TWI482464B - 通用陸地有線存取可變反饋 - Google Patents
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Description
本發明通常涉及無線通信領域。更具體地說,本發明涉及無線通信系統中的可變迴授。
3GPP和3GPP2是正在考慮無線通信系統長期演進的標準主體。這些主體已經發佈了下一代網路中關於迴授的規範。
具體地說,無線規範3GPP 25.814提供如下內容:對於預編碼所需的任何額外迴授,由於該額外迴授所招致的任何相關的計算複雜性都應該被考慮。
進一步說,該規範陳述了如下內容:基於碼書的迴授方法將從碼書中選擇預編碼向量以便減少信號附加開銷。碼書大小應被最小化並且碼書應為靜態的。
不管是否使用碼書,迴授數量都應被最小化。此外,選定的預編碼向量的更新間隔應足夠短以跟蹤暫態頻道變化。從而,對於下一代無線網路尤其是多輸入多輸出(MIMO)系統,有效率的迴授方法都是需要的。
本發明包括在無線通信系統中的可變迴授的方法和設備。該方法和設備包括基線碼書和局部碼書的使用。局部碼書是基線碼書的子集。局部碼書包括基於一定準則所選擇的碼字。
在下文中,術語"無線發射/接收單元(WTRU)"包括但不局限於使用者設備(UE)、移動站、固定或移動使用者單元、傳呼器、行動電話、個人數位助理(PDA)、電腦或者任何能夠在無線環境中操作的其他類型的設備。在下文中,術語"基地台"包括但不局限於節點B、站點控制器、存取點(基地台)、或者任何能夠在無線環境中操作的其他類型的周邊設備。
現在轉向圖1,其示出了根據本發明配置的示例性無線通信系統100。無線通信系統100包括能夠彼此無線通信的多個無線通信設備,比如AP 110和多個WTRU 120。雖然無線通信系統100中所描述的無線通信設備被示為AP和WTRU,但是應該理解任意無線電設備的組合都可以構成無線通信系統100。也即是說,無線通信系統100可以包括AP、WTRU、站(STA)等等的組合。
例如,無線通信系統100可以包括以基礎結構模式運行的AP和客戶機設備、以特別模式(ad hoc mode)運行的WTRU、擔任無線橋接器的節點或者這些設備的任意組合。另外,在本發明的一個較佳實施例中,無線通信系統1100是無線區域網路(WLAN)。可是,無線通信系統100也可以是任何其他類型的無線通信系統。
圖2是圖1的無線通信系統100的AP 210和WTRU 120的功能方塊圖。如圖2所示,AP 110和WTRU 120彼此處於無線通信之中。除了可以在典型AP中找到的元件之外,AP 110包括處理器215、接收機216、發射機217和天線218。處理器215被配置為根據本發明產生、發射、並接收資料封包。接收機216和發射機217與處理器215通信。天線218與接收機216和發射機217通信,以幫助無線資料的發射和接收。
類似地,除了可以在典型WTRU中可以找到的元件之外,WTRU 120包括處理器225、接收機226、發射機227和天線228。處理器225被配置為根據本發明產生、發射、並接收資料封包。接收機226和發射機227與處理器225通信。天線228與接收機226和發射機227通信,以幫助無線資料的發射和接收。
本發明可以在WTRU或基地台中實現。本發明可應用到實體層(PHY)以及數位基帶。本發明可以在使用如下空中介面的無線通信系統中實現:正交分頻多工(OFDM),正交分頻多重存取(OFDMA),單載波分頻多重存取(SC-FDMA),寬頻分碼多重存取(WCDMA),包括HCR、LCR和TDS-CDMA的分時雙工(TDD),分頻雙工(FDD),IEEE 802.16e、和IEEE 802.11n 802.11n空中介面。
