JP2003289579A - 基地局無線通信装置 - Google Patents
基地局無線通信装置Info
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
くなるとともに、通信周波数帯の切り替えによって端末
が通信可能である場合には、その端末において通信可能
であることを判別することができ、ユーザの切り替え操
作を要することなく通信周波数帯が切り替えられるデュ
アルバンド対応の基地局無線通信装置を実現する。 【解決手段】 送信部24aおよび24bは一方のみを
選択的に動作させ、受信部25aおよび25bは共に動
作させる。送受信部23aで周波数帯Ba,Bbの両方
に対応している端末31と通信中に、受信部25bで周
波数帯Bbにしか対応していない端末36からの接続要
求を受信したときには、制御部19は端末31に通信周
波数帯の切り替えを同報した上で通信周波数帯を周波数
帯Baから周波数帯Bbに切り替える。この状態では周
波数帯Bbでのみ基準信号を発信する。
Description
トとして機能する基地局無線通信装置と、これとの間の
無線通信によってインターネットにアクセスするなどの
機能を実行する無線通信端末とからなる無線LANシス
テムの、基地局無線通信装置に関する。
ア内で構築される無線LANシステムの一種として、図
5に示すように、モデム15を介して電話回線1に接続
されるなど、アクセスポイントとして機能する基地局無
線通信装置10と、この基地局無線通信装置10との間
の無線通信によって、インターネットにアクセスし、イ
ンターネット上の情報を受信して、ディスプレイ41上
に表示し、電子メールを送受信するなどの機能を実行す
る無線通信端末30とからなるシステムが考えられてい
る。
無線周波数帯として、IEEE802.11b規格で
は、最大11Mbpsのデータ伝送レートの2.4GH
z帯が規定され、IEEE802.11a規格では、最
大54Mbpsのデータ伝送レートの5.2GHz帯
(米国では5.8GHz帯で、総称して5GHz帯と呼
ばれる)が規定されている。
は、図6に示すように、2.4GHz帯内に、チャンネ
ル1からチャンネル11まで、5MHzおきに11チャ
ンネルの無線周波数が割り当てられている。
チャンネルを設定する場合には、隣り合う無線チャンネ
ルの周波数間隔を25MHz以上とすることが定められ
ている。これは、送受信される高周波信号が、変調され
た一定の帯域を有するものであるため、隣り合う無線チ
ャンネルの周波数が近接していると、それぞれの無線チ
ャンネルの信号が互いに相手方に対して妨害波となるか
らである。
な無線チャンネル数は、図6でチャンネル1,6,11
として示すように、最大で3チャンネルに限られる。
GHz帯についても、上記と同様の理由から、同一エリ
ア内で同時に複数の無線チャンネルを設定する場合に
は、隣り合う無線チャンネルの周波数間隔を20MHz
以上とすることが定められている。
な無線チャンネル数は、図7にチャンネルC1,C2,
C3,C4として示すように、最大で4チャンネルに限
られる。
で、基地局無線通信装置10を5.2GHz帯と2.4
GHz帯の両方に対応したものとすれば、同一エリア内
において、7個の無線LANシステムの間で無線周波数
を変えて、それぞれのシステムで同時に無線通信を行う
ことが可能となる。
エリアEとして示す同一エリア内に存在する7個の無線
LANシステムS1〜S7の基地局無線通信装置B1〜
B7を周波数帯Ba(5.2GHz帯)と周波数帯Bb
(2.4GHz帯)の両方に対応したものとし、システ
ムS1では周波数帯BaのチャンネルC1を、システム
S2では周波数帯BaのチャンネルC2を、システムS
3では周波数帯BaのチャンネルC3を、システムS4
では周波数帯BaのチャンネルC4を、システムS5で
は周波数帯BbのチャンネルC5を、システムS6では
周波数帯BbのチャンネルC6を、システムS7では周
