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CN1353553A - 移动通信系统和控制接收质量的方法 - Google Patents

移动通信系统和控制接收质量的方法 Download PDF

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CN1353553A
CN1353553A CN01135002A CN01135002A CN1353553A CN 1353553 A CN1353553 A CN 1353553A CN 01135002 A CN01135002 A CN 01135002A CN 01135002 A CN01135002 A CN 01135002A CN 1353553 A CN1353553 A CN 1353553A
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Abstract

本发明与现有技术相比改进了接收质量,即使不能实现发送功率的瞬时控制。移动站MS#O测量从周围基站接收的信号电平并确定为了满足希望的下行链路接收质量将与哪些基站联接(步骤S1)。移动站MS#O把将联接的希望的诸基站告知无线网络控制站RNC(步骤S2)。在接收到来自移动站MS#O的通知时,无线网络控制站RNC复制发送给移动站MS#O的下行链路信号(如果有的话),并将其发送给选定的诸基站(步骤S3)。移动站MS#O接收由诸基站发送的信号(步骤S4)并且合成这些信号(步骤S5),从而满足希望的下行链路接的质量。

Description

移动通信系统和控制接收质量的方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统和用于控制移动通信系统中的接收质量的方法。具体来说，本发明涉及通过无线信道从基站向移动站提供通信服务的移动通信系统，以及用于控制移动通信系统中的接收质量的方法。
背景技术
在已知的移动通信系统中，主要通过控制发送功率补偿接收信号电平中的瞬时变化来获得希望的接收质量。
图1A至图1C示出了使用传统发送功率控制来进行接收质量控制所存在的问题。假设，如图1A所示，接收范围在一个很宽的范围中变化。在这种情况下，如果按小幅度变化来控制发送功率(参见图1B)，则发送功率控制无法跟上接收电平中的快速变化。另一方面，如果按大幅度变化来控制发送功率(参见图1C)，则发送功率控制无法准确地跟上接收电平中的变化。
为了解决参照图1A-1C说明的传统问题，必须以非常短的控制周期来执行基于小幅度变化的发送功率控制。在这种情况下，会出现新的问题：用于发送功率控制的控制信号的开销，会降低传输效率。
更具体地说，人们都了解，移动通信系统中接收信号的电平是动态变化的。为了补偿这样接收的信号，必须在一个较宽的动态范围上控制发送功率。因此，不容易使用有效功率放大器。
发明的内容
于是，按上述观点，本发明的目的是提供一种与现有技术相比即使不能进行发送功率的瞬时控制，但可以改进接收质量的移动通信系统，以及用于控制移动通信系统中的接收质量的方法。
为了实现该目的，本发明基于当合成多个接收的信号时，接收的信号中的电平变化会降低这样一个事实，增加或减少同时联接到移动站的基站的数目，以便即使无法实现发送功率的瞬时控制，也可以在某种程度上实现接收质量的控制。
为了实现上述目的，本发明的第一个方面提供了一种移动通信系统，包括多个基站和概念上位于多个基站之上的网络控制站，网络控制站复制和/或合成信息以允许移动站同时和至少两个基站进行通信。
移动站包括确定和通知装置，用于在接收到来自多个基站的信号时，确定移动站将与哪些基站联接从而可以满足该移动站所希望的下行链路接收质量，并且把移动站将要联接到的希望的诸基站告知网络控制站。网络控制站具有用于向诸基站发送复制的信息信号的装置。于是，移动站通过接收和合成由多个基站发送的信号来控制下行链路接收质量。
