CN1411294A - 分配Walsh码资源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动通信***,尤其涉及一种分配Walsh码资源的方法。本发明包括通过比较前向链路信道信息值和一个第一阈值而确定可用最大数据速率,根据要传输的数据量确定数据速率,根据数据速率之间的比较结果停止分配Walsh码或确定为该数据请求的Walsh码的数目,以及通过检查剩余的可用Walsh码中除被请求Walsh码之外的Walsh码数目而为其它终端确定Walsh码数目。
Description
本申请要求2001年9月29日提交的韩国申请No.P01-60965和2001年11月10日提交的P01-69972的优先权,并在此结合作为参考。
技术领域
本发明涉及移动通信***,尤其涉及分配Walsh码资源的方法。
背景技术
一般来说,无线通信环境是随终端位置和移动性的改变而变化的信道,这需要对可变信道的适应方法。有效使用无线信道并在随时间变化的无线信道环境中高速传输数据的方法分为接收信道的变化情况并适应性地改变调制类型的方法和改变信道编码的方法。
为了利用信道编码增加冗余信息数据而降低错误率,关键是要增加向无线信道发送的数据。由于无线通信环境是随终端位置和移动性的改变而变化的信道,所以会时好时坏。
因此,当无线通信环境好时,大量信息数据利用降低了冗余度的高编码率编码方法而传输,从而提高了数据速率。当无线通信环境不好时,需要利用增加冗余度而降低错误率的低编码率编码方法来抵制噪声,从而使数据速率降低。
另一方面,当无线通信环境好时,使用能够高速传输数据的传输方法,例如用于在一个传输码元中传输几个信息比特的正交调幅(QAM),或多相移键控(MPSK)进行调制,当无线通信环境不好时,使用能够抵制干扰噪声但具有较低数据速率的传输方法,例如二进制相移键控(BPSK)方法进行调制。
为根据信道环境的变化而适应性地改变调制和编码,需要从接收机发出信道环境信息,用以估计上述调制方法中的信道环境。
另外,用于分组传输的移动通信***使用混合自动重传请求(HARQ)。
为提高通信***中数据传输的可靠性和吞吐量,HARQ结合了自动重传请求(ARQ)和前向纠错(FEC)。
当所接收信息中由于信道环境而产生错误时,ARQ请求重复发送相同信息,直到信息中没有错误为止,因而提高了可靠性。FEC使用纠错码来修正由于信道环境而产生的错误。当信道环境良好,错误频率得以降低时,ARQ能够控制信道环境。然而,信道环境恶化时,所接收信息中错误频率提高且增加了大量重传请求,这导致***吞吐量降低。因此提出了结合了ARQ和FEC的HARQ。
增量冗余(IR)是HARQ中的一种。发射机由数据比特生成以任意低数据速率编码的序列,然后将部分序列发送给接收机。每当接收机请求发射机重传该序列,发射机将仅传输冗余比特。相应地,接收机组合先前传输的部分序列和冗余比特,并对组合的比特进行解码。因此,IR由于该组合而获得增益,并通过逐渐降低每次重传的编码率,从而根据信道环境适应性地减少冗余。
需要高速数据传输的***使用时分复用(TDM)对终端进行调度,以便考虑到信道环境和所传输的数据而在每帧中传输数据。当在每一帧中选择一个终端传输数据时,若要传输的数据量很小而信道环境良好,则降低了Walsh码空间的编码效率。这里,Walsh码空间表示Walsh码的集合。
因此,当在每一帧中向一个终端分配部分可用Walsh码后仍剩余一些Walsh码时,采用利用剩余Walsh码向另一个终端传输数据的码分复用/时分复用(CDM/TDM)能够提高***效率。
因此,需要一种方法来选择用于在比TDM***具有更高资源效率的CDM/TDM***中传输数据的终端,为该终端确定Walsh码的最佳数目,以及确定使用Walsh码的最佳数据速率。
发明内容
因此,本发明的目标是分配Walsh码资源的方法,其能够从根本上避免由于现有技术的局限和缺点而带来的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种在通信***中分配Walsh码资源的方法,该方法能够有效利用Walsh码。
本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述,有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了,或者通过本发明的实践而体验到。所附的权利要求书具体指出了本发明的目的和优点。