在本發明的一個實施例中,迴授是可變的。可變迴授可以包括基線碼書和一個局部碼書集。這個局部碼書集與基線碼書相關。局部碼書集中的每個局部碼書對應於基線碼書中的每個碼字並與之相關。碼書中的碼字可以是向量、矩陣或向量子集。相關性可以被用來基於一些因數設計一個局部碼書集,這些因數例如有某一頻道變化速率範圍的滿意度、車輛速度、多普勒頻移、延遲擴展、頻率選擇性、相干時間和/或相干帶寬以及順序。如果基線碼書有16個碼字,並且局部碼書集中的每個局部碼書有4個碼字,則對於基線碼書通常需要4位元迴授而對於局部碼書需要2位元迴授。迴授可以是4位元、2位元或者最多4位元的可變數字。
迴授還可以是可變的,並且較佳地基於頻道條件或其他類似的因數。可變迴授可以包括基線碼書以及一個以上局部碼書集。較佳地,根據頻道條件來使用局部碼書集中的一個。較佳地,基線碼書被預先確定。碼書中的碼字可以是向量、矩陣、向量子集等等。每個局部碼書從基線碼書的子集中產生並且是基線碼書的一個子集。局部碼書集中的每個局部碼書與基線碼書相比可能相對較小,這就得到了較低的發信開銷。可是,局部碼書集中的每個局部碼書應該足夠大以使局部碼書可以跟蹤頻道變化。接收機可以基於頻道變化速率、頻率選擇性程度或者另一個頻道條件來選擇適當的碼書集。這些因數也可以組合。
圖3是根據本發明一個實施例的基線碼書和局部碼書的方塊圖。圖3示出了基線碼書302、局部碼書X 304、局部碼書集XX 305、局部碼書Y 306和局部碼書集YY 307。這個實施例將包括基線碼書和一個以上的局部碼書集。基線碼書302中的每個碼字有一個相關聯的局部碼書集。基線碼書302包括例如16個碼字310,每個碼字有一個碼字索引312。局部碼書X1 304和局部碼書Y1 306從基線碼書302中的十六個碼字310中產生並且與碼字索引1 308處的碼字相關聯。局部碼書X2 314和局部碼書Y2 316是從基線碼書302中的十六個碼字310中產生並且與碼字索引2處的碼字相關聯。局部碼書集XX 305是包含局部碼書X1一直到X16的碼書集。局部碼書集YY 307是包含局部碼書集Y1一直到Y16的碼書集。如圖3所示,對於碼字索引1308處的碼字,透過從基線碼書302中採用與碼字索引5、碼字索引12、碼字索引7和碼字索引3相關聯的碼字來產生局部碼書X1 304。透過從基線碼書302中採用與碼字索引6、碼字索引9、碼字索引4和碼字索引8相關聯的碼字來產生局部碼書Y1 306。
較佳地,每一基線碼字之間的相關性被使用作為產生每一個局部碼書(304,306)的準則。碼字之間的相關性可以被使用作為生成局部碼書的準則。這可以在時域中進行或者頻域中進行。對於慢速頻道變化,選定的碼字應該與正在產生該局部碼書的時刻處於使用中的碼字在時間上高度相關。對於快速頻道變化,選定的碼字較佳地與正在產生該局部碼書的時刻處於使用中的碼字在時間上低度相關。對於小的頻率選擇性,選定的碼字應該與正在產生該局部碼書的時刻處於使用中的碼字在頻率上高度相關。對於大的頻率選擇性,選定的碼字較佳地與正在產生該局部碼書的時刻處於使用中的碼字在頻率上低度相關。
再一次回到圖3,局部碼書X1 304和局部碼書Y1 306與基線碼書302的碼字索引1 308處的碼字相關聯。局部碼書X1 304是慢速頻道碼書。與碼字索引5、12、7和3相關聯的碼字和與基線碼書302的碼字索引1 308相關聯的碼字高度相關。因此,當生成碼書X 304時,如果與基線碼書302的碼字索引1 308相關聯的碼字正處於使用中,則用那些與碼字索引1 308相關聯的碼字高度相關的碼字填充碼書X。
繼續圖3,局部碼書Y1是快速頻道碼書。與碼字索引6、9、4和8相關聯的碼字和與基線碼書802的碼字索引1 308相關聯的碼字低度相關。因此,當生成局部碼書Y1 304時,如果與基線碼書302的碼字索引1 308相關聯的碼字正處於使用中,則用那些與碼字索引1 308相關聯的碼字低度相關的碼字填充局部碼書Y1。基線碼書302中的每一個碼字生成至少一個局部碼書。
