CN102387553A - 一种无线回程链路的初始配置方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线回程链路的初始配置方法及装置，所述方法包括：接入节点开启后利用原授权频谱向基站上报信息；基站根据***分配的电视频段空白频谱(TVWS)资源，实施该基站与该接入节点之间的无线回程链路的重配，将该无线回程链路切换到分配的TVWS频谱资源上。本发明解决了无线backhaul link的资源分配问题，同时不对无线接入链路的容量或者服务质量造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信及认知无线电技术领域，更具体地，涉及一种无线回程链路的初始配置方法及装置。
背景技术
对于LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术或者LTE-A(Long TermEvolution-advanced，演进的长期演进)技术来说，目前的AP(Access Point，接入节点)主要有以下几种：增强的宏小区基站(enhanced Node Base Station)、中继(Relay)、微微小区基站(Femto NB)、微小区基站(Pico NB)和家庭基站(home NB)。这些接入节点之间有的能够直接相连，其中能够直接相连的接入节点之间的链路称作回程链路(backhaul link)。
backhaul link在LTE/LTE-A中可能是无线的，如下列场景：偏远的地区、临时热点区域的覆盖、救灾时期、游牧状态的接入节点等。在这些场景下，由于部署有线的连接成本太高，或者无法估计其位置并提前进行有线覆盖，或者有线通信中断，都无法通过有线连接来进行有效覆盖。而无线链路可以迅速提供服务，因此，需要为这部分backhaul link分配频率资源，从而进行无线的连接。
而上述场景下，针对无线backhaul link的资源分配，目前基本上还是考虑根据频谱管理组织的规定，将一部分授权分配给LTE/LTE-A***的频谱资源用于无线backhaul link连接。由于每个运营商最终所得到的用于LTE/LTE-A***运行的频谱是非常有限的，这种划分一部分资源给无线backhaul link的方式势必会对接入链路的容量和服务质量造成损失。尽管经过严格的物理层和高层协议的定义，可以尽量减少这种损失，但这种损失是一定会存在的。
因此，如何解决无线backhaul link的资源分配问题，同时不对接入链路的容量或服务质量造成影响，是现有技术中需要解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种无线回程链路的初始配置方法及装置，解决无线backhaul link的资源分配问题，同时不对接入链路的容量或服务质量造成影响。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线回程链路的初始配置方法，所述方法包括：
接入节点开启后利用原授权频谱向基站上报信息；
基站根据***分配的电视频段空白频谱(TVWS)资源，实施该基站与该接入节点之间的无线回程链路的重配，将该无线回程链路切换到分配的TVWS频谱资源上。
其中，所述基站为所述无线回程链路向所述***发起TVWS频谱资源分配请求；
所述***收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的可用TVWS信息，确定可用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
其中，所述***根据获取的TVWS信息，以及本***对TVWS频谱资源的使用情况，维护所述可用TVWS信息；
其中，所述TVWS信息是指未被电视频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息，所述可用TVWS信息是指未被本***使用的TVWS频谱资源的信息。
其中，所述***收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的所述可用TVWS信息，如果当前有可用的TVWS频谱资源，则直接为所述基站分配可用的TVWS频谱资源；如果当前没有可用的TVWS频谱资源，则通过与本***内其它基站协商，将其它基站使用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
其中，所述***收到所述频谱资源分配请求后，如果当前没有可用的TVWS频谱资源，且与本***内其它基站协商失败，则发送失败响应给所述基站，拒绝为所述基站分配频谱资源；
所述基站收到所述失败响应后，确定与所述接入节点间的所述无线回程链路继续使用原授权频谱资源。
其中，所述***为基站分配可用的TVWS频谱资源后，对维护的所述可用TVWS信息进行更新。
其中，所述基站在向***发起所述频谱资源分配请求时，仅按照与其下属各接入节点之间的无线回程链路的实际需求申请频谱资源，或者，申请一定的资源预留量，以建立与新开启的接入节点之间的无线回程链路。
本发明还提供了一种无线回程链路的初始配置装置，所述装置包括接入节点中的第一配置模块，和基站中的第二配置模块，
所述第一配置模块，用于在接入节点开启后，利用原授权频谱向基站上报信息；
