JP2001237856A - 無線lanシステムに適用される基地局および端末局 - Google Patents
無線lanシステムに適用される基地局および端末局Info
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Landscapes
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Abstract
の通信を行う無線LANシステムにおいて、トラフィッ
クの集中によるスループットの悪化を低減する。 【解決手段】 基地局A〜Dは、トラフィックが規定以
上のときに、配下の端末局のうちトラフィックを規定以
上にしている端末局を選択し、その端末局のチャネル
を、トラフィックが規定以下である他の基地局のチャネ
ルに変更させる処理を行う。この場合、トラフィックが
規定以下である他の基地局のチャネルは、他チャネル監
視用受信機a1〜d1による監視結果に基づいて決定さ
れる。
Description
式を用いて基地局と端末局の通信を行う無線LANシス
テムに適用される基地局および端末局に関する。
年、イーサネット系無線LANシステムにおいて、IE
EE802.11規格に準拠したCSMA/CA(Carri
er Sense Multiple Access with CollisionAvoidance)
アクセス方式の無線LANシステムが提案されている。
この無線LANシステムでは、基地局とその電波到達範
囲内に存在する端末局からなり、各端末局と基地局の間
に帰属関係が結ばれ、論理的なリンクが確立されて通信
が行われる。端末のネットワークへのアクセスは、必ず
帰属先基地局を介して行われる。また、そのネットワー
クアーキテクチャとしては、固定ネットワークとアドホ
ックネットワークの2種類が存在する。固定ネットワー
クは、BBS(Basic Service Set)と呼ばれる単位に分
けられ、各端末局は基地局を介してイーサネットに接続
される。アドホックネットワークは、端末局だけでネッ
トワークを構成し、端末局間で直接通信が行われる。
局ごとに無線チャネルが設定されている。端末局は、そ
の電源オン時に所望の基地局に対し同期を確立してその
基地局に設定された無線チャネルで基地局と通信を行
う。この場合、基地局と端末局が使用することに設定し
たチャネルを通信途中で変更することはできない。
て、トラフィックが集中すると、コリジョン(通信の衝
突)が頻繁に発生し、他のチャネルを使用している基地
局に比べてスループットが悪化するという問題がある。
基地局へのトラフィックの集中によるスループットの悪
化を低減することを目的とする。
め、請求項1に記載の発明では、CSMA/CA方式を
用いて基地局と端末局の通信を行う無線LANシステム
に適用される基地局であって、トラフィックが規定以上
のときに、配下にある端末局のうち所定の端末局の無線
チャネルを、トラフィックが規定以下である他の基地局
のチャネルに変更させるチャネル変更手段を有すること
を特徴としている。
ても、配下にある端末局のうち所定の端末局のチャネル
を他の基地局のチャネルに変更させることによって、ス
ループットの悪化を低減することができる。
A方式を用いて基地局と端末局の通信を行う無線LAN
システムに適用される基地局であって、トラフィックが
規定以上のときに、配下にある端末局のうち所定の端末
局の無線チャネルを、空きチャネルに変更させて端末局
同士で直接通信を行うアドホックネットワークを形成さ
せるようにするチャネル変更手段を有することを特徴と
している。
明と同様、スループットの悪化を低減することができ
る。
A方式を用いて基地局と端末局の通信を行う無線LAN
システムに適用される基地局であって、トラフィックが
規定以上のときに、配下にある端末局のうち所定の端末
局の無線チャネルを、トラフィックが規定以下である他
の基地局がある場合には、その基地局のチャネルに変更
させ、他の基地局がない場合には、空きチャネルに変更
させて端末局同士で直接通信を行うアドホックネットワ
ークを形成させるようにするチャネル変更手段を有する
ことを特徴としている。
明と同様、スループットの悪化を低減することができ
る。
求項4に記載の発明のように、配下にある端末局同士の
通信によるトラフィックが増大しているか否かを判定す
る手段を備え、前記配下にある端末局同士の通信による
