间长度为26.67毫秒，同时包括16个反向链路时隙204。在一个示范性的实例中，反向链路时隙204有一个固定的持续时间长度为1.667毫秒。一个访问终端(未标出)在每个时隙204可以传输导频信号、媒体访问控制(MAC)信号，以及数据信号。访问终端还可以在一个特定的时隙204中传输三种信号的一个子集。例如，访问终端可以在一个特定的时隙204中只传输一个导频信号，而不包括MAC或数据信号。在一个示范性的实例中，访问终端传输导频和MAC信号250作为反向链路信号的一个同相成分，并传输数据信号252作为反向链路信号的一个正交相位成分。
在一个示范性的实例中，反向链路信道的类型包括访问信道和业务信道，它们的每一个包括一个数据信道、一个导频信道，以及一个MAC信道。MAC信道包括一个反向数据速率控制(DRC)信道和一个反向数据指示(RRI)信道。在一个示范性的实例中，如图2b所示，快速访问探测器242的第一个部分为一个快速访问探测器前同步信号244，在其中传输导频信号248。在传输快速访问探测器前同步信号244之后，访问终端传输一个快速访问探测器体246，包括导频/MAC 250，以及访问信道数据包252信号。在一个示范性的实例中，使用正交相移键控(QPSK)来传输快速访问探测器体246的不同部分。快速访问探测器242的导频和MAC信道信号部分250作为反向链路信号的同相(I相位)部分来传输。快速访问探测器242的访问信道数据包252作为反向链路信号的正交相位(Q相位)部分来传输。在一个示范性的实例中，访问终端在传输一个快速访问探测器242时不使用反向DRC信道。在一个示范性的实例中，快速访问探测器前同步信号244的持续时间长度为一帧202同时快速访问探测器体246的持续时间长度为两帧202。作为其他选择，快速访问探测器前同步信号244和快速访问探测器体246的持续时间长度都可以比上述说明中的长或者短。例如，快速访问探测器前同步信号244可以为两帧长或快速访问探测器体246可以为一帧或三帧长。
快速访问探测器前同步信号244的不同部分可以在不偏离本发明的范围前提下所述示范性实例作为其他选择不同的安排。例如，导频、MAC，以及访问信道数据包信号可以用分离的正交展布码来分离，并分布在不同的同相和正交相位反向链路信号成分中，或进行时分复用。
图3a为一个正向链路信道结构例子的示意图。在一个示范性的实例中，一个调制解调器组合收发器(未标出)在有固定的持续时间长度312的时隙中传输数据。每个时隙被分为两个半时隙310a和310b。在一个示范性的实例中，时隙有固定长度的2048码片以及为1.667毫秒的持续时间长度，同时每个半时隙有一个固定长度的1024码片。然而，熟悉相关技术的人应承认这些长度和持续时间长度可以在不同的时间有所不同或不同的值而不偏离本发明的范围。在一个示范性的实例中，在每个半时隙310的中心传输一个有着时间长度为96片的数据导频短脉冲串306。在每个帧312中，调制解调器组合收发器在后面的半时隙310b的中心传输数据导频短脉冲串306b之前和之后紧接着传输MAC信道信号308。每个时隙312的余下部分302包含正向链路数据包。
图3b展示一个图3a中正向链路信道结构例子的可替换实例。在图3b中，在第一个半时隙310a的中心传输数据导频短脉冲串306a之前和之后紧接着传输一个附加的正向MAC信道集合304。
图4为示意图，展示在一个访问终端(AT)和一个调制解调器组合收发器(MPT)之间交换正向和反向链路消息的一个例子。在访问终端尝试访问之前，调制解调器共享控制器(MPC)通过发送一个包含给该终端的UATI的UATI赋值消息402赋予一个通用访问终端标识(UATI)给访问终端。当接下来开始与调制解调器组合收发器的连接，访问终端在一个快速访问信道上的发送一个包含一个连接请求消息的快速访问探测器404。当检测到快速访问探测器前同步信号，并且不用等待收到快速访问探测器404的快速访问探测器体部分，调制解调器组合收发器发送一个快速访问标志406。当检测到快速访问标志时，访问终端开始传输一个反向业务信号408。反向业务信号408包括允许调制解调器组合收发器向访问终端传输速率控制的数据的DRC消息。当完成包含在快速访问探测器404以及反向业务信号408中的连接请求消息的解码时，调制解调器组合收发器在一个快速连接反向业务信道上发送一个合成消息410。合成消息410包含一个访问确认消息、一个业务信道安排消息，以及一个反向业务信道确认消息。由于调制解调器组合收发器在反向业务信号408中接收到一个来自访问终端的DRC信号，合成消息410可以在请求的DRC数据速率上发送。在访问终端接收到合成消息410后，访问终端可以开始通过调制解调器组合收发器和调制解调器共享控制器交换数据包412。
发明详细说明
在一个示范性的实例中，快速访问信道专门用来传送连接请求消息。在如图4中展示的一个示范性的实例中，一个访问终端在一个快速访问信道上传输一个连接请求消息404。在一个示范性的实例中，访问终端选择在时间上交错的多个快速访问信道中的一个。除时间交错之外，不同的快速访问信道可以通过对每个使用不同的伪噪声(PN)长代码屏蔽码来编码使之更加容易识别。例如，快速访问信道长代码屏蔽码可以包括从系统时间值中选出的8比特以向256个快速访问信道提供分离的PN长代码。在一个可替代的实例中，从系统时间值中选出的3比特用在快速访问信道长代码屏蔽码中来提供8个快速访问信道。
在一个示范性的实例中，用来产生快速访问信道的长代码屏蔽码也不同于和一般的访问信道关联的长代码屏蔽码。在一般的访问信道上发送的消息包括注册消息，因此访问网络可以不从探测器前同步信号中假设探测器体包含一个连接请求消息。访问网络因此对通过一般的访问信道接收到的探测器前同步信号响应时不发送一个快速访问标志。