本发明的第二个方面提供一种移动通信系统，包括多个基站；概念上位于多个基站之上的网络控制站，网络控制站复制和/或合成信息以允许移动站同时和至少两个基站进行通信；以及，质量控制装置，具有管理服务区中的移动站的接收质量的功能和测量服务区中每个小区的通信量的功能，该质量控制装置把同时与移动站通信的基站告知网络控制站。
移动站具有一个在质量控制装置中登记移动站希望的下行链路接收质量和该移动站的位置的装置。质量控制装置确定移动站将与哪些基站联接从而可以满足接收质量，并且把这些基站告知网络控制站。网络控制站向基站发送复制的信息信号。此外，移动站接收和合成由多个基站发送的信号以控制下行链路接收质量。
此外，移动站具有通知装置，在发送信息之前，把基站接收到的希望的上行链路接收质量，和/或移动站的最大发送功率，和/或移动站的位置告知质量控制装置。质量控制装置具有标识装置，用于标识移动站要联接的基站，以便通过不超过移动站的最大发送功率这种方式来满足质量要求，质量控制装置还具有请求和指定装置，用于请求诸基站和网络控制站接收和合成来自移动站的信号并且指定移动站使用的发送功率。移动站使用指定的发送功率发送信息，并且网络控制站合成诸基站接收到的信号以控制上行链路接收质量。
质量控制装置具有测量装置，用于测量移动站当前所在小区周围的小区的通信量，以及请求装置，用于请求网络控制站向一个或多个(如果有的话)具有较低的测量通信量并且能够向正在相邻小区中通信的移动站发送信息的基站发送复制信号。移动站接收和合成来自该移动站正在与之通信的诸基站的信号以及来自一个或多个其他基站的信号，以改进下行链路接收质量。
本发明的第三个方面提供一种用于移动通信系统的接收质量控制方法，移动通信系统具有多个在服务区中的基站，其中，网络控制站复制和/或合成信息以使移动站可以同时和至少两个基站进行通信。
移动站包括确定和通知装置，用于在接收到来自多个基站的信号时，确定移动站将和哪些基站相联接以满足移动站所希望的下行链路接的质量，并且把移动站将要联接的希望的诸基站告知网络控制站。网络控制站具有向诸基站发送复制的信息信号的装置。于是，移动站通过接收和合成多个基站发送的信号来控制下行路接收质量。
本发明的第四个方面提供一种用于移动通信系统的接收质量控制方法，该通信系统具有多个在服务区中的基站，其中，网络控制站复制和/或合成信息以使移动站可以同时和至少两个基站进行通信，该网络控制站被告知移动站使用质量控制装置同时和哪些基站通信，质量控制装置具有管理服务区中移动站的接收质量的功能和测量服务区中每个小区的通信量的功能。
移动站在质量控制装置中登记该移动站希望的下行链路接收质量和该移动站的位置。质量控制装置确定移动站将与哪些基站联接以满足接收质量，并把这些基站告知网络控制站。网络控制站向基站发送复制的信息信号。移动站接收和合成由多个基站发送的信号，以控制下行链路接收质量。
此外，在发送信息之前，移动站把基站接收到的希望的上行链路接收质量和/或移动站的最大发送功率和/或移动站的位置告知质量控制装置。质量控制装置标识移动站将要联接的诸基站，以便通过不超过移动站最大发送功率这种方式来满足质量要求。质量控制装置还请求基站和网络控制站接收和合成来自移动站的信号，并且指定移动站将使用的发送功率。移动站使用指定的发送功率发送信息，并且网络控制装置合成诸基站接收到信号以控制上行链路接收质量。
质量控制装置测量该移动站所在小区周围的小区的通信量，并且请求网络控制站向一个或多个(如果有的话)具有较低测量到的通信量并且能够向正在相邻小区中通信的移动站发送信息的基站发送复制信号。移动站接收和合成来自正在和移动站通信的诸基站的信号以及来自所述一个或多个基站的信号，从而提高下行链路接收质量。
本发明的第五个方面提供一种记录用于移动通信系统的接收质量控制程序的记录媒体，该移动通信系统具有多个在服务区中的基站，所述程序通过执行步骤使用网络控制站复制和/或合成信息以使移动站能够同时和至少两个基站通信。