局部碼書X1 304和局部碼書Y1 306與基線碼書302的碼字索引1 308處的碼字相關聯。局部碼書X1 304是“小頻率選擇性頻道”碼書。與碼字索引5、12、7和3相關聯的碼字和與基線碼書302的碼字索引1 308相關聯的碼字在頻率上高度相關。因此,當生成碼書X1 304時,如果與基線碼書302的碼字索引1 308相關聯的碼字正處於使用中,則用那些與碼字索引1 308相關聯的碼字在頻率上高度相關的碼字填充碼書X1。
局部碼書Y1是“大頻率選擇性頻道”碼書。與碼字索引6、9、4和8相關聯的碼字和與基線碼書302的碼字索引1 308相關聯的碼字在頻率上低度相關。因此,如果當生成局部碼書Y1 304時與基線碼書302的碼字索引1 308相關聯的碼字正處於使用中,則用那些與碼字索引1 308相關聯的碼字在頻率上低度相關的碼字填充局部碼書Y1。基線碼書302中的每一個碼字生成至少一個局部碼書。
如果在碼字索引1 308處的碼字正被用於迴授時頻道條件是慢速,則來自局部碼書X1 304中的碼字之中的最佳碼字被選擇使用於下一迴授信號。更具體地說,從基線碼書302中與碼字索引5、碼字索引12、碼字索引7和碼字索引3相關聯的碼字中選擇與碼字索引1 308處的碼字相關性最高的那個碼字。如果在碼字索引1 308處的碼字正被用於迴授時頻道條件是快速,則從局部碼書Y1 306中的碼字之中選擇最佳碼字用於下一迴授信號。更具體地說,從基線碼書302中與碼字索引6、碼字索引9、碼字索引4和碼字索引8相關聯的碼字中選擇與碼字索引1 308表示的碼字相關性最高的那個碼字。
局部碼書集XX 305和局部碼書集YY 307可以組合成為局部碼書集。局部碼書集可以包括局部碼書集XX 305中的每個局部碼書和與其相應的局部碼書集YY 307中的局部碼書的組合。局部碼書X1 304和局部碼書Y1 306可以組合成為局部碼書Z1 318。局部碼書X2 314和局部碼書Y2 316可以組合成為局部碼書Z2 320。局部碼書集ZZ 322包含局部碼書Z1一直到Z16。還可以通過組合兩個或更多局部碼書集來形成局部碼書集ZZ 322。還可以基於某些設計因數通過設計碼字和局部碼書來形成局部碼書集ZZ 302。迴授是可變的並且在只有局部碼書集被使用時可以取決於頻道條件。
在本發明另外一個實施例中,迴授應該隨著頻道條件或類似的因數可變。可以從基線碼書中生成局部碼書。在這個額外的實施例中,每一個局部碼書可能包含彼此類似的碼字以及不同的碼字。當頻道變化位於過渡區域中時,即,當頻道變化介於慢速和快速之間時和/或當頻率選擇性位於過渡區域時,即,當頻率選擇性介於小選擇性和大選擇性之間時,碼字在每一個局部碼書中的這種"重疊"可以導致檢測準確度提高。
圖4是根據本發明另外一個實施例的基線碼書和局部碼書的方塊圖。局部碼書X1 404和局部碼書Y1 406重疊。局部碼書集XX 408和局部碼書集YY 410中的每個局部碼書都重疊。局部碼書X2 412和局部碼書Y2 414重疊。如圖4所示,局部碼書X1 404包括對應於基線碼書402的碼字索引5、12、7和3的碼字。局部碼書Y1 406包括對應於基線碼書402的碼字索引6、9、4和8的碼字以及對應於基線碼書402的碼字索引7和3的碼字。局部碼書X1 404和局部碼書Y1 406二者都包括對應於基線碼書402的碼字索引7和3的碼字。既包含在局部碼書X1 404中又包含在局部碼書Y1 406中的碼字數目和局部碼書X1和Y1之間重疊的特定碼字可以是一個設計參數,其較佳地透過諸如模擬之類的設計過程而被優化。既包含在局部碼書X1 404中又包含在局部碼書Y1 406中的碼字數目也可以是一個設計參數,其較佳地透過諸如模擬之類的設計過程而被優化。
