JP7473840B2 - ゲートウェイ装置、中継システム、中継方法、および、中継プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ゲートウェイ装置、中継システム、中継方法、および、中継プログラムに関する。

電話網のような、送信先および送信元が信頼できるSIPノード群であることを前提とするネットワークにおいて、ISUP（Integrated Services Digital Network User Part）をSIP（Session Initiation Protocol）に流通する技術としてSIP-Iがある（非特許文献１）。

ITU-T Q.1912.5 Annex C, "Interworking between session initiation protocol (SIP) and bearer independent call control protocol or ISDN user part"， ［online］,インターネット＜URL:https://www.itu.int/rec/T-REC-Q.1912.5-201801-I/en＞

既存のネットワークにSIP-Iを適用する場合、次のような課題がある。ISUP信号には、ISUPサービスの提供に必要のない情報も含まれるが、SIP-I では、ISUP信号全体をカプセル化して流通する。このため、ISUPサービスの提供に必要な一部の信号のみを流通させることができない。

また、ISUP信号が不要な区間（範囲）においてもSIP-Iによりカプセル化されたISUP信号が流通するため、ISUP信号が不要な区間でもカプセル化されたISUP信号のデコード処理が必要となり性能が劣化する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ISUPサービスの提供に必要な情報をISUP信号が必要な区間に流通させるゲートウェイ装置、中継システム、中継方法、および、中継プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一態様は、PSTN網とIP網とを接続するゲートウェイ装置であって、受信したISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、前記情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する信号変換部と、接続先装置毎に、接続先装置の種別と、前記ISUP信号に設定された発信端末および着信端末の端末条件とに基づいて、前記ヘッダを中継するか否かを判定する判定部と、前記ヘッダを中継する場合、前記SIP信号を接続先装置に中継し、前記ヘッダを中継しない場合、前記ヘッダを削除したSIP信号を接続先装置に送信する中継部と、を備える。

本発明の一態様は、上記ゲートウェイ装置と、自IP網と他IP網とを接続する他のゲートウェイ装置とを含む中継システムであって、前記他のゲートウェイ装置は、当該他のゲートウェイ装置の接続先装置毎に前記SIP信号の前記ヘッダを中継するか否かを判定する判定部と、前記ヘッダを中継する場合、前記SIP信号を前記接続先装置に中継し、前記ヘッダを中継しない場合、前記ヘッダを削除したSIP信号を前記接続先装置に送信する中継部と、を備える。

本発明の一態様は、PSTN網とIP網とを接続するゲートウェイ装置が行う中継方法であって、受信したISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、前記情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する信号変換ステップと、接続先装置毎に、接続先装置の種別と、前記ISUP信号に設定された発信端末および着信端末の端末条件とに基づいて、前記ヘッダを中継するか否かを判定する判定部と、前記ヘッダを中継する場合、前記SIP信号を接続先装置に中継し、前記ヘッダを中継しない場合、前記ヘッダを削除したSIP信号を接続先装置に送信する中継ステップと、を行う。

本発明の一態様は、上記ゲートウェイ装置としてコンピュータを機能させる中継プログラムである。

本発明によれば、ISUPサービスの提供に必要な情報をISUP信号が必要な区間に流通させるゲートウェイ装置、中継システム、中継方法、および、中継プログラムを提供することができる。

第１の実施形態のネットワーク構成図である。 PSTN網とIP網とを接続するGW装置の構成を示す構成図である。 自IP網と他IP網とを接続するGW装置の構成を示す構成図である。 第１の実施形態の動作を説明する説明図である。 第２の実施形態のネットワーク構成図である。 第２の実施形態の動作を説明する説明図である。 ハードウェア構成例である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
（ネットワーク構成）
図１は、第１の実施形態の網（ネットワーク）の構成例を示す。図１に示す例では、自社網と、他社網とが接続された網構成である。自社網は、PSTN網１１０と、IP網１２０とを含む。PSTN網１１０には、加入者系交換機３が配置される。PSTN網１１０とIP網１２０と間には、ゲートウェイ装置１（以下、「GW装置」）が配置される。IP網１２０には、GW装置２（他のGW装置）が配置される。