为实现上述目的和其它优点,根据本发明的目的,如这里作为实施例并广泛描述的那样,分配Walsh码资源的方法包括以下步骤:(a)通过比较前向链路的信道信息值与一个第一阈值而确定可用的最大数据速率;(b)根据要传输的数据量确定数据速率;(c)终止分配Walsh码或根据数据速率之间的比较结果而确定为该数据请求的多个Walsh码;以及(d)通过检查可用Walsh码中除所请求的Walsh码数目之外的剩余Walsh码数目,从而确定用于其它终端的多个Walsh码。
优选地,该方法还包括以下步骤:如果剩余Walsh码的数目等于或大于一个第二阈值,则用剩余Walsh码的数目替换新的可用Walsh码数目;重复步骤(a)、(b)和(c);并利用新的可用Walsh码数目确定用于其它终端的Walsh码数目。
优选地,该方法还包括:若剩余Walsh码数目小于第二阈值,则用可用Walsh码数目替换所请求的Walsh码数目,并终止分配Walsh码。
在本发明的另一个方面,在使用时分复用和码分复用方法的移动通信***中分配Walsh码的方法包括:(a)利用前向链路信道信息、传输的可用功率水平和可用Walsh码数目为每个终端确定数据速率;(b)根据所确定的数据速率为每个终端确定优先级;(c)根据优先级确定编码器分组规格和/或首先选择的终端的传输时隙数目;以及(d)根据来自所选择终端的前向链路信道信息、所确定的编码器分组规格、以及预定的或所确定的传输时隙数目,确定为所选择终端请求的Walsh码数目。
优选地,该方法还包括以下步骤:判断所选择终端的数据是否是重传数据;根据判断结果确定最小和最大编码器分组规格;以及,若所选终端是最初选择的终端则进一步确定传输时隙的数目。
优选地,该方法还包括:比较前向链路信道信息和一个阈值;根据来自所选终端的前向链路信道信息、所确定的编码器分组规格、预定的或所确定的传输时隙数目,确定为所选终端请求的Walsh码的数目或选择具有较低优先级的终端。
优选地,该方法还包括以下步骤:在同一传输周期中,将包含将要选择的终端在内的码分复用终端的数目(A)与预先确定的码分复用终端的最大数目(B)进行比较;当A等于或小于B,且存在可用Walsh码和可用功率水平时,根据优先级选择终端;当A大于B且存在可用Walsh码时,向所有终端分配可用Walsh码。
特别地,该方法还包括以下步骤:根据所确定的被请求Walsh码数目、传输的可用功率水平和可用Walsh码数目,计算数据传输的功率水平;利用计算出的功率水平更新可用功率水平;利用所确定的被请求Walsh码数目更新可用Walsh码数目;并重复步骤(c)和(d)。
在本发明的另一个方面,分配Walsh码的方法包括以下步骤:利用可用Walsh码、利用传输数据量确定的数据速率、以及利用来自所调度的终端的信道信息确定的可用最大数据速率,确定为数据传输请求的Walsh码数目。
在本发明的另一个方面,分配Walsh码的方法包括以下步骤:为多个终端中的每一个确定数据速率;根据所确定的数据速率为每个终端分配优先级;以及根据前向链路信道信息、传输时隙长度和用于向要根据所述优先级而选择的终端传输的数据的编码器分组规格,确定为数据传输所请求的Walsh码的数目。
需要理解的是,本发明以上的概述和以下的详述都是示例性的和解释性的,旨在为权利要求书所限定的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图帮助更好地理解本发明,并在此结合构成本申请的一部分,附图说明本发明的实施例,并和说明书一起解释本发明的原理。附图中:
图1显示了一个使用普通TDM传输数据的实例;
图2显示了一个使用普通CDM/TDM传输数据的实例;
图3显示了TDM***和CDM/TDM***的Walsh码效率的比较;
图4显示了根据本发明,每个子分组的时隙数目与数据速率的关系;
图5显示了选择图4中的数据速率以及根据数据速率选择Walsh码数目的过程;
图6显示了选择终端、终端的数据速率以及Walsh码数目的过程;
图7显示了根据本发明的为CDM终端平均分配剩余Walsh码的方法。
优选实施例说明
下面将对附图所示的本发明优选实施例进行详细说明。只要可能,所有附图中用相同的标号表示相同或相似的部件。
