CN106658479B - 一种无线网络融合的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线网络融合的实现方法，包括：在无线网络小区的AP中构造融合联结表；在外部网络中设置用户管理***；当用户站点发生跨小区移动时，用户管理***配置对应两个小区接入点AP中的融合联结表；基于配置的融合联结表，用户站点在原小区时传输的数据在新小区中得到传输；由此实现了无线网络融合。本发明还公开了一种无线网络融合***，该***包含外部网络中的用户管理***和多个无线网络小区，其中，这些无线网络小区可以采用不同的物理层和/或MAC层通信标准，每个小区包含一个AP和多个用户终端，在每个AP中包含融合联结表，通过用户管理***对AP中的融合联结表的配置，实现对这些无线网络小区的网络融合。

Description

一种无线网络融合的实现方法
技术领域
本发明涉及无线网络通信的领域，特别涉及无线网络融合的实现。
背景技术
随着无线通信技术和网络技术的不断发展，无线网络得到了越来越多的应用，除了蜂窝通信技术外，已经提出了多种适合于不同场景的无线网络技术、并在相应的场景中得到了应用，如：能够在一个小的覆盖区域实现快速数据通信的WiFi技术、能够实现很多个节点接入的ZigBee技术、能够在一个较广的区域中实现用户快速无线上网的WiMAX技术等，北京新岸线公司还提出了一种超高速无线局域网技术(EUHT技术)，该技术能够提供比WiFi技术更高的数据速率、和能够提供对用户移动速度的支持，比WiFi技术具有更大的覆盖、支持更大的移动速度、提供更高的数据速率，目前该技术已经应用于高铁***的上网、农村地区的无线宽带接入等。另外，可以预期，随着无线通信技术和网络技术的发展，还会有更多的适用于特定场景的无线网络技术将涌现出来。
上述无线网络技术虽然能够使处于一个无线网络小区中的用户站点达到相应的通信性能，但这些小区通常是孤立工作的小区，用户站点在接入一个小区后建立起来的与外部网络中的站点的数据连接，在它离开这一小区时，往往不能够持续。比如：一个WiFi用户站点离开当前的WiFi小区、进入到相邻的WiFi小区后，通过当前小区建立起来的数据连接将中断。对于不同种无线网络小区的情况，则更是如此。如：当一个WiMAX-WiFi双模终端离开WiFi小区进入到WiMAX时，原来在WiFi小区中传输的数据流将被中断，而不能在WiMAX小区继续得到传输。在很多情况下，用户站点在新进入的小区重启原来的数据连接，将重新传输很多已经传输过的内容，这除了会严重影响用户体验外，还会浪费无线网络***的带宽。从宏观层面来看，这种孤立化的无线网络小区造成了***资源的浪费。而如果能够将这些孤立的无线网络小区融合到一起，对于用户站点来说是一个融合在一起的无线网络***，则既可以提高数据业务的用户体验，又能够大幅提升整个无线网络***可以提供的传输数据的带宽，因此，针对当前孤立的无线网络小区的网络融合，具有良好的应用前景。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种实现无线网络小区的网络融合的方法，无线网络小区可以是采用相同的物理层和MAC层通信标准的无线网络小区，也可以是采用不同的物理层和/或MAC层通信标准的无线网络小区。
本发明提供一种无线网络融合的实现方法，包括：
在无线网络小区的接入点AP中构造融合联结表；
在外部网络中设置用户管理***；
当用户站点发生跨小区移动时，用户管理***配置对应两个小区接入点AP中的融合联结表；
基于配置的融合联结表，用户站点在原小区时传输的数据在新小区中得到传输。
所述AP中的融合联结表，包括：
无线转发表，用于确定用户站点离开本小区、进入新小区：AP由本小区用户站点的IP地址找到它的无线MAC地址、或确定它已经离开本小区、进入新小区；
转出联结表，用于查找出转发用户站点数据包的转发地址：对已经离开本小区、进入新小区的用户站点，该表给出对发往该用户站点的数据包进行转发的转发地址；
当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时，还包括：
转入联结表，用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址：对于由其它小区进入本小区、且在本小区配置了本地IP地址的用户站点，当原来小区的AP向它转发数据包时，该表给出用户站点在本小区的本地IP地址。
所述无线转发表，具体为：
用户站点IP地址 用户站点MAC地址
其中，当用户站点MAC地址表项为无效值时，表示对应用户站点已离开本小区、进入新小区。
所述转出联结表，具体为：
用户站点在本小区IP地址 转出目标站点全局IP地址
所述转入联结表，具体为：
Figure BDA0001153666560000031
所述用户管理***，具体为：
包含：用户管理器，用于：管理用户站点最新的位置信息和对AP的融合联结表进行配置；
或者，包含：至少两台用户管理器和用户信息汇总器：用于对用户站点的位置信息进行统一汇总。
所述用户管理器，包括：
用户位置信息表：
Figure BDA0001153666560000032
所述用户信息汇总器，包括：
用户位置信息汇总表：
Figure BDA0001153666560000033
所述用户站点名，具体为：
当无线网络融合***中的无线网络小区为采用相同的物理层和MAC层通信标准的无线网络小区时，将用户无线网卡的MAC地址作为用户站点名。
通过查询所述配置的融合联结表，AP不仅能找到转发正向传输的数据包的下一跳站点的地址，而且能找到转发逆向传输的数据包的下一跳站点的地址；
这里，由用户站点的对向站点到用户站点的数据传输为正向数据传输，由用户站点到其对向站点的数据传输为逆向数据传输。
基于配置的融合联结表，用户站点在原小区时传输的数据在新小区中得到传输，具体为：
除了原小区AP与用户站点的对向站点之间的数据包发送外，各个站点均采用IPin IP的方式封装转发的数据包，该IP in IP包中封装的原始IP包是：用户站点还在原小区时原小区AP与该用户站点之间传输的数据包。
依据所述基于配置的融合联结表在新小区中得到传输的数据，用户站点得到逆向传输数据包的下一跳站点的地址，包括：