当检测到接受到的快速访问探测器404的前同步信号部分时，调制解调器组合收发器发送一个快速访问标志406同时进行解码快速访问探测器体。调制解调器组合收发器比较接收到的快速访问探测器前同步信号的信号质量于一个解码阈值来确定是否发送一个快速访问标志406来响应。这个解码阈值是仔细地选出的，以使得一旦达到快速访问探测器前同步信号阈值时，调制解调器组合收发器对接下来的快速访问探测器体解码不大可能失败。
在一个示范性的实例中，正向MAC信道包括多个代码子信道，每个通过一个MAC索引来区分并使用一个唯一的32位Walsh封面来传输。在一个这样的实例中，快速访问标志406使用包括在MAC信道中的代码子信道中的一个来发送。代码子信道可以作为其他选择使用不同长度的Walsh封面，例如64位或128位Walsh封面。进一步来说，可以使用任何其他的信道化技术都可以用来在一个MAC信道中区分子信道。在一个使用32位Walsh封面的实例中，可用的MAC子信道编号为1到31，其中MAC索引i赋给32位Walsh函数Wi 32，如W1 32，为在32位Walsh函数中的第二个Walsh码并且不使用Walsh码0。
调制解调器组合收发器使用31个MAC代码子信道的一个子集来向访问终端发送反向功率控制命令。MAC代码子信道的增益被标准化并单独地缩放来控制总的正向MAC信道功率。在一个示范性的实例中，为了有效利用总的MAC信道传输功率同时仍然可靠地向有效的访问终端传输反向功率控制(RPC)信号，这些增益在不同的时间上是变化的。
每个和一个访问终端建立连接的调制解调器组合收发器从一些RPC代码信道中分配一个RPC索引。RPC代码信道包括调制解调器组合收发器的一组正向链路MAC代码子信道。RPC索引定义由调制解调器组合收发器使用的Walsh封面来传输从调制解调器组合收发器到那个访问终端的RPC比特流。另外，RPC索引可以定义用来传输RPC比特流的正交相移键控(QPSK)调制相位(例如，同相或正交相位)。在一个时隙中，一个RPC比特被传输到每个有效的访问终端。在一个示范性的实例中，每个MAC信道传输308a和308b(图3中)有一个持续时间长度为64片。RPC比特作为有一个对应于预期的访问终端的索引i的32位Walsh函数的4个拷贝来传输。32位Walsh函数的4个拷贝一起有着和每个正向链路时隙的两个64块MAC信道时期308a和308b相同的长度。在一个示范性实例中，每秒传输600RPC比特到每个有效的访问终端。
一个更大的RPC比特速率或MAC代码子信道的数量可以通过改变符号重复的速率或用到的Walsh函数来获得。例如，一个1200比特每秒的RPC比特速率可以通过在每个时隙中重复每个RPC比特两次而非4次来得到。或者使用一个64位的Walsh函数使得对向不同的访问终端发送RPC信号可用的MAC代码子信道数量翻倍，在一个时隙中(在第二数据导频短脉冲串306b之前和之后)每个64位的Walsh函数被传输两次。
回到图4，在接收快速访问标志406之后，访问终端开始传输一个反向业务信号408。在一个示范性的实例中，反向业务信号408在一个快速连接反向业务信道上发送，并包括反向链路空值业务。反向链路空值业务包括一个导频信号和一个DRC信号，并不包括用户数据。为了在收到一个业务信道分配之前发送反向业务信号408，访问终端用一个预定的快速连接反向业务信道Walsh封面给DRC信号加覆盖。通过这种方法，在反向业务信号408中的DRC信号明确地指向发送快速访问标志406的调制解调器组合收发器。
使用一个预定的快速连接反向业务信道Walsh覆盖是一个快速连接反向业务信道和一个非快速连接业务信道之间的一个不同之处。在一个示范性的实例种，一个处于业务状态的访问终端对每个在该访问终端的“活动集合”中的调制解调器组合收发器有不同的DRC Walsh码。这里所述活动集合在大量的参考中有定义，包括电信业协会标准TIA/EIA-95-B，在相关技术中是众所周知的。访问终端指向一个有相应Walsh码的DRC消息到选中的调制解调器组合收发器。每个在该访问终端的“活动集合”中的调制解调器组合收发器使用相应的Walsh封面对从来自访问终端的DRC信号进行去覆盖。因此，只有选中的调制解调器组合收发器可以正确地解码这个DRC信号并在后面的正向链路时隙中发送正向链路数据到访问终端。发至一个特定的调制解调器组合收发器的DRC消息符号与相应的Walsh码进行异或(XOR)。当从一个访问终端接收DRC消息时，一个调制解调器组合收发器用为该访问终端分配给调制解调器组合收发器的Walsh码进行相同的XOR操作。由于每个在移动站的活动集合中的调制解调器组合收发器通过一个唯一的Walsh码来标识，只有选中的目标调制解调器组合收发器可以正确地解码该DRC消息。
然而，用来建立一个业务信道的消息是在一个活动集合被标识出之前发送的，而且是在访问终端接收到任何调制解调器组合收发器的Walsh码分配之前。访问终端和调制解调器组合收发器都知道预定的快速连接反向业务信道Walsh封面。使用这个快速连接反向业务信道Walsh封面，访问终端在建立一个业务信道之前发送DRC消息到一个调制解调器组合收发器。这使得调制解调器组合收发器能够在建立一个业务信道之前以一个控制下的速率发送正向链路消息到访问终端。这样的前业务信道消息包括访问探测器确认、反向业务信道确认，以及业务信道分配消息。
控制下的速率通常比一般的分页和其他正向控制信道的未控制的速率高。因为一般的分页和其他正向控制信道由所有的访问终端所共享，它们在较低的数据速率下传输来允许即使是在最坏的干涉情况下操作的访问终端完成正确的解码。由于这个原因，在控制下速率的消息传输在正向链路上更加有效率并消耗更少的正向链路容量。即使当访问终端在反向链路上发送DRC信号时，调制解调器组合收发器仍然可以选择使用一个非控制的速率信道而非一个控制速率的信道来发送正向链路消息到访问终端。例如，调制解调器组合收发器可以选择使用正向控制信道发送访问确认消息、业务信道分配消息，或反向业务信道确认。因此，即使在一个快速连接反向业务信道上传输DRC消息，访问终端继续监测一般的分页和正向控制信道。