圖5是根據本發明又一實施例的基線碼書和局部碼書的方塊圖。局部碼書X1 504是局部碼書Y1 506的子集。如圖5所示,局部碼書X1 504包括對應於基線碼書502的碼字索引5、12、7和3的碼字。局部碼書Y1 506包括對應於基線碼書502的碼字索引6、9、4和8的碼字以及對應於基線碼書502的碼字索引5、12、7和3的碼字。局部碼書X1 504和局部碼書Y1 506二者都包括對應於基線碼書502的碼字索引5、12、7和3的碼字。局部碼書Y1 506包括包含在局部碼書X1 504中的所有碼字。既包含在局部碼書X1 504中又包含在局部碼書Y1 506中的碼字數目可以是一個設計參數,其較佳地通過諸如模擬之類的設計過程而被優化。
圖6是根據本發明再一實施例的三個碼書的方塊圖。在該實施例中,迴授應該可變並且取決於頻道條件。此外,局部碼書應該是不同的大小。這將引起設計靈活性提高並且複雜性、開銷和性能有效平衡。如圖6所示,局部碼書X1 604包括對應於基線碼書602的碼字索引5、12、7和3的碼字。圖6中,局部碼書X1 604有四個(4)條目。局部碼書Y1 606包括對應於基線碼書602的碼字索引6、9、4、8、10和14的碼字。局部碼書Y1 606有六個(6)條目。局部碼書X1 604中沒有條目與局部碼書Y1 606的相同。雖然圖6示出了分別有四個(4)條目和六個(6)條目的局部碼書(604,606),但是這是可以改變的設計參數。
一般來說,可以用基線碼書和一個或多個局部碼書實現可變迴授。基線碼書可以有任意數目的條目,包括但是不局限於兩個、四個、八個、十六個、三十二個以及六十四個。局部碼書可以有相同的條目數或者不同的條目數。局部碼書的典型條目數可以是2、4、6、8和16,但是同樣也可以使用其他的數。通常可以依據頻道相關性、頻道變化速率、車輛速度、多普勒頻移或者相位變化等等來測量頻道變化。頻道變化的其他測量方法也可以使用。通常可以依據延遲擴展長度來測量頻率選擇性。頻率選擇的其他測量方法也可以使用。
也可以用一個局部碼書集代替兩個局部碼書集。也可以用三個或更多局部碼書集代替適當選擇碼字和相關性的一二個局部碼書集。
實施例
1. 一種在一個無線通信系統中的無線發射/接收單元(WTRU)。
2. 根據實施例1的WTRU,其中該WTRU被配置為基於基線碼書產生至少一個局部碼書。
3. 根據實施例1或2的WTRU,其中該WTRU被配置為從至少一個局部碼書中選擇預編碼向量。
4. 根據實施例3的WTRU,被配置為以有足夠時間跟蹤多個暫態頻道變化的時間間隔來更新選定的預編碼向量。
5. 根據實施例3或4的WTRU,還被配置為使用迴授來更新預編碼向量的選擇。
6. 根據實施例1-5中任何一個的WTRU,被配置為測量多個頻道變化。
7. 根據實施例3-6中任何一個的WTRU,其中局部碼書小於基線碼書。
8. 根據實施例3-6中任何一個的WTRU,其中局部碼書的大小被調整為適應通信頻道中的跟蹤變化。
9. 根據實施例3-6中任何一個的WTRU,其中局部碼書的大小被調整為適應多個通信頻道條件的改變。
10. 根據實施例1-9中任何一個的WTRU,被配置為建立多個局部碼書。
11. 根據實施例10的WTRU,還被配置為基於通信頻道變化或通信頻道條件來選擇多個局部碼書中的一個。
12. 根據實施例3-11中任何一個的WTRU,還被配置為基於基線碼書中的碼字相關性來選擇局部碼書的碼字。
13. 根據實施例1-12中任何一個的WTRU,被配置為產生第一局部碼書,其中該第一局部碼書包括第一碼字集。
14. 根據實施例13的WTRU,被配置為產生第二局部碼書,其中該第二局部碼書包括第二碼字集。
15. 根據實施例14的WTRU,其中第一碼字集與第二碼字集互斥。
16. 根據實施例2-15之一的WTRU,還被配置為透過從基線碼書中選擇與當前使用的碼字具有相對更高相關性的碼字來為慢速頻道變化選擇碼字。
17. 根據實施例2-16中任何一個的WTRU,還被配置為透過從基線碼書中選擇與當前使用的碼字具有相對更低相關性的碼字來為快速頻道變化選擇碼字。
18. 根據實施例3-17中任何一個的WTRU,還被配置為從基線碼書中除了當前使用的碼字之外的可用碼字之中選擇局部碼書的碼字。
19. 根據實施例14-18中任何一個的WTRU,其中第一碼字集和第二碼字集包括至少一個共同的碼字。