用户站点在接收到由其上一跳站点转发的正向传输的IP in IP包后，将该IP inIP包的源地址作为它逆向传输数据包时的下一跳站点的地址。
为达到上述目的，本发明提供了一种无线网络融合***，其特征在于，包括：
由外部网络中的用户管理***和连接到外部网络的无线网络小区所构成，这些无线网络小区又由AP和用户站点所构成；
AP中设置有融合联结表；
用户管理***包含用户管理器，该用户管理器可以对AP中的融合联结表进行动态配置。
所述用户管理***，包括：
用户管理器，用于：管理用户站点最新的位置信息和对AP的融合联结表进行配置；
或者，至少两台用户管理器和用户信息汇总器：用于对用户站点的位置信息进行统一汇总；
其中，用户管理器中设置有用户位置信息表，用户信息汇总器中设置有用户位置信息汇总表。
本发明还提供了一种无线网络小区的AP，其特征在于，包括：
设置有融合联结表，用于：当用户站点发生跨越无线网络小区的移动时，该融合联结表通过在原小区AP与位于新小区的用户站点之间提供一条传输数据的路径将它们联结起来；该表至少包含无线转发表和转出联结表，无线转发表用于标示用户站点离开本小区、进入新小区的信息：AP由本小区用户站点的IP地址找到它的无线MAC地址、或确定它已经离开本小区、进入新小区，转出联结表用于查找出转发用户站点数据包的转发地址：对已经离开本小区、进入新小区的用户站点，该表给出对发往该用户站点的数据包进行转发的转发地址；当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时，该表还包含转入联结表，用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址：对于由其它小区进入本小区、且在本小区配置了本地IP地址的用户站点，当原来小区的AP向它转发数据包时，该表给出用户站点在本小区的本地IP地址。
所述用于标示用户站点离开本小区、进入新小区信息的无线转发表，具体为：
对于小区中未发生跨小区移动的用户站点，AP通过该表实现正常的无线转发功能。
本发明还提供了一种无线网络的终端，其特征在于，包括：
IP地址解析模块，用于：在确认接收到的IP in IP包中封装的原始IP包是一个发往自己的融合转发数据包后，将上述IP in IP包的源地址作为终端逆向传输数据包的下一跳站点的地址。
附图说明
图1是本发明实施例提供的实现无线小区网络融合的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的无线网络融合***的架构示意图；
图3是本发明实施例中用户站点发生跨小区移动的示意图；
图4是本发明实施例提供的接入点AP设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种实现无线网络小区的网络融合的方法，通过这种网络融合，当用户站点从一个无线网络小区进入到另一个无线网络小区时，它在前一小区正在传输的数据流会在它进入后一小区后得到一样的传输，就象它没有发生这种移动一样。也就是说，对于用户站点来说，上述两个无线网络小区是融合在一起、可以视为一个整体的。
在本发明提出的方法中，无线网络小区由一台接入点(AP)和若干用户站点所构成。该AP通过采用一种无线通信技术实现对小区内的用户站点的无线覆盖，并且，AP还连接到外部网络，从而，可以实现小区中的用户站点到外部网络的上网。所述AP对小区内的用户站点的无线覆盖，既包括AP作为中心基站对小区中的所有用户站点均可实现直接的物理信号覆盖的情形，也包括AP可以通过或者直接覆盖、或者多跳传输的方式对小区中的所有用户站点均可实现无线连接的情形，如：该小区为无线mesh网络(无线网状网络)小区的情形。
在本发明提出的方法中，存在一些无线网络小区，这些无线网络小区通过各自的AP连接到一个共同的外部网络。这些无线网络小区可以是采用同种无线通信技术的无线网络小区，也可以是采用不同种无线通信技术的无线网络小区。这里的同种无线通信技术是指采用同一物理层和MAC层无线通信标准的技术，不同种无线通信技术是指采用不同的物理层和/或MAC层无线通信标准的技术。
这些无线网络小区所连接到的共同的外部网络的一个典型例子是互联网。
在本发明提出的方法中，无线网络小区的AP是指无线网络小区中一方面能够实现对用户站点的无线覆盖、另一方面又连接到外部网络、能够实现与外部网络通信的站点。这一站点在不同的无线通信协议中可能有不同的称呼。
在本发明提出的方法中，无线网络小区中的站点和无线网络小区所连接到的外部网络均支持IP协议，包括但不限于IPv4协议、IPv6协议。
在本发明提出的方法中，当用户站点接入到某个无线网络小区时，由某一站点、通常是AP对用户站点分配IP地址，用户站点所配置的IP地址分为全局IP地址和本地IP地址两种类型。一般而言，AP会对无线网络小区中的用户站点或者全部配置全局IP地址、或者全部配置本地IP地址，据此，将无线网络小区分为配置全局IP地址的小区和配置本地IP地址的小区两种类型，在本发明的描述中，这两种类型的小区也分别简称为全局IP小区和本地IP小区。
在特殊情况下，AP也可以对其小区中的一部分用户站点配置全局IP地址，对其它的用户站点配置本地IP地址。在本发明的描述中，为了表述的方便，这样的小区也称为本地IP小区，相应的AP也称为本地IP小区的AP。
在本发明提出的方法中，对于本地IP小区，该小区的AP必须支持NAT(NetworkAddress Translation，网络地址转换)协议或其它等价的协议，通过该协议的地址转换，实现小区中只具有本地IP地址的用户站点与外部网络的站点之间的通信。
在IPv6协议中，所有的站点都将配置全局IP地址，因此，将不存在本地IP小区的情况。
当用户站点离开一个无线网络小区、进入到另一个无线网络小区时，为了表述的简洁，在本发明的描述中，把原来的那个无线网络小区称为原小区，对应的AP为原小区AP或原AP，把新进入的那个无线网络小区称为新小区，对应的AP为新小区AP或新AP。
在本发明提出的方法中，用户站点接入到某个无线网络小区之后，它将经由该小区的AP与本小区之外的另一站点发生通信、实现相互之间的数据传输，或者，它也可以经由AP与本小区的另一站点发生通信、实现相互之间的数据传输，为了描述的方便，本发明把这一与当前用户站点发生通信、实现数据传输的站点称为该用户站点的对向站点，简称为对向站点。