当传输一个快速访问标志406时，调制解调器组合收发器继续接收快速访问探测器404的快速访问探测器体部分。当成功地解码快速访问探测器404的所有部分时，调制解调器组合收发器可以发送一个访问探测器确认消息。访问探测器确认消息标志着快速访问探测器404的成功完整的解码。
在一个示范性的实例中，在建立一个到访问网络的连接之前，一个访问终端被赋予一个通用访问终端标识(UATI)。这个UATI与一个调制解调器共享控制器中的特定资源相关，例如在调制解调器共享控制器的一个表中的一个反向链路协议(RLP)状态条目。调制解调器组合收发器后不分配UATI，但是把UATI包括在从访问终端接收到并转发给调制解调器共享控制器的任何业务状态消息中。在一个示范性的实例中，UATI为无线网络中的调制解调器组合收发器的因特网协议(IP)地址，并保持分配给访问终端即使在该访问终端离开业务状态之后。当一个访问终端建立一个新连接时，一个原来获得的UATI可以被发送在快速访问探测器406中的一个连接请求消息中。如果调制解调器共享控制器没有重新分配和该UATI相关的网络资源，相同的资源可以立即重新分配给该访问终端用于新的连接。这允许该访问终端在快速连接反向业务信道上传输反向链路数据而非仅仅空值业务。因为该访问终端已经有了一个等价与一个IP地址的UATI，具有该UATI的反向链路包可以被发送，即使在访问终端接到一个业务信道分配之前。
在一个示范性的实例中，连接请求消息包括这个UATI。在成功地从快速访问探测器406中的连接请求消息中解码UATI后，调制解调器组合收发器可以确定访问终端使用的反向链路PN长代码并取得反向业务信号408。一旦成功取得反向业务信号408，调制解调器组合收发器可以解码DRC消息并以请求的DRC速率发送访问探测器确认、反向业务信道确认，以及业务信道分配消息。访问网络可以在实际分配一个业务信道之前或之后发送信道分配消息。
在一个示范性的实例中，调制解调器组合收发器可以单独地发送访问探测器确认、反向业务信道确认，以及业务信道分配消息或可以合并两个或更多的消息为一个正向链路消息。正向链路消息可以在一个正向共同控制信道或一个正向控制速率的共同信道上发送。正向共同控制信道以一个不变的、相对低的数据速率发送。正向控制速率的共同信道的数据速率是根据通过快速连接反向业务信道传输的DRC消息来确定的。
一个示范性的实例中，正向控制速率的共同信道和正向共同控制信道使用一个预定的正向控制速率的共同信道Walsh码来区分。这个Wash码用来对在正向控制速率的共同信道上传送的正向链路消息的前同步信号加覆盖。通过这种方法，一个在快速连接反向业务信道上传输DRC消息的访问终端可以区分相应的正向链路响应和到其他访问终端的正向业务信道传输。在一个示范性的实例中，调制解调器组合收发器使用一个32位的Walsh封面来区分正向控制速率的共同信道和其他的正向业务信道。作为其他选择，可以使用更长或更短的Walsh覆盖。
在取得反向传输信号408后，调制解调器组合收发器可以解码从反向传输信号408中收到的DRC信息。调制解调器组合收发器可以使用正向控制速率的共同信道以由收到的DRC信号指定的数据速率来发送正向链路消息到访问终端。在一个示范性的实例中，调制解调器组合收发器通过正向控制速率的共同信道在一个合成的正向链路消息410中发送所有的三种消息(访问探测器确认、反向业务信道确认，以及业务信道分配消息)。如果指定的DRC数据速率足够快，合成的正向链路消息410可以在单个正向链路帧中发送，甚至可能在单个正向链路时隙中发送。
一旦访问终端收到反向业务信道确认和业务信道分配消息，访问终端可以开始在一个业务信道上传输和接收。业务信道分配消息指定访问终端必须用来指向DRC消息到每个在它的活动集合里的调制解调器组合收发器的每个DRCWalsh封面。为快速连接反向业务信道使用的Walsh封面可以为业务信道传输使用，并且可以在业务信道分配消息中指定。
图5为示意图，展示一个快速访问标志器信道和三个交错快速访问信道的结构的例子。对三个交错快速访问信道中的每一个展示了两个快速访问探测器时期502。快速访问探测器时期502a和502d对应于第一个快速访问信道。快速访问探测器时期502b和502e对应于第二个快速访问信道。快速访问探测器时期502c和502f对应于第三个快速访问信道。
在一个示范性的实例中，快速访问信道在时间上交错，使得一个跨越多个反向链路帧的快速访问探测器502在任何快速访问探测器边界508上开始传输。每个不同的快速访问信道使用不同的长代码屏蔽码来允许调制解调器组合收发器区分接受到的不同信道。在一个示范性的实例中，从系统时间中提取8比特来构成用来生成快速访问信道信号的PN长代码屏蔽码。使用8比特使得一个调制解调器组合收发器可以接收256个之多的快速访问信道上的探测器，其中的每一个有着不同的长代码屏蔽码。熟悉相关技术的人应知道上述技术可以作为其他选择用来创建一个更大或更小的长代码屏蔽码集合用于更多或更少的快速访问信道。
如上所述，一个调制解调器组合收发器可以通过在时间上交错的多个快速访问信道接收来自访问终端的连接请求消息。在一个示范性的实例中，单个快速访问标志信道被用来发送快速访问标志以响应从所有的快速访问信道上收到的快速探测前同步信号。一个访问终端基于在快速访问标志信道上传输的信号的时间确定哪一个快速访问信道得到了确认。换句话说，快速访问标志信道是多路复用的时间域以使得发送对应于不同的交错的快速访问信道的快速访问标志。
