CN100574206C - 一种广播信号自适应发射系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种广播信号自适应发射方法，用于根据特定区域内是否存在接收活动来自适应地发送广播电视信号，包括如下步骤：步骤1、多媒体广播服务中心和移动终端进行信息沟通；步骤2、多媒体广播服务中心构建和维护频道一终端接收活动信息表；步骤3、多媒体广播服务中心进行广播信号发射的判断和处理。本发明所述方法可用于多种地面数字广播标准与多种蜂窝移动通信标准协同工作的系统中。本发明给出的自适应发射方式可以只对有接收活动的区域发射信号，对于没有接收活动的区域不发射信号，把原定用于广播信号发射的频谱用于其它目的，从而有效地节省发射功率和节省广播信号对频谱的占用。

Description

一种广播信号自适应发射系统及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及蜂窝移动通信系统中或者移动通信标准与地面数字电视广播标准协同工作的系统中实现广播信号自适应发射的系统组成和方法。

背景技术

蜂窝移动通信系统的一个发展趋势是增强其内容服务能力，多媒体广播是内容服务的一种形式，蜂窝网实现多媒体广播的两个基本途径是：1)在现有蜂窝移动通信网物理平台上增加广播/组播(MBMS，Multimedia Broadcast andMulticast Service)协议实现对广播业务的高效支持，3GPP的MBMS协议采用的就是这种方式；2)将蜂窝移动通信系统和地面数字广播系统协同起来提供MBMS业务，MediaFLO系统采用的就是这种方式。

由于基于蜂窝移动通信网的广播具有反向信道这样的优势，为灵活高效地实现广播业务提供了条件。

这里对广播和组播的区别加以说明：广播(broadcast)，是指向所有用户发送内容的能力，实际中的例子是无线电声音广播、地面/卫星/有线电视广播；组播(Multicast)，是指只向那些加入了特定组播群组的用户发送内容，通常，一个组播组是指一组对特定内容感兴趣的用户，如，一组对体育感兴趣的用户组，或者对新闻、动画等内容感兴趣的用户组。组播要确保内容只向属于特定群组的接收机发送。

从接收受限情况看，作为广播业务的内容对用户的接收不加任何限制，作为组播业务的内容对用户的接收附加一定的限制。本发明只对广播信号的发射方法进行讨论。

专利申请CN200510069750，“移动通信系统中聚合广播业务和多播业务的方法和装置”提供一种向用户同时提供多播业务和广播业务的方法和系统，以支持在CDMA移动通信系统中的MBMS。在BM-SC中或在无线网络控制器(RNC)中的数据生成器，分别生成用于聚合用户业务的广播数据和多播数据，并同时传输广播数据和多播数据到已经加入到广播会话和多播会话中的用户。当在广播业务接收期间请求多播业务时，用户终端建立用于接收多播业务的专用信道，同时保持用于接收广播业务的公用信道，然后同时在公用信道上接收广播数据，在专用信道上接收多播数据。

专利申请CN00812174名称为“DVB-T的移动多媒体终端及大与小区通信”提供交互式移动多媒体终端的方法与装置。该移动多媒体终端(即MMT)能够用诸如DVB-T等数字数据广播接收机接收宽带数据流。用诸如本地或大小区规模通信链路实现交互性。本地链路可以是WLAN或蓝牙(低功率RF收发机)。大小区规模通信链路，可以是诸如GSM、CDMA、TDMA等移动台链路。如果未找到本地连接点，可将带蓝牙链路的移动台用作IP路由器或大小区规模通信的便携式基台。MMT将DVB-T接收、数字显示、与通信链路综合在一起来提供移动环境中的交互性。带有移动台的MMT通信链路使它能作为该移动台的扩展显示器工作。该方法包括下述步骤：1)向数字服务提供者请求信息；2)在广播中接收来自所述数字服务提供者的数据信号；3)解码所述数据信号供展示；4)优化所述数据信号供输出；以及展示所述优化的信号作为输出。

