CN101014158A - Xdsl组网系统、数据发送方法和xdsl组网系统中的基站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及网络通信领域，提供了一种XDSL组网系统、数据发送方法和XDSL组网系统中的基站。本发明提供的XDSL组网系统，包括至少一个基站、多个调制解调器，以及基站控制器。本发明提供了的XDSL数据发送方法，包括：基站和基站控制器之间通过多个调制解调器对应的多条链路发送数据；本发明提供了的XDSL组网系统中的基站，支持多个以太网端口，通过以太网端口外接的调制解调器对应的多条链路向基站控制器传输数据。采用本发明的技术方案，可以提高XDSL组网的带宽以及数据传输的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信领域，特别涉及XDSL组网系统、数据发送方法和XDSL组网系统中的基站。
背景技术
随着HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行链路分组接入)和HSUPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行链路分组接入)的发展，WCDMA(Wideband CDMA，宽带码分多址)的无线接入网络会由传统的ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)网络演进到IP网络。WCDMA网络主要由两个部分组成：无线接入网部分(RAN，RadioAccess Network)和核心网部分(CN，Core Network)。其中，RAN用于处理所有与无线相关的功能，包括基站(Node B)和基站控制器(RNC)；而CN则处理移动通信系统内的所有话音呼叫和数据连接与外部网络的交换与路由。
因为对于移动运营商来说，依靠传统的租用El/SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)或自建微波等方式解决移动基站Node B与基站控制器RNC间的Iub接口的传输问题，越来越无法满足日益增长的数据业务需求；并且传统的El/SDH/微波不适合数据业务的不对称性、突发性和对时延等的低敏感性，如何解决这个问题是移动运营商目前必需面对的难题。IP传输以其低廉的租用费用、广泛的市场应用和对数据业务特性的适应性得到了移动运营商的关注。
由于IP传输网无法保证QOS(时延和时延抖动)以及无法传递时钟信息，所以考虑混合IP传输方案，即语音依然在El租用线传输，以保证较小的时延和时延抖动；在Iub接口的IP传输网络中，越来越多的运营商采用调制解调器(Modem)接入的DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线路)接入方式解决最后一公里的接入问题，数据通过DSL(Digital SubscriberLine，数字用户线路)网传输，不仅可以提供较大的带宽接入更多数据用户，而且可以大大降低运营成本。所以在IP传输解决方案中，混合IP传输将成为移动运营商关心的重点。
在混合IP传输组网中，HDSL(High bit rate Digital Subscriber Line，高比特率数字用户线)、SDSL(Symmetric Digital Subscriber Line，对称数字用户线)、VDSL(Veryhigh speed Digital Subscriber Line，甚高速数字用户线)、ADSL(Asymmetric DigitalSubscriber Line，非对称数字用户线)等多种不同类型的DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线)接入技术统称为“XDSL”。具体组网图如图1所示，其中，每个Node B与一个Modem相连。Modem再通过DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，数字用户线接入复用器)或者对应的Modem连接接到数据网络上，数据网络最后与RNC对接。
目前，现有组网主要存在以下两个问题：
问题1：在XDSL现有的组网中，由于常见的商业级别的Modem的可靠性都比较低，Modem的每个端口平均5天掉线一次，而恢复时间大约30s，这种单一的Modem组网技术，大大降低了网络的可靠性，一旦与Node B直接连接的Modem出现故障，那么整个Node B的传输链路将会中断，给业务造成很大的影响。
问题2：由于单个Modem的接入带宽有限，如非对称的ADSL，ADSL支持的下行速率最高可以达到8Mbps，而上行速率最高可达到1.5Mbps，即使采用对称的SHDSL(Symmetrichigh-speed Digital Subscriber Line，对称甚高速数字用户线)技术，Modem间采用多链路捆绑，目前上下行最多也只能达到9.2Mbps，也无法满足以后高带宽的需求。
发明内容
本发明实施例要解决的主要技术问题是，提供一种XDSL组网系统、数据发送方法和XDSL组网系统中的基站，使得现有XDSL组网的带宽得以提高。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种XDSL组网系统，该系统包括至少一个基站、多个调制解调器，以及基站控制器。
至少一个基站中的每个基站支持多个以太网端口，其中至少两个端口作为数据传输端口，每个数据传输端口外接一个调制解调器，组成的链路与基站控制器相连；
基站与基站控制器通过至少两条链路传输数据。
本发明实施例还提供了另一种XDSL组网系统，该系统包括至少一个基站、多个调制解调器，以及基站控制器，
至少一个基站中的每个基站支持多个以太网端口，其中至少两个端口作为数据传输端口，每个数据传输端口外接一个调制解调器，组成的链路与基站控制器相连；
基站与基站控制器通过至少两条链路传输数据；
该系统还包括监测单元和处理单元，
监测单元，用于监测每个调制解调器所在链路的链路状态；
处理单元，用于当监测单元监测结果为链路中断时，停止发送数据，且当监测单元监测结果为链路重新恢复时，继续发送数据。
以上实施例提供的系统通过在基站的多个端口上外接多个调制解调器，组成的多条链路与基站控制器相连，提高了网络的带宽。另外，通过在系统内设置监测单元和处理单元还提高了系统的可靠性。
本发明实施例还提供了一种XDSL数据发送方法，基站和基站控制器之间通过多个调制解调器对应的多条链路发送数据；
基站支持多个以太网端口，其中至少两个以太网端口的每个端口外接一个调制解调器，组成链路与基站控制器相连。
本实施例提供的方法通过在基站的多个端口上外接多个调制解调器，组成的多条链路与基站控制器相连，提高了网络的带宽。
本发明实施例还提供了一种XDSL组网系统中的基站，该基站支持多个以太网端口，其中至少两个端口作为数据传输端口，每个数据传输端口外接一个调制解调器，组成链路与基站控制器相连；基站通过至少两条链路向基站控制器传输数据。
本发明实施例中的基站具有多个以太网端口，通过在多个端口上外接多个调制解调器，组成的多条链路与基站控制器相连，提高了网络的带宽。
附图说明
图1是现有技术中XDSL的组网示意图；
图2是本发明实施例1提供的负荷分担方式传输数据的示意图；
图3是本发明实施例1提供的链路聚合方式传输数据的示意图；
图4是本发明实施例1提供的BFD控制报文监测示意图；
图5是本发明实施例2提供的XDSL组网系统示意图；
图6是本发明实施例3提供的XDSL组网系统示意图；
图7是本发明实施例4提供的XDSL组网系统中的基站示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。
实施例1
本实施例提供了一种XDSL数据发送方法，该方法中的Node B需要支持多个以太网端口。从多个以太网端口中，选择至少两个作为数据传输端口，并为选择的每个端口外接一个Modem，每个Modem对于一条链路，与RNC相连。Node B和RNC通过多个Modem对应的多条链路发送数据。本实施例以外接两个Modem为例，Node B的两个端口上各外接一个Modem，组成两条链路与RNC相连。实际组网中，如果Node B离RNC距离较远，则链路需要通过中间网络与RNC相连。该中间网络是由中间传输设备所组成的数据网，中间传输设备可能是交换机或路由器。
Node B外接多个Modem完成后，可以采用以下两种数据发送方式：
方式1：负荷分担：
基站建立多条相同优先级的路由表，这些每个相同优先级的路由表项对应着有不同的源IP地址，目的IP地址，端口等，通过将不同的数据流映射到不同的路由上来实现数据流的负荷分担。
Node B支持IP层的负荷分担转发，具体为：
Node B将不同的上层数据流，映射到不同的以太网端口上进行发送，具体对应关系为：
Node B在数据流与传输映射时，不同的数据流对应不同的路由表项，但是这些表项的优先级是相同的，由于这些路由表项对应不同的源IP地址，目的IP地址，端口等，所以NodeB可以将不同的数据流发往不同的端口。参见图2，以上行为例，Node B将数据流1映射到端口1，将数据流2映射到端口2，数据流1和数据流2分别发往端口1和端口2。
同理，RNC与Node B也是一样的，RNC在发往每个Node B的数据中，不同的数据流对应不同的路由表项，但是这些表项的优先级是相同的，由于这些路由表项对应不同的源IP地·址，目的IP地址，端口等，所以RNC就实现了不同数据流发送到Node B的不同端口上。
方式2：链路聚合：
链路聚合是指将多个以太网端口聚合到一起，当作一个端口来处理，这些端口具有相同的IP地址，通过LACP(Link Aggregation Control Protocol，链路聚合控制协议)可以自动实现设备之间端口聚合不需要用户干预，而且还可以检测端口的链路层故障，完成链路的聚合控制。按照链路聚合的配置方式，链路聚合可以分为手工链路聚合、静态链路聚合和动态链路聚合。
在链路聚合情况下，Node B发送数据的源地址只有一个，也就是只有一个IP地址，此点与方式1不同。在方式1下，不同的端口有不同的IP地址，在方式2下，Node B不同的端口只有一个IP地址，Node B的不同的数据流同时在每个端口发送，例如：参见图3，NodeB将数据流1分发给端口1和端口2，将数据流2也分发给端口1和端口2。对接的数据网络设备也需要支持链路聚合，通过链路聚合，保证与Node B对接的可靠性。
RNC在方式2下与方式1不同，在方式2下，RNC的发送报文的目的地址只有一个，只往这一个IP地址发送报文。
本发明实施例提供的多Modem方案，由于Node B与多Modem之间有多条传输链路，与单链路相比较，也大大的提高了Node B的传输带宽。而且，单Modem的情况下，Node B与Modem之间只有一条链路，只往这条传输链路上发送报文，一旦该链路中断，就造成整个的传输链路中断。而本发明实施例提供的多Modem方案，一旦某条链路中断，还可以将业务建立在其他的传输链路上，保证业务的可靠性。另外，发送数据报文的方式可以有多种，比如上述的负荷分担、链路聚合等。
作为方案的进一步完善，本发明实施例还提供了多链路可靠性监测的方案，保证在Modem出现故障时，或Node B和Modem链路中断时，也能保证XDSL组网的可靠性，保证业务不会中断。如果一旦监测、判断某条链路中断，基站和基站控制器停止往该链路发送报文；待监测、判断该链路恢复后，再继续恢复中断前该链路的数据发送。
Node B和RNC将定时对各个端口的链路进行监测。检测方法有：通过BFD(BidirectionalForwarding Detection，双向转发检测)控制报文、以太网OAM(Operations，Administrationand Maintenance，操作、管理和维护)或PING(Packet Internet Groper，分组因特网探测器)等方法。以下分别描述：
检测方法一：通过发送BFD控制报文进行监测，BFD控制报文的格式如表1所示。0 2 7 9 10 11 12 13 14 15 23 31
| Vers | Diag | Sta | P | F | C | A | D | R | Detect Mult | Length |
| My Discriminator | ||||||||||
| Your Discriminator | ||||||||||
| Desired Min TX Interval | ||||||||||
| Required Min RX Interval | ||||||||||
| Required Min Echo RX Interval | ||||||||||
| Auth Type | Auth Len | Authentication Data... | ||||||||
表1
其中，Vers：防议的版本号，目前版本号为1。
Diag：给出本地系统最后一次会话Down的原因。
Sta：State，当前BFD会话的状态。
P：Poll，设置为1，表示发送系统请求进行连接确认，或者发送请求参数改变的确认；设置为0，表示发送系统不请求确认。
F：Final，设置为1，表示发送系统响应一个接收到P比特为1的BFD包；设置为0，表示发送系统不响应一个P比特为1的包。
C：Control Plane Independent，设置为1，表示发送系统的BFD实现不依赖于它的控制平面(即BFD报文在转发平面传输，所以即使控制平面失效了，BFD仍然能够起作用)；设置为0，表示BFD报文在控制平面传输。
A：Authentication Present，设置为1，表示控制报文包含认证字段，并且会话是被认证的。
D：Demand，设置为1，表示发送系统希望操作在查询模式；设置为0，表示发送系统不希望操作在查询模式，或者表示发送系统不能操作在查询模式。
R：Reserved，在发送时设置为0，在接收时忽略。
Detect Mult：检测时间倍数。在查询模式下采用的是本地的检测倍数，在异步模式下采用的是对端的检测倍数。
Length：BFD控制报文的长度，单位为字节。
My Discriminator：发送系统产生的一个唯一的、非0鉴别值，用来对两个系统之间的多个BFD会话进行分离。
Your Discriminator：从远端系统接收到的鉴别值，这个域直接返回接收到的“MyDiscriminator”，如果不知道这个值就返回0。
Desired Min Tx Interval：本地系统发送BFD控制报文时想要采用的最小间隔，单位为毫秒。
Required Min Rx Interval：本地系统能够支持的接收两个BFD控制报文之间的间隔，单位为毫秒。
Required Min Echo Rx Interval：本地系统能够支持的接收两个BFD回声报文之间的间隔，单位为毫秒。如果这个值设置为0，则发送系统不支持接收BFD回声报文。
Auth Type：BFD控制报文使用的认证类型，为可选项。
Auth Len：认证字段的长度，包括认证类型与认证长度字段，单位为字节，为可选项。
Authentication Data...：认证数据，为可选项。
参见图4，BFD监测过程具体如下：