用户站点与其对向站点的数据传输包括从对向站点到用户站点的数据传输和从用户站点到对向站点的数据传输，为了描述的方便，本发明把从对向站点到用户站点的数据传输称为正向的数据传输，把从用户站点到对向站点的数据传输称为逆向的数据传输。
在IP协议中，存在一种IP in IP机制，这是一种将一个IP包(称为原始IP包)封装在另一个IP包(称为封装IP包)、将原始IP包作为封装IP包的负载来进行传输的技术。在本发明提出的方法中，AP和用户站点均需支持该IP in IP机制。在本发明的描述中，IP in IP机制中的原始IP包和封装IP包也分别被称为内IP包和外IP包，而IP in IP包一词指的是封装IP包，IP in IP包的地址指的是封装IP包的地址。
在支持IP协议的网络中，无线网络小区的AP为向其覆盖下的用户站点发送IP数据包，需要在其网络层部分维护一张网络层地址-MAC层地址对应表，即：IP地址-MAC地址对应表，在IPv4协议中，这个表也被称为ARP(Address Resolution Protocol)表。IP地址-MAC地址对应表由若干表行所组成，每个表行表示一个用户站点的地址对应信息，具体为：包含用户站点IP地址和用户站点MAC地址两个表项。当用户站点的对向站点向用户站点发送数据包时，在AP接收到该数据包，它可以得到用户站点的IP地址，通过IP地址-MAC地址对应表，它就可以得到用户站点的无线MAC地址，从而可以将这个数据包转发给该用户站点。由于该IP地址-MAC地址对应表在AP的数据传送中起到了一个将来自用户站点的对向站点的IP数据包转发给无线用户站点的作用，在本发明的描述中，把它称为无线转发表。AP中现行的无线转发表的结构如表1所示。
表1AP中的无线转发表
用户站点IP地址 用户站点MAC地址
参照图1，本发明实施例提出的无线网络融合的方法通过以下步骤来实现：
S101，在无线网络小区的AP中构造融合联结表；
S102，在外部网络中设置用户管理***；
S103，当用户站点发生跨小区移动时，用户管理***配置对应两个小区接入点AP的融合联结表；
S104，基于配置的融合联结表，用户站点在原小区时传输的数据在新小区中得到传输。
由此实现了无线网络融合。
对于用户站点的数据传输而言，该网络融合的效果是：对于用户站点中调用该数据传输的应用程序或其它应用来说，它们在原小区时和在新小区时接收到或发送的数据包是无差别的。
AP中的融合联结表的功能是：当用户站点发生跨越无线网络小区的移动时，该融合联结表通过在原小区AP与位于新小区的用户站点之间提供一条传输数据的路径把它们联结起来(这条路径也就是融合联结)，从而可以实现数据传输。AP的融合联结表包括：无线转发表和转出联结表；当AP所在的小区包含配置本地IP地址的用户站点时，还包括转入联结表。
在本发明提出的方法中，AP中的融合联结表包含AP的无线转发表，该无线转发表的与融合联结相关的功能是，标示用户站点离开本小区、进入新小区的信息：AP根据本小区用户站点的IP地址，由该表找出该用户站点的无线MAC地址、或确定其已经离开本小区、进入新小区。这是通过对AP中现行的无线转发表的用户站点MAC地址表项的表项值作新的约定来实现的：该表项可以填为无效的用户站点MAC地址值。无效的用户站点MAC地址的例子如：AP本身的MAC地址、MAC协议定义的非用户站点的MAC地址等。本发明在无线转发表中用无效的用户站点MAC地址来表示对应的用户站点已经离开本小区、进入新小区。这样，AP就可以根据在无线转发表中搜索到的用户站点的表行信息区分它当前的工作状态：当用户站点正通过无线的方式接入到本小区，无线转发表中该用户站点所对应的表行中的MAC地址表项为有效的用户站点的MAC地址；当用户站点已经离开本小区、且进入新小区时，则无线转发表中该用户站点所对应的表行中的MAC地址表项为无效的用户站点MAC地址；当用户站点已经离开本小区、但没有进入到新小区时，则在无线转发表中找不到用户站点的对应表行。
AP中的转出联结表的功能是：当用户站点离开本小区、进入其它的小区时，该表给出对发往本小区的该用户站点的数据包进行转发的转发地址。转出联结表的结构如表2所示。该表由若干表行所组成，每个表行包含用户站点在本小区IP地址和转出目标站点全局IP地址两个表项，其中，用户站点在本小区IP地址可以是全局IP地址或本地IP地址。
表2AP中的转出联结表
用户站点在本小区IP地址 转出目标站点全局IP地址
当一个AP所覆盖的无线网络小区的用户站点中存在配置本地IP地址的用户站点时，则在AP中还要增加一张转入联结表。
该转入联结表的功能是：对于由其它小区进入本小区、且在本小区配置了本地IP地址的用户站点，当原小区AP向该用户站点转发数据包时，该表为这些转发的数据包查找出用户站点在本小区的本地IP地址。转入联结表的结构如表3所示。该表由若干表行所组成，每个表行包含原AP全局IP地址、用户站点在原小区IP地址和用户站点在本小区本地IP地址三个表项，其中，用户站点在原小区的IP地址可以是全局IP地址或本地IP地址。
表3本地IP小区的AP中的转入联结表
Figure BDA0001153666560000091
本发明的方法通过在外部网络中设置用户管理***、由该用户管理***来实现对AP中的融合联结表的配置。该用户管理***至少包含一台用户管理器，由该用户管理器来对一个区域内的无线网络小区的AP的融合联结表进行配置。当需要实现网络融合的无线网络小区的分布区域较为广泛时，可以设置若干台用户管理器，每个用户管理器来对一个区域内的AP的融合联结表进行配置，而对这些不少于2台的用户管理器，再设置一台用户信息汇总器来汇总用户站点的信息，当用户站点穿越的两个的无线网络小区分属不同的用户管理器管理时，新进入的无线网络小区AP所对应的用户管理器可以通过用户信息汇总器得到关于当前用户站点在原来的无线网络小区的信息。