所述第二配置模块，用于根据***分配的TVWS频谱资源，实施该基站与该接入节点之间的无线回程链路的重配，将该无线回程链路切换到分配的TVWS频谱资源上。
其中，所述装置还包括基站中的频谱资源分配请求模块，和***中的频谱资源分配模块，
所述频谱资源分配请求模块，用于为基站与各下属接入节点之间的无线回程链路向所述频谱资源分配模块发起频谱资源分配请求；
所述频谱资源分配模块，用于收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的可用TVWS信息，确定可用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，根据获取的TVWS信息，以及本***对TVWS频谱资源的使用情况，维护所述可用TVWS信息；
其中，所述TVWS信息是指未被电视频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息，所述可用TVWS信息是指未被本***使用的TVWS频谱资源的信息。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的所述可用TVWS信息，如果当前有可用的TVWS频谱资源，则直接为所述基站分配可用的TVWS频谱资源；如果当前没有可用的TVWS频谱资源，则通过与本***内其它基站协商，将其它基站使用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，收到所述频谱资源分配请求后，如果当前没有可用的TVWS频谱资源，且与本***内其它基站协商失败，则发送失败响应给所述基站，拒绝为所述基站分配频谱资源；
所述基站收到所述失败响应后，确定与所述接入节点间的所述无线回程链路继续使用原授权频谱资源。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，为基站分配可用的TVWS频谱资源后，对维护的所述可用TVWS信息进行更新。
其中，所述频谱资源分配请求模块进一步用于，在向所述频谱资源分配模块发起所述频谱资源分配请求时，仅按照与其下属各接入节点之间的无线回程链路的实际需求申请频谱资源，或者，申请一定的资源预留量，以建立与新开启的接入节点之间的无线回程链路。
本发明通过访问数据库和收集本***中各基站对TV频段频谱的使用情况信息，得到可用的TVWS频谱资源，并且利用该可用的TVWS频谱资源建立无线backhaul link。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
1.解决无线backhaul link的资源分配问题，同时不对无线接入链路的容量或者服务质量造成影响；
2.可动态地建立无线backhaul link，无需事先预铺设电缆(事先可能也不知道铺设电缆的地点)，节省了人力和物力成本；
3.对于无线backhaul link，其建立和去除只需通过软件即可控制，增加了backhaul link的灵活性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的无线回程链路的初始配置装置应用场景示意图；
图2为本发明实施例的无线backhaul link初始配置的流程示意图；
图3为本发明实施例的无线backhaul link初始配置的信令流程图；
图4为本发明另一实施例的无线backhaul link初始配置的信令流程图。
具体实施方式
为克服现有技术的不足，考虑到现有电视频谱的利用率不高，而且稳定性较好，本发明提出一种基于认知无线电技术的无线回程链路的资源分配方法，其核心思想在于：根据当前无线backhaul link需求以及收集到的TVWS(TV White Spaces，TV频段空白频谱)使用信息，借用TVWS频谱资源建立临时的无线backhaul link，从而解决无线backhaul link的资源分配问题，同时不会对无线接入链路的容量或者服务质量造成影响。
基于上述思想，本发明提供一种无线回程链路的资源分配方法，具体采用如下技术方案：
接入节点开启后利用原授权频谱向基站上报信息；
基站根据***分配的TVWS频谱资源，实施该基站与该接入节点之间的无线回程链路的重配，将该无线回程链路切换到分配的TVWS频谱资源上。
进一步地，所述基站为所述无线回程链路向所述***发起频谱资源分配请求；
所述***收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的可用TVWS信息，确定可用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
进一步地，所述***根据获取的TVWS信息，以及本***对TVWS频谱资源的使用情况，维护所述可用TVWS信息；
其中，所述TVWS信息是指未被电视频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息，所述可用TVWS信息是指未被本***使用的TVWS频谱资源的信息。
进一步地，所述***收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的所述可用TVWS信息，如果当前有可用的TVWS频谱资源，则直接为所述基站分配可用的TVWS频谱资源；如果当前没有可用的TVWS频谱资源，则通过与本***内其它基站协商，将其它基站使用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