CN02814910.6“向无线通信系统中的移动站传送广播信息”，一种为无线通信系统中的移动站传送广播信息的方法，无线通信系统具有能够用通信链路为所述移动站提供服务的多个通信小区。所述方法包括接收由所述移动站产生的广播信息触发的所述步骤；和对接收所述触发进行响应，向所述移动站发射广播信息。本发明解决了在流量负载很重的小区中进行呼叫时，在合理的时间周期内移动站没有接收到广播信息(特别是相邻小区的信息)的问题。本发明还通过检测移动站何时到达小区来优化对这种广播信息的发射，这样广播信道的带宽就不会被周期性的信息发射所浪费。

CN00136652.1“广播协议的虚拟频道表及用它广播和接收该广播的方法”，用于广播协议的虚拟频道表和用于通过使用虚拟频道表广播的方法，包括对虚拟频道表所包含的活动的和非活动的频道进行鉴别和许可的鉴定信息。在一个接收器中，对从发射端发送来的虚拟频道表进行分析，从而确定当前接收到的频道是活动的还是非活动的。

现有技术的缺点是：广播信号是无差别地向预定区域发送，即便是某些子区域内没有任何接收活动，也向这类子区域发送信号，导致发射功率和频谱的浪费。在具有多套广播节目的情况下，如广播30套节目，就会造成大量的功率和频谱浪费。

发明内容

本发明为了解决上述的技术问题，提供了一种广播信号自适应发射系统和方法。本发明的目的是让基于蜂窝移动通信系统的多媒体广播系统可以根据特定区域内是否存在接收活动来自适应地发送电视广播信号，系统规划出的在特定区域内广播的某项内容只在系统确定该区域内存在对该项内容的接收活动时才发送，并且在确定在特定区域内对该项内容的接收活动终止后，及时关闭这项内容的广播发射。

本发明提供了一种广播信号自适应发射系统，用于根据特定区域内是否存在移动终端对频道的接收活动来自适应地发送广播电视信号，该系统包括移动通信基站、广播信号发射单元和信号馈缆，该系统还包括多媒体广播服务中心、频道-终端接收活动信息表、多频段天线、移动终端；

所述多媒体广播服务中心，用于对移动通信基站和/或广播信号发射单元的多媒体信号发射的开启、关闭以及多媒体广播业务内容实施控制；

所述频道-终端接收活动信息表，用于展示广播频道(或时隙)和移动终端的活动信息；

所述多频段天线，用于辐射移动通信信号和广播信号以及接收移动通信信号；

所述移动终端，用于接收移动通信基站或广播信号发射单元发送的信息以及向移动通信基站反馈接收活动信息。

所述多媒体广播服务中心控制移动通信基站和/或广播信号发射单元向其服务区发射虚拟频道表。

其特征在于，所述移动终端是工作在移动通信频段的接收机和发射机，或者是工作在移动通信频段的接收机和发射机与工作在地面广播频段的数字电视调谐器相结合的多频段接收机。

本发明提供了一种广播信号自适应发射方法，用于根据特定区域内是否存在移动终端对频道的接收活动来自适应地发送广播电视信号，包括如下步骤：

步骤1、多媒体广播服务中心和移动终端进行信息沟通；

步骤2、多媒体广播服务中心构建和维护频道-终端接收活动信息表；

步骤3、多媒体广播服务中心进行广播信号发射的判断和处理。

所述步骤1包括移动终端上报其接收活动信息和多媒体广播服务中心接收移动终端上报的接收活动信息。

所述移动终端上报的接收活动信息包括移动终端接收的频道和移动终端的识别号。

所述移动终端上报其接收活动信息发生在移动终端所接收的频道处于静止状态时，或者移动终端所接收的频道无论是否处于活动状态，移动终端都上报其接收活动信息。

通过如下具体步骤构建和维护步骤2中所述的频道-终端接收活动信息表：

对每一个小区，将各个预定的广播频道进行排列，并列出各个预定的广播频道的工作状态、接收该频道的移动终端个数和接收该频道的移动终端的识别号；

多媒体广播服务中心根据移动通信基站接收到的移动终端接收活动信息，对频道-终端接收活动信息表实时更新。

所述步骤3包括多媒体广播服务中心进行开启广播信号发射的判断和处理以及多媒体广播服务中心进行关闭广播信号发射的判断和处理。

所述多媒体广播服务中心进行开启广播信号发射的判断和处理的步骤包括：

步骤101、多媒体广播服务中心读取频道-终端接收活动信息表；

步骤102、多媒体广播服务中心判断移动终端请求的是否属于预定的广播频道，如果不是属于预定的广播频道，按照点播或下载业务处理；如果是属于预定的广播频道，执行步骤103；