在本发明提出的方法中，由外部网络中的用户管理***和连接到外部网络的无线网络小区(包括AP和所有的用户站点)所构成的***称为无线网络融合***或无线融合***。图2给出了无线网络融合***的示意图，在图中AP与外部网络之间的数据传输线路用粗实线表示，AP与用户管理器之间的信令传输线路用细实线表示，在这里表示的是逻辑线路，而非物理线路，这两种线路在实际的***中可能用同一物理线路来实现。
在无线网络融合***中，用户管理器用于管理用户站点最新的位置信息，它通过表4所示的用户位置信息表来统一地登记用户的位置信息。该表由若干表行所组成，每个表行包含用户站点名、用户站点当前AP全局IP地址和用户站点在当前小区IP地址三个表项，其中，用户站点在当前小区IP地址可以是全局IP地址或本地IP地址。该用户位置信息表保存了用户管理器的所有的下属AP的下属用户站点的位置信息。
表4用户管理器中的用户位置信息表
Figure BDA0001153666560000101
在用户位置信息表中，用户站点名一般可以由用户管理***在事先对用户站点统一编制而产生，每个用户站点均与一个唯一的用户站点名相对应。每个用户站点在接入到无线网络融合***之前，已事先知道自己在无线网络融合***中的用户站点名。
在设计者只准备实现同种无线网络小区的网络融合的情况下，所有无线网络小区为采用同一种物理层和MAC层通信标准的无线网络小区，用户站点进入这些无线网络小区时都以同一网卡接入到这些小区。在这样一种对同构的无线网络小区实现网络融合的无线网络融合***中，用户管理***可以用用户站点在这些小区中所用的无线网卡的MAC地址作为其用户站点名，而不需要由用户管理***在事先进行统一编制。
当无线网络融合***中存在多台用户管理器时，由一台用户信息汇总器来对这些用户管理器中的用户站点的位置信息进行统一汇总。用户信息汇总器通过它的用户位置信息汇总表来实现用户信息的汇总。
用户信息汇总器的用户位置信息汇总表的结构如表5所示。该表由若干表行所组成，每个表行包含用户站点名、当前AP所属用户管理器地址、用户站点当前AP全局IP地址和用户站点在当前小区IP地址四个表项。与表4相比，该表增加了一个当前AP所属用户管理器地址表列，用于保存用户站点当前AP所属的用户管理器的地址。
表5用户信息汇总器的用户位置信息汇总表
Figure BDA0001153666560000111
在本发明提出的方法中，用户管理器通过外部网络中的网络链路实现与无线网络小区AP的连接。这种连接可以采用保证带宽的连接，这样，当用户管理器或AP需要向对方发送信令时，它就可以通过这一连接及时地把信令发送到目标站点，而不会因为网络的堵塞、而使该信令得不到及时的传输。实现保证带宽的连接的一个例子是通过RSVP(ResourceReservation Protocol，资源预留协议)协议来实现，该协议对一条连接沿线的各个站点预留带宽，从而实现对整个连接的带宽预留。
用户管理器与用户信息汇总器之间的连接也可以采用保证带宽的连接。
实际上，由于在本发明提出的方法中，无论是用户管理器与AP之间，还是用户管理器与用户信息汇总器之间，其所传输的信息的数据量都很小，外部网络中配置着宽带光纤等连接，可以近似达到保证带宽连接的性能。
当一个原来没有连接到无线网络融合***的用户站点接入到无线网络融合***中的某个AP时，在该接入过程中，用户站点向AP上报自身在无线网络融合***中的用户站点名，该AP为其配置IP地址，此后该AP以信令方式向用户管理***上报用户站点接入的信息，该信令中包含用户站点名和用户站点在自身小区配置的IP地址的信息。
用户管理器在接收到上述信令后，除得到用户站点名和用户站点在当前小区的IP地址外，还可由封装该信令的IP包的源地址得到用户站点当前AP的全局IP地址。
用户管理器以用户站点名作为匹配项在其用户位置信息表中搜索，因用户站点此前未接入无线网络融合***，用户管理器将搜索不到对应项，它向用户信息汇总器发送信令、用户信息汇总器以用户站点名为匹配项在其用户位置信息汇总表进行搜索，同样，也搜索不到用户站点的信息。用户信息汇总器向用户管理器发送用户站点未接入***的信令，用户管理器在其用户位置信息表中新建一表行，按表项名称填入相应的信息。同时，用户信息汇总器也在其用户位置信息汇总表中新建一表行，按表项名称填入对应的信息内容。
在无线网络融合***工作的过程中，会发生用户站点由一个无线网络小区跨越进入到另一个小区的情形，如图3所示，在这种情况下，该用户站点首先通过无线的方式接入新小区的AP，其后该AP为其配置IP地址。此后，该AP向用户管理器上报用户接入到自身小区的信息，这通过向用户管理器发送信令来实现，该信令中包含用户站点名和用户站点在自身小区配置的IP地址的信息。
用户管理器在接收到上述信令后，除得到用户站点名和用户站点在当前小区配置的IP地址外，还可由封装该信令的IP包的源地址得到用户站点当前AP的全局IP地址。
用户管理器以用户站点名作为匹配项在其用户位置信息表中搜索，如果搜索到相应表行，则表明用户站点发生了同一用户管理器下的跨小区移动；若未搜索到相应的表行，则其向用户信息汇总器发送信令、由用户信息汇总器在其用户位置信息汇总表进行搜索，由于用户站点已经在先前接入了无线网络融合***的其它小区，因此，用户信息汇总器能够搜索到它的位置信息。
用户管理器在其自身的用户位置信息表或用户信息汇总器的用户信息汇总表中搜索到上述用户站点名后，它将提取出该用户站点的原位置信息，即：用户站点的原属小区的AP的全局IP地址、用户站点在原小区的IP地址。然后，用户管理器向该原属AP发送信令(若原属AP属于另一个用户管理器，则当前用户管理器将向原用户管理器发送位置变更信令，再由原属用户管理器将对应信令发送给原AP)，包含以下信息：用户站点在原小区的IP地址、转出目标站点的全局IP地址。若用户站点在新小区配置的是全局IP地址，则该全局IP地址即为转出目标站点的全局IP地址，若用户站点在新小区配置的是本地IP地址，则新小区AP的全局IP地址为转出目标站点的全局IP地址。原AP在接收到上述信令后，提取上述两个地址信息，该地址信息将用于对自身转出联结表的配置。
在用户站点发生跨越用户管理器的移动(即：它所跨越的两个小区的AP分属不同的用户管理器)的情况下，原用户管理器在完成对原AP转出联结表的配置后，将删除自身的用户位置信息表中该用户站点所对应的表行。此后，用户信息汇总器还将对它再发一次询问信令，确认该用户表行是否删除，若应某种故障对应表行尚未删除，则要强行删除该表行。