在一个示范性的实例中，用和一个保留专门用于发送快速访问标志的MAC代码子信道相关的一个快速访问标志Walsh码给快速访问标志加覆盖。在一个示范性的实例中，快速访问信道使用一个固定的偏移量或“交错距离”在时间上交错。例如，交错距离可以为一帧(16个时隙)或两帧(32个时隙)或小于一帧的距离如8个时隙。快速访问标志信道被时分多路复用为单独的有着一个等于交错距离506的持续时间长度的快速访问标志时隙504。在图5所示的示范性的实例中，一个快速访问探测器前同步信号的持续时间长度为一帧并等于交错距离506。因此，一个快速访问标志时隙504可用于响应在每个快速访问信道上接收到的一个快速访问探测器前同步信号。虽然快速访问标志时隙504在图示中正好开始和结束在反向链路帧边界508上，它们可以有偏移量来提供时间在调制解调器组合收发器中处理访问探测器前同步信号。例如，一个快速访问标志时隙504a的开始可以开始于前一个帧边界508a的一个或两个时隙之后。在图5所示的示范性的实例中，在一个快速访问标志时隙504b中发送的一个快速访问标志对应于在紧接着的前一个快速访问探测器前同步信号时期(从508a到508b)中接收到的一个快速访问探测器前同步信号。
在一个示范性的实例中，一个快速访问标志是用快速访问标志Walsh码覆盖的单个比特并在一个快速访问标志时隙504的每个正向链路时隙中重复。当没有在一个快速访问信道上检测到快速访问探测器前同步信号时，调制解调器组合收发器倒转用快速访问标志Walsh码覆盖的比特的符号并在相关的快速访问标志时隙504中传输。作为其他选择，当没有在一个快速访问信道上检测到快速访问探测器前同步信号时，调制解调器组合收发器不在相关的快速指示时隙504中传输信号，或以近似于零的功率传输快速访问标志信号。
图6为示意图，展示一个快速访问探测器消息序列。一个访问终端在一个快速访问信道上传输一个包含连接请求消息的快速访问探测器404。快速访问探测器404包括一个快速访问探测器前同步信号和一个紧接着的快速访问探测器体。当检测到快速访问探测器前同步信号时，调制解调器组合收发器在一个快速访问标志信道上传输一个快速访问标志406。当完成了快速访问探测器404的传输并接收到快速访问标志406时，访问终端开始传输一个反向业务信号408。如上所述，直到访问终端接收到一个业务信道分配，反向业务信号408才通过一个有着预定的DRC Walsh封面的快速连接反向业务信道发送出。
在一个示范性的实例中，当分配一个业务信道并取得反向业务信号408时，调制解调器组合收发器向访问终端发送一个包含访问探测器确认、反向业务信道确认，以及业务信道分配消息的合成消息410。如上所述，合成消息410以在快速连接反向业务信道上从访问终端接收到的DRC信号中指定的速率发送。在发送业务信道分配之后，例如作为合成消息410的一部分，调制解调器组合收发器开始在正向链路业务信道上发送正向链路业务604。在接收到反向业务信道确认消息后，例如作为合成消息410的一部分，访问终端开始在反向链路业务信道上发送数据602。
图7为流程图，展示一个访问终端用一个快速访问信道建立连接的过程的例子。如上所述，在步骤702中访问终端在建立一个连接之前从访问网络取得一个通用访问终端标识(UATI)。然后，在步骤704建立一个新连接时，访问终端在目标调制解调器组合收发器的一个快速访问信道上发送一个快速访问探测器。快速访问探测器包括一个快速访问探测器前同步信号和一个紧接着的包括连接请求消息的快速访问探测器体。在一个示范性的实例中，访问终端为了确定目标调制解调器组合收发器是否支持快速访问探测器传输，在发送一个快速访问探测器之前监测一个由目标调制解调器组合收发器传输的正向链路信道。
当解码快速访问探测器前同步信号时，目标调制解调器组合收发器发送一个快速访问标志来表明它至少成功地解码了快速访问探测器的第一部分。在步骤706中，访问终端监测一个正向链路快速访问标志信道来确定目标调制解调器组合收发器是否发送了一个相应的快速访问标志。在一个示范性的实例中，访问终端通过对相关的使用专门用来传输快速访问标志信号的32位Walsh函数的正向链路MAC代码子信道进行去覆盖来检测快速访问标志信道上的信号。在一个示范性实例中，访问终端尝试在一个紧接在传输快速访问探测器前同步信号之后的预定的时期中从多个MAC代码子信道中的一个解码快速访问标志。
如果，在步骤706中，访问终端检测到一个对应于快速访问探测器前同步信号的快速访问标志，访问终端在步骤708中开始传输一个快速连接反向业务信道信号。当在步骤708中传输这个快速连接反向业务信道信号时，访问终端还发送DRC信号，请求一个在其上从正向控制速率的共同信道上接收信号的数据速率。当传输快速连接反向业务信道信号708时，访问终端监测正向链路并尝试解码用来建立一个业务信道连接的附加消息。访问终端同时监测正向控制速率的共同信道和正向共同控制信道从在步骤710中解码一个访问确认、在步骤712中解码一个业务信道分配，或在步骤714中解码一个反向业务信道确认消息(RTC-ACK)。如上所述，这三个消息可以单独地或在一个合成消息中在正向控制速率正向信道上以指定的DRC数据速率接收。当在步骤722中成功地解码一个反向业务信道确认，访问终端在步骤724进入业务状态，并开始通过调制解调器组合收发器发送和接收数据包。
在一个示范性实例中，访问终端等待一个预定数量的时间来接收访问确认、业务信道分配，以及反向业务信道确认消息中的每一个。如果一个消息未在预定的超时期限中接收到，访问终端异常终止并在步骤704中发送另一个快速访问探测器。和不同消息中的每一个相关的超时值可以是相同的或不同的。例如，访问终端与反向业务信道确认相关的超时期限可以比与业务信道分配相关的更长。因此，如果没收到任何消息，当与业务信道分配相关的超时期限过期时，访问终端将异常终止。
访问终端在步骤710检验访问确认超时是否过期，然后在步骤712检验业务信道分配超时是否过期，最后在步骤714检验反向业务信道确认超时是否过期。如果访问确认超时在步骤710过期，那么访问终端异常终止并从704开始。如果业务信道分配超时在步骤712过期，那么访问终端异常终止并在步骤704发送另一个快速访问探测器。如果反向业务信道确认超时在步骤714过期，那么访问终端异常终止并在步骤704发送另一个快速访问探测器。超时检验的顺序取决于不同的超时值并且可以在不偏离所述实例的前提下是不同的。在一个示范性实例中，在三种消息中的任何一种的超时过期后，访问终端在步骤704发送一个一般的访问探测器而非快速访问探测器。