本发明的第六个方面提供一种记录用于移动通信系统的接收质量控制程序的记录媒体，该移动通信系统具有多个在服务中的基站，其中，网络控制站复制和/或合成信息，以使移动站同时和至少两个基站进行通信，所述程序使计算机执行步骤：把移动站将使用质量控制装置与其同时进行通信的诸基站告知网络控制站，质量控制装置具有管理服务区中移动站的接收质量的功能和/或测量服务区中每个小区中通信量的功能。
根据本发明，即使不能执行发送功率的瞬时控制，与现有技术相比，也可以提高接收质量。换句话说，基于通过合成多个接收信号，可以降低接收信号中电平的变化这样一个事实，本发明增加或减小同时联接到移动站的基站的数目，以便在某种程度上实现接收质量的控制，即使无法执行发送功率的瞬间控制。
通过以下结合附图对本发明优选实施例的描述可以使本发明的上述和其他目的、效果、特点和优点更加清楚。
附图简述
图1A至1C描述了使用传统发送功率控制来进行接收质量控制存在的问题；
图2A示出了用于实现下行链路接收质量控制的移动通信系统；
图2B是一序列图，示出了实施例1中通信控制流程；
图3示出了实施例1中使用的信号格式；
图4A示出了用于实现下行链路接收质量控制的另一移动通信系统；
图4B是一序列图，示出了实施例2中的通信控制流程；
图5A和5B示出了实施例2中使用的信号格式；
图6示出了由QoS代理使用的用于选择移动站将要联接到的诸基站的方法(使用基站和移动站的位置)；
图7A示出了QoS代理拥有的过去联接状态历史；
图7B示出了由QoS代理使用的用于选择移动站将要联接到的诸基站的方法(使用过去历史)；
图8A示出了用于实现上行链路接收质量控制的移动通信系统；
图8B是一序列图，示出了实施例3中的通信控制流程；
图9A-9D示出了实施例3中使用的信号格式；
图10A示出用于实现下行链路接收质量控制的另一移动通信系统；
图10B是一序列图，示出了实施例4中的通信控制流程；
图11示出了实施例4中使用的信号格式。
具体实施方式
以下将参照图2A至11详细地说明具体实施例。实施例1
图2A示出了一个用于实现下行链路接收质量控制的移动通信系统。在该图中，标号RNC、BS和MS分别表示无线网络控制器、基站以及移动站。更具体地说，图2A示出了根据实施例1是如何将基站BS(包括基站#0-#N)、移动站MS#0以及无线网络控制站RNC联接在一起的，并且图2B示出了根据实施例1的通信控制流程。
在实施例1中，移动站MS#0测量从周围基站接收的功率，以便确定将要联接到哪些基站，才能满足希望的下行链路接收质量(步骤S1)。
移动站MS#0使用图3所示的信号格式把该移动站将与之联接的希望的诸基站告知无线网络控制站RNC(步骤S2)。图3示出了移动站MS#0使用的信号格式，用于通知无线网络控制站RNC(＝表明移动站将与之联接的希望的基站的信息的信号)。该信号格式包括RNC地址、联接请求命令、移动站地址以及关于将要联接到的希望的诸基站的信息。
在接收到来自移动站MS#0的通知时，无线网络控制站RNC复制发送给移动站MS#0(如果有的话)的下行链路信号，并且将复制的信号发送给选择的诸基站(步骤S3)。在实施例1中，如图2A所示，将信号发送给三个基站BS#0，#1和#2。
移动站MS#0接收基站发送的信号(步骤S4)，并对这些信号进行合成(步骤5)，从而满足希望的下行链路接收质量。
在实施例1中，移动站MS#0通过合成从基站BS#0、#1和#2接收的信号来满足希望的质量，但是，本发明当然不仅仅限于这个例子。实施例2
图4A示出了用于实现下行链路接收质量控制的另一移动通信系统。该系统除了无线网络控制站RNC、基站BS以及移动站MS外，还包括QoS(服务质量)代理。更具体地说，图4A示出了根据实例2，基站BS(包括基站#0至#N)、移动站MS#0、无线网络控制站RNC和QoS代理是如何联接在一起的，并且图4B示出了根据实例2的通信控制流程。
在实施例2中，移动站MS#0使用如图5A所示的信号格式把其希望的下行链路接收质量以及其位置告知QoS代理(步骤S11)。图5A示出了移动站MS#0使用的信号格式，用于通知QoS代理(＝表明移动站希望的接收质量和关于移动站的位置的信息的信号)。该信号格式包括QoS代理地址、联接请求命令、移动站地址、希望的下行链路接收质量以及关于移动站的位置的信息。