トラフィックが増大しているときに、前記所定の端末局
のチャネルを空きチャネルに変更させるようにすること
ができる。
発明の場合、請求項5に記載の発明のように、他の無線
チャネルを使用している基地局のトラフィックを監視す
る他チャネル監視手段を備え、この他チャネル監視手段
の監視結果に基づいて前記チャネルの変更を行うように
することができる。
ーサネットを介した通信によって他の基地局のトラフィ
ック情報を取得する手段を備え、取得した他の基地局の
トラフィック情報に基づいて前記チャネルの変更を行う
ようにすることもできる。
ールフレームの送信により配下にある端末局を全て送信
待機状態にし、その間に送受信周波数を切り替えて他の
基地局のトラフィック情報を収集する手段を備え、収集
したトラフィック情報に基づいて前記チャネルの変更を
行うようにすることもできる。
8に記載の発明のように、自局のトラフィックを規定以
上にしている端末局とすることができる。
A方式を用いて基地局と端末局の通信を行う無線LAN
システムに適用される端末局であって、所属している基
地局のトラフィックが規定以上のときに、自局チャネル
をトラフィックが規定以下である他の基地局のチャネル
に変更する手段を有することを特徴としている。
ても、端末局が自局チャネルを他の基地局のチャネルに
変更するので、スループットの悪化を低減することがで
きる。
について説明する。なお、以下に示す実施形態では、M
MAC(Multimedia Mobile Access Communication)の
無線LANについて説明する。このMMACにおけるア
クセス方式は、IEEE802.11規格に準拠してお
り、物理層はIEEE802.11aに準拠して無線チ
ャネル(周波数チャネル)が4つ使用可能になってい
る。 (第1実施形態)図1に本発明の第1実施形態に係るC
SMA/CA方式を用いた無線LANシステムの構成を
示す。
設けられている。基地局A〜Dのそれぞれは、イーサネ
ットとのインターフェースを備え、ハブ(HAB)また
はスイッチ(SW)を介してイーサネットLANと接続
される。また、基地局AはチャネルAを使用し、基地局
BはチャネルBを使用し、基地局CはチャネルCを使用
し、基地局DはチャネルDを使用するように設定されて
いる。
で配下の端末局と帰属関係で結ばれている。図において
は、基地局Aは端末局A−1、A−2、A−3との間で
帰属関係が結ばれ、基地局Bは端末局B−1との間で帰
属関係が結ばれ、基地局Cは端末局C−1、C−2との
間で帰属関係が結ばれ、基地局Dは端末局D−1、D−
2、D−3との間で帰属関係が結ばれている。なお、そ
の帰属関係は、端末局が、電源オン時に所望の基地局に
対して同期を確立する処理を行うことにより、設定され
る。
フィックが集中すると、コリジョンが発生し、スループ
ットが悪化する。このため、この実施形態における基地
局A〜Dは、通常の無線LAN基地局が備える送受信回
路に加えて、他の周波数チャネルを使っている基地局の
トラフィックを監視する他チャネル監視手段としての他
チャネル監視用受信機a1〜d1をそれぞれ有してい
る。そして、基地局A〜Dのそれぞれは、トラフィック
が規定以上のときに、トラフィックを規定以上にしてい
る端末局のチャネルを、トラフィックが規定以下である
他の基地局のチャネルに変更させる処理を行う。この場
合、トラフィックが規定以下である他の基地局のチャネ
ルは、他チャネル監視用受信機a1〜d1による監視結
果に基づいて決定される。また、各端末局は、通常の無
線LAN端末局が備える送受信回路に加え、基地局から
のコントロールで周波数チャネルを変更し、他の基地局
のチャネルに接続する機能を有している。
EE802.11規格に記述された通常の処理に加え、
図2のチャネル制御処理を繰り返し実行する。この図2
のチャネル制御処理を基地局Aを例にとって説明する。
規定以上であるか否かを判定する(ステップS1)。こ
の場合、例えば、自局チャネルのスループットを見るこ
とによりその判定を行うことができる。
他チャネル監視用受信機a1のチャネルを切り替えて他
の基地局B〜Dのチャネルのトラフィックをチェックす
る(ステップS2)。そして、トラフィックが規定以下
である他の基地局のチャネルがあるとき(ステップS3
の判定がYESのとき)には、自局の配下にある端末局
のうちトラフィックを規定以上にしている端末局を選択