本发明提出了一种在CDM/TDM***中利用来自接收机的反馈信息选择数据速率的方法,以及一种确定Walsh码数目的方法,以有效地使用移动通信***。
另外,本发明提出了一种根据优先级顺序选择终端的方法,以及确定要分配给所选择终端的Walsh码数目的方法。
假设将要传输的数据比特的有效负载规格为384比特,798比特,1536比特,2304比特,3072比特和3840比特。图4中有效负载规格被称为EP。
图4显示了每个有效负载规格(EP)中假设的可用数据速率。这里,N.A表示不分析。前述IR中,一个分组包括固定长度或可变长度的子分组,子分组通过重复具有预定长度的编码序列而形成以便使用HARQ。第一实施例
图5显示了选择图4中的数据速率以及按数据速率选择Walsh码数目的过程。
基站的调度程序在每一帧中使用来自终端的信道环境反馈信息(C/I)和传输数据信息选择一个终端来传输数据(步骤S10)。
当选定用于传输数据的终端时,调度程序利用来自相应终端的C/I选择图4中的最大数据速率(DRA)(步骤S11)。这里,必须比较从而确定DRA的阈值数目由“每分组的时隙数(4)×有效负载规格(6)”表示,即24。如图4所示,24个数据速率中有一些是相同的。由于相同数据速率具有相似阈值,它们可归为一组。当前***中有15个数据速率,因此其中存在15个阈值。
相应的,基站把所接收的C/I与15个阈值进行比较,从而确定DRA(步骤S12)。
当DRA确定后,基站检查需要传输的数据,确定有效负载规格,并确定相应的数据速率DRB。
基站确定该有效负载规格的DRB是否小于来自终端的C/I的DRA(步骤S13)。
当DRB小于DRA时,基站根据DRA、DRB和当前可用的Walsh码数目(WA)确定所需Walsh码的数目(WB)(步骤S14)。当DRB小于DRA时,表示当前信道环境好于需要传输数据速率的信道环境。因此,需要少于Walsh码可用数目(WA)的Walsh码。这里,Walsh码的所需数目(WB)由相关参数,例如DRA、DRB、WA和编码率而计算得出。
Walsh码的所需数目(WB)由下面公式1给出。
[公式1]
方便起见,Walsh码的所需数目(WB)可以限制为2的倍数,3的倍数,4的倍数,5的倍数或6的倍数。
步骤S14中确定了Walsh码的所需数目(WB)后,若剩余Walsh码的数目(WC=WA-WB)等于或大于阈值,则用剩余Walsh码的数目(WC)替换可用Walsh码的数目(WA)(步骤S17)。
用剩余Walsh码的数目(WC)替换可用Walsh码的数目(WA)后,基站的调度程序根据来自终端的C/I、数据信息和剩余Walsh码数目选择新的数据终端(步骤S18)。
当步骤S14中确定了Walsh码的所需数目(WB)后,若剩余Walsh码的数目(WC=WA-WB)小于阈值,则用Walsh码的所需数目(WB)替换可用Walsh码数目(WA)(步骤S16)。
当步骤S14中确定了Walsh码的所需数目(WB)后,若剩余Walsh码的数目(WC=WA-WB)小于阈值,则用可用Walsh码数目(WA)替换Walsh码的所需数目(WB)(步骤S16)。
同样的,当DRB不小于S13中的DRA时,即等于或大于DRA时,用可用Walsh码数目替换Walsh码的所需数目(WB)(步骤S16)。
此后,在新选出的数据终端上重复自步骤S11以后的操作,直到满足条件。
因此能够有效使用剩余的Walsh码。第二实施例
图6显示了选择终端,终端的数据速率以及Walsh码的过程。
参照图6,表示终端(CDM终端)顺序的“I”值被设为“1”(步骤821)。这里,“I”值作为变量使用,用于为能够在相同时刻上同时传输数据的终端计数。
此后,利用PWR、NW和CQI信息确定全部终端的数据速率(步骤S22)。此时,假设所有Walsh码被分配给一个终端。
这里,PWR表示前向分组数据信道(F-PDCH)中的可用功率,NW是可用于F-PDCH的32码片Walsh码的数目,CQI表示信道质量指示器。
调度程序通过反映步骤S22中获得的数据速率而向各个终端分配优先级数值(步骤S23)。其中优先级数值可以是除0外的数值。
也就是,数据速率越高,分配越高的优先级数值,而数据速率越低,分配越低的优先级数值。