步骤103、多媒体广播服务中心判断移动终端请求的频道是否正在发射，如果移动终端请求的频道正在发射，则不对该移动终端的请求作出处理；如果移动终端请求的频道处于关闭发射状态，则执行步骤104；

步骤104、多媒体广播服务中心启动移动终端请求的频道上的广播信号发射；

步骤105、多媒体广播服务中心更新频道-终端接收活动信息表；

步骤106、多媒体广播服务中心退出开启广播信号发射的流程。

所述多媒体广播服务中心进行关闭广播信号发射的判断和处理的步骤包括：

步骤111、多媒体广播服务中心读取频道-终端接收活动信息表；

步骤112、多媒体广播服务中心判断是否有处于无效发射的广播频道，所述无效发射的广播频道是指没有移动终端对该广播频道的接收活动；如果没有处于无效发射的广播频道，多媒体广播服务中心进入步骤117；如果有处于无效发射的广播频道，多媒体广播服务中心执行步骤113；

步骤113、多媒体广播服务中心确认无效发射的广播频道；

步骤114、如果多媒体广播服务中心确认广播频道处于无效发射状态，执行步骤115；如果多媒体广播服务中心确认广播频道处于有效发射状态，执行步骤116；

步骤115、多媒体广播服务中心关闭该无效发射频道的广播信号发射，然后执行步骤117；

步骤116、多媒体广播服务中心根据移动终端反馈的信息更新频道-终端接收活动信息表；

步骤117、多媒体广播服务中心退出关闭广播信号发射的判断和处理程序。

所述步骤112中判断的具体步骤是：如果频道-终端接收活动信息表中没有该频道对应的处于接收状态的移动终端，则该频道处于无效发射状态。

所述步骤113中确认的具体步骤为：向小区的所有移动终端广播询问信号，并接收移动终端的回复信号，如果基站没有收到任何确认信号，就确认这个频道是无效发射的广播频道。

本发明所述的系统，易于和和现有系统保持兼容，所述方法可用于多种地面数字广播标准与多种蜂窝移动通信标准协同工作的系统中。本发明给出的自适应发射方式可以只对有接收活动的区域发射信号，对于没有接收活动的区域不发射信号，把原定用于广播信号发射的频谱用于其它目的，从而有效地节省发射功率和节省广播信号对频谱的占用。

附图说明

图1是本发明提供的广播信号自适应发射系统的组成；

图2是本发明提供的广播信号自适应发射系统的工作过程；

图3是本发明提供的广播信号自适应发射系统的工作方法；

图4是本发明中开启广播信号发射的流程；

图5是本发明中关闭广播信号发射的流程。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。

本发明给出的广播信号自适应发射系统，见图1和图2，包括：移动通信基站101、广播信号发射单元114、多媒体广播服务中心(MB-SC)105、包含在多媒体广播服务中心(MB-SC)105内的频道-终端接收活动信息表106、多频段天线102、移动终端103、信号馈缆104。

其中，多频段天线102可以进一部分为地面数字电视广播发射天线、移动通信基站天线，地面数字电视广播发射天线、移动通信基站天线可以是共址安装的，也可以是一体化设计的。

移动通信基站101和广播信号发射单元114在物理形态上可以是两个独立的设备，这种应用对应于每个移动通信基站共址安装一个广播信号发射单元114；也可以是一体设计的，即在移动通信基站101内设置遵照地面数字电视标准的广播信号发射单元114；广播信号发射单元114也可以是移动通信基站101内完成蜂窝系统自有广播标准的广播信号发射单元。