し(ステップS4)、その端末局のチャネルを、トラフ
ィックが規定以下である他の基地局のチャネルに変更さ
せる(ステップS5)。
ィックが規定以上であって、トラフィックを規定以上に
している端末局がA−2の場合に、基地局Bのトラフィ
ックが規定以下であることを判定すると、端末局A−2
のチャネルを基地局BのチャネルBに変更させ、端末局
A−2を基地局Bの配下にある端末局B−2とする。
のトラフィックが平均化され、システム全体のスループ
ットを最大にすることが可能となる。 (第2実施形態)図3に、本発明の第2実施形態に係る
CSMA/CA方式を用いた無線LANシステムの構成
を示す。この実施形態では、各基地局A〜Dは、イーサ
ネットを介し、他のチャネルを使用している基地局とト
ラフィック情報を取得して、トラフィックが規定以下で
ある他の基地局のチャネルがあるか否かを判定するよう
にしている。このため、基地局A〜Dは、イーサネット
を介して他の基地局と通信するために必要となる他の基
地局のアドレスや情報を記憶する記憶手段a2〜d2を
それぞれ有している。
4のチャネル制御処理を繰り返し実行する。図2の示す
チャネル制御処理に対し、ステップS2の処理をステッ
プS6の処理に変更した点が異なる。
ックが規定以上であるとき(ステップS1の判定がYE
Sのとき)に、イーサネットを介して、他のチャネルを
使用している基地局とトラフィック情報を取得する(ス
テップS6)。そして、この取得したトラフィック情報
に基づいて、トラフィックが規定以下である他の基地局
のチャネルがあることを判定(ステップS3でYESと
判定)すると、自局の配下にある端末局のうちトラフィ
ックを規定以上にしている端末局を選択し(ステップS
4)、その端末局のチャネルを、トラフィックが規定以
下である他の基地局のチャネルに変更させる(ステップ
S5)。
ネルのトラフィックが平均化され、システム全体のスル
ープットを最大にすることが可能となる。 (第3実施形態)図5に、本発明の第3実施形態に係る
CSMA/CA方式を用いた無線LANシステムの構成
を示す。この実施形態では、各基地局A〜Dは、ポール
フレームの送信により配下の端末局を全て送信待機状態
にし、その間に送受信周波数を切り替えて他の基地局の
トラフィック情報を収集し、この収集したトラフィック
情報に基づいてトラフィックが規定以下である他の基地
局のチャネルがあるか否かを判定するようにしている。
なお、ポールフレームの送信により配下の端末局を送信
待機状態にする機能は、IEEE802.11規格に記
述されたアクセス方式PCF(Point Coordination Func
tion)の機能である。
6のチャネル制御処理を繰り返し実行する。図2の示す
チャネル制御処理に対し、ステップS2の処理をステッ
プS7〜S9の処理に変更した点が異なる。
ックが規定以上であるとき(ステップS1の判定がYE
Sのとき)に、ポールフレームの送信により配下の端末
局を全て送信待機状態に移行させ(ステップS7)、こ
の後、送受信周波数を切り替えて他の基地局のトラフィ
ック情報を収集する(ステップS8)。この収集が終わ
ると、Ackフレームを送信して送信待機状態になって
いた端末局の全てを通常状態に移行させる(ステップS
9)。
いて、トラフィックが規定以下である他の基地局のチャ
ネルがあることを判定(ステップS3でYESと判定)
すると、自局の配下にある端末局のうちトラフィックを
規定以上にしている端末局を選択し(ステップS4)、
その端末局のチャネルを、トラフィックが規定以下であ
る他の基地局のチャネルに変更させる(ステップS
5)。
ネルのトラフィックが平均化され、システム全体のスル
ープットを最大にすることが可能となる。 (第4実施形態)図7に、本発明の第4実施形態に係る
CSMA/CA方式を用いた無線LANシステムの構成
を示す。上記した第1実施形態では、トラフィックを規
定以上にしている端末局のチャネルを、トラフィックが
規定以下である他の基地局のチャネルに変更させるもの
を示したが、この実施形態では、トラフィックを規定以
上にしている端末局のチャネルを、空きチャネルに変更
させて、端末局同士で直接通信を行うアドホックネット
ワークを形成させるようにしている。
ドホックネットワークを形成する機能は、IEEE80
2.11規格に記述されている標準機能である。
8のチャネル制御処理を繰り返し実行する。
が規定以上であるか否かを判定する(ステップS1)。