加入者系交換機３は、ISDN端末４（電話機）を収容する。図示するISDN端末４は、加入者系交換機３がISUPサービスを提供する端末である。ISDN端末４が発呼すると、DSS1（Digital Subscriber Signalling System No.1）による端末整合性情報（図１では情報B、情報D）が加入者系交換機３に送信される。この情報は、ISUPサービスの提供に必要な情報であって、端末間で必要となる情報である。

加入者系交換機３は、ISDN端末４の発呼により端末整合性情報を受け付けると、ISUP信号を生成し、ISUP信号をGW装置１に送信する。ISUP信号（ISUP情報）は、加入者系交換機の間で送受信されるメッセージである。ISUP信号には、端末整合性情報と、ISUPサービスの提供に必要な情報であってノード間で必要となるノード情報（図１では情報A、情報C）と、ISUPサービスの提供に不要な情報（図１では、情報X）とが含まれる。ノード情報は、料金精算、ガイダンスの送出などのためにノード間で必要な情報である。

GW装置１は、加入者系交換機３から受信したISUP信号をIP網（IP区間）に中継（インターワーク、流通）する。本実施形態のGW装置１は、ISUP信号をSIP信号に変換する。具体的には、GW装置１は、ISUP信号の中でISUPサービスの提供に必要な端末整合性情報およびノード情報を抽出し、抽出した情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する。これにより本実施形態では、ISUPサービスの提供に必要な情報のみをIP区間に流通することができる。なお、ヘッダに設定するISUP情報は、ユーザがサービスの提供状況に応じて、適宜設定できるものとする。

また、GW装置１は、SIP信号のヘッダを中継する区間を制御する。具体的には、GW装置１は、接続先装置の種別と、発信端末および着信端末の端末条件とに基づいて、SIP信号のヘッダを中継するか否かを判定する。GW装置１は、ヘッダを中継する場合は、SIP信号をそのまま接続先装置に中継し、ヘッダを中継しない場合はヘッダを削除したSIP信号を接続先装置に送信する。

図１では、GW装置１の接続先装置は、GW装置２であり、ヘッダを中継する種別の装置である。また、ISDN端末４（発信端末）の発信先は、ISUPサービスが提供されるISDN端末４１Ａ（着信端末）であるとする。この場合、GW装置１は、GW装置２にヘッダを中継すると判定し、生成したSIP信号をGW装置２に透過的に（そのまま）中継する。

GW装置２は、ヘッダが付加されたSIP信号を受信すると、他社網１３０、１５０の接続先装置（GW装置２Ａ、２Ｂ）毎に、SIP信号のヘッダを流通させるか否かを判定する。例えば、SIP信号の着信端末が、事業者Ａ網のISDN端末４１Ａの場合、GW装置２Ａは、ヘッダが付与されたSIP信号を透過的にGW装置１Ａに中継する。一方、SIP信号の着信端末が、事業者Ｂ網のISDN端末４１Ｂ（ISUPサービス提供無し）の場合、GW装置２は、ヘッダを削除したSIP信号をGW装置２Ｂに中継する。これにより本実施形態では、ISUP信号が必要な区間にのみISUP信号を流通させることができる。

（GW装置の構成）
図２は、図１のPSTN網とIP網とを接続するGW装置１の機能を示す機能ブロック図である。なお、GW装置１Ａ、１ＢもGW装置１と同様である。図示するGW装置１は、信号変換部１１と、判定部１２と、中継部１３と、設定部１４と、記憶部１５とを有する。

信号変換部１１は、ISUP信号からSIP信号へ、または、SIP信号からISUP信号へ信号を変換する。具体的には、信号変換部１１は、加入者系交換機３からISUP信号を受信すると、受信したISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、抽出した情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する。ISUPサービスの提供に必要な情報は、前述の端末整合性情報と、ノード情報である。また、信号変換部１１は、GW装置２からISUP情報がヘッダに設定されたSIP信号を受信すると、ヘッダのISUP情報を含むISUP信号を生成する。なお、信号変換部１１がヘッダに設定するISUP情報は、ユーザがサービスの提供状況に応じて、設定部１４を介して適宜設定できるものとする。

