CN100525209C - 定位室内线路故障的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于定位可用于承载宽带通信服务的室内接入设备中的故障的方法。根据本发明的方法包括以下步骤：通过自动且交互式的通信会话来指示所述室内接入设备的用户操作室内设备，确定用于所执行的每个操作的定时信息，当操作所述室内设备时执行所述室内接入设备上的远程质量测量，根据所述定时信息来识别与被测量质量中的实质性改变时间相关的特定操作，由此识别特定的室内设备，该室内设备被操作并且所述故障位于该室内设备附近。本发明也涉及例如网络分析仪的分析工具、例如智能语音响应器或web服务器的通信单元，以及诊断系统。

Description

定位室内线路故障的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于定位室内(in-house)接入设备中的故障(defect)的方法，所述接入设备可用于承载宽带通信服务，例如数字用户线(xDSL)通信服务。
背景技术
客户端设备和中央局之间的物理布线(wiring)中的故障和问题，对例如视频流、游戏等的高要求应用特别不利。
那些故障和问题中许多都是在客户端设备内部的。这种故障和问题的例子是遗漏(missing)或发生故障的分离器、较差的双绞铜线或屏蔽铜线对，其接收(pick up)来自辐射的室内电子设备的进入噪声。
室内布线问题的检测和解决通常需要人工干预，也就是说高级技术员到终端用户住宅分析室内布线的昂贵的上门服务。
发明内容
本发明的目的是定义较便宜的并且可靠的、用于定位并维修室内布线问题的方法。
根据本发明，由于所述方法包括以下步骤这一事实而达到所述目的：
-与所述室内接入设备的用户建立自动且交互式的通信会话；
-通过所述通信会话指示所述用户操作室内设备；
-确定用于所执行的每个操作的定时信息；
-当操作所述室内设备时执行所述室内接入设备上的远程质量测量；
-根据所述定时信息来识别与被测量质量中的实质性改变时间相关的特定操作。
由此识别特定的室内设备，其中所述特定室内设备已经被操作并且所述故障位于该特定设备附近。
将质量测量与自动且交互式的通信过程进行同步，该通信过程指示客户端设备上的用户操作室内设备。通过这样做，可以自动识别特定室内设备，所述特定设备的操作导致被测量质量中的实质性改变，并且故障位于所述特定设备附近。
质量测量主要包括注入通过室内接入设备传播的信号，并且测量信号被干扰到何种程度。
测量单元可以位于各种位置，例如中央局、客户端设备、中央局与客户端设备之间的中间位置等。
测量单元可以位于各种设备中，例如宽带测试设备、接入多路复用器、调制解调器、机顶盒、网络接口卡、路由器、网桥等。
根据本发明方法的优点在于不再需要高级技术人的支持和/或干预。
所述过程可以由终端用户按必需的次数来触发，例如为了微调宽带连接或为了达到某个服务级别。
根据本发明方法的实施例的特征在于，所述识别步骤是由所述用户来执行的，其特征还在于，所述方法还包括通过所述通信会话指示所述用户注意操作所述室内设备的时间，由此确定所述定时信息。
在所述实施例中，只要操作新的室内设备，用户就写下时间。在另一个步骤中，向用户返回基准时间，其中质量在该基准时间实质性地改变。也可以向用户返回测量报告，该报告综合了在操作室内设备时所执行的室内接入设备上的质量测量。在最后的步骤中，用户识别哪个特定操作与基准时间或被测量质量中的实质性改变是时间相关的。
当测量需要很长时间时，所述实施例特别有利。当操作室内设备时可以暂时中断通信会话，由此减小通信成本。
根据本发明方法的另一个实施例的特征在于，所述识别步骤是通过分析工具来执行的，其特征还在于，所述方法还包括通过所述通信会话接收用于所述每个操作的交互式信号，由此获得所述定时信息。
交互式信号是用户所发出的明确的确认(或证实)信号或不明确的信号，所述明确信号例如是按下特定按键或特定的按键组合，发音特定字词或特定的一组字词(通过语音识别来解码)等，所述不明确信号例如是电话摘机时的连接控制信号，电话挂机时的呼叫终止信号等。