QoS代理确定为了满足移动站MS#0所希望的质量，移动站将与哪些基站相联接(步骤S12)，并且请求无线网络控制站RNC复制和使用如图5B所示的信号格式向基站MS#0发送信号。图5B示出了QoS代理使用的信号格式，用于通知无线网络控制站RNC(＝表明关于移动站将要联接到的希望的诸基站的信息的信号)。该信号格式包括RNC地址、联接请求命令、移动站地址以及关于将要联接到的诸基站的信息。
在此情况下，QoS代理通过基于周围基站和移动站的位置计算信号衰减来选择与移动站联接的诸基站(如图6所示)，或者QoS代理通过参照移动站移动站的过去联接历史来选择与移动站联接的基站(如图7B所示)，或者QoS代理通过组合图6和图7B所示的方法来选择与移动站联接的基站。
在图6中，与步骤S21，基于每个周围基站和移动站之间的距离计算距离衰减。在步骤S22，确定为了满足接收质量应将哪些基站组合在一起。
图7A示出了QoS代理拥有的过去联接状态历史。QoS代理以表的形式存储移动站的位置、接收质量以及将与移动站联接的诸基站之间的对应关系。在图7B中，在步骤S31，挑选出满足希望的接收质量的历史。在步骤S32，挑选出最靠近移动站希望联接的诸基站的一个移动站的历史。在步骤S33，选择那些在已挑选出历史表中示出的已联接到移动站的诸基站。
现在再回来看图4B，无线网络控制站RNC复制在下行链路上发送的信号(如果有的话)，并且将信号发送到已选择的诸基站(步骤S14)。
移动站MS#0接收和合成基站发送的信号(步骤S15)，从而满足希望的下行链路接收质量。
在实施例2中，移动站MS#0通过接收和合成来自基站BS#0、#1和#2的信号来满足希望的质量，但是，本发明当然不仅仅限于此例。实施例3
图8A示出了用于实现上行链路接收质量控制的移动通信系统。该系统包括无线网络控制站RNC、基站BS、移动站MS和QoS代理。更具体地说，图8A示出了根据实施例3，基站BS(包括基站#0至#N)、移动站MS#0、无线网络控制RNC以及QoS代理是如何联接在一起的，图8B示出了根据实施例3的通信控制流程。
在实施例3中，在发送信息之前，移动站MS#0使用如图9A所示的信号格式向QoS代理发送希望基站接收到的上行链路质量、该移动站的位置以及该移动站的最大发送功率(步骤S41)。QoS代理为了满足质量要求以不超过移动站MS#0的最大发送功率这种方式来选择与该移动站相联接的诸基站(步骤S42)，并且使用图9B所示的信号格式把相应的发送功率告知该移动站(步骤S43)。此外，QoS代理使用如图9C所示的信号格式请求无线网络控制站RNC合成来自移动站MS#0信号(步骤S44)。此外，QoS代理使用如图9D所示的信号格式请求每个基站接收来移动站MS#0的信号。
在实施例3中，可以使用图6或图7B中的手段(如上所述)，或使用它们的组合来选择该移动站将要联接的诸基站。
移动站MS#0使用指定的发送功率发送信号(步骤S46)，并且无线网络控制站RNC对诸基站接收的信号进行合成(步骤S47和S48)，从而实现希望的上行链路接收质量。
如上所述，图9A示出了移动站MS#0使用的信号格式，用于通知QoS代理(＝表明希望的接收质量、最大发送功率、以及有关移动站的位置的信息的信号)。该信号格式包括QoS代理地址、联接请求命令、移动站地址、希望的上行链路接收质量、最大发送功率，以及关于该移动站位置的信息。图9B示出了QoS代理用于指定移动站MS#0使用的发送功率的信号格式。该信号格式包括移动站地址、发送功率指定命令、和发送功率。图9C示出QoS代理用于通知无线网络控制站RNC的信号格式(＝请求进行信号合成的信号)。该信号格式包括RNC地址、信号合成请求命令、移动站地址、以及来自基站的将要被合成的信息。图9D示出了由QoS代理发送给每个基站的接收请求信号的格式。该信号格式包括基站的地址、接收请求命令和源移动站地址。
在实施例中，基站BS#0、#1和#2每一个都接收来自移动站MS#0的信号，但是本发明当然不仅仅限于此例。实施例4