判定部１２は、GW装置１の接続先装置毎に、接続先装置の種別と、ISUP信号に設定された発信端末および着信端末の端末条件とに基づいて、SIP信号の前記ヘッダを中継するか否かを判定する。具体的には、判定部１２は、記憶部１５を参照して判定する。

記憶部１５には、端末条件１６と、接続先情報１７とが記憶されている。端末条件１６には、端末種別と、ベアラ条件と、ヘッダの中継有無とを有する。端末種別は、アナログ端末、ISDN端末、IP端末などの端末の種類を示す。ベアラ種別は、音声、非制限などのベアラの種類を示す。端末条件１６では、端末種別およびベアラ種別毎に、ISUPヘッダを中継するか否かが設定されている。例えば、端末条件１６では、端末種類が「ISDN端末」で、ベアラ種類が「非制限」の場合、ヘッダの中継有無として、「中継有」が設定される。

接続先情報１７には、IP網において当該GW装置１に接続される接続先装置（サーバ、GW装置など）に関する情報が設定される。具体的には、接続先情報１７には、接続先装置毎に、当該接続先装置を特定する情報（IPアドレスおよびポート番号、ドメイン名等）、装置種別と、ヘッダの中継有無などを有する。装置種別は、例えば、GW装置、IP端末を収容する加入者系SIPサーバ、アプリケーションサーバなどである。

ヘッダの中継有無は、装置種別に応じて自動で設定されてもよく、あるいは、保守者などのユーザが設定してもよい。例えば、GW装置はヘッダの中継有無には「中継有」が設定される。装置種別が、加入者系SIPサーバ、アプリケーションサーバの場合は、ISUPサービスが提供されるISDN端末が接続されないため、ヘッダの中継有無には「中継無」が設定される。

判定部１２は、ISUP信号またはSIP信号のヘッダから発信端末および着信端末の端末条件を取得し、当該端末条件に対応するヘッダの中継有無を端末条件１６から取得する。また、判定部１２は、接続先装置毎に、接続先情報１７を参照して、ヘッダの中継有無を取得する。本実施形態では、判定部１２は、端末条件のヘッダの中継有無が「中継有」で、接続先装置のヘッダの中継有無が「中継有」の場合にのみ、SIP信号のヘッダを中継すると判定し、それ以外はSIP信号のヘッダを中継しないと判定する。

中継部１３は、前記ヘッダを中継する場合、SIP信号を接続先装置に中継し、ヘッダを中継しない場合、SIP信号から前記ヘッダを削除し、削除後のSIP信号を接続先装置に送信する。

設定部１４は、記憶部１５の端末条件１６および接続先情報１７をユーザが設定するためのユーザインタフェースである。設定部１４は、ユーザの入力した情報に基づいて、端末条件１６、接続先情報１７のヘッダの中継有無、ヘッダに設定するISUP情報などを設定する。

図３は、図１の自IP網１２０と他IP網１３０、１５０とを接続するGW装置２（他のGW装置）の機能を示す機能ブロック図である。なお、GW装置２Ａ、２ＢもGW装置２と同様である。図示するGW装置２は、判定部２２と、中継部２３と、設定部２４と、記憶部２５とを有する。

判定部２２は、当該GW装置２に接続された接続先装置毎に、接続先装置の種別に基づいてSIP信号のヘッダを中継するか否かを判定する。接続先装置には、他IP網１３０、１５０のGW装置２Ａ、２Ｂが含まれる。具体的には、判定部２２は、記憶部２５を参照して判定する。記憶部２５には、接続先情報２７が記憶されている。