波数帯BbのチャンネルC7を、それぞれ通信チャンネ
ルとすることによって、それぞれ他のシステムの通信電
波が自システムに対して妨害波とならない状態で、シス
テムS1〜S7で同時に無線通信を行うことが可能とな
る。
波数帯に対応したものとする構成としては、図9に示す
ように2つの周波数帯の送受信部を独立に動作させる構
成と、図10に示すように2つの周波数帯の送受信部を
選択的に動作させる構成とが考えられる。
装置10の回線端子11が、モデム15を介して制御部
19に接続され、回線端子11に、電話回線1が接続さ
れる。制御部19は、CPU、このCPUが実行すべき
プログラムや固定データなどが書き込まれたROM、お
よびCPUのワークエリアなどとして機能するRAMな
どによって構成される。
Signal Processor)21が接続さ
れ、このDSP21に、周波数帯Ba(5.2GHz
帯)の送受信部23aおよび周波数帯Bb(2.4GH
z帯)の送受信部23bが接続される。
SP21の送信出力端Ta,Tbに得られるベースバン
ドの信号が、送信部24a,24bで変調され、周波数
帯Ba,Bb内の無線周波数の高周波信号に変換され
て、送受切替回路26a,26bを通じてアンテナ29
a,29bに供給され、アンテナ29a,29bから無
線通信端末に送信されるとともに、周波数帯Ba,Bb
内の無線周波数の高周波信号として無線通信端末から送
信された信号が、アンテナ29a,29bで受信され、
送受切替回路26a,26bを通じて受信部25a,2
5bに供給されて、受信部25a,25bで周波数変換
され、復調されて、ベースバンドの信号として、DSP
21の受信入力端Ra,Rbに入力される構成とされ
る。
よび23bが独立に動作する。したがって、この例で
は、基地局無線通信装置10と、周波数帯Ba,Bbの
両方に対応した無線通信端末31および周波数帯Baに
のみ対応した無線通信端末35との間で、または無線通
信端末31および周波数帯Bbにのみ対応した無線通信
端末36との間で、または無線通信端末35および36
との間で、あるいは無線通信端末31,35および36
との間で、同時に通信を行うことができる。
SP21の制御端Ctを通じて送受信部23aおよび2
3bに供給される制御信号Scによって、送受信部23
aおよび23bは、一方のみが選択的に動作するよう
に、すなわち、送受信部23aが動作状態のときには送
受信部23bが非動作状態となり、送受信部23bが動
作状態のときには送受信部23aが非動作状態となるよ
うに制御される。その他は、図9の例と同じである。
3aが動作することによって、基地局無線通信装置10
と、周波数帯Ba,Bbの両方に対応した無線通信端末
31および周波数帯Baにのみ対応した無線通信端末3
5との間で、同時に通信を行うことができ、送受信部2
3bが動作することによって、基地局無線通信装置10
と、無線通信端末31および周波数帯Bbにのみ対応し
た無線通信端末36との間で、同時に通信を行うことが
できる。
例のように、周波数帯Baの送受信部23aおよび周波
数帯Bbの送受信部23bを独立に動作させる場合に
は、一つの無線LANシステムで常時、周波数帯Ba,
Bbの両方の無線チャンネルを占拠するため、周波数利
用効率が悪くなり、図8に示したような無線周波数の割
り当てができなくなる。
5a,25bに比べて消費電力が大きいので、例えば無
線通信端末35および36に同時に信号を送信する場合
のように、送信部24aおよび24bが同時に動作する
場合には、基地局無線通信装置10の消費電力が一時的
に著しく増大する。
の送受信部23aおよび周波数帯Bbの送受信部23b
を選択的に動作させる場合には、周波数帯Ba(または
Bb)によって、基地局無線通信装置10と周波数帯B
a,Bbの両方に対応している無線通信端末31との間
で通信を行っている際に、周波数帯Bb(またはBa)
にのみ対応している無線通信端末36(または35)が
通信可能エリア内に入っても、無線通信端末36(また