所述实施例的优点是进一步自动化了故障查找(troubleshooting)(用户无需自己进行任何时间相关)，并且终端用户具有清楚、确切及准确的输出用于定位故障，例如故障所涉及的操作年月日号。
根据本发明方法的另一个实施例的特征在于，所述通信会话是由智能语音响应器所引导的电话呼叫。
所述实施例的特别有利之处在于，无需针对室内接入设备的故障查找来启动宽带服务。
如果使用移动通信，则所述实施例的另一个优点在于，当听从指令并确认每个操作时，用户可以操作室内设备而不受约束。
根据本发明方法的另一个实施例的特征在于，所述通信会话是基于web(万维网)接口的。
所述实施例的优点在于，可以返回进一步详细的信息给用户，例如详细的测量报告、查找设备故障的支持信息等。
根据本发明方法的又一个实施例的特征在于，所述故障是从窄带信号中分离宽带信号的遗漏或发生故障的分离器，其特征还在于，指示所述用户拔出窄带设备。
分离器是这样一种设备，从宽带信号分离例如简单老式电话服务(POTS)信号的窄带信号，用于朝向例如电话机、传真机等的窄带设备连接，同时向宽带设备提供到未过滤线路信号的连通性。
遗漏或发生故障的分离器致使窄带信号的一部分由于窄带设备的非线性行为而泄漏到高频中，并且在宽带连接上引入额外噪声。
根据本发明方法的另一个实施例的特征在于，所述故障是质量差的室内布线，其特征还在于，指示所述用户开启或关闭室内电子设备，这可能通过由所述质量差的室内布线所接收的辐射而导致所述室内接入设备上的噪声增加或降低。
例如，有时由非专业人员安装以将客户端设备内的新位置连接到接入设备的错误的双绞导线和/或屏蔽导线对，对背景噪声是十分敏感的，该背景噪声例如是由调光器、引擎、电子泵、洗衣机、吹风机等所引入的。
通过开启或关闭所述干扰电子设备，线路质量分别降低或提高。质量差的室内布线可能位于所述电子设备附近。
本发明也涉及一种分析工具，其适于发送控制信号，由此执行室内接入设备上的远程质量测量，该室内接入设备用于承载宽带通信服务。
所述分析工具的例子是AlcatelTM5530网络分析仪。
根据本发明的分析工具可用于构成诊断系统的一部分，所述诊断系统能够定位所述室内接入设备中的故障，并且还适于：
-将所述控制信号同步于自动且交互式的通信会话，该通信会话是与所述室内接入设备的用户所建立的，通过所述通信会话来指示所述用户操作室内设备，并且通过所述通信会话接收用于所执行的每个操作的交互式信号，
-根据定时信息并且根据所述远程质量测量，来识别与被测量质量中的实质性改变时间相关的特定操作，其中所述定时信息是从所述交互式信号中获得的并且涉及所述每个操作，
由此允许识别特定的室内设备，其中所述室内设备已经被操作并且所述故障位于该室内设备附近。
本发明也涉及一种通信单元，其适于与室内接入设备的用户建立自动且交互式的通信会话，所述室内接入设备用于承载宽带通信服务。
所述通信单元的例子是智能语音响应器、web服务器等。
根据本发明的通信单元用于构成诊断系统的一部分，该诊断系统能够定位所述室内接入设备中的故障，并且还适于：
-通过所述通信会话来指示所述用户操作室内设备，
-通过所述通信会话接收用于所执行的每个操作的交互式信号，由此获得涉及所述每个操作的定时信息，
-发送同步信号，由此执行所述室内接入设备上的远程质量测量，所述远程质量测量是在操作所述室内设备时被执行的，
由此允许根据所述定时信息和所述远程质量测量，来识别与被测量质量中的实质性改变时间相关的特定操作，并且进一步识别特定的室内设备，所述特定室内设备已经被操作并且所述故障位于该特定室内设备附近。
本发明还涉及一种适于定位室内接入设备中的故障的诊断系统，所述室内接入设备用于承载宽带通信服务。
根据本发明的诊断系统包括：
-通信单元，其适于与所述室内接入设备的用户建立自动且交互式的通信会话，以通过所述通信会话来指示所述用户操作室内设备，并且通过所述通信会话接收用于所执行的每个操作的交互式信号；
-测量单元，其适于在操作所述室内设备时执行所述室内接入设备上的远程质量测量；
-分析工具，其被耦合到所述定时单元和所述测量单元，并且适于根据定时信息并且根据所述远程质量测量，来识别与被测量质量中的实质性改变时间相关的特定操作，其中所述定时信息是从所述交互式信号中获得的并且涉及所述每个操作，