进一步地，所述***收到所述频谱资源分配请求后，如果当前没有可用的TVWS频谱资源，且与本***内其它基站协商失败，则发送失败响应给所述基站，拒绝为所述基站分配频谱资源；
所述基站收到所述失败响应后，确定与所述接入节点间的所述无线回程链路继续使用原授权频谱资源。
为了便于阐述本发明，以下将结合附图及具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步详细描述。
图1示出了本发明实施例的无线backhaul link初始配置步骤，参见图1，本实施例的初始配置流程主要包括以下步骤：
步骤1：***获取TVWS信息，并维护可用TVWS信息；
其中，TVWS信息是指未被TV频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息，可用TVWS信息是指未被本***使用的TVWS频谱资源的信息。
所述的TVWS信息可以包括但不限于可用频道(含工作频点和带宽)、覆盖范围，可能的持续时长及其允许的最大发射功率等。
步骤2：新开启接入节点利用原授权频谱向***上报信息；
步骤3：***做TVWS频谱资源分配决策；
其中，分配决策的依据主要包括：***维护的可用TVWS信息，以及新开启接入节点的上报信息等。
所述的分配决策可依据实际应用场景的需求而制定，在下文中将给出分配决策的具体示例。
步骤4：获得TVWS频谱资源的无线Backhaul link实施重配，切换至获得的TVWS频谱资源上进行通信；
步骤5：***更新可用TVWS信息。
本发明实施例的应用场景如图2所示，本实施例中的无线回程链路的初始配置装置主要涉及以下网元：
电视业务数据库(TV database，简称TVDB)：可由TV运营商或第三方提供，TV数据库的内容为电视运营商在本地或包含本地的若干个地区的电视频谱(频道)的使用情况，即1.正在使用的频谱(频道)状态，包括但不限于：频道号，带宽，可能的持续时间，D/U要求(为电视接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比)，频谱掩模，覆盖范围和隔离带等信息；2.未使用的频谱(频道)状态，包括但不限于：频道号，工作带宽、覆盖范围、可能的持续时间、允许最大发射功率等信息；3.不允许使用的频道(可能是管理域限制频道或运营商预留频道等)信息，包括但不限于：频道号，工作带宽等信息。
中心控制节点(Central Control Point，简称CCP)：CCP与TVDB间可以是固定的连接；1.汇聚来自各BS以及TVDB的频谱使用情况信息，得到并维护对应各BS的可用TVWS信息；2.负责向各BS分配TVWS资源，包括初始频谱分配，以及不同BS下无线backhaul link间的资源协调分配，以及主用户出现时的链路切换分配。
基站(Base Station，简称BS)：BS可以直接与CCP相连，其功能包括但不限于：1.将得到的TVWS资源分配到与其相连的各无线backhaul link；2.改变或调整无线通信技术的参数，例如，调制类型，发射功率；3.管理和维护工作频谱，例如，工作频点和频段；4.负责和中心控制节点的通信；5.频谱感知功能；6.感知数据处理能力。
接入节点(AP)：AP可以是中继(Relay)、微微小区基站(Femto NB)、微小区基站(Pico NB)和家庭基站(home NB)。AP汇聚用户信息，并且和BS进行通信(构成backhaul link)，通过AP，用户和BS之间进行信息交互。AP的覆盖范围与BS相比，有较大幅度的缩减。AP功能包括但不限于：1.改变或调整无线通信技术的参数，例如，调制类型，发射功率；2.调整工作频点和频段；3.频谱感知；4.与用户以及BS的双向通信。
此外，本发明另一实施例中还提供了一种无线回程链路的初始配置装置，所述装置包括接入节点中的第一配置模块，和基站中的第二配置模块，
所述第一配置模块，用于在接入节点开启后，利用原授权频谱向基站上报信息；
所述第二配置模块，用于根据***分配的TVWS频谱资源，实施该基站与该接入节点之间的无线回程链路的重配，将该无线回程链路切换到分配的TVWS频谱资源上。
其中，所述装置还包括基站中的频谱资源分配请求模块，和***中的频谱资源分配模块，
所述频谱资源分配请求模块，用于为基站与各下属接入节点之间的无线回程链路向所述频谱资源分配模块发起频谱资源分配请求；
所述频谱资源分配模块，用于收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的可用TVWS信息，确定可用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，根据获取的TVWS信息，以及本***对TVWS频谱资源的使用情况，维护所述可用TVWS信息；
其中，所述TVWS信息是指未被电视频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息，所述可用TVWS信息是指未被本***使用的TVWS频谱资源的信息。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的所述可用TVWS信息，如果当前有可用的TVWS频谱资源，则直接为所述基站分配可用的TVWS频谱资源；如果当前没有可用的TVWS频谱资源，则通过与本***内其它基站协商，将其它基站使用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，收到所述频谱资源分配请求后，如果当前没有可用的TVWS频谱资源，且与本***内其它基站协商失败，则发送失败响应给所述基站，拒绝为所述基站分配频谱资源；