多媒体广播服务中心(MB-SC)105对若干个基站和/或若干个广播信号发射单元114的多媒体广播信号发射的开启、关闭以及多媒体广播业务内容实施控制，多媒体广播服务中心(MB-SC)105可以在核心网集中实现，也可以在接入网分布式地实现。多媒体广播服务中心(MB-SC)105控制移动通信基站101和/或广播信号发射单元114向其服务的区域发射虚拟频道表(VCT)。虚拟频道表是指：广播系统当前正在播出的内容以及这些内容对应的频道，但是，在没有监测到接收活动的情况下，广播系统并不真正向空中发送这些内容对应的无线信号；广播系统只有在监测到接收活动后，才会根据接收活动的意向从当前正在播出的内容中选出用户感兴趣的内容向存在接收活动的区域发送，以达到按需广播，节省功率的目的。广播信号发射单元114发射的虚拟频道表(VCT)是随地理区域变化的，不同的区域(或移动通信基站101服务小区)的虚拟频道表(VCT)表征该小区内处于活动(发射)状态的广播频道和处于静止(待发射)状态的广播频道。处于静止的广播频道是指广播信号已经送到移动通信基站101和或广播信号发射单元114，只是由于目前没有检测到移动终端的接收活动而处于待发射状态，一旦检测到移动终端对该频道的接收活动就可启动发送。

移动终端103在接收广播内容时，首先通过移动通信基站101下行链路112，或者通过广播信号发射单元114下行链路111下发的、和移动终端103所在小区对应的虚拟频道表，移动终端103根据虚拟频道表指示的信道状态进行接收，移动终端103有两种接收方式：1)移动终端103只有在其接收的频道处于静止状态时，才向移动通信基站101上报其接收的频道，同时上报移动终端的识别号；2)无论其接收的频道是否处于活动状态，都向移动通信基站101上报其接收的频道，同时上报移动终端的识别号；

频道-终端接收活动信息表106可以是多媒体广播服务中心(MB-SC)105的一个组成部分，也可以是一个和多媒体广播服务中心(MB-SC)105分离存在的一个物理实体。

广播信号发射单元114在地面电视广播频段109上向移动终端103发送广播信号107，广播信号107的发射时隙和使用的频道形成下行链路111，移动终端103通过电视接收调协器通道在属于自己接收的频道(或时隙)内接收107。

虚拟频道表可以包含在广播信号107内，也可以包含在移动通信基站101发射的信号108内。

移动终端103可以是只带有工作在移动通信频段的接收机和发射机，也可以是把工作在移动通信频段的接收机和发射机和工作在地面数字广播频段的数字电视调协器相结合的多频段接收机。移动终端103带有的工作在移动通信频段的接收机和发射机可以是符合任何一种移动通信标准的移动终端，如WCDMA、TD-SCDMA、GSM、CDMA2000、PHS等，移动终端103使用的地面电视广播调协器是可以符合任何一种地面数字电视广播标准的调协器，如DVB-H/T，DMB-H/T。

广播信号发射单元114可以是符合任何一种地面数字广播系统标准的发射单元，包括：美国的ATSC、欧洲的DVB-T/H、日本的ISDB、中国的DMB-T/H；

移动通信基站101可以是符合任何一种移动通信标准的系统，包括GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、PHS等。当应用于地面数字电视广播单频组网时，为了在插入虚拟频道表时保证邻小区之间的移动通信业务的独立性，需要在地面数字电视广播频道时分方式或者与广播信号相叠加的方式插入基于CDMA调制形式的虚拟频道表。

为了实现广播信号自适应开启和关闭，需要建立一个频道-终端接收活动信息表106，构建频道-终端接收活动信息表106的方法是：

对每一个小区(广播信号发射单元114或者移动通信基站101覆盖的区域)，把各个预定的广播频道(或者时隙)排成一列(或者一行)，在每个预定的广播频道所在行(列)内，列出如下参数：1)工作状态(是否处于活动状态)；2)接收该频道的终端个数；3)接收该频道的终端的ID号；

维护频道-终端接收活动信息表106的方法是：MB-SC根据移动通信基站101接收到的移动终端接收活动信息，对频道-终端接收活动信息表106实时更新。

本发明给出的广播信号自适应发射方法包括如下基本步骤，见图3：

1)移动终端上报其接收活动信息201；

2)MB-SC接收移动终端上报的接收活动信息202；

3)MB-SC构建和维护频道-终端接收活动信息表203；

4)MB-SC进行开启广播信号发射的判断和处理204；

5)MB-SC进行关闭广播信号发射的判断和处理205。

MB-SC进行开启广播信号发射的判断和处理204包含如下子步骤：

1)MB-SC读取频道-终端接收活动信息表301；

2)MB-SC判断移动终端请求的是否属于预定的广播频道302，如果不是属于预定的广播频道，按照点播或下载业务处理303，本发明针对广播业务的自适应发射，点播或下载业务中已经有其适用的按需发射方法，不属于本发明讨论的范畴；如果是属于预定的广播频道，进入步骤304；