由此识别特定的室内设备，其中所述室内设备已经被操作并且所述故障位于该室内设备附近。
根据本发明的分析工具的实施例、根据本发明的通信单元的实施例以及根据本发明的诊断系统的实施例，对应于根据本发明的方法的实施例。
应当指出，用在权利要求中的术语“包括”不应被解释为限于其后所列装置。因此，“包括装置A和B的设备”这一表述的范围不应限于仅由部件A和B构成的设备。其意味着所述设备关于本发明的相关部件仅是A和B。
类似地，应当指出，也用在权利要求中的术语“耦合”不应解释为限于仅直接连接。因此，“耦合到设备B的设备A”这一表述的范围不应限于这样的设备或系统：其中设备A的输出直接连接到设备B的输入的设备或系统，和/或反之亦然。其意味着在A的输出和B的输入之间存在路径，并且/或反之亦然，所述路径可能是包括其它设备或装置的路径。
附图说明
通过参考下面结合附图的实施例的描述，本发明的上述和其它目的和特征将变得显而易见，并且本发明本身将得到最好的理解，其中：
图1示出了包括根据本发明的诊断系统的通信系统；
图2示出了当操作室内设备时执行室内接入设备上的质量测量。
具体实施方式
图1中可以看到通过环路设备(loop plant)1耦合到中央局20的客户端设备10。
客户端设备10包括接入设备50，其提供到POTS和xDSL通信服务二者的接入。
接入设备50包括导出盒(derivation box)11，室内布线12a、12b和12c，电话插座(socket)13a、13b和13c，以及分离器14a和14b。
导出盒11耦合到环路设备1上，并且通过布线12a、12b和12c分别向电话插座13a、13b和13c分配线路信号。
分离器14a耦合到电话插座13a和电话机16a。分离器14b耦合到电话插座13b、电话机16b以及xDSL收发信机单元TU-R，该TU-R位于调制解调器、机顶盒、网络接口卡、路由器、网桥等中。收发信机单元TU-R还耦合到数据终端17，例如个人计算机(PC)、电视机、游戏机(gameconsole)等。
进一步假设错误地绞合和/或屏蔽了导线对12c，这使得所述导线对对于背景噪声非常敏感，例如洗衣机15所引入的噪声。
中央局20包括用于朝向公共交换电话网(PSTN)31连接的本地交换机(LEX)22，以及用于朝向互联网32连接的DSL接入多路复用器(DSLAM)。分离器21耦合到环路设备1、LEX22的线路卡(未示出)以及接入多路复用器23的收发信机单元TU-C。
收发信机单元TU-C和TU-R分别包括测量单元43和44。测量单元43和44适于测量xDSL信号的质量(例如信噪比(SNR)，信号强度、噪声电平、信道容量或线路速率)，其中通过环路设备1和室内接入设备50在收发信机单元TU-C和TU-R之间的一个或两个方向上传播所述xDSL信号。这种测量称作双端线路测试(DELT)，并且当初始化收发信机单元TU-C和TU-R之间的xDSL通信路径(收发信机训练)时，和/或当xDSL通信路径可用并且传送用户业务(所谓的工作时间(showtime))时，可以执行所述测量。
诊断系统40包括智能语音响应器(IVR)41、分析工具42，以及远程测量单元，例如测量单元43和44。
IVR41耦合到PSTN31。例如通过数据通信网络将分析工具42耦合到IVR41、接入多路复用器23以及测量单元43和44。
IVR41适于与终端用户建立自动且交互式的语音通信会话。
IVR41还适于以自主且自动的方式指示终端用户操作室内设备，例如拔出和/或重新插入POST设备，开启和/或关闭室内电子设备等。
IVR41还适于接收并且解码双音多频(DTMF)确认信号，并且从其中获得定时信息。只要根据所提供的指令操作新的室内设备，就发送确认信号。
在本发明的优选实施例中，通过对相应确认信号的接收进行时间标记，来确定特定操作的定时信息。如此确定的定时信息还与特定的操作标识符相关联，例如操作年月日号或操作逻辑标识符，并且该定时信息被发送给分析工具42用于进一步处理。
IVR41还适于在初始化这种自动且交互式的通信会话时，发送起始信号给分析工具42。该起始信号还包括用于识别特定用户线的信息，例如客户电话号码。