图10A示出了用于实施下行链路接收质量控制的另一移动通信系统。该系统包括无线网络控制站RNC、基站BS、移动站MS和QoS代理。更具体地说，图10A示出了根据实施例4，基站BS(为了简单起见，假定基站的数目为2)、移动站MS#0、无线网络控制RNC以及QoS代理是如何联接在一起的，并且图10B示出了根据实施例4的通信流程。
在实施例4中，假定在某一时刻，构成小区#0的基站BS#0正与移动站MS#0通信，该移动站正在小区#0中(步骤S51)。QoS代理测量相邻小区中的通信量(步骤S52)并且确定小区#1具有低的通信量，并且可以将信号发送到小区#0中的移动站MS#0。QoS代理请求无线网络控制站RNC复制要发送到基站BS#1的信息(步骤S53、S54和S55)。结果，移动站MS#0可以接收和合成来自基站BS#0和BS#1的信号(步骤S56)。于是，如果假定每个基站发送信号功率是固定的，则可以改进移动站的接收质量。
如图11所示，由QoS代理发送到无线网络控制站RNC的复制请求信号包括RNC地址、复制请求命令、复制基站地址和目的移动站地址。
另一方面，在实施例4中，如果目的是保持移动站的接收质量恒定，则能够降低每个基站的发送功率，从而可以减少对小区内同时通信的其他移动站的干扰。其他实施例
无须说，通过提供带有记录了可以实现前述实施例功能的软件程序代码的记录媒体的系统或装置就可以实现本发明的目的，所述程序代码可以由计算机读取，并且可以使系统或装置中的计算机(或CPU，或MPU)读取存储在记录媒体中的程序并且根据程序代理执行命令。在这种情况下，从记录媒体中读出的程序代码实现前述实施例的功能，并且其中记录了该程序代码的记录媒体构成了本发明。用于记录程序代码或诸如表的可变数据的记录媒体例如可以是磁盘(如软盘或硬盘)、任何光盘、任何光磁盘或任何非易失性存储卡。
已参照具体实施例描述了本发明，对于本领域技术人员来说很明显，在不背离本发明的情况下，可以在较宽的范围内对本发明做出各种修改和改变，于是所附权利要求书中的本发明旨在覆盖所有落入本发明精神实质范围内的这种修改和改变。

Claims (14)

1.一种移动通信系统，其特征在于包括：
多个基站；以及
概念上位于所述多个基站之上的网络控制站，该网络控制站为了使一个移动站能够同时和至少两个基站进行通信而复制和/或合成信息。
2.根据权利要求1的移动通信系统，其特征在于：
所述移动站包括确定和通知装置，用于在接收到来自多个基站的信号时，确定为了满足该移动站希望的下行链路接收质量，该移动站将要联接到的诸基站，并且把该移动站将要联接到的诸基站告知网络控制站，
所述网络控制站包括用于向所述诸基站发送复制的信息信号的装置；以及
所述移动站于是通过接收和合成由多个基站发送的信号来控制下行链路接收质量。
3.一种移动通信系统，包括：
多个基站；
概念上位于所述多个基站之上的网络控制站，该网络控制站了为使一个移动站能够同时和至少两个基站通信而复制和/或合成信息；以及
质量控制装置，具有管理在一服务区中的一移动站的接收质量的功能和/或测量该服务区中的每个小区的通信量的功能，该质量控制装置把同时与移动站进行通信的诸基站告知所述网络控制站。
4.根据权利要求3的移动通信系统，其特征在于：
所述移动站具有登记装置，用于在所述质量控制装置中登记该移动站希望的下行链路接收质量和该移动站的位置，并且
所述质量控制装置确定为了满足接收质量该移动站将要联接到的诸基站，并且把这些基站告知所述网络控制站，所述网络控制站向所述诸基站发送复制的信息信号，并且所述移动站进一步接收和合成由多个基站发送的信号以控制下行链路接收质量。
5.根据权利要求3的移动通信系统，其特征在于：
所述移动站具有通知装置，用于在发送信息之前，把诸基站接收的希望的上行链路接收质量、和/或移动站的最大发送功率和/或移动站的位置告知所述质量控制装置，
所述质量控制装置具有识别装置，用于识别为了以不超过移动站的最大发送功率这种方式来满足质量要求，将与所述移动站联接的诸基站，并且所述质量控制装置还具有请求和指定装置，用于请求诸基站和所述网络控制站接收和合成来自所述移动站的信号并且指定所述移动站要使用的发送功率，并且