如果在步骤706中，访问终端未检测到一个相应的快速访问标志，那么访问终端不传输一个反向链路业务信道信号。因为访问终端不传输DRC信号，访问终端不在正向控制速率的共同信道上监测正向链路消息。相反，访问终端监测正向控制信道以解码用来建立一个业务信道连接的附加消息。访问终端尝试着在步骤716解码一个访问确认并在步骤718解码一个业务信道分配消息。当在步骤718成功地解码一个业务信道分配消息时，访问终端在步骤720中开始使用在收到的业务信道分配中指定的业务信道参数传输一个反向链路业务信道。其后，在步骤722中，访问终端可以在正向链路业务信道或正向控制信道上解码一个反向业务信道确认。当成功地在步骤722中解码一个反向业务信道确认，访问终端在步骤724进入传输状态，并开始通过调制解调器组合收发器发送和接收数据包。
如果访问终端在预定的超时期限中未能解码一个访问确认、业务信道分配，或反向业务信道确认，访问终端异常终止并在步骤704发送另一个快速访问探测器。作为其他选择，在第一次尝试失败后，访问终端可以使用一个一般的访问探测器而非快速访问探测器进行第二次尝试。
图8为流程图，展示一个调制解调器组合收发器使用一个快速访问信道建立连接的过程的例子。当在步骤802中在一个快速访问信道上从一个访问终端接收到一个快速访问探测器前同步信号时，调制解调器组合收发器在步骤804中发送一个快速访问标志。如上所述，快速访问标志可以使用多个MAC代码子信道中的一个来发送。
当发送快速访问标志时，调制解调器组合收发器在步骤806中继续解码快速访问探测器体以完成对快速访问探测器的解码。如果一个在快速访问探测器体中的合法的连接请求消息在步骤808中被成功解码，调制解调器组合收发器在步骤810中尝试获得由访问终端传输的快速连接反向业务信道信号。当取得相应的快速连接反向业务信道时，调制解调器组合收发器抽取DRC信息来确定由访问终端请求的正向数据速率。发送给访问终端的正向链路消息从而可以以请求的DRC数据速率传输。这些消息包括访问确认、业务信道分配，以及反向业务信道确认。调制解调器组合收发器可以单独地或合成在单个消息中发送这些消息。如上所述，调制解调器组合收发器可以使用正向控制速率的共同信道或正向控制信道传输这些消息。在一个示范性的实例中，在步骤820中，调制解调器组合收发器将所有的三种消息作为单个合成消息在正向控制速率的共同信道上发送。在单独地或在一个合成消息中发送反向业务信道确认后，调制解调器组合收发器在步骤822进入业务状态。
如果调制解调器组合收发器在步骤810中未取得快速连接反向业务信道，那么在步骤821中调制解调器组合收发器发送访问探测器确认并在步骤814中发送业务信道分配来响应接收到的访问探测器。然后调制解调器组合收发器监测在业务信道分配中指定的反向业务信道。当在步骤816中确定取得反向业务信道时，调制解调器组合收发器在步骤818中发送一个反向业务信道确认并在步骤822中进入传输状态。在步骤816中未能取得反向业务信道时，调制解调器组合收发器异常终止并在步骤802重新尝试检测一个访问探测器。
图9展示一个访问终端装置的例子。在例子装置中，导频、反向速率标志(RRI)、DRC，以及数据信号为在信号点(SP)映射单元902中映射的信号点。在一个示范性实例中，SP映射单元902执行双相位映射，并将0，1各自转换为+1、-1。DRC信号在混频器904中使用一个DRC封面所覆盖。当访问终端处于业务状态时，DRC封面对应于一个选中的有着最大的DRC速率的调制解调器组合收发器。当访问终端不处于业务状态，但正在一个快速连接反向业务信道上传输时，DRC封面为一个预定的快速连接反向业务信道Walsh封面。
在一个示范性的实例中，导频信号由一个恒定的值，因而相应的SP映射单元902b被忽略。结果导频、RRI和DRC信号都是在一个时分复用(TDM)模块908上进行时分复用的。作为其他选择，混频器904可以由一个XOR单元替换，并且DRC信号点映射单元902b可以在XOR单元和TDM模块908之间移动。如果混频器904由一个XOR单元替代，信号点映射单元902可以被移动使得在TDM模块908和一个PN分离器910之间有一个信号点映射单元。
在一个可替换的实例中，DRC信号与控制和RRI信号不是时分复用的。相反，控制和RRI信号为时间域多路复用的，并且结果多路复用信号与第一个Walsh码相乘。DRC信号与正交于第一个Walsh码的第二个Walsh码相乘。然后结果Walsh扩充DRC信号被加到Walsh扩充导频和RRI信号中来构成一个将在PN扩展器910中扩展的信号。在一个可替换的实例中，Walsh扩充DRC信号被单独地相对于Walsh扩展导频和RRI信号进行增益控制。
PN扩展910的输入的同相(I′)成分的多路复用。在一个可替换的实例中，导频、RRI和DRC信号为代码多路复用的，例如使用不同的正交Walsh码。数据信号构成到PN扩展器910的输入的正交相位(Q′)成分。熟悉相关技术的人应承认导频、RRI、DRC以及数据信号可以安排在不同于所示构成I′和Q′信号的组合中。同时，部分或者所有的导频、RRI、DRC以及数据信号可以被加到I′和Q′信号两者中。一个复数PN发生器928产生一个有着一个同相成分(PN1)和一个正交相位成分(PNQ)的的PN码。在一个实例中，PN扩展器910对复数输入I′和Q′用复数PN码PN1和PNQ进行复数乘法，根据公式：
I＝I′PN1-Q′PNQ
Q＝I′PNQ+Q′PN1
在一个可替换的实例中，PN扩展器910用一个实数PN序列和复数输入I′和Q′相乘，根据公式：
I＝I′PN