は35)からの接続要求が基地局無線通信装置10で受
信されないため、無線通信端末36(または35)は通
信可能であることを判別することができず、基地局無線
通信装置10と無線通信端末36(または35)との間
で通信を行うには、ユーザが手動操作によって通信周波
数帯を周波数帯Baから周波数帯Bbに(または周波数
帯Bbから周波数帯Baに)切り替える必要がある。
くなり、消費電力が少なくなるとともに、通信周波数帯
の切り替えによって端末が通信可能である場合には、そ
の端末において通信可能であることを判別することがで
き、ユーザの切り替え操作を要することなく通信周波数
帯が切り替えられるデュアルバンド対応の基地局無線通
信装置を実現するものである。
信装置は、第1周波数帯の送信部および受信部と、第2
周波数帯の送信部および受信部と、第1周波数帯または
第2周波数帯の送信部によって送信される信号を処理
し、第1周波数帯または第2周波数帯の受信部によって
受信された信号を処理する信号処理部と、当該基地局無
線通信装置の動作中は第1周波数帯および第2周波数帯
の受信部を共に動作させるとともに、第1周波数帯およ
び第2周波数帯の送信部は一方のみを選択的に動作させ
る制御部と、を備えるものとする。
無線通信装置では、第1周波数帯(または第2周波数
帯)の送信部が動作中で、すなわち第1周波数帯(また
は第2周波数帯)を通信周波数帯として、第1周波数帯
および第2周波数帯の両方に対応している無線通信端末
に信号を送信しているときでも、第2周波数帯(または
第1周波数帯)の受信部は動作しているので、その第2
周波数帯(または第1周波数帯)の受信部によって、第
2周波数帯(または第1周波数帯)にのみ対応している
無線通信端末からの接続要求を受信することができ、第
2周波数帯(または第1周波数帯)にのみ対応している
無線通信端末は、通信可能であることを判別することが
できる。
地局無線通信装置の制御部が、通信周波数帯を第1周波
数帯から第2周波数帯に(または第2周波数帯から第1
周波数帯に)切り替えることによって、すなわち第1周
波数帯(または第2周波数帯)の送信部が動作している
状態から第2周波数帯(または第1周波数帯)の送信部
が動作する状態に切り替えることによって、第1周波数
帯および第2周波数帯の両方に対応している無線通信端
末との間の通信が継続される状態で、基地局無線通信装
置と第2周波数帯(または第1周波数帯)にのみ対応し
ている無線通信端末との間で通信が実行されるようにな
る。
の周波数帯の送信部のみが選択的に動作し、通信周波数
帯として第1周波数帯および第2周波数帯の両方を同時
に占拠することがないので、周波数利用効率が高くなる
とともに、それぞれの周波数帯の送信部が同時に動作す
ることがないので、消費電力が著しく増大することがな
い。
2〕図1に、この発明の基地局無線通信装置の一例を含
む無線LANシステムの一例を示す。
アクセスポイントとして機能して、インターネットにア
クセスし、電子メールを送受信するだけでなく、テレビ
放送の受信用のチューナが内蔵され、テレビの映像およ
び音声を受信できる構成とされる。
回線端子11、ADSLモデムやCATVモデムなどの
接続用のイーサネット(登録商標)端子12、およびア
ンテナ端子13が設けられ、回線端子11が、モデム1
5を介して制御部19に接続され、イーサネット(登録
商標)端子12が、インタフェース16を介して制御部
19に接続され、アンテナ端子13が、チューナ17を
介して制御部19に接続され、回線端子11に、電話回
線1が接続され、アンテナ端子13に、テレビ放送の受
信用のアンテナ3が接続される。
すべき後述の接続処理ルーチンを含むプログラムや固定
データなどが書き込まれたROM、およびCPUのワー
クエリアなどとして機能するRAMなどによって構成さ
れる。
21が接続され、DSP21に、周波数帯Ba(5.2
GHz帯)の送受信部23aおよび周波数帯Bb(2.