トラフィックが規定以上である場合には、自局チャネル
の端末局同士の通信によるトラフィックが増大している
か否かを判定する(ステップS10)。ステップS1、
S10の判定は、例えば、自局チャネルのスループット
を見ることにより行うことができる。
によるトラフィックが増大している場合には、他チャネ
ル監視用受信機のチャネルを切り替えて他の基地局のチ
ャネルのトラフィックをチェックする(ステップS
2)。このチェックにより空きチャネルが存在すること
を判定(ステップS11でYESと判定)すると、自局
の配下にある端末局のうちトラフィックを規定以上にし
ている端末局を選択し(ステップS4)、その端末局の
チャネルを、空きチャネルに変更させる(ステップS1
2)。このことにより、空きチャネルを使用する端末局
同士で直接通信を行うアドホックネットワークが形成さ
れる。
ルのトラフィックが規定以上であり、トラフィックを規
定以上にしている端末局がB−1、B−2、B−3であ
る場合に、空きチャネルCの存在を判定すると、端末局
B−1、B−2、B−3を空きチャネルCに変更させて
端末局C−1、C−2、C−3とし、それらの間で直接
通信を行うアドホックネットワークを形成させる。
ネルのトラフィックが平均化され、システム全体のスル
ープットを最大にすることが可能となる。 (第5実施形態)図9に、本発明の第5実施形態に係る
CSMA/CA方式を用いた無線LANシステムの構成
を示す。この実施形態は、第4実施形態における空きチ
ャネルの選択を、第2実施形態のようにイーサネットを
介して取得したトラフィック情報に基づいて行うように
したもので、各基地局A〜Dは、図10に示すチャネル
制御処理を繰り返し実行する。
ィックが規定以上であり(ステップS1の判定がYE
S)、自局チャネルの端末局同士の通信によるトラフィ
ックが増大しているとき(ステップS10の判定がYE
Sのとき)に、イーサネットを介して他の基地局のチャ
ネルとトラフィック情報を取得する(ステップS6)。
そして、この取得したトラフィック情報に基づいて、空
きチャネルが存在することを判定(ステップS11でY
ESと判定)すると、自局の配下にある端末局のうちト
ラフィックを規定以上にしている端末局を選択し(ステ
ップS4)、その端末局のチャネルを、空きチャネルに
変更させる(ステップS12)。
ネルのトラフィックが平均化され、システム全体のスル
ープットを最大にすることが可能となる。 (第6実施形態)図11に、本発明の第6実施形態に係
るCSMA/CA方式を用いた無線LANシステムの構
成を示す。この実施形態は、第4実施形態における空き
チャネルの選択を、第3実施形態のように配下の端末局
を全て送信待機状態にしている間に収集したトラフィッ
ク情報に基づいて行うようにしたもので、各基地局A〜
Dは、図12に示すチャネル制御処理を繰り返し実行す
る。
ィックが規定以上であり(ステップS1の判定がYE
S)、自局チャネルの端末局同士の通信によるトラフィ
ックが増大しているとき(ステップS10の判定がYE
Sのとき)に、ポールフレームの送信により配下の端末
局を全て送信待機状態に移行させ(ステップS7)、こ
の後、送受信周波数を切り替えて他の基地局のトラフィ
ック情報を収集する(ステップS8)。この収集が終わ
ると、Ackフレームを送信して送信待機状態になって
いた端末局の全てを通常状態に移行させる(ステップS
9)。
いて、空きチャネルが存在することを判定(ステップS
11でYESと判定)すると、自局の配下にある端末局
のうちトラフィックを規定以上にしている端末局を選択
し(ステップS4)、その端末局のチャネルを、空きチ
ャネルに変更させる(ステップS12)。
ネルのトラフィックが平均化され、システム全体のスル
ープットを最大にすることが可能となる。 (第7実施形態)上記した第1乃至第3実施形態では、
トラフィックが規定以上のときに、トラフィックを規定
以上にしている端末局のチャネルを、トラフィックが規
定以下である他の基地局のチャネルに変更させるものを
示し、第4実施形態乃至第6実施形態では、トラフィッ
クが規定以上のときに、トラフィックを規定以上にして
いる端末局のチャネルを、空きチャネルに変更させるも
のを示したが、その両者を組み合わせるようにすること
もできる。
に、配下にある所定の端末局のチャネルを、トラフィッ
クが規定以下である他の基地局がある場合には、その基