20. 根據實施例14-18中任何一個的WTRU,其中第二碼字集包括第一碼字集。
21. 根據實施例14-18中任何一個的WTRU,其中第一碼字集中的碼字數目和第二碼字集中的碼字數目相等。
22. 根據實施例14-18中任何一個的WTRU,其中第一碼字集中的碼字數目和第二碼字集中的碼字數目不相等。
23. 根據實施例5-22中任何一個的WTRU,其中迴授被用於下行鏈路頻道。
24. 根據實施例5-22中任何一個的WTRU,其中迴授被用於上行鏈路頻道。
25. 根據實施例1-24中任何一個的WTRU,其中該WTRU被配置為在多輸入/多輸出(MIMO)系統中運行。
26. 根據實施例1-25中任何一個的WTRU,其中該WTRU被配置為測量頻道相關性、頻道變化速率、運動速度、多普勒頻移和相位變化。
27. 一種在無線通信系統中確定迴授的方法。
28. 根據實施例27的方法,還包括:基於基線碼書生成至少一個局部碼書。
29. 根據實施例27或28的方法,還包括從至少一個局部碼書中選擇預編碼向量。
30. 根據實施例27、28或29的方法,還包括以有足夠時間跟蹤多個暫態頻道變化的時間間隔來更新選定的預編碼向量。
31. 根據實施例30的方法,其中更新選定的預編碼向量是以迴授為基礎的。
32. 根據實施例27-31中任何一個的方法,還包括:測量多個頻道變化和頻道條件。
33. 根據實施例32的方法,還包括:基於頻道變化或頻道條件來調整局部碼書的大小。
34. 根據實施例28-33中任何一個的方法,其中局部碼書小於基線碼書。
35. 根據實施例33或34的方法,還包括:建立多個局部碼書。
36. 根據實施例35的方法,還包括:基於頻道變化或頻道條件選擇多個局部碼書中的一個。
37. 根據實施例28-36中任何一個的方法,還包括基於基線碼書中的碼字相關性來選擇局部碼書的碼字。
38. 根據實施例27-37中任何一個的方法,還包括:產生第一局部碼書,其中該第一局部碼書包括第一碼字集。
39. 根據實施例38的方法,還包括:產生第二局部碼書,其中該第二局部碼書包括第二碼字集。
40. 根據實施例38的方法,其中第一碼字集與第二碼字集互斥。
41. 根據實施例38的方法,其中第一碼字集和第二碼字集包括至少一個共同的碼字。
42. 根據實施例38的方法,其中第二碼字集包括第一碼字集。
43. 根據實施例38-42中任何一個的方法,其中第一碼字集中的碼字數目和第二碼字集中的碼字數目相等。
44. 根據實施例38-42中任何一個的方法,其中第一碼字集中的碼字數目和第二碼字集中的碼字數目不相等。
45. 根據實施例27-44中任何一個的方法,還包括測量頻道相關性、頻道變化速率、運動速度、多普勒頻移和相位變化。
46. 根據實施例28-45中任何一個的方法,還包括透過從基線碼書中選擇與當前使用方法碼字具有相對更高相關性方法碼字來為慢速頻道變化選擇一個碼字。
47. 根據實施例28-46中任何一個的方法,還包括透過從基線碼書中選擇與當前使用方法碼字具有相對更低相關性方法碼字來為快速頻道變化選擇一個碼字。
48. 根據實施例28-45中任何一個的方法,還包括從基線碼書中除了當前使用的碼字之外的可用碼字之中選擇局部碼書的碼字。
儘管以特定組合在較佳實施例中描述了本發明的特徵和元件,但是每個特徵和元件可以在不具有較佳實施例的其他特徵和元件的情況下單獨使用,或者可以使用本發明的其他特徵和元件以各種組合來使用或不使用本發明的其他特徵和元件。在本發明中提供的方法或流程圖可以在通過通用電腦或處理器所執行的切實實施在電腦可讀儲存媒體上的電腦程式、軟體和硬體中實施。電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、緩衝記憶體、半導體記憶體裝置、磁媒體(例如內部硬碟和可移動磁碟)、磁光媒體和光媒體(例如CD-ROM磁碟和數位多功能磁碟(DVD))。