接続先情報２７には、当該GW装置２に接続される自社網および他社網の接続先装置（サーバ、GW装置など）に関する情報が設定される。具体的には、接続先情報２７には、接続先装置毎に、当該接続先装置を特定する情報（IPアドレスおよびポート番号、ドメイン名等）、装置種別と、ヘッダの中継有無などを有する。装置種別は、例えば、GW装置、IP端末を収容する加入者系SIPサーバ、アプリケーションサーバなどである。

ヘッダの中継有無は、装置種別に応じて自動で設定されてもよく、あるいは、保守者などのユーザが設定してもよい。例えば、GW装置はヘッダの中継有無には「中継有」が設定される。装置種別が、加入者系SIPサーバ、アプリケーションサーバの場合は、ISUPサービスが提供されるISDN端末が接続されないため、ヘッダの中継有無には「中継無」が設定される。

中継部２３は、前記ヘッダを中継する場合、SIP信号を接続先装置に中継し、ヘッダを中継しない場合、SIP信号から前記ヘッダを削除し、削除後のSIP信号を接続先装置に送信する。

設定部２４は、記憶部２５の接続先情報２７をユーザが設定するためのユーザインタフェースである。設定部２４は、ユーザの入力した情報に基づいて、接続先情報２７のヘッダの中継有無などを設定する。

（中継システムの動作）
図４は、本実施形態のGW装置１およびGW装置２（中継システム）の動作を模式的に示す図である。

加入者系交換機３は、収容するISDN端末４から端末整合性情報を含むDSS1を受信すると、ISUP信号を生成してGW装置１に送信する（Ｓ１１）。

GW装置１は、ISUP信号をIP網に中継するために、ISUP信号をSIP信号に変換する。具体的には、GW装置１は、ISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、抽出した情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する。GW装置１は、SIP信号のヘッダを接続先装置であるGW装置２に中継するか否かを判定する。ここでは、発信端末および着信端末の端末条件は、ヘッダの中継有無は「中継有」で、GW装置はヘッダの中継有無が「中継有」の装置種別とする。したがって、GW装置１は、ヘッダが付加されたSIP信号をGW装置２に送信する（Ｓ１２）。

GW装置２は、SIP信号のヘッダを各接続先装置（他IP網のGW装置（不図示）、アプリケーションサーバ５）に中継するか否かを判定する。ここでは、GW装置はヘッダの中継有無が「中継有」の端末種別で、アプリケーションサーバはヘッダの中継有無が「中継無」の装置種別とする。したがって、GW装置２は、ヘッダが付与されたSIP信号を他社網のGW装置に送信する（Ｓ１３）。一方、GW装置２は、SIP信号からヘッダを削除した、SIP信号をアプリケーションサーバ５に送信する（Ｓ１４）。

また、GW装置２は、他IP網からヘッダが付加されたSIP信号を受信する（Ｓ２１）。GW装置２は、SIP信号のヘッダを接続先装置であるGW装置１に中継するか否かを判定する。ここでは、GW装置はヘッダの中継有無が「中継有」の端末種別とするため、GW装置２は、ヘッダが付与されたSIP信号をGW装置１に送信する（Ｓ２２）。なお、GW装置２は、アプリケーションサーバ５には、Ｓ１４でヘッダを削除したSIP信号を送信しているため、Ｓ２１の返送のSIP信号についても、へッダを削除したSIP信号を送信する（Ｓ２３）。

GW装置１は、ヘッダが付与されたSIP信号を受信すると、当該SIP信号のヘッダのISUP情報を用いてISUP信号に変換し、加入者系交換機３に送信する（Ｓ２４）。

＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態の網（ネットワーク）の構成例を示す。図５に示す例では、ISUP信号が、自社網内の自IP網を中継する網構成である。自社網は、PSTN網１１０Ｘ、１１０Ｙと、IP網１２０とを含む。なお、図５では、便宜上、２つのPSTN網１１０Ｘ、１１０Ｙを記載しているが、PSTN網１１０ＸとPSTN網１１０Ｙとは１つのPSTN網であってもよい。