若数值“I”等于或小于***中设定的能够在同一时刻传输数据的CDM终端的最大数目(MAX_NUM_CDM),则判断NW和PWR是否为0(步骤S25)。若在步骤S24中判断在“I”大于MAX_NUM_CDM的情况下NW大于0(步骤S38),则把NW个剩余的Walsh码分配给所调度的CDM终端(步骤S39),整个过程终止。
若NW和PWR不是0,则判断至少一个终端的优先级数值不为0(步骤S26)。然而,若NW或PWR是0,则结束整个过程。
若至少一个终端的优先级数值不是0,则选择最高优先级的终端(步骤S27)。然而,当所有终端的优先级数值是0时,结束所有过程。
所选终端的优先级被设为0(步骤S28)。
判断要传输给步骤S27中由于其最高优先级而被选定的终端的分组是否是重传分组(步骤S29),若该分组是重传分组,则编码器分组的最大规格MAX_EP_SIZE和编码器分组的最小规格MIN_EP_SIZE被设为最初传输的分组使用的编码器分组的规格EP_SIZE(步骤S30)。然而,若该分组是最初传输的分组,则编码器分组的最大规格MAX_EP_SIZE被设定为不超过缓冲区规格的最大整数BUFFER_SIZE,编码器分组的最小规格MIN_EP_SIZE被设定为标准中确定的编码器分组的最小规格(步骤S31)。
编码器分组的最大或最小规格在含义上与图5中的有效负载规格一致。
步骤S30或S31中确定编码器分组的规格后,判断“I”是否为“1”(步骤S32),若“I”是“1”,则根据来自各个终端的信道环境信息C/I选择时隙长度SL(步骤S33)。若分组是最初传输的分组,也应选择编码器分组的规格EP_SIZE。此时,假设所有Walsh码被分配给一个终端。若所接收的C/I较大,则SL的传输周期变短,而若C/I较小,则SL的传输周期变长。
若在步骤S32中判断“I”不是“1”,则判断来自各个终端的信道环境信息C/I的数值是否大于或等于阈值(其根据NW、SL和EP_SIZE而变化)(步骤S37)。若判断C/I大于或等于阈值,则利用从各个终端接收到的信道环境信息C/I确定第“I”个CDM终端所需的Walsh码的最小数目NB_WALSH_CODES(步骤S34)。然而,若C/I不大于或等于阈值,则再次判断优先级数值是否为“0”,然后重复下述过程。
通过步骤S33和S34的处理而在一个传输单元周期中编码复用的各个终端的时隙长度变为相等。
NB_WALSH_CODES表示特定帧错误率(FER)所需的Walsh码的最小数目。
利用步骤S34中确定的Walsh码数目NB_WALSH_CODES、PWR和NW,利用公式2可以获得第I个CDM终端使用的功率强度(步骤S35)。
[公式2]
P(I)=PWR*NB_WALSH_CODES/NW
参考公式2的计算结果,使用公式3和公式4可以计算用于F-FDCH的剩余功率强度(步骤S36)。
[公式3]PWR=PWR-P(I)
[公式4]NW=NW-NB_WALSH_CODES
计算F-FDCH所使用的剩余功率强度后,“I”值加l,判断“I”是否小于或等于CDM终端的最大数目(步骤S24),并重复下述过程。
步骤S39中,通过下述三种方法在所调度的CDM终端中分配剩余的NW个Walsh码。
第一种方法是把剩余Walsh码均匀地分配给所有CDM终端。例如,若Walsh码的剩余数目大于或等于CDM终端的数目,则另外把Walsh码逐个分配给所有CDM终端。重复该过程,直到Walsh码的剩余数目小于CDM终端的数目。
若Walsh码的剩余数目小于CDM终端的数目,则另外根据优先级顺序向CDM终端逐一分配Walsh码。
图7中显示了第一个实例。
图7显示了根据本发明的实施例为CDM终端平均分配剩余Walsh码的方法。
即,若判断NW小于CDM终端的数目NUM_CDM(步骤S41),且判断NW小于CDM终端的数目,则另外把Walsh码逐一分配给具有高优先级的NW个CDM终端(步骤S42)。然而,若NW大于或等于CDM终端的数目NUM_CDM,则另外把Walsh码逐一分配给所有CDM终端(步骤S43)。NW也被更新为NW减去NUM_CDM(步骤S44),然后再次判断更新后的NW是否小于NUM_CDM(步骤S41)。
第二种方法是把所有剩余Walsh码分配给具有最高优先级的CDM终端。