3)MB-SC判断移动终端请求的频道是否正在发射304，如果移动终端请求的频道正在发射(处于活动状态)，则不对该移动终端的请求作出处理305；如果移动终端请求的频道处于关闭发射状态，则进入步骤306；

4)MB-SC启动移动终端请求的频道上的广播信号发射306；

5)MB-SC更新频道-终端接收活动信息表307；

6)MB-SC退出开启广播信号发射的流程308。

MB-SC进行关闭广播信号发射的判断和处理205包含如下子步骤：

1)MB-SC读取频道-终端接收活动信息表401；

2)MB-SC判断终是否有处于无效发射的广播频道402，对一个频道是否处于无效发射状态的具体判断的基本方法是：

判断频道-终端接收活动信息表中该频道对应的处于接收状态的移动终端数是否为大于等于1的整数，如果是，就是处于有效发射状态。

在上述判断之后，进一步确认一个频道是否处于无效发射状态，可以选择使用的措施是：向该频道对应的处于接收状态的移动终端发射询问信号，询问的规则是：如果移动终端处于对该频道的接收状态，就向基站发出回应信号；

如果没有处于无效发射的广播频道，MB-SC进入步骤407；

如果有处于无效发射的广播频道，MB-SC进入步骤403，对处于无效发射的广播频道做进一步的确认；

3)MB-SC确认无效发射的广播频道403，确认方法是向小区的所有移动终端广播询问信号，并接收移动终端的回复信号。只有处于对该频道接收状态的移动终端才向基站返回确认信号，如果基站没有收到任何确认信号，就确认这个频道是无效发射的广播频道。

4)根据步骤403的确认进行处理方式的选择404，如果MB-SC确认某个频道是无效发射的广播频道，就进入步骤405；如果MB-SC确认某个频道不是无效发射的广播频道，就进入步骤406；

5)MB-SC关闭该无效发射频道的广播信号发射405，然后进入步骤407；

6)MB-SC根据移动终端反馈的信息更新频道-终端接收活动信息表406，

7)MB-SC退出关闭广播信号发射的判断和处理程序407；

综上所述，本发明所述系统易于和现有系统保持兼容，所述方法可用于多种地面数字广播标准与多种蜂窝移动通信标准协同工作的系统中。本发明给出的自适应发射方式可以只对有接收活动的区域发射信号，对于没有接收活动的区域不发射信号，把原定用于广播信号发射的频谱用于其它目的，从而有效地节省发射功率和节省广播信号对频谱的占用。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (11)

1.一种广播信号自适应发射系统，用于根据特定区域内是否存在移动终端对频道的接收活动来自适应地发送广播电视信号，该系统包括移动通信基站、广播信号发射单元和信号馈缆，其特征在于，该系统还包括多媒体广播服务中心、频道-终端接收活动信息表、多频段天线、移动终端；

所述多媒体广播服务中心，用于对移动通信基站和/或广播信号发射单元的多媒体信号发射的开启、关闭以及多媒体广播业务内容实施控制；

所述频道-终端接收活动信息表，用于展示广播频道和移动终端的活动信息或广播业务占用时隙和移动终端的活动信息；

所述多频段天线，用于辐射移动通信信号和广播信号以及接收移动通信信号；

所述移动终端，用于接收移动通信基站或广播信号发射单元发送的信息以及向移动通信基站反馈接收活动信息。

2.如权利要求1所述的广播信号自适应发射系统，其特征在于，所述多媒体广播服务中心控制移动通信基站和/或广播信号发射单元向其服务区发射虚拟频道表。

3.如权利要求1所述的广播信号自适应发射系统，其特征在于，所述移动终端是工作在移动通信频段的接收机和发射机，或者是工作在移动通信频段的接收机和发射机与工作在地面广播频段的数字电视调谐器相结合的多频段接收机。