分析工具42还适于当接收所述起始信号时开始质量测量。这通过以下操作而被实现：首先识别用户所耦合的接入多路复用器，然后请求如此识别的接入多路复用器在特定用户线上执行质量测量，其中从所述起始信号中获得接入多路复用器和用户线的身份。
IVR41还适于发送停止信号给分析工具42，该停止信号指示了所有被请求操作的完成。
一旦接收所述停止信号，分析工具42就停止并收集质量测量用于进一步分析。
优选实施例的操作如下：
位于客户端设备10的用户18通过电话机16a来拨叫专用电话号码。通过PSTN31向IVR41发送语音呼叫。
一旦建立语音呼叫，IVR41就发送起始信号给分析工具42，所述信号包括主叫方号码(用于外出呼叫的被叫方号码)。
一旦接收起始信号，分析工具42就将所提供的电话号码转换为目前是接入多路复用器23的特定接入多路复用器，以及该接入多路复用器上的特定用户端口。然后，分析工具42发送控制信号meas_start给接入多路复用器23，以请求所述用户端口上的质量测量。
因此，接入多路复用器23请求测量单元43和44开始以固定的时间间隔(例如每秒)报告质量测量。
同时，用户18跟随IVR41的指令。
为了定位遗漏或发生故障的过滤器，要求用户18在短时间内拔出然后重新插入每个POTS设备，例如电话机、传真机等，同时为了保持呼叫继续有效，确保一个POST设备至少被连接并且被摘机。用户通过按下特定按键来确认所述操作。当如此操作所有的POTS设备时，要求用户按下另一个按键。
目前并且当电话机16a保持摘机时，用户18转到下一个POTS设备，目前是电话机16b，断开并重新连接电话机16b(m1)、摘机电话机16b、通过按下第一按键确认操作(ack1)并且使电话机16b摘机。用户18回到电话机16a、断开并重新连接电话机16a(m2)、摘机电话机16a、通过按下相同的第一按键来确认操作(ack2)并使电话机16a挂机。然后，用户18回到电话机16b、按下第二按键以指示根据所提供的指令操作所有POTS设备，并且听从随后的指令。
为了定位质量差的室内线路，还要求用户18开启或关闭潜在噪声源，例如调光器、引擎、电子泵、洗衣机、吹风机等。
用户18转到地下室(cellar)、识别开启的洗衣机15是潜在干扰源、关闭洗衣机15(m3)、回到电话机16b并按下第一按键(ack3)。该过程继续进行，直到开启或关闭了潜在噪声源。用户18按下第二按键以指示开启或关闭了所有被识别噪声源(term)，并等待结果。
一旦检测到确认信号term，IVR41就发送停止信号给分析工具42。停止信号分别包括操作m1、m2、m3的定时信息t1、t2、t3。
因此，分析工具42发送控制信号meas_stop给接入多路复用器23。
因此，接入多路复用器23停止并从测量单元43和44收集上一次测量，并将测量报告meas_rep发送回分析工具42用于进一步分析。接入多路复用器23可以重新格式化测量结果用于较容易的分析。
分析工具42接着查找被测量质量中的任何实质性改变(目前是60)，并且识别目前是m3的特定操作，该特定操作与所述实质性改变是时间相关的，当前在时间上紧接着所识别的实质性改变。
所述分析工具最终返回如此识别的操作给IVR41，该IVR41通过语音合成器将所述信息中继给用户18。
用户18然后可以就近调查洗衣机15以定位故障，当前是连接导出盒11到电话插座13c的较差的双绞线12c。
在本发明的可选实施例中，自动且交互式的通信会话包括多个电话呼叫。终端用户被解释为他将被呼叫几次，并且他每次拿起不同的电话机，无时延地挂断并拔出。当拔出最后一个电话机时，该终端用户在挂断之前按下特定的按键。该终端用户等待下次呼叫以获得结果，同时重新插入至少一个电话机。
IVR41在重复呼叫终端用户之前发送起始信号给分析工具42。从呼叫终止信号中获得定时信息。当按下专门的按键时，IVR41等待下一个呼叫终止信号，并且在保护时间之后(足以使用户拔出最后一个电话机)发送停止信号以及如此确定的定时信息给分析工具42。只要结果是可用的，IVR
41就回叫用户。
应当指出，如此确定的定时信息先于实际操作时间(与优选实施例相反，优选实施例中在操作室内设备之后发送确认信号)，并且必须相应地修改分析算法。