4GHz帯)の送受信部23bが接続される。
SP21の送信出力端Ta,Tbに得られるベースバン
ドの信号が、送信部24a,24bで変調され、周波数
帯Ba,Bb内の無線周波数の高周波信号に変換され
て、送受切替回路26a,26bを通じてアンテナ29
a,29bに供給され、アンテナ29a,29bから無
線通信端末に送信されるとともに、周波数帯Ba,Bb
内の無線周波数の高周波信号として無線通信端末から送
信された信号が、アンテナ29a,29bで受信され、
送受切替回路26a,26bを通じて受信部25a,2
5bに供給されて、受信部25a,25bで周波数変換
され、復調されて、ベースバンドの信号として、DSP
21の受信入力端Ra,Rbに入力される構成とされ
る。
25bは、基地局無線通信装置10の動作中は共に動作
させ、送信部24aおよび24bは、一方のみを選択的
に動作させる。すなわち、制御部19からDSP21の
制御端Ctを通じて送信部24aおよび24bに供給さ
れる制御信号Scによって、送信部24aおよび24b
は、送信部24aが動作状態のときには送信部24bが
非動作状態となり、送信部24bが動作状態のときには
送信部24aが非動作状態となるように制御される。
う無線通信端末としては、周波数帯Ba,Bbの両方に
対応した無線通信端末31(32)、周波数帯Baにの
み対応した無線通信端末35、および周波数帯Bbにの
み対応した無線通信端末36が考えられる。以下では、
「基地局無線通信装置」を「基地局」と略し、「無線通
信端末」を「端末」と略する。
は、上述したように基地局10がテレビの映像および音
声を受信できることに対応して、端末31が基地局10
からテレビの映像および音声を受信できる構成とされ
る。
イなどのディスプレイ41、左右のスピーカ42、およ
び各種キーやタッチパネルなどからなる操作部43が設
けられ、ディスプレイ41が、表示制御部45を介して
制御部49に接続され、スピーカ42が、D/Aコンバ
ータや音声増幅回路を含む音声出力部46を介して制御
部49に接続され、操作部43が、インタフェース47
を介して制御部49に接続される。
同様に、CPU、このCPUが実行すべき接続処理ルー
チンを含むプログラムや固定データなどが書き込まれた
ROM、およびCPUのワークエリアなどとして機能す
るRAMなどによって構成される。
51が接続され、DSP51に、周波数帯Ba(5.2
GHz帯)の送受信部53aおよび周波数帯Bb(2.
4GHz帯)の送受信部53bが接続される。
SP51の送信出力端Ta,Tbに得られるベースバン
ドの信号が、送信部54a,54bで変調され、周波数
帯Ba,Bb内の無線周波数の高周波信号に変換され
て、送受切替回路56a,56bを通じてアンテナ59
a,59bに供給され、アンテナ59a,59bから基
地局10に送信されるとともに、周波数帯Ba,Bb内
の無線周波数の高周波信号として基地局10から送信さ
れた信号が、アンテナ59a,59bで受信され、送受
切替回路56a,56bを通じて受信部55a,55b
に供給されて、受信部55a,55bで周波数変換さ
れ、復調されて、ベースバンドの信号として、DSP5
1の受信入力端Ra,Rbに入力される構成とされる。
SP51の制御端Ctを通じて送受信部53aおよび5
3bに供給される制御信号Scによって、送受信部53
aおよび53bは、一方のみが選択的に動作するよう
に、すなわち、送受信部53aが動作状態のときには送
受信部53bが非動作状態となり、送受信部53bが動
作状態のときには送受信部53aが非動作状態となるよ
うに制御される。
での操作によって選局用のコマンドが端末31から基地
局10に送信されることによって、基地局10のチュー
ナ17でテレビ放送が選局されて、その映像信号および
音声信号がデジタルデータに変換され、その映像データ
および音声データが基地局10から端末31に送信され
て、端末31のディスプレイ41上に映像が表示され、
スピーカ42から音声が出力される。
方、周波数帯Baにのみ対応した端末35は、送受信部
53aのような周波数帯Baの送受信部のみを備え、周
波数帯Bbにのみ対応した端末36は、送受信部53b
のような周波数帯Bbの送受信部のみを備えるものであ
る。
した無線LANシステムでは、以下のように、基地局1
0と端末が接続され、基地局10と端末との間で通信が
実行される。
る接続処理ルーチンの一例を示し、ステップ71は、周
波数帯BaまたはBbによって、基地局10と端末31
が接続され、基地局10と端末31との間で通信が実行
されている状態である。
aで端末31と通信するときには、図4(A)に示すよ