所述基站收到所述失败响应后，确定与所述接入节点间的所述无线回程链路继续使用原授权频谱资源。
其中，所述频谱资源分配模块进一步用于，为基站分配可用的TVWS频谱资源后，对维护的所述可用TVWS信息进行更新。
其中，所述频谱资源分配请求模块进一步用于，在向所述频谱资源分配模块发起所述频谱资源分配请求时，仅按照与其下属各接入节点之间的无线回程链路的实际需求申请频谱资源，或者，申请一定的资源预留量，以建立与新开启的接入节点之间的无线回程链路。
以下将结合两个具体实施例对本发明的无线回程链路的资源分配方法的信令流程作进一步说明。
实施例一
如图3所示，本实施例的无线回程链路的资源分配方法具体描述如下：
步骤101：CCP获取TVDB中的TVWS信息(即未被电视频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息)，包括但不限于可用频道(含工作频点和带宽)、覆盖范围，可能的持续时长及其允许的最大发射功率；CCP根据获取的TVWS信息，以及CCP中存储的本***对TVWS频谱资源的使用情况信息(以下也称作TVWS使用信息)，维护可用TVWS信息，即未被本***使用的TVWS频谱资源的信息；
其中，CCP获取TVWS信息的方式可以包括以下方式中的一种或其任意组合：CCP周期访问TVDB，或CCP按需访问TVDB，或TVDB主动通知CCP。
步骤102：AP开启后，工作于原授权频谱；
步骤103：AP上报信息，包括最大发射功率、支持的工作频段、位置信息、接入终端的能力等；
步骤104：BS根据AP上报的信息，将为与其之间的无线backhaul link向CCP请求TVWS频谱资源分配；
步骤105：CCP根据BS上报的资源申请，以及当前可用TVWS信息进行决策，确定分配给该BS的无线频谱资源，并将分配结果发送给BS。如果对于该BS没有可用的TVWS频谱资源，CCP首先与其它BS进行TVWS频谱资源协商分配，即寻找其它BS通过退出或切换，例如可以将其它低优先级的BS下的无线backhaul link退出其所占用的TVWS频谱资源，或者，对于具有多个可用TVWS频谱资源的BS下的无线backhaul link，可以将其切换到其它可用TVWS频谱资源上，而让出正在使用的TVWS频谱资源，将其分配给发出申请的BS，并将分配结果发送给相关BS。如果协商后仍无可用的TVWS频谱资源，则向基站返回失败响应，此时基站将不会进行下面的操作，该无线backhaul link继续使用原授权频谱资源。
步骤106：BS根据其下属AP上报的信息和得到的TVWS频谱资源，确定与其相连backhaul link所使用的无线资源；
步骤107：工作频谱发生变化的无线backhaul link实施重配，切换至新频谱资源上进行通信；
其中，所述工作频谱发生变化的无线backhaul link包括新接入节点和基站之间的无线backhaul link，还包括CCP进行协商的退出或切换的其它BS与其接入节点之间的无线backhaul link。
步骤108：BS向CCP发送资源分配更新信息，CCP反馈确认消息；
步骤109：CCP根据资源分配情况更新TVWS使用信息及可用TVWS信息。
实施例二
如图4所示，本实施例的无线回程链路的资源分配方法具体描述如下：
步骤201：CCP获取TVDB中TVWS信息，结合CCP中存储着TVWS被***占用情况信息，维护相应的可用TVWS信息；
其中，CCP获取TVWS信息的方式可以是CCP周期访问TVDB，或CCP按需访问TVDB，或TVDB主动通知CCP，或其组合。
步骤202：AP开启，并工作于原授权频谱；
步骤203：AP上报信息，包括但不限于最大发射功率、支持的工作频段、位置信息、接入终端的能力等；
步骤204：BS根据AP上报的信息，若BS存在之前CCP分配给它的预留TVWS频谱资源，将为该AP与其之间的无线backhaul link分配预留TVWS频谱资源；
与前述实施例一中BS只按AP的实际需求向CCP发起TVWS资源请求不同，本实施例中BS，在第一次向CCP申请TVWS频谱资源时，根据前期小区业务量统计，申请资源中有一定的预留量，以便随后新开启AP时，直接对其进行预留TVWS资源分配。相应的这种情况下，BS需要维护这部分预留资源，以保证其为可用TVWS资源。如果BS中无预留TVWS资源，则可按照实施例一中的操作进行TVWS频谱资源申请。
步骤205：工作频谱发生变化的无线backhaul link实施重配，切换至新资源上进行通信；
步骤206：BS向CCP发送资源分配更新信息，CCP反馈确认消息；
步骤207：CCP根据资源分配情况更新TVWS使用信息及可用TVWS信息。
以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
Claims (14)
1.一种无线回程链路的初始配置方法，其特征在于，所述方法包括：
接入节点开启后利用原授权频谱向基站上报信息；