当用户站点发生从原小区到新小区的移动时，若用户站点在新小区配置的是全局IP地址，则只需要对原小区AP的转出联结表进行配置，而若用户站点在新小区配置的是本地IP地址，则还需要对新小区AP的转入联结表进行配置。
在用户管理器先前是通过自身的用户位置信息表搜索到用户站点的原位置信息、并进而完成相应的对AP的融合联结表的配置之后，它在自身的用户信息表中更新该用户站点的位置信息，并将此信息上报给用户信息汇总器，用户信息汇总器在自身的用户位置信息汇总表中更新相应的用户站点的表行，在此过程中，若发现给它发送信令的用户管理器的IP地址与更新表行的当前AP所属用户管理器地址表项中的数值不相同，用户信息汇总器就可以知道当前用户站点已经发生了跨用户管理器的移动，因此，它向用户站点原属的用户管理器发送信令，确认其是否已经将对应的用户站点的表行删除，若尚未删除，则要求其将相应表行删除。
当用户站点从原小区移动到新小区，原小区AP的所属用户管理器通过向原小区AP发送信令，实现对它的融合联结表的配置，这种配置包括：对它的无线转发表的配置和对它的转出联结表的配置。
对原小区AP的融合联结表的配置为：原小区AP接收到用户管理器发送的配置融合联结表的信令，该信令中包含用户站点在原小区的IP地址和转出目标站点的全局IP地址；以用户站点在原小区的IP地址为搜索项，在AP的无线转发表中找到该用户站点所在的表行，然后将该表行的用户站点MAC地址表项设置为无效值；接着，在AP的转出联结表中新建一表行，在该表行的用户站点在本小区IP地址表项和转出目标站点全局IP地址表项中分别填入对应值。
当用户站点从原小区移动到新小区，如果用户站点在新小区配置的是全局IP地址，则不需要对新小区AP的融合联结表进行配置。在用户站点在新小区配置的是本地IP地址的情况下，新小区AP的所属用户管理器通过向新小区AP发送配置融合联结表的信令(在该信令中包含用户站点的原小区AP的全局IP地址和用户站点在原小区的IP地址两项信息)，实现对它的转入联结表的配置。具体为：新小区AP接收到用户管理器向它发送的配置融合联结表的信令；它在自身转入联结表中新建一表行，在该表行的三个表项中按表项名称所示分别填入对应的数值，亦即，原AP全局IP地址表项填入用户管理器发送的原小区AP的全局IP地址，用户站点在原小区的IP地址表项填入用户管理器发送的用户站点在原小区的IP地址，用户站点在本小区的本地IP地址表项填入用户站点在新小区的本地IP地址。
可选地，在上述对AP的融合联结表进行配置的同时，用户管理器或新小区AP也可以通过向用户站点发送信令的方式对用户站点逆向传输数据包的下一跳站点的IP地址进行配置。具体为：在用户站点在新小区配置的是本地IP地址的情况下，由新小区AP向用户站点发送信令，告知其逆向传输数据包的下一跳站点的地址：即新小区AP的本地IP地址；在用户站点在新小区配置的是全局IP地址的情况下，由原小区AP所属的用户管理器向用户站点发送配置下一跳站点的信令，该信令中包含原小区AP的全局IP地址，用户站点接收到该信令后，将得到的上述全局IP地址作为它逆向传输数据包时的下一跳站点的地址。在这种情况下，在用户站点发生跨小区的移动后，它在没有接收到正向传输的数据包的情况下就可以向其对向站点发送逆向传输的数据包。
在用户管理器完成了对原小区AP和新小区AP的融合联结表的配置之后，基于由AP中的融合联结表所构建的融合联结，用户站点在移动发生之时在原小区中正在传输的数据，将转接到新小区中继续得到传输。
在本发明提出的方法中，用户管理***可以包含多台用户管理器和一台用户信息汇总器，也可以只包含一台用户管理器，以上对用户管理***配置AP融合联结表的描述中我们均假定用户管理***包含多台用户管理器和一台用户信息汇总器，对于只包含一台用户管理器只需要对上述处理步骤进行简化处理即可。
用户站点与其对向站点之间传输的数据包，无论是正向传输的数据包，还是逆向传输的数据包，当该数据包到达原小区AP或新小区AP(用户站点在新小区配置本地IP地址情况下)时，相应的AP都可以根据其融合联结表找到转发该数据包的下一跳站点的地址，然后将数据包转发到下一跳站点。具体为：原小区AP依据其转出联结表找到正向或逆向传输的数据包的下一跳站点的地址，新小区AP依据其转入联结表找到正向或逆向传输的数据包的下一跳站点的地址。
在本发明提出的方法中，原小区AP在按转出联结表、新小区AP在按转入联结表向其下一跳站点发送数据包时，或者用户站点在向其下一跳站点发送逆向传输的数据包时，除了原小区AP与用户站点的对向站点之间的数据包发送外，各个站点均采用IP in IP的方式封装所传输的数据包、然后发送给下一跳站点。该IP in IP包的外IP包的源地址为发送站点自身的IP地址，外IP包的目标地址为下一跳站点的IP地址，而该IP in IP包中封装的内IP包(也就是原始IP包)则是：假设所述用户站点还在原小区时原小区AP与所述用户站点之间发送的数据包。
当原小区AP、新小区AP或用户站点接收到以IP in IP方式封装的发给自己的数据包时，它假设这可能是一个融合传输的数据包，并尝试按融合传输数据包所应采取的流程进行处理。具体地，AP若发现所接收到的数据包与已经配置的自身的融合联结表中的表行相吻合时，则依据该相吻合的表行进行进一步处理，否则，则将该数据包丢弃；用户站点若发现接收到的数据包与自身的融合传输的数据流相吻合时，则将其作为发送给自己的数据包加以接受，否则，则将该数据包丢弃。
在用户站点发生跨小区移动进入到新小区之后，对于用户站点与其对向站点之间传输的数据包，原小区AP可以依据自身转出联结表找到转发该数据包的下一跳站点的地址。原小区AP为正向传输的数据包和逆向传输的数据包找到其下一跳站点地址的流程分别由流程S1和S2所描述。
流程S1：原小区AP接收到由用户站点的对向站点发送来的IP数据包，依该数据包的IP目标地址，知道这是一个发往所述用户站点的数据包，它如同所述用户站点还在原小区时一样对该数据包进行处理，由用户站点在本小区的IP地址，发往无线转发表；在无线转发表中，AP发现对应的用户站点MAC地址为无效值，知道它已经离开本小区、进入新小区，因此，它以用户站点在本小区的IP地址为搜索项，在转出联结表中搜索到用户站点所在的表行，该表行的转出目标站点全局IP地址即为转发当前数据包的下一跳站点的地址。