在另一个可选实施例中，可以在重新格式化之后，将确认信号转发给分析工具42。分析工具42通过对确认信号的接收进行时间标记来确定定时信息。转发确认信号给分析工具42，允许该分析工具在执行新操作时(与持续监控线路质量而不管操作发生相反)进行离散测量。由此减轻了通信系统中的测量负载。接入多路复用器23可以例如重启DSL链路，并等待如由收发信机训练所确定的新的可达到线路速率。
在另一个可选实施例中，自动且交互式的通信会话由分析工具42来初始化。分析工具42发送起始信号给IVR41，该起始信号包括要被呼叫的电话号码。
也可以从对IVR41和分析工具42二者的操作进行同步的另一个服务器来触发通信会话。
在本发明的另一个可选实施例中，指示终端用户在操作新的室内设备时注意时间。在所述实施例中，没有确认信号通过通信会话被发送，也没有从中获得定时信息。当完成所有操作时，分析工具简单地返回基准时间t0，在该基准时间检测到被测量质量中的实质性改变。所述信息(通过相同的或另一个呼叫)还被中继到终端用户，该终端用户将其定时信息与基准时间t0进行时间相关。
在本发明的另一个可选实施例中，替代传统的PSTN而使用DSL上的语音。
在另一个可选实施例中，使用耦合到互联网32的web服务器，而不是IVR41。指示终端用户通过Web服务器所实现的web接口来操作室内设备，并且通过例如按下专门的按钮或点击(click)专门链路来确认所执行的操作。然后通过web接口返回(根据所进行的分析步骤的)分析结果或测量结果给终端用户。在没有传送POTS给用户的情况下，或在用户希望获得进一步详细信息用于进一步的故障查找的情况下，所述实施例是特别有利的。
在另一个可选实施例中，在分析工具42通过接入多路复用器23远程可控的收发信机单元TU-R中实现单端线路测试(SELT)单元。通过这样做，分析工具42可以高准确性地识别室内线路故障。SELT单元也可能出现在中央局中(作为收发信机单元TU-C的一部分，或作为分离的测试单元)，所述位置也不是非常适合针对室内线路问题查找故障。
在另一个可选实施例中，替代或除DELT和SELT之外，使用了其它测量技术，例如远程探测过滤器的存在等。
应当指出，可以观察到被测量质量中不止一个的实质性改变，并且可以识别涉及一个或多个故障的不止一个特定室内设备。
最后应当指出，上面就功能块描述了本发明的实施例。根据上面给出的这些块的功能描述，如何利用已知电子部件制造这些块的实施例，对于设计电子设备领域的技术人员而言是显而易见的。因此没有给出功能块的内容的详细结构。
尽管上面结合指定装置描述了本发明的原理，然而应当清楚地理解，该描述仅作为例子，而不作为对如所附权利要求中所限定的本发明范围的限制。

Claims (10)

1.一种用于定位室内接入设备(50)中的故障(12c)的方法，所述室内接入设备可用于承载宽带通信服务，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-与所述室内接入设备的用户(18)建立自动且交互式的通信会话(33)；
-通过所述通信会话指示所述用户操作室内设备(15、16a、16b)；
-确定用于所执行的每个操作(m1、m2、m3)的定时信息(t1、t2、t3)；
-当操作所述室内设备时，执行所述室内接入设备上的远程质量测量；
-从所述定时信息中识别特定的操作(m3)，该特定操作与被测量质量中的实质性改变(60)是时间相关的，由此识别特定的室内设备(15)，其中所述特定室内设备已经被操作并且所述故障位于该特定室内设备附近。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述识别步骤是由所述用户来执行的，
其特征还在于，所述方法还包括通过所述通信会话指示所述用户注意操作所述室内设备的时间，由此确定所述定时信息。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述识别步骤是由分析工具(42)来执行的，