基站根据***分配的电视频段空白频谱(TVWS)资源，实施该基站与该接入节点之间的无线回程链路的重配，将该无线回程链路切换到分配的TVWS频谱资源上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基站为所述无线回程链路向所述***发起TVWS频谱资源分配请求；
所述***收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的可用TVWS信息，确定可用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述***根据获取的TVWS信息，以及本***对TVWS频谱资源的使用情况，维护所述可用TVWS信息；
其中，所述TVWS信息是指未被电视频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息，所述可用TVWS信息是指未被本***使用的TVWS频谱资源的信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述***收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的所述可用TVWS信息，如果当前有可用的TVWS频谱资源，则直接为所述基站分配可用的TVWS频谱资源；如果当前没有可用的TVWS频谱资源，则通过与本***内其它基站协商，将其它基站使用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述***收到所述频谱资源分配请求后，如果当前没有可用的TVWS频谱资源，且与本***内其它基站协商失败，则发送失败响应给所述基站，拒绝为所述基站分配频谱资源；
所述基站收到所述失败响应后，确定与所述接入节点间的所述无线回程链路继续使用原授权频谱资源。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述***为基站分配可用的TVWS频谱资源后，对维护的所述可用TVWS信息进行更新。
7.如权利要求1至6之任一项所述的方法，其特征在于，
所述基站在向***发起所述频谱资源分配请求时，仅按照与其下属各接入节点之间的无线回程链路的实际需求申请频谱资源，或者，申请一定的资源预留量，以建立与新开启的接入节点之间的无线回程链路。
8.一种无线回程链路的初始配置装置，其特征在于，所述装置包括接入节点中的第一配置模块，和基站中的第二配置模块，
所述第一配置模块，用于在接入节点开启后，利用原授权频谱向基站上报信息；
所述第二配置模块，用于根据***分配的TVWS频谱资源，实施该基站与该接入节点之间的无线回程链路的重配，将该无线回程链路切换到分配的TVWS频谱资源上。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括基站中的频谱资源分配请求模块，和***中的频谱资源分配模块，
所述频谱资源分配请求模块，用于为基站与各下属接入节点之间的无线回程链路向所述频谱资源分配模块发起频谱资源分配请求；
所述频谱资源分配模块，用于收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的可用TVWS信息，确定可用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述频谱资源分配模块进一步用于，根据获取的TVWS信息，以及本***对TVWS频谱资源的使用情况，维护所述可用TVWS信息；
其中，所述TVWS信息是指未被电视频段授权业务占用的电视频段频谱资源的信息，所述可用TVWS信息是指未被本***使用的TVWS频谱资源的信息。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述频谱资源分配模块进一步用于，收到所述频谱资源分配请求后，根据维护的所述可用TVWS信息，如果当前有可用的TVWS频谱资源，则直接为所述基站分配可用的TVWS频谱资源；如果当前没有可用的TVWS频谱资源，则通过与本***内其它基站协商，将其它基站使用的TVWS频谱资源分配给所述基站。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述频谱资源分配模块进一步用于，收到所述频谱资源分配请求后，如果当前没有可用的TVWS频谱资源，且与本***内其它基站协商失败，则发送失败响应给所述基站，拒绝为所述基站分配频谱资源；
所述基站收到所述失败响应后，确定与所述接入节点间的所述无线回程链路继续使用原授权频谱资源。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述频谱资源分配模块进一步用于，为基站分配可用的TVWS频谱资源后，对维护的所述可用TVWS信息进行更新。
14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述频谱资源分配请求模块进一步用于，在向所述频谱资源分配模块发起所述频谱资源分配请求时，仅按照与其下属各接入节点之间的无线回程链路的实际需求申请频谱资源，或者，申请一定的资源预留量，以建立与新开启的接入节点之间的无线回程链路。
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