流程S2：原小区AP接收到某个全局IP地址发送给它的IP in IP包，它假设这可能是一个融合传输的数据包，并尝试按对融合传输数据包处理的方式对其进行处理，它对其进行IP in IP解封装，得到内IP包的源地址和外IP包的源地址；它在其转出联结表中搜索符合下列条件的表行：用户站点在本小区IP地址表项等于上述内IP包的源地址、转出目标站点全局IP地址等于上述外IP包的源地址，如果搜索出符合条件的表行，则说明当前得到的内IP包是由原本在本小区的用户站点发往其对向站点的数据包，内IP包的目标IP地址即为下一跳站点的地址。
在用户站点发生跨小区移动进入新小区之后，如果用户站点在新小区配置的是本地IP地址，对于用户站点与其对向站点之间传输的数据包，新小区AP可以依据自身的转入联结表找到转发该数据包的下一跳站点的地址。新小区AP为正向传输的数据包和逆向传输的数据包找到其下一跳站点地址的流程分别由流程S3和S4所描述。
流程S3：新小区AP接收到某个全局IP地址发送给它的IP in IP包，它假设这可能是一个融合传输的数据包，并尝试按对融合传输数据包处理的方式对其进行处理，它对其进行IP in IP解封装，得到外IP包的源地址和内IP包的目标地址；新小区AP将上述得到的这两个IP地址在其转入联结表中按表行同时分别对每个表行的原AP全局IP地址表项和用户站点在原小区IP地址表项这两个表项进行比对，如果两个表项同时吻合，则对应表行中的用户站点在本小区本地IP地址即为传输当前数据包的下一跳站点的地址。
流程S4：新小区AP接收到某个本地IP地址发送给它的IP in IP包，它假设这可能是一个融合传输的数据包，并尝试按对融合传输数据包处理的方式对其进行处理，它对其进行IP in IP解封装，得到内IP包的源地址和外IP包的源地址；新小区AP将上述得到的这两个IP地址在其转入联结表中按表行同时分别对每个表行的用户站点在原小区IP地址表项和用户站点在本小区本地IP地址表项这两个表项进行比对，如果两个表项同时吻合，则对应表行中的原AP全局IP地址即为传输当前数据包的下一跳站点的地址。
在用户站点发生跨小区移动进入新小区之后，对于用户站点与其对向站点之间传输的数据包，用户站点可依据接收得到的其对向站点发送给它的数据包，得到其通过逆向链路向其对向站点发送数据包的下一跳站点的地址。具体流程由流程S5所描述。
流程S5：用户站点接收到某个发送给它的IP in IP包，它假设这可能是一个融合传输的数据包，并尝试按对融合传输数据包处理的方式对其进行处理，它对其进行IP inIP解封装，得到内IP包，并得到外IP包的源地址；用户站点将得到的内IP包依据其IP地址、TCP/UDP端口号等信息与自身在原小区时正在接收的数据流的对应信息进行比对，如果比对证实这正是由其对向站点发给自己的IP数据包，则用户站点将上述得到的外IP包(即IPin IP包)的源地址作为它在逆向链路上向其对向站点发送数据包时的下一跳站点的地址。
该方法与前述的由用户管理器或新小区AP直接对用户站点配置该地址的方法相比，具有配置步骤少、实现简洁的优点。对用户站点来说，在多数情况中，所进行的都是以正向传输为主的数据业务，如：对门户网站的访问、从网络中的服务器下载数据等等。在这样的情况下，较适合于采用S5的流程来使用户站点获得其逆向传输数据包的下一跳站点的地址。
依据以上所述的各个用户站点获取下一跳站点地址的方法和各个站点在得到下一跳站点的地址之后基于IP in IP包来发送数据包的方法，可以实现用户站点与其对向站点之间传输的数据流在用户站点发生跨小区移动后继续在新小区得到传输。下面给出对于这一数据传输实现流程的整体性的描述。这包括正向链路上数据包传输的流程和逆向链路上数据包传输的流程。
从用户站点的对向站点发往用户站点的数据包在正向链路上进行传输时，该链路上的各个站点对传输的数据包进行处理的流程如下所述。
原小区AP：原小区AP接收到来自用户站点的对向站点的数据包，它按用户站点还在本小区时一样的方式对该数据包进行处理，得到准备发送给用户站点的IP数据包；原小区AP按流程S1得到传输该数据包的下一跳站点的地址；原小区AP以上述得到的准备发送给用户站点的数据包为内IP包构建IP in IP包，然后向下一跳站点发送该包。
新小区AP：在用户站点在新小区配置全局IP地址的情况下，新小区AP不会接收到发给它的IP in IP包；在用户站点在新小区配置本地IP地址的情况下，新小区AP进行以下处理：新小区AP接收到来自上一跳站点的IP in IP包，得到其内IP包，并按流程S3得到其下一跳站点的地址；新小区AP以上述得到的内IP包为内IP包构建发往下一跳站点的IP in IP包，然后向下一跳站点发送该包。
用户站点：用户站点接收到上一跳站点发送的IP in IP包，提取其内IP包；此后，它将该数据包视同是自己还在原小区时接收到的数据包、对该IP包进行处理。
从用户站点发往其对向站点的数据包在逆向链路上进行传输时，该链路上的各个站点对传输的数据包进行处理的流程如下所述。
用户站点：用户站点将自己视同还在原小区时那样构造出向其对向站点发送的数据包；它以该数据包为内IP包构建IP in IP包，以流程S5得到的下一跳站点地址、或者以用户管理器或新小区AP对其配置的逆向传输数据包的下一跳站点的地址为该IP in IP包的目标地址，向下一跳站点发送该IP in IP包。
新小区AP：在用户站点在新小区配置全局IP地址的情况下，新小区AP不会接收到发给它的IP in IP包；在用户站点在新小区配置本地IP地址的情况下，进行以下处理：新小区AP接收到来自上一跳站点的IP in IP包，得到其内IP包，并按流程S4得到其下一跳站点的地址；新小区AP以上述得到的内IP包为内IP包构建发往下一跳站点的IP in IP包，然后向下一跳站点发送该包。
原小区AP：原小区AP接收到来自上一跳站点的IP in IP包，得到其内IP包，并按流程S2得到其下一跳站点即为用户站点的对向站点；它把上述内IP包视同为用户站点还在原小区的情况下发送给它的IP数据包，按用户站点还在原小区时一样进行处理，然后将该数据包发送给用户站点的对向站点。