第三种方法是把剩余Walsh码按照分配给各个终端的Walsh码的数目NB_WALSH_CODES的比例进行分配。例如,若剩余Walsh码数目是NW,CDM终端数目为n,分配给各个CDM终端的Walsh码的数目NB_WALSH_CODES对应于NB_WALSH_CODES1,NB_WALSH_CODES2,……,NB_WALSH_CODESn,则计算另外分配的Walsh码的数目。若另外分配给各个CDM终端的Walsh码的数目是AW1,AW2,……,AWn,则AW1按照NW×round{NB_WALSH_CODES1/(NB_WALSH_CODES1+NB_WALSH_CODES2+…+NB_WALSH_CODESn)}计算,AW2按照(NW-AW1)×round{NB_WALSH_CODES2/(NB_WALSH_CODES2+…+NB_WALSH_CODESn)}计算。同样,AWn-1按照(NW-AW1-AW2-…-Awn-2)×round{NB_WALSH_CODESn-1/(NB_WALSH_CODESn-1+NB_WALSH_CODESn)}计算,AWn按照(NW-NW1-NW2-…-Awn-1)计算。这里,round是舍入取整的意思。
在第三个实施例中,可以使用“round”,“ceil”,“floor”,等,各个CDM终端的计算顺序根据优先级的顺序或Walsh码的分配数目NB_WALSH_CODES进行。
如上所述,根据本发明,在TDM/CDM***中利用来自接收机的反馈信息确定数据传输速率,为每一帧最优地确定用户的Walsh码数目,使用剩余的Walsh码把数据传输给其它用户。因此,本发明能够改善***效率。
对本领域的技术人员来说,很显然本发明可以有许多改进和变化。因此,如果对本发明的修改和变化落在所附权利要求及其等同物的范围内,则本发明涵盖这些改进和变化。
Claims (26)
1.一种分配Walsh码的方法,包括以下步骤:
(a)通过比较前向链路的信道信息值和一个第一阈值而确定最大可用数据速率;
(b)根据要传输的数据量确定数据速率;
(c)根据数据速率之间的比较结果,停止分配Walsh码或确定要为所述数据请求的Walsh码的数目;以及
(d)通过检查可用Walsh码中除所请求Walsh码之外的剩余Walsh码的数目而确定用于其它终端的Walsh码的数目。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,利用所述的数据速率和可用Walsh码的数目来确定所请求的Walsh码的数目。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,通过把可用Walsh码数目应用于数据速率的一个比率而确定所请求的Walsh码数目。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,根据前向链路信息、有效负载规格和每个子分组的时隙数目而设定不同的第一阈值以确定最大数据速率。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,为相同的数据速率不同的有效负载规格、不同的每个子分组时隙数目设定相等的第一阈值以确定最大数据速率。
6.根据权利要求1所述的方法,其中的步骤(d)还包括:
若剩余Walsh码的数目等于或大于一个第二阈值,则用剩余Walsh码的数目替换新的可用Walsh码数目;
重复步骤(a),(b),(c);以及
使用新的可用Walsh码数目确定用于其它终端的Walsh码数目。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(d)还包括:
若剩余Walsh码数目小于第二阈值,则用可用Walsh码数目替换所请求的Walsh码数目;
停止分配Walsh码。
8.一种在使用时分复用和码分复用方法的移动通信***中分配Walsh码的方法,该方法包括以下步骤:
(a)利用前向链路信道信息、传输的可用功率水平和可用Walsh码数目确定每个终端的数据速率;
(b)根据所确定的数据速率为每个终端分配优先级;
(c)根据优先级确定编码器分组规格和/或第一个选择的终端的传输时隙数目;以及
(d)根据来自选定终端的前向链路信道信息、所确定的编码器分组规格、预先确定或以上确定的传输时隙数目,确定为所选终端请求的Walsh码数目。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(C)还包括:
判断所选终端的数据是否是重传数据;