其特征还在于，所述方法还包括通过所述通信会话接收针对所述每个操作的交互式信号，由此获得所述定时信息。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述通信会话是由智能语音响应器(41)所指引的电话呼叫(33)。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述通信会话是基于万维网接口的。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述故障是遗漏的或发生故障的分离器，所述分离器从窄带信号中分离宽带信号，
其特征还在于，指示所述用户拔出窄带设备(16a、16b)。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述故障(12c)是质量差的室内布线。
其特征还在于，指示所述用户开启或关闭室内电子设备(15)，该室内电子设备可能通过所述质量差的室内布线所接收的辐射而导致所述室内接入设备上的噪声增加或降低。
8.一种分析工具(42)，其适于发送控制信号，由此通过测量单元来执行室内接入设备(50)上的远程质量测量，所述室内接入设备可用于承载宽带通信服务，
其特征在于，所述分析工具可用于构成诊断系统(40)的一部分，所述诊断系统能够定位所述室内接入设备中的故障(12c)，
其特征还在于，所述分析工具还适于：
-将所述控制信号与自动且交互式的通信会话(33)进行同步，该通信会话是与所述室内接入设备的用户所建立的，通过该通信会话由通信单元指示所述用户操作室内设备(15、16a、16b)，并且通过该通信会话由通信单元接收针对所执行的每个操作(m1、m2、m3)的交互式信号；
-根据定时信息(t1、t2、t3)以及所述远程质量测量，来识别与被测量质量中的实质性改变(60)时间相关的特定操作(m3)，其中所述定时信息是从所述交互式信号中获得的并且涉及所述每个操作，由此允许识别特定的室内设备(15)，其中该特定室内设备已经被操作并且所述故障位于该特定室内设备附近。
9.一种通信单元，其适于与室内接入设备(50)的用户建立自动且交互式的通信会话(33)，所述室内接入设备可用于承载宽带通信服务，
其特征在于，所述通信单元可用于构成诊断系统(40)的一部分，所述诊断系统能够定位所述室内接入设备中的故障，
其特征还在于，所述通信单元还适于：
-通过所述通信会话指示所述用户操作室内设备(15、16a、16b)，
-通过所述通信会话接收用于所执行的每个操作(m1、m2、m3)的交互式信号，由此获得涉及所述每个操作的定时信息(t1、t2、t3)，
-发送同步信号，由此由测量单元执行所述室内接入设备上的远程质量测量，当用户操作所述室内设备时执行所述远程质量测量，由此使得所述分析工具能够根据所述定时信息和所述远程质量测量来识别与被测量质量中的实质性改变时间相关的特定操作(m3)，并且进一步识别特定的室内设备(15)，其中该特定的室内设备已经被操作并且所述故障位于该特定室内设备附近。
10.一种诊断系统(40)，其适于定位室内接入设备(50)中的故障(12c)，所述室内接入设备可用于承载宽带通信服务，
其特征在于，所述诊断系统包括：
-通信单元，其适于与所述室内接入设备的用户(18)建立自动且交互式的通信会话(33)，以通过该通信会话指示所述用户操作室内设备(15、16a、16b)，并且通过该通信会话接收针对所执行的每个操作(m1、m2、m3)的交互式信号，并且从所述交互式信号中获得涉及每个所述操作的定时信息(t1、t2、t3)；
-测量单元(43、44)，其适于在操作所述室内设备时执行所述室内接入设备上的远程质量测量；
-分析工具(42)，其耦合到所述通信单元和所述测量单元，并且适于根据定时信息(t1、t2、t3)以及所述远程质量测量，来识别与被测量质量中的实质性改变(60)时间相关的特定操作(m3)，其中所述定时信息是从所述交互式信号中获得的并且涉及每个所述操作，由此识别特定的室内设备(15)，其中所述特定的室内设备已经被操作并且所述故障位于该特定室内设备附近。
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