在上述用户站点的对向站点与处于新小区的用户站点的数据包的传输流程中，用户站点接收到的发送给它的正向传输的数据包正是如果它还在原小区时一样接收到的数据包，同样地，它向其对向站点发送的逆向传输的数据包也正是它还在原小区时一样要发送的数据包，因此，无论用户站点是在原小区还是在新小区，对于用户站点的应用程序或其它应用来说，所接收到的和所发送的数据包都是一样的，因此就实现了用户站点与其对向站点之间传输的数据在原、新小区的无差别传输。
在本发明提出的方法中，可以通过采用对AP的融合联结表的表行设置最大静寂期的方式来及时地消除该表的冗余。具体地，对AP的融合联结表的每个表行设置一个最大静寂期，如果一个表行未被使用的时间超过了该最大静寂期，则AP认为该表行已经过期、失效，它将该表行从它的融合联结表中删除。
在本发明提出的技术方案中，无线网络小区AP和用户站点至少包含网络层部分和网络层以下层部分两个组成部分，其中，网络层部分实现网络层相关的功能，支持IP协议，网络层以下层部分则实现站点的物理层和MAC层等的功能。
本发明提出的技术方案通过在AP中构造融合联结表来实现无线网络小区的网络融合，该融合联结表位于AP的网络层部分。AP的融合联结表至少包含无线转发表和转出联结表，当AP所在的无线网络小区包含配置本地IP地址的用户站点时，AP的融合联结表还包含转入联结表。
接入点AP设备的结构如图4所示，其中，虚框表示这部分有可能不存在。
在本发明提出的技术方案中，当用户站点发生从一个无线网络小区到另一小区的移动时，通过对AP的融合联结表的配置，可以实现用户站点数据在原小区和新小区中的无差别传输。所谓无差别传输，就是指，对于用户站点中调用该数据传输的应用程序或其它应用来说，它们在原小区时和在新小区时接收到的或发送的数据包是无差别的。
本发明还公开了一种无线网络融合***，它由外部网络中的用户管理***和连接到外部网络的无线网络小区所构成，这些无线网络小区又由AP和用户站点所构成。AP中设置有融合联结表；用户管理***包含用户管理器，该用户管理器可以对AP中的融合联结表进行动态配置。
无线网络融合***中的用户管理***或者包括一台用户管理器，或者包括至少两台的用户管理器和一台用户信息汇总器。所述用户管理器用于管理用户站点最新的位置信息和对AP的融合联结表进行配置；所述用户信息汇总器用于对用户站点的位置信息进行统一汇总。
本发明还公开了一种无线网络融合***中的用户管理器，它是一台站点，其内部设置有用户位置信息表。该用户管理器可以通过发送信令来对无线网络小区AP中的融合联结表进行配置，实现不同的无线网络小区的网络融合。
本发明还公开了一种无线网络融合***中的用户信息汇总器，它是一台站点，其内部设置有用户位置信息汇总表。该用户信息汇总器可以为无线网络融合***中的其它站点提供用户站点的位置信息。
本发明还公开了一种无线网络小区的AP，其内部设置有融合联结表。当用户站点发生跨越无线网络小区的移动时，该融合联结表通过在原小区AP与位于新小区的用户站点之间提供一条传输数据的路径把它们联结起来，借助于该表，可以实现原小区AP与位于新小区的用户站点的数据传输。
AP中的融合联结表至少包括无线转发表和转出联结表，当AP所在的无线网络小区存在配置本地IP地址的用户站点时，AP的融合联结表还包括转入联结表。其中，无线转发表用于：标示用户站点离开本小区、进入新小区，转出联结表用于：对已经离开本小区、进入新小区的用户站点，给出由原小区AP向处于新小区的用户站点转发融合传输的数据包的发送地址；转入联结表用于：对于由其它小区进入本小区、且在本小区配置了本地IP地址的用户站点，当原来小区的AP向它转发数据包时，该表给出由本小区AP向当前用户站点转发融合传输的数据包的发送地址，该地址就是用户站点在本小区的本地IP地址。
AP中的无线转发表可对用户站点的当前位置状态自动进行区分，由无线转发表本身的信息，可以知道用户站点是仍接入到本小区、还是已经离开本小区进入新小区、或是已经离开本小区但没有进入新小区。
对于已经离开本小区、进入新小区的用户站点，由其对向站点发送给自己的数据包经过AP中的融合联结表时转发到新小区进行传输，而对于处于本小区、未发生移动的用户站点，由其对向站点发送给它的数据包经过AP的融合联结表中的无线转发表时，将得到用户站点的无线MAC地址而得到正常传输。换言之，AP使用无线转发表来对用户站点离开本小区、进入新小区信息进行标示，但这种标示不影响对未发生切换的用户站点的无线转发功能，对于小区中未发生切换的用户站点，AP通过该表对其实现正常的无线转发功能。
本发明还公开了一种无线网络的终端(即无线网络的用户站点)，它包含IP地址解析模块，该模块用于：在确认接收到的IP in IP包中封装的内IP包(也就是原始IP包)是一个发往自己的融合转发数据包后，将上述IP in IP包的源地址作为终端逆向传输数据包的下一跳站点的地址。
根据所述的公开实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种无线网络融合的实现方法，其特征在于，包括：
在无线网络小区的接入点AP中构造融合联结表；
所述AP中的融合联结表，包括：
无线转发表，用于确定用户站点离开本小区、进入新小区：AP由本小区用户站点的IP地址找到它的无线MAC地址、或确定它已经离开本小区、进入新小区；
转出联结表，用于查找出转发用户站点数据包的转发地址：对已经离开本小区、进入新小区的用户站点，该表给出对发往该用户站点的数据包进行转发的转发地址；
当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时，还包括：
转入联结表，用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址：对于由其它小区进入本小区、且在本小区配置了本地IP地址的用户站点，当原来小区的AP向它转发数据包时，该表给出用户站点在本小区的本地IP地址；
在外部网络中设置用户管理***；
当用户站点发生跨小区移动时，用户管理***配置对应两个小区接入点AP中的融合联结表；
基于配置的融合联结表，用户站点在原小区时传输的数据在新小区中得到传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线转发表，包括：