うに、周波数帯Baで基準信号Saのパケットを送信し
た直後に、周波数帯Bbで基準信号Sbのパケットを送
信し、その直後に周波数帯BaでデータDaのパケット
を送信する。また、周波数帯Bbで端末31と通信する
ときには、図4(B)に示すように、周波数帯Bbで基
準信号Sbのパケットを送信した直後に、周波数帯Ba
で基準信号Saのパケットを送信し、その直後に周波数
帯BbでデータDbのパケットを送信する。
み対応している端末35または36が、基地局10に対
して通信可能エリア内に位置すると、端末35または3
6の周波数帯BaまたはBbの受信部で、上記の基準信
号SaまたはSbが受信され、端末35または36の周
波数帯BaまたはBbの送信部から送信された接続要求
が、基地局10の共に動作中の受信部25aまたは25
bで受信されることによって、端末35または36は通
信可能であることを判別することができ、基地局10と
接続することができる。
操作部で、インターネットへのアクセス、電子メールの
送信、テレビ放送の受信などのための操作をすると、端
末35または36から基地局10に、接続要求信号およ
び自己の通信可能周波数帯を示す情報が送信される。
の制御部19は、ステップ71からステップ72に進ん
で、他の端末からの接続要求があるか否かを判断し、受
信部25aまたは25bで他の端末からの接続要求が受
信されることによって、他の端末からの接続要求がある
と判断したときには、さらにステップ73に進んで、上
記の通信可能周波数帯を示す情報から、その端末の通信
可能周波数帯が現に端末31との間で通信中の周波数帯
であるか否かを判断する。
波数帯が通信中の周波数帯であるときには、ステップ7
3からステップ74に進んで、その通信中の周波数帯に
よって、端末31および接続要求をした端末との間で通
信を実行する。
数帯が通信中の周波数帯と異なるときには、ステップ7
3からステップ75に進んで、通信中の端末31に通信
周波数帯の切り替えを同報し、さらにステップ76に進
んで、通信周波数帯を切り替えた上で、ステップ77に
進んで、切り替え後の周波数帯によって、端末31およ
び接続要求をした端末との間で通信を実行する。
ップ81に進んで、通信中の各端末が周波数帯Ba,B
bの両方に対応しているか否かを判断し、通信中の各端
末が全て周波数帯Ba,Bbの両方に対応しているとき
には、ステップ81からステップ82に進んで、周波数
帯Ba,Bbの両方で基準信号を発信し、通信中の端末
に周波数帯Ba,Bbの一方にしか対応していない端末
が存在するときには、ステップ81からステップ83に
進んで、通信中の周波数帯でのみ基準信号を発信して、
接続処理を終了する。
末31と通信中に、周波数帯Baにのみ対応している端
末35から接続要求があったときには、ステップ73か
らステップ74に進んで、通信周波数帯を切り替えるこ
となく、周波数帯Baによって、端末31との間の通信
を続行し、端末35との間の通信を開始する。
1と通信中に、周波数帯Baにのみ対応している端末3
5から接続要求があったときには、ステップ73からス
テップ75に進んで、端末31に通信周波数帯の切り替
えを同報し、さらにステップ76に進んで、通信周波数
帯を周波数帯Bbから周波数帯Baに切り替えた上で、
ステップ77に進んで、周波数帯Baによって、端末3
1との間の通信を続行し、端末35との間の通信を開始
する。
テップ81からステップ83に進んで、基準信号として
は、図4(C)に示すように、周波数帯Baの基準信号
Saのみを発信する。周波数帯BaのデータDaとして
は、端末31に対するデータと端末35に対するデータ
が時分割で送信される。
よって、さらに周波数帯Bbにのみ対応している端末3
6を接続することはできず、端末36を接続するには、
端末35の接続を解除する必要がある。
1と通信中に、周波数帯Bbにのみ対応している端末3
6から接続要求があったときには、ステップ73からス
テップ74に進んで、通信周波数帯を切り替えることな
く、周波数帯Bbによって、端末31との間の通信を続
行し、端末36との間の通信を開始する。
1と通信中に、周波数帯Bbにのみ対応している端末3
6から接続要求があったときには、ステップ73からス
テップ75に進んで、端末31に通信周波数帯の切り替
えを同報し、さらにステップ76に進んで、通信周波数
帯を周波数帯Baから周波数帯Bbに切り替えた上で、
ステップ77に進んで、周波数帯Bbによって、端末3
1との間の通信を続行し、端末36との間の通信を開始
する。
テップ81からステップ83に進んで、基準信号として
は、図4(D)に示すように、周波数帯Bbの基準信号