PSTN網１１０Ｘ、１１０Ｙには、加入者系交換機３Ｘ、３Ｙがそれぞれ配置される。PSTN網１１０ＸとIP網１２０と間には、GW装置１Ｘが配置され、PSTN網１１０ＹとIP網１２０と間には、GW装置１Ｙが配置される。本実施形態男GW装置１Ｘ、１Ｙは、第１の実施形態のGW装置１と同様であるため、ここででは説明を省略する。

図６は、本実施形態のGW装置１ＸおよびGW装置１Ｙ（中継システム）の動作を模式的に示す図である。

加入者系交換機３Ｘは、収容するISDN端末から端末整合性情報を含むDSS1を受信すると、ISUP信号を生成してGW装置１Ｘに送信する（Ｓ３１）。

GW装置１Ｘは、ISUP信号をIP網に中継するために、ISUP信号をSIP信号に変換する。具体的には、GW装置１Ｘは、ISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、抽出した情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する。GW装置１Ｘは、接続先装置毎にSIP信号のヘッダを中継するか否かを判定する。

図示する例では、接続先装置は、GW装置１Ｙと、アプリケーションサーバ５と、加入者系SIPサーバ６である。ここでは、発信端末および着信端末の端末条件は、ヘッダの中継有無は「中継有」で、GW装置はヘッダの中継有無が「中継有」の端末種別とする。したがって、GW装置１Ｘは、ヘッダが付加されたSIP信号をGW装置１Ｙに送信する（Ｓ３２）。一方、アプリケーションサーバおよび加入者系SIPサーバ６は、ヘッダの中継有無が「中継無」の装置種別とする。したがって、GW装置１Ｘは、SIP信号からヘッダを削除した、SIP信号をアプリケーションサーバ５および加入者系SIPサーバ６にそれぞれ送信する（Ｓ３３、Ｓ３４）。

GW装置１Ｙは、GW装置１Ｘから受信したSIP信号をISUP信号に変換して、加入者系交換機３Ｙに送信する（Ｓ３５）。具体的には、GW装置１Ｙは、ISUP信号のヘッダに設定されたISUP情報を含むISUP信号を生成する。

また、GW装置１Ｙは、加入者系交換機３ＹからISUP信号を受信する（Ｓ４１）。GW装置１Ｙは、Ｓ３１と同様に、ISUP信号をIP網に中継するために、ISUP信号をSIP信号に変換する。そして、GW装置１Ｙは、接続先装置であるGW装置１ＸにSIP信号のヘッダを中継するか否かを判定する。ここでは、GW装置１Ｙは、ヘッダが付与されたSIP信号をGW装置１Ｘに中継する（Ｓ４２）。

GW装置１Ｘは、SIP信号のヘッダを接続先装置であるアプリケーションサーバおよび加入者系SIPサーバ６に中継するか否かを判定する。アプリケーションサーバ５および加入者系SIPサーバ６に、Ｓ３３、Ｓ３４でヘッダを削除したSIP信号を送信しているため、GW装置１Ｘは、Ｓ４１の返送のSIP信号についても、ヘッダを削除したSIP信号を送信する（Ｓ４３、Ｓ４４）。また、GW装置１Ｘは、Ｓ３５と同様にGW装置１Ｙから受信したSIP信号をISUP信号に変換して、加入者系交換機３Ｘに送信する（Ｓ４５）。

（実施形態の効果）
以上説明した本実施形態のGW装置１は、PSTN網とIP網とを接続するGW装置１であって、受信したISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、前記情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する信号変換部１１と、接続先装置毎に、接続先装置の種別と、前記ISUP信号に設定された発信端末および着信端末の端末条件とに基づいて、前記ヘッダを中継するか否かを判定する判定部１２と、前記ヘッダを中継する場合、前記SIP信号を接続先装置に中継し、前記ヘッダを中継しない場合、前記ヘッダを削除したSIP信号を接続先装置に送信する中継部１３と、を備える。

これにより、本実施形態では、ISUPサービスの提供に必要な情報をISUP信号が必要な区間に流通させることができる。具体的には、本実施形態では、SIP信号に新規のヘッダを定義し、ISUPサービス提供に必要な情報（端末整合性情報、料金精算やガイダンス提供のためにノード間情報）のみを流通させることができる。