地局のチャネルに変更させ、前記他の基地局がない場合
には、空きチャネルに変更させて端末局同士で直接通信
を行うアドホックネットワークを形成させるようにす
る。
組み合わせた場合には、各基地局A〜Dは、図13に示
すチャネル制御処理を繰り返し実行する。
ィックが規定以上であるとき(ステップS1の判定がY
ESのとき)に、他チャネル監視用受信機のチャネルを
切り替えて他の基地局のトラフィックをチェックする
(ステップS2)。
の基地局のチャネルがあるとき(ステップS3の判定が
YESのとき)には、自局の配下にある端末局のうちト
ラフィックを規定以上にしている端末局を選択し(ステ
ップS4)、その端末局のチャネルを、トラフィックが
規定以下である他の基地局のチャネルに変更させる(ス
テップS5)。
基地局のチャネルがないとき(ステップS3の判定がN
Oのとき)には、自局チャネルの端末局同士の通信によ
りトラフィックが増大しているかを判定する(ステップ
S10)。そして、自局チャネルの端末局同士の通信に
よるトラフィックが増大している場合には、ステップS
2のチェック結果に基づき空きチャネルが存在すること
を判定(ステップS11でYESと判定)すると、自局
の配下にある端末局のうちトラフィックを規定以上にし
ている端末局を選択し(ステップS4)、その端末局の
チャネルを、空きチャネルに変更させる(ステップS1
2)。
ネルのトラフィックが平均化され、システム全体のスル
ープットを最大にすることが可能となる。
態の組み合わせ、および第3実施形態と第6実施形態の
組み合わせも可能である。 (第8実施形態)図14に本発明の第8実施形態に係る
CSMA/CA方式を用いた無線LANシステムの構成
を示す。
て、トラフィックが規定以上のときに、配下にある端末
局のうち自局のトラフィックを規定以上にしている端末
局の無線チャネルを、トラフィックが規定以下である他
の基地局のチャネルに変更させるものを示したが、この
実施形態では、端末局にその機能を持たせている。
−1、A−2、A−3、B−1、C−1、C−2、D−
1、D−2は、第1実施形態において各端末局が備えて
いた他チャネル監視用受信機(他の無線チャネルを使っ
ている基地局のトラフィックを監視する他チャネル監視
手段)と同構成の他チャネル監視用受信機a−1、a−
2、a−3、b−1、c−1、c−2、d−1、d−2
を、それぞれ備えている。各端末局は、所属している基
地局のトラフィックが規定以上のときに、他チャネル監
視用受信機による監視結果に基づいてトラフィックが規
定以下である他の基地局のチャネルに変更する処理を行
う。
5に示すフローチャートに従って説明する。
以上であるか否かを判定する(ステップS20)。この
場合、例えば、自局チャネルのスループットを見ること
によりその判定を行うことができる。
他チャネル監視用受信機のチャネルを切り替えて他の基
地局のチャネルのトラフィックをチェックする(ステッ
プS21)。そして、トラフィックが規定以下である他
の基地局のチャネルがあるとき(ステップS22の判定
がYESのとき)には、無線チャネルをトラフィックが
規定以下である他の基地局のチャネルに変更する(ステ
ップS23)。
いる基地局Aのトラフィックが規定以上のときに、他チ
ャネル監視用受信機a−2による監視結果に基づいて基
地局Bのトラフィックが規定以下であることを判定する
と、端末局A−2のチャネルを基地局BのチャネルBに
変更し、端末局A−2を基地局Bの配下にある端末局B
−2とする。
のトラフィックが平均化され、システム全体のスループ
ットを最大にすることが可能となる。
式を用いた無線LANシステムの構成を示す図である。
ャネル制御処理を示すフローチャートである。
式を用いた無線LANシステムの構成を示す図である。
ャネル制御処理を示すフローチャートである。
式を用いた無線LANシステムの構成を示す図である。
ャネル制御処理を示すフローチャートである。
式を用いた無線LANシステムの構成を示す図である。
ャネル制御処理を示すフローチャートである。
式を用いた無線LANシステムの構成を示す図である。
チャネル制御処理を示すフローチャートである。
方式を用いた無線LANシステムの構成を示す図であ
る。
チャネル制御処理を示すフローチャートである。
チャネル制御処理を示すフローチャートである。
方式を用いた無線LANシステムの構成を示す図であ
る。