根据判断结果确定最小和最大编码器分组规格;以及
若所选终端是最初选择的终端,则确定传输时隙的数目。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,若所选终端的传输数据是重传数据,则使用重传数据的最初传输数据的最小和最大编码器分组规格。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,若数据是最初传输的数据,则使用预定的最小和最大编码器分组规格。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,当所选终端是最初选择的终端时,使用预定的传输时隙数目。
13.根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(d)还包括:
将前向链路信道信息和一个阈值进行比较;以及
根据来自所选终端的前向链路信道信息、所确定的编码器分组规格、预先确定或以上确定的传输时隙数目,确定为所选终端请求的Walsh码的数目,或选择具有较低优先级的终端。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述阈值根据可用Walsh码的数目、传输时隙数目和编码器分组规格而变化。
15.根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(b)还包括:
在同一传输周期内对包含要选择的终端在内的码分复用终端的数目(A)和一个预定的码分复用终端最大数目(B)进行比较;
若A等于或小于B,且存在可用Walsh码和可用功率水平,则根据优先级选择终端;以及
若A大于B,且存在可用Walsh码,则向所有终端分配可用Walsh码。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,在向所有终端均匀分配可用Walsh码之后,还根据优先级分配剩余的Walsh码。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,在向所有终端均匀分配可用Walsh码之后,还向具有最高优先级的终端分配剩余的Walsh码。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,按照预先分配的Walsh码数目的比例向每个终端分配可用Walsh码。
19.根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(d)还包括:
根据所确定的请求Walsh码数目、传输的可用功率水平和可用Walsh码数目,计算数据传输的功率水平;
利用计算出的功率水平更新可用功率水平;
利用所确定的请求Walsh码数目更新可用Walsh码数目;以及
重复步骤(c)和(d)。
20.一种分配Walsh码的方法,该方法包括:
利用可用Walsh码、由传输数据量确定的数据速率、和利用来自所调度的终端的信道信息确定的可用最大数据速率,确定为数据传输请求的Walsh码数目。
21.根据权利要求20所述的方法,该方法还包括:
利用可用Walsh码中除被请求的Walsh码之外的剩余Walsh码数目,确定为至少一个终端请求的Walsh码数目,其中对所述的至少一个终端进行调度以和其它终端同时传输数据。
22.根据权利要求20所述的方法,其中,通过分组共享信道传输数据。
23.根据权利要求20所述的方法,该方法还包括;
将所述的数据速率与所述可用最大数据速率进行比较。
24.一种分配Walsh码的方法,该方法包括:
为多个终端中的每一个确定数据速率;
根据所确定的数据速率向每个终端分配优先级;以及
根据前向链路信道信息、传输时隙长度、和用于要根据所述优先级而选择的终端传输数据的编码器分组规格,确定为数据传输请求的Walsh码的数目。
25.根据权利要求24所述的方法,该方法还包括:
根据为数据传输请求的Walsh码数目、可用Walsh码数目、和所选终端的可用功率水平,为数据传输确定功率水平。
26.根据权利要求24所述的方法,其中,通过前向链路信道信息、可用Walsh码数目和可用功率水平确定数据速率。
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