また、本実施形態では、ヘッダのIP区間での流通範囲も、接続先装置のアドレス情報、ISUP信号内の端末情報をもとに条件設定を行うことで指定することができる。これにより、ISUPサービスの提供に必要な信号のみ流通させ、ISUPサービスを提供するための中継IP区間にのみ流通させ、影響範囲を最小化でき、ISUP情報が設定されたヘッダが付加されたSIP信号の処理をSIP-Iと比べて減少することができる。

（ハードウェア構成）
上記説明したGW装置１およびGW装置２は、例えば、図７に示すような汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。図示するコンピュータシステムは、CPU（Central Processing Unit、プロセッサ）９０１と、メモリ９０２と、ストレージ９０３（HDD：Hard Disk Drive、SSD：Solid State Drive）と、通信装置９０４と、入力装置９０５と、出力装置９０６とを備える。メモリ９０２およびストレージ９０３は、記憶装置である。このコンピュータシステムにおいて、CPU９０１がメモリ９０２上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、各装置の各機能が実現される。例えば、GW装置１およびGW装置２の各機能は、GW装置１用のプログラムの場合はGW装置１のCPUが、GW装置２用のプログラムの場合はGW装置２のCPUが、それぞれ実行することにより実現される。

また、GW装置１およびGW装置２は、それぞれ１つのコンピュータで実装されてもよく、あるいは複数のコンピュータで実装されても良い。また、GW装置１およびGW装置２は、コンピュータに実装される仮想マシンであっても良い。

GW装置１用のプログラムおよびGW装置２用のプログラムは、HDD、SSD、USB（Universal Serial Bus）メモリ、CD (Compact Disc)、DVD (Digital Versatile Disc)などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶することも、ネットワークを介して配信することもできる。

なお、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

１、２：GW装置
１１：信号変換部
１２、２２：判定部
１３、２３：中継部
１４、２４：設定部
１５、２５：記憶部
１６：端末条件
１７、２７：接続先情報
３ ：加入者系交換機

Claims (4)

1. PSTN網とIP網とを接続するゲートウェイ装置であって、
   受信したISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、前記情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する信号変換部と、
   接続先装置毎に、接続先装置の種別と、前記ISUP信号に設定された発信端末および着信端末の端末条件とに基づいて、前記ヘッダを中継するか否かを判定する判定部と、
   前記ヘッダを中継する場合、前記SIP信号を接続先装置に中継し、前記ヘッダを中継しない場合、前記ヘッダを削除したSIP信号を接続先装置に送信する中継部と、を備える
   ゲートウェイ装置。
2. 請求項１記載のゲートウェイ装置と、自IP網と他IP網とを接続する他のゲートウェイ装置とを含む中継システムであって、
   前記他のゲートウェイ装置は、
   当該他のゲートウェイ装置の接続先装置毎に、接続先装置の種別に基づいて前記SIP信号の前記ヘッダを中継するか否かを判定する判定部と、
   前記ヘッダを中継する場合、前記SIP信号を前記接続先装置に中継し、前記ヘッダを中継しない場合、前記ヘッダを削除したSIP信号を前記接続先装置に送信する中継部と、を備える
   中継システム。
3. PSTN網とIP網とを接続するゲートウェイ装置が行う中継方法であって、
   受信したISUP信号に含まれる情報の中から、ISUPサービスの提供に必要な情報を抽出し、前記情報をヘッダに設定したSIP信号を生成する信号変換ステップと、
   接続先装置毎に、接続先装置の種別と、前記ISUP信号に設定された発信端末および着信端末の端末条件とに基づいて、前記ヘッダを中継するか否かを判定する判定ステップと、
   前記ヘッダを中継する場合、前記SIP信号を接続先装置に中継し、前記ヘッダを中継しない場合、前記ヘッダを削除したSIP信号を接続先装置に送信する中継ステップと、を行う
   中継方法。
4. 請求項１項に記載のゲートウェイ装置としてコンピュータを機能させる中継プログラム。

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