チャネル制御処理を示すフローチャートである。
機、a2〜d2…記憶手段、A−1、A−2、A−3、
B−1、C−1、C−2、D−1、D−2、D−3…端
末局。
Claims (9)
- 【請求項1】 CSMA/CA方式を用いて基地局と端
末局の通信を行う無線LANシステムに適用される基地
局であって、 トラフィックが規定以上のときに、配下にある端末局の
うち所定の端末局の無線チャネルを、トラフィックが規
定以下である他の基地局のチャネルに変更させるチャネ
ル変更手段を有することを特徴とする無線LANシステ
ムに適用される基地局。 - 【請求項2】 CSMA/CA方式を用いて基地局と端
末局の通信を行う無線LANシステムに適用される基地
局であって、 トラフィックが規定以上のときに、配下にある端末局の
うち所定の端末局の無線チャネルを、空きチャネルに変
更させて端末局同士で直接通信を行うアドホックネット
ワークを形成させるようにするチャネル変更手段を有す
ることを特徴とする無線LANシステムに適用される基
地局。 - 【請求項3】 CSMA/CA方式を用いて基地局と端
末局の通信を行う無線LANシステムに適用される基地
局であって、 トラフィックが規定以上のときに、配下にある端末局の
うち所定の端末局の無線チャネルを、トラフィックが規
定以下である他の基地局がある場合には、その基地局の
チャネルに変更させ、前記他の基地局がない場合には、
空きチャネルに変更させて端末局同士で直接通信を行う
アドホックネットワークを形成させるようにするチャネ
ル変更手段を有することを特徴とする無線LANシステ
ムに適用される基地局。 - 【請求項4】 配下にある端末局同士の通信によるトラ
フィックが増大しているか否かを判定する手段を備え、
前記チャネル変更手段は、前記配下にある端末局同士の
通信によるトラフィックが増大しているときに、前記所
定の端末局のチャネルを前記空きチャネルに変更させる
ものであることを特徴とする請求項2または3に記載の
無線LANシステムに適用される基地局。 - 【請求項5】 他の無線チャネルを使用している基地局
のトラフィックを監視する他チャネル監視手段を備え、
前記チャネル変更手段は、前記他チャネル監視手段の監
視結果に基づいて前記チャネルの変更を行うことを特徴
とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の無線L
ANシステムに適用される基地局。 - 【請求項6】 イーサネットを介した通信によって他の
基地局のトラフィック情報を取得する手段を備え、前記
チャネル変更手段は、前記取得した他の基地局のトラフ
ィック情報に基づいて前記チャネルの変更を行うことを
特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の無
線LANシステムに適用される基地局。 - 【請求項7】 ポールフレームの送信により配下にある
端末局を全て送信待機状態にし、その間に送受信周波数
を切り替えて他の基地局のトラフィック情報を収集する
手段を備え、前記チャネル変更手段は、前記収集したト
ラフィック情報に基づいて前記チャネルの変更を行うこ
とを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載
の無線LANシステムに適用される基地局。 - 【請求項8】 前記所定の端末局は、前記自局のトラフ
ィックを規定以上にしている端末局であることを特徴と
する請求項1ないし7のいずれか1つに記載の無線LA
Nシステムに適用される基地局。 - 【請求項9】 CSMA/CA方式を用いて基地局と端
末局の通信を行う無線LANシステムに適用される端末
局であって、 所属している基地局のトラフィックが規定以上のとき
に、自局チャネルをトラフィックが規定以下である他の
基地局のチャネルに変更する手段を有することを特徴と
する無線LANシステムに適用される端末局。
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JP2000052168A JP2001237856A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 無線lanシステムに適用される基地局および端末局 |
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