所述移动站使用所述指定的发送功率发送信息，并且网络控制装置合成诸基站接收到的信号以控制上行链接收质量。
6.根据权利要求3的移动通信系统，其特征在于：
所述质量控制装置具有用于测量在所述移动站所在小区周围的小区中的通信量的装置和请求网络控制站向一个或多个，如果存在的话，具有低的测量通信量并且能够向正在相邻小区中通信的所述移动站发送信息的基站发送复制信号的装置，以及
所述移动站从正在和移动站通信的诸基站以及所述一个或多个基站接收和合成信号，从而改进下行链路接收质量。
7.一种用于移动通信系统的接收质量控制方法，该移动通信系统具有在一个服务区中的多个基站，所述方法的特征在于：
为了使一个移动站能够同时和至少两个基站进行通信，一个网络控
制站复制和/或合成信息。
8.根据权利要求7的接收质量控制方法，其特征在于：
所述移动站包括确定和通知装置，用于在接收到来自多个基站的信号时，确定为了满足该移动站希望的下行链路接收质量，该移动站将要联接到的诸基站，并且把该移动站将要联接到的诸基站告知网络控制站，
所述网络控制站包括用于向所述诸基站发送复制的信息信号的装置；以及
所述移动站于是通过接收和合成由多个基站发送的信号来控制下行链路接收质量。
9.一种用于移动通信系统的接收质量控制方法，该移动通信系统
具有在一个服务区中的多个基站，所述方法的特征在于：
当一个网络控制站为了使一个移动站能够同时和至少两个基站通信而复制和/或合成信息时，使用质量控制装置把同时与移动站进行通信的诸基站告知所述网络控制站，该质量控制装置具有管理在一服务区中的移动站的接收质量的功能以及测量该服务区中的每个小区的通信量的功能。
10.根据权利要求9的接收质量控制方法，其特征在于：
所述移动站在所述质量控制装置中登记该移动站希望的下行链路接收质量和该移动站的位置，并且
所述质量控制装置确定为了满足接收质量该移动站将要联接到的诸基站，并且把这些基站告知所述网络控制站，并且
所述网络控制站向所述诸基站发送复制的信息信号，并且所述移动站接收和合成由多个基站发送的信号以控制下行链路接收质量
11.根据权利要求9的接收质量控制方法，其特征在于：
所述移动站在发送信息之前，把诸基站接收的希望的上行链路接收质量、和/或移动站的最大发送功率和/或移动站的位置告知所述质量控制装置，
所述质量控制装置识别为了以不超过移动站的最大发送功率这种方式来满足质量要求，将与所述移动站联接的诸基站，并且请求诸基站和所述网络控制站接收和合成来自所述移动站的信号并且指定所述移动站要使用的发送功率，并且
所述移动站使用所述指定的发送功率发送信息，并且网络控制装置合成诸基站接收到的信号以控制上行链接收质量。
12.根据权利要求9的接收质量控制方法，其特征在于：
所述质量控制装置测量在所述移动站所在小区周围的小区中的通信量和请求网络控制站向一个或多个，如果存在的话，具有低的测量通信量并且能够向正在相邻小区中通信的所述移动站发送信息的基站发送复制信号，以及
所述移动站从正在和移动站通信的诸基站以及所述一个或多个基站接收和合成信号，从而改进下行链路接收质量。
13.一种记录了用于移动通信系统的接收质量控制程序的记录媒体，该移动通信系统具有在一个服务区内的多个基站，所述记录媒体的特征在于所述程序执行一步骤：为了使一移动站同时和至少两个基站通信，使网络控制站复制和/或合成信息。
14.一种记录了用于移动通信系统的接收质量控制程序的记录媒体，该移动通信系统具有在一个服务区中的多个基站，所述记录媒体的特征在于当为了使一个移动站能够同时和至少两个基站通信，网络控制站复制和/或合成信息时，所述程序使计算机执行步骤：把移动站使用质量控制装置同时与之进行通信的诸基站告知所述网络控制站，所述质量控制装置具有管理服务区中移动站的接收质量的功能和测量服务区中每个小区的通信量的功能。
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