4.一种广播信号自适应发射方法，用于根据特定区域内是否存在移动终端对频道的接收活动来自适应地发送广播电视信号，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、多媒体广播服务中心和移动终端进行信息沟通，包括移动终端上报其接收活动信息和多媒体广播服务中心接收移动终端上报的接收活动信息，其中，

所述移动终端上报其接收活动信息发生在移动终端所接收的频道处于静止状态时，或者移动终端所接收的频道无论是否处于活动状态，移动终端都上报其接收活动信息；

步骤2、多媒体广播服务中心构建和维护频道-终端接收活动信息表；

步骤3、多媒体广播服务中心进行广播信号发射的判断和处理。

5.如权利要求4所述的广播信号自适应发射方法，其特征在于，所述移动终端上报的接收活动信息包括移动终端接收的频道和移动终端的识别号。

6.如权利要求4所述的广播信号自适应发射方法，其特征在于，通过如下具体步骤构建和维护步骤2中所述的频道-终端接收活动信息表：

对每一个小区，将各个预定的广播频道进行排列，并列出各个预定的广播频道的工作状态、接收该频道的移动终端个数和接收该频道的移动终端的识别号；

多媒体广播服务中心根据移动通信基站接收到的移动终端接收活动信息，对频道-终端接收活动信息表实时更新。

7.如权利要求4所述的广播信号自适应发射方法，其特征在于，所述步骤3包括多媒体广播服务中心进行开启广播信号发射的判断和处理以及多媒体广播服务中心进行关闭广播信号发射的判断和处理。

8.如权利要求7所述的广播信号自适应发射方法，其特征在于，所述多媒体广播服务中心进行开启广播信号发射的判断和处理的步骤包括：

步骤101、多媒体广播服务中心读取频道-终端接收活动信息表；

步骤102、多媒体广播服务中心判断移动终端请求的是否属于预定的广播频道，如果不是属于预定的广播频道，按照点播或下载业务处理；如果是属于预定的广播频道，执行步骤103；

步骤103、多媒体广播服务中心判断移动终端请求的频道是否正在发射，如果移动终端请求的频道正在发射，则不对该移动终端的请求作出处理；如果移动终端请求的频道处于关闭发射状态，则执行步骤104；

步骤104、多媒体广播服务中心启动移动终端请求的频道上的广播信号发射；

步骤105、多媒体广播服务中心更新频道-终端接收活动信息表；

步骤106、多媒体广播服务中心退出开启广播信号发射的流程。

9.如权利要求7所述的广播信号自适应发射方法，其特征在于，所述多媒体广播服务中心进行关闭广播信号发射的判断和处理的步骤包括：

步骤111、多媒体广播服务中心读取频道-终端接收活动信息表；

步骤112、多媒体广播服务中心判断是否有处于无效发射的广播频道，所述无效发射的广播频道是指没有移动终端对该广播频道的接收活动；如果没有处于无效发射的广播频道，多媒体广播服务中心进入步骤117；如果有处于无效发射的广播频道，多媒体广播服务中心执行步骤113；

步骤113、多媒体广播服务中心确认无效发射的广播频道；

步骤114、如果多媒体广播服务中心确认广播频道处于无效发射状态，执行步骤115；如果多媒体广播服务中心确认广播频道处于有效发射状态，执行步骤116；

步骤115、多媒体广播服务中心关闭该无效发射频道的广播信号发射，然后执行步骤117；

步骤116、多媒体广播服务中心根据移动终端反馈的信息更新频道-终端接收活动信息表；

步骤117、多媒体广播服务中心退出关闭广播信号发射的判断和处理程序。

10.如权利要求9所述的广播信号自适应发射方法，其特征在于，所述步骤112中判断的具体步骤是：如果频道-终端接收活动信息表中没有该频道对应的处于接收状态的移动终端，则该频道处于无效发射状态。

11.如权利要求9所述的广播信号自适应发射方法，其特征在于，所述步骤113中确认的具体步骤为：向小区的所有移动终端广播询问信号，并接收移动终端的回复信号，如果基站没有收到任何确认信号，就确认这个频道是无效发射的广播频道。

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