Sbのみを発信する。周波数帯BbのデータDbとして
は、端末31に対するデータと端末36に対するデータ
が時分割で送信される。
よって、さらに周波数帯Baにのみ対応している端末3
5を接続することはできず、端末35を接続するには、
端末36の接続を解除する必要がある。
31と通信中に、同じく周波数帯Ba,Bbの両方に対
応している端末32から接続要求があったときには、ス
テップ73からステップ74に進んで、通信周波数帯を
周波数帯Ba(またはBb)とすることを端末32に同
報した上で、通信周波数帯を切り替えることなく、周波
数帯Ba(またはBb)によって、端末31との間の通
信を続行し、端末32との間の通信を開始するととも
に、ステップ81からステップ82に進んで、図4
(A)(または図4(B))に示したように、周波数帯
Baの基準信号Saと周波数帯Bbの基準信号Sbを交
互に発信する。
ては、端末31に対するデータと端末32に対するデー
タが時分割で送信される。
Ba,Bbの両方に対応している点で、ステップ71と
同じであり、したがって、この状態から、上記の接続処
理ルーチンによって、さらに周波数帯Baにのみ対応し
ている端末35または周波数帯Bbにのみ対応している
端末36を接続することができる。
要求するときにも、端末32は接続要求信号および自己
の通信可能周波数帯を示す情報を送信する。
ては、DVDプレーヤやハードディスクレコーダなどの
外部機器を接続することができ、この外部機器を端末か
らのコマンドによって操作することによって、この外部
機器からの映像データおよび音声データが端末に送信さ
れる構成とすることもできるとともに、逆に、単にアク
セスポイントとして機能するだけでもよい。
規格および国内規格で認められている周波数帯は、5.
2GHz帯(5GHz帯)および2.4GHz帯のみで
あるが、これ以外の周波数帯を無線周波数帯とすること
も、技術的に可能であり、将来的に認められる可能性も
あるので、第1周波数帯および第2周波数帯は、5.2
GHz帯(5GHz帯)および2.4GHz帯に限らな
い。
波数利用効率が良くなり、消費電力が少なくなるととも
に、通信周波数帯の切り替えによって端末が通信可能で
ある場合には、その端末において通信可能であることを
判別することができ、ユーザの切り替え操作を要するこ
となく通信周波数帯が切り替えられるデュアルバンド対
応の基地局無線通信装置を実現することができる。
線LANシステムの一例を示す図である。
理ルーチンの一例を示す図である。
を示す図である。
る。
る。
る。
す図である。
示す図である。
略する。
Claims (4)
- 【請求項1】第1周波数帯の送信部および受信部と、 第2周波数帯の送信部および受信部と、 第1周波数帯または第2周波数帯の送信部によって送信
される信号を処理し、 第1周波数帯または第2周波数帯の受信部によって受信
された信号を処理する信号処理部と、 当該基地局無線通信装置の動作中は第1周波数帯および
第2周波数帯の受信部を共に動作させるとともに、第1
周波数帯および第2周波数帯の送信部は一方のみを選択
的に動作させる制御部と、 を備える基地局無線通信装置。 - 【請求項2】請求項1の基地局無線通信装置において、 前記制御部は、当該基地局無線通信装置と通信中の全て
の無線通信端末が、第1周波数帯および第2周波数帯の
両方に対応しているときには、第1周波数帯および第2
周波数帯の両方で基準信号を発信し、当該基地局無線通
信装置と通信中の無線通信端末中に、第1周波数帯およ
び第2周波数帯のいずれか一方にしか対応していない無
線通信端末が存在するときには、その無線通信端末と通
信中の周波数帯でのみ基準信号を発信する基地局無線通
信装置。 - 【請求項3】請求項2の基地局無線通信装置において、 前記制御部は、第1周波数帯および第2周波数帯のいず
れか一方の周波数帯を通信周波数帯として、第1周波数
帯および第2周波数帯の両方に対応している無線通信端
末と通信中に、他方の周波数帯の受信部によって、他方
の周波数帯にしか対応していない無線通信端末からの接
続要求を受信したときには、通信周波数帯を前記一方の
周波数帯から前記他方の周波数帯に切り替えて通信を行
う基地局無線通信装置。 - 【請求項4】請求項3の基地局無線通信装置において、 前記制御部は、通信周波数帯を前記一方の周波数帯から
前記他方の周波数帯に切り替える前に、通信中の第1周
波数帯および第2周波数帯の両方に対応している無線通
信端末に通信周波数帯の切り替えを同報する基地局無線
通信装置。
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