Q＝Q′PN
作为其他选择，可以使用其他的复数或实数乘法公式。熟悉相关技术的人应承认复数或实数PN码可以通过多种方法生成。
PN扩展器910的输出为一个有I和Q成分的复数信号。这些成分的每一个如图所示在混频器914中在上变频之前使用基带滤波器912来滤波。混频器914的输出然后在一个加法器916中相加来构成在一个放大器918中放大并通过一个访问终端天线920传输的反向链路信号。
图10a和图10b展示一个调制解调器组合收发器装置的例子。在例子装置中，RPC和快速访问标志比特在信号点(SP)映射单元1002中进行信号点映射。在一个示范性的实例中，SP映射单元1002执行双相位映射，并将0，1各自转换为+1、-1。
一个访问终端的信号点映射后的RPC比特在一个增益块1003a中进行增益控制。增益块1003a输出产生的增益控制的RPC信号在一个混频器1004中与一个RPC Walsh封面混合。RPC Walsh封面对应于分配给目标访问终端的MAC代码信道。虽然仅展示了一个RPC代码信道的增益块1003a合混频器1004，这些单元可以按需要重复来适应在调制解调器组合收发器中的多个RPC代码信道。熟悉相关技术的人应承认在不偏离本发明范围的前提下，增益块1002合混频器1004可以反过来，使得混频在增益调整之前发生。
信号点映射的快速访问标志比特在一个增益块1003b中进行增益控制。如上所述，在调制解调器组合收发器中的传输快速访问标志比特来响应收到一个快速访问探测器前同步信号。增益块1003a输出产生的增益控制的快速访问标志信号和一个快速访问标志Walsh封面在混频器1004中进行混频。在一个示范性的实例中，快速访问标志使用的Walsh封面与RPC信号使用的Walsh封面是正交的。
在一个可替换的实例中，RPC和快速访问标志信号是使用不同于Walsh码的代码来进行代码多路复用的。在另一个实例中，RPC和快速访问标志信号是时分复用的。
Walsh覆盖的MAC代码信道信号，包括快速访问标志信号和所有的RPC信号，在一个加法器1008中相加在一起。结果的相加信号在一个转发器1010中被转发以提供合适数量的芯片在导频短脉冲串的每一边(图3中的306)传输MAC信道(图3中的308)。转发器1010输出的MAC信道符号与导频和数据信道在一个时间域多路复用器TDM块1012中进行复用。然后TDM块1012输出的复用的信号流与一个复数PN码在一个PN扩展器1050中相乘。在一个实例中，PN扩展器1050将复数输入I′和Q′和复数PN码PN1和PNQ根据下面的公式进行复数乘法：
I＝I′PN1-Q′PNQ
Q＝I′PNQ+Q′PN1
在一个可替换的实例中，PN扩展器1050用一个实数PN序列和复数输入I′和Q′相乘，根据公式：
I＝I′PN
Q＝Q′PN
作为其他选择，可以使用其他的复数或实数乘法公式。熟悉相关技术的人应承认复数或实数PN码可以通过多种方法生成。
PN扩展器1050的输出为一个有I和Q成分的复数信号。这些成分的每一个如图所示在混频器1056中在上变频之前使用基带滤波器1052来滤波。混频器1056的输出经上变频的信号然后在一个加法器1058中相加来构成被放大并由调制解调器组合收发器传输的正向链路信号。
提供上面示范性的实例的说明以使得任何熟悉相关技术的人可以制造或使用本发明。对这些实例的不同修改对熟悉相关技术的人来说是很显然的，并且这里定义的通用原则可以应用于其他实例而不需要使用创造性的能力。例如，实例以32位Walsh函数说明的地方，可以用任何其他的n位Walsh函数如16位或64位Walsh函数或其他类型的正交函数替代。同时，复数PN码和复数PN扩展器可以由更简单的实数PN码和PN扩展器来替代。
示范性的实例中的组件是以通用的术语来说明的以展示本发明的适应性。每个说明的组件可以用一个或一组通用微处理器、数据信号处理器(DSP)、可编程逻辑设备、专用集成电路(ASIC)，或其他任何设计用于执行这里所述功能的设备来实现。虽然访问终端和调制解调器组合收发器在这里是按照无线通信系统来说明的，本发明也可以用在一个使用由光纤或其他有线技术连接的访问终端和调制解调器组合收发器的网络中。
因此，本发明并不意味着仅限于这里所示的实例，而是与符合这里揭示的原则和新特性的最广的范围相一致。

Claims (51)

1.一种在一个访问终端和一个访问网络之间建立连接的方法，其特征在于，所述方法包括：
传输一个访问探测器的第一部分到访问网络；
在一个快速访问标志信道上从访问网络接收对应于第一部分的一个快速访问标志；及
基于快速访问标志从访问终端到访问网络传输一个快速连接反向业务信道信号，所述业务信道信号包括数据速率控制信息。
2.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，所述快速访问标志为1比特。
3.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行去覆盖。
4.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的有持续时间长度为32片的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行去覆盖。
5.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的有持续时间长度为64片的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行去覆盖。
6.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括用一个预定的快速连接反向业务信道Walsh封面对数据速率控制信息加覆盖。