通過實例,適當的處理器包括:通用處理器、專用處理器、傳統處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、一個或多個與DSP核芯關聯的微處理器、控制器、微控制器、特定功能積體電路(ASIC)、場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何其他類型積體電路(IC)和/或狀態機。
與軟體關聯的處理器可用於實施在無線發射接收單元(WTRU)、使用者設備(UE)、終端、基地台、無線網路控制器或任何主機中使用的無線頻率收發器。可以與模組結合而使用WTRU,並且在硬體和/或軟體中實施,例如相機、視頻相機模組、視頻電話、喇叭擴音器、振動裝置、揚聲器、麥克風、電視收發器、免提聽筒、鍵盤、藍牙模組、頻率調變(FM)無線單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機發光二極體(OLED)顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲播放器模組、網際網路流覽器和/或任意無線區域網路(WLAN)模組。
100...無線通信系統
110、AP...存取點
120、WTRU...無線發射/接收單元
218、228...天線
302、402、502、602...基線碼書
308...碼字索引1
310...碼字
312...碼字索引
408...局部碼書集XX
從以下關於較佳實施方式的描述中可以更詳細地瞭解本發明,這些較佳實施方式是作為實例給出的,並且是結合附圖而被理解的,其中:
圖1示出了一個示例性無線系統,包括一個存取點(AP)和根據本發明配置的多個無線發射/接收單元(WTRU);
圖2是圖1的無線通信系統的AP和WTRU的功能方塊圖;
圖3是根據本發明一個實施例的基線碼書和局部碼書的方塊圖;
圖4是根據本發明另外一個實施例的基線碼書和局部碼書的方塊圖;
圖5是根據本發明又一實施例的基線碼書和局部碼書的方塊圖;和
圖6是根據本發明再一實施例的基線碼書和局部碼書的方塊圖。
302...基線碼書
308...碼字索引1
310...碼字
312...碼字索引
Claims (8)
- 一種無線發射/接收單元(WTRU),包含:一處理器,被配置以從一第一碼書選擇一預編碼碼字,該第一碼書包括被分成複數個預編碼碼字子集的複數個預編碼碼字,其中該被選的預編碼碼字是從一被選的該預編碼碼字的該子集的其中之一選擇出來,其中該被選的子集是基於順序而被選出。
- 如申請專利範圍第1項所述的WTRU,其中該處理器更被配置以使該WTRU在該至少一局部碼書中傳送該被選碼字的一索引。
- 如申請專利範圍第2項所述的WTRU,其中該第一碼書包括64個進入點以及該第一碼書的該複數個子集包括16個進入點。
- 如申請專利範圍第2項所述的WTRU,其中該第一碼書的複數個子集的一第一子集具有一不同數目的進入點,該處理器被配置以從該第一碼書的該複數個子集的一第二子集來選擇。
- 一種用於無線發射/接收單元(WTRU)的方法,該方法包含:從一第一碼書選擇一預編碼碼字,該第一碼書包括被分成複數個預編碼碼字子集的複數個預編碼碼字,其中該被選的預編碼碼字是從一被選的該預編碼碼字的該子集的其中之一選擇出來,其中該被選的子集是基於順序而被選出。
- 如申請專利範圍第5項所述的方法,更包含:在該至少一局部碼書中傳送該被選碼字的一索引。
- 如申請專利範圍第6項所述的方法,其中該第一碼書包括64個進入點以及該第一碼書的該複數個子集包括16個進入點。
- 如申請專利範圍第6項所述的方法,其中該第一碼書的複數個子集的一第一子集具有一不同數目的進入點,該處理器被配置以從該第一碼書的該複數個子集的一第二子集來選擇。
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