用户站点IP地址表项和用户站点MAC地址表项，AP由本小区用户站点的IP地址找到它的无线MAC地址；
其中，当用户站点MAC地址表项为无效值时，表示对应用户站点已离开本小区、进入新小区。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转出联结表，包括：
用户站点在本小区IP地址表项和转出目标站点全局IP地址表项。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转入联结表，包括：
原AP全局IP地址、用户站点在原小区IP地址和用户站点在本小区本地IP地址三个表项。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户管理***，具体为：
包含：用户管理器，用于：管理用户站点最新的位置信息和对AP的融合联结表进行配置；
或者，包含：至少两台用户管理器和用户信息汇总器：用于对用户站点的位置信息进行统一汇总。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用户管理器，包括：
用户位置信息表，包括用户站点名、用户站点当前AP全局IP地址和用户站点在当前小区IP地址三个表项。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用户信息汇总器，包括：
用户位置信息汇总表，包括用户站点名、当前AP所属用户管理器地址、用户站点当前AP全局IP地址和用户站点在当前小区IP地址四个表项。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述用户站点名，具体为：
当无线网络融合***中的无线网络小区为采用相同的物理层和MAC层通信标准的无线网络小区时，将用户无线网卡的MAC地址作为用户站点名。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过查询所述配置的融合联结表，AP不仅能找到转发正向传输的数据包的下一跳站点的地址，而且能找到转发逆向传输的数据包的下一跳站点的地址；
这里，由用户站点的对向站点到用户站点的数据传输为正向数据传输，由用户站点到其对向站点的数据传输为逆向数据传输。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于配置的融合联结表，用户站点在原小区时传输的数据在新小区中得到传输，具体为：
除了原小区AP与用户站点的对向站点之间的数据包发送外，各个站点均采用IP in IP的方式封装转发的数据包，该IP in IP包中封装的原始IP包是：用户站点还在原小区时原小区AP与该用户站点之间传输的数据包。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述基于配置的融合联结表在新小区中得到传输的数据，用户站点得到逆向传输数据包的下一跳站点的地址，包括：
用户站点在接收到由其上一跳站点转发的正向传输的IP in IP包后，将该IP in IP包的源地址作为它逆向传输数据包时的下一跳站点的地址。
12.一种无线网络融合***，其特征在于，包括：
由外部网络中的用户管理***和连接到外部网络的无线网络小区所构成，这些无线网络小区又由AP和用户站点所构成；
AP中设置有融合联结表；
所述融合联结表至少包含无线转发表和转出联结表，无线转发表用于标示用户站点离开本小区、进入新小区的信息：AP由本小区用户站点的IP地址找到它的无线MAC地址、或确定它已经离开本小区、进入新小区；转出联结表用于查找出转发用户站点数据包的转发地址：对已经离开本小区、进入新小区的用户站点，该表给出对发往该用户站点的数据包进行转发的转发地址；
当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时，该表还包含转入联结表，用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址：对于由其它小区进入本小区、且在本小区配置了本地IP地址的用户站点，当原来小区的AP向它转发数据包时，该表给出用户站点在本小区的本地IP地址；
用户管理***包含用户管理器，该用户管理器可以对AP中的融合联结表进行动态配置。
13.如权利要求12所述的***，其特征在于，所述用户管理***，包括：
用户管理器，用于：管理用户站点最新的位置信息和对AP的融合联结表进行配置；
或者，至少两台用户管理器和用户信息汇总器：用于对用户站点的位置信息进行统一汇总；
其中，用户管理器中设置有用户位置信息表，用户信息汇总器中设置有用户位置信息汇总表。
14.一种无线网络小区的接入点设备，其特征在于，包括：
设置有融合联结表，用于：当用户站点发生跨越无线网络小区的移动时，该融合联结表通过在原小区接入点AP与位于新小区的用户站点之间提供一条传输数据的路径将它们联结起来；该表至少包含无线转发表和转出联结表，无线转发表用于标示用户站点离开本小区、进入新小区的信息：AP由本小区用户站点的IP地址找到它的无线MAC地址、或确定它已经离开本小区、进入新小区，转出联结表用于查找出转发用户站点数据包的转发地址：对已经离开本小区、进入新小区的用户站点，该表给出对发往该用户站点的数据包进行转发的转发地址；当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时，该表还包含转入联结表，用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址：对于由其它小区进入本小区、且在本小区配置了本地IP地址的用户站点，当原来小区的AP向它转发数据包时，该表给出用户站点在本小区的本地IP地址。
15.如权利要求14所述的接入点设备，其特征在于，所述用于标示用户站点离开本小区、进入新小区信息的无线转发表，具体为：
对于小区中未发生跨小区移动的用户站点，AP通过该表实现正常的无线转发功能。
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