7.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括解码一个从访问网络以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收到的业务信道分配消息。
8.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括解码一个从访问网络以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收到的访问探测器确认消息。
9.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收一个来自访问网络的反向业务信道确认。
10.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收一个来自访问网络的合成消息，合成消息包括一个业务信道分配消息、一个访问探测器确认消息，以及一个反向业务信道确认。
11.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，所述一个访问探测器的第一部分在时间上交错的多个快速访问信道中的第一个快速访问信道上发送，及所述快速访问标志在紧接着所述第一部分的一个快速访问标志时隙中发送。
12.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，所述一个访问探测器的第一部分在多个快速访问信道中的第一个快速访问信道上发送，所述多个快速访问信道中的每一个使用一个不同的PN长代码，及所述快速访问标志基于第一个快速访问信道的时间来识别。
13.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，进一步包括对所述一个访问探测器的第一部分使用一个有着一个基于一个系统时间值的长代码屏蔽码的PN长代码来加覆盖。
14.一种在一个访问终端和一个访问网络之间建立连接的方法，其特征在于，所述方法包括：
传输一个业务信道信号到访问网络，业务信道信号包括数据速率控制信息；及
从访问网络以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收一个业务信道分配消息。
15.按照权利要求14的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的快速连接反向业务信道Walsh封面对数据速率控制信息加覆盖。
16.按照权利要求14的所述方法，其特征在于，所述业务信道分配消息在一个进一步包括一个访问探测器确认消息的正向链路消息中接收到，及所述一个正向链路消息以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收。
17.按照权利要求14的所述方法，其特征在于，所述业务信道分配消息在一个进一步包括一个反向业务信道确认消息的正向链路消息中接收到，及所述一个正向链路消息以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收。
18.按照权利要求14的所述方法，其特征在于，所述业务信道分配消息在一个进一步包括一个反向业务信道确认消息和一个访问探测器确认消息的正向链路消息中接收到，及所述一个正向链路消息以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收。
19.按照权利要求14的所述方法，其特征在于，进一步包括解码一个从访问网络以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收到的访问探测器确认消息。
20.按照权利要求14的所述方法，其特征在于，进一步包括以一个基于数据速率控制信息的数据速率接收一个来自访问网络的反向业务信道确认。
21.按照权利要求14的所述方法，其特征在于，进一步包括：
传输一个从访问终端到访问网络的快速访问探测器前同步信号；及
在一个快速访问标志信道上从访问网络接收一个对应于快速访问探测器前同步信号的快速访问标志。
22.按照权利要求21的所述方法，其特征在于，所述快速访问标志为1比特。
23.按照权利要求21的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行去覆盖。
24.按照权利要求21的所述方法，其特征在于，包括使用一个预定的有持续时间长度为32片的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行去覆盖。
25.按照权利要求21的所述方法，其特征在于，包括使用一个预定的有持续时间长度为64片的快速访问标志Wal sh码对快速访问标志进行去覆盖。
26.按照权利要求21的所述方法，其特征在于，所述快速访问探测器前同步信号在时间上交错的多个快速访问信道中的第一个快速访问信道上发送，及所述快速访问标志在紧接着所述第一部分的一个快速访问标志时隙中发送。
27.按照权利要求21的所述方法，其特征在于，所述快速访问探测器前同步信号在多个快速访问信道中的第一个快速访问信道上发送，所述多个快速访问信道中的每一个使用一个不同的PN长代码，及所述快速访问标志基于第一个快速访问信道的时间来识别。
28.按照权利要求21的所述方法，其特征在于，进一步包括对所述一个访问探测器的第一部分使用一个有着一个基于一个系统时间值的长代码屏蔽码的PN长代码来加覆盖。
29.一种在一个访问终端和一个访问网络之间建立连接的方法，其特征在于，所述方法包括：
从访问终端接收一个访问探测器的第一部分；
从访问网络传输一个快速访问标志；
从访问终端接收快速连接反向业务信道信号，所述业务信道信号包括数据速率控制信息；及
以一个基于数据速率控制信息的数据速率传输一个业务信道分配消息到访问终端。
30.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，所述快速访问标志为1比特。
31.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行加覆盖。
32.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的有持续时间长度为32片的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行覆盖。
33.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的有持续时间长度为64片的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行加封面。
34.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的快速连接反向业务信道Walsh封面对数据速率控制信息去覆盖。
35.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括以一个基于数据速率控制信息的数据速率向访问终端传输一个访问探测器确认消息。
36.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括以一个基于数据速率控制信息的数据速率向访问终端传输一个反向业务信道确认。
37.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，所述业务信道分配消息在一个进一步包括一个反向业务信道确认消息和一个访问探测器确认消息的正向链路消息中传输，及所述一个正向链路消息以一个基于数据速率控制信息的数据速率传输。
38.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，所述一个访问探测器的第一部分在时间交错的多个快速访问信道中的第一个快速访问信道上接收到，及所述快速访问标志在紧接着所述第一部分的一个快速访问标志时隙中传输。
39.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括去扩充多个快速访问信道中的第一个快速访问信道，所述多个快速访问信道中的每一个使用一个不同的PN长代码，及所述一个访问探测器的第一部分在第一个快速访问信道上接收。
40.按照权利要求29的所述方法，其特征在于，进一步包括对所述一个访问探测器的第一部分使用一个有着一个基于一个系统时间值的长代码屏蔽码的PN长代码来去扩充。
41.一种在一个访问终端和一个访问网络之间建立连接的方法，其特征在于，所述方法包括：
从访问终端接收一个访问探测器的第一部分；
从访问网络传输一个快速访问标志；
从访问终端接收快速连接反向业务信道信号，所述业务信道信号包括数据速率控制信息；及
以一个基于数据速率控制信息的数据速率传输一个合成消息到访问终端，合成消息包括一个业务信道分配消息、一个访问探测器确认消息，以及一个反向业务信道确认。
42.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，所述快速访问标志为1比特。
43.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行覆盖。
44.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的有持续时间长度为32片的快速访问标志Walsh码对快速访问标志进行覆盖。
45.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的有持续时间长度为64片的快速访问标志Wash码对快速访问标志进行覆盖。
46.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，进一步包括使用一个预定的快速连接反向业务信道Walsh封面对数据速率控制信息去覆盖。
47.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，所述一个访问探测器的第一部分在时间交错的多个快速访问信道中的第一个快速访问信道上接收到，及所述快速访问标志在紧接着所述第一部分的一个快速访问标志时隙中传输。
48.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，进一步包括去扩充多个快速访问信道中的第一个快速访问信道，所述多个快速访问信道中的每一个使用一个不同的PN长代码，及所述一个访问探测器的第一部分在第一个快速访问信道上接收。
49.按照权利要求41的所述方法，其特征在于，进一步包括对所述一个访问探测器的第一部分使用一个有着一个基于一个系统时间值的长代码屏蔽码的PN长代码来去扩充。
50.一种访问终端装置，其特征在于，所述访问终端装置包括：
用来传输一个访问探测器的第一部分到访问网络的装置；
用来在一个快速访问标志信道上从访问网络接收一个对应于第一部分的快速访问标志的装置；及
用来从访问终端到访问网络基于快速访问标志传输一个快速连接反向业务信道信号的方法，所述业务信道信号包括数据速率控制信息。
51.一种访问网络装置，其特征在于，所述访问网络装置包括：
用来接收从来自访问终端的一个访问探测器的第一部分的装置；
用来从访问网络传输一个快速访问标志的装置；
用来从访问终端接收快速连接反向业务信道信号的装置，所述业务信道信号包括数据速率控制信息；及
用来以一个基于数据速率控制信息的数据速率传输一个业务信道分配消息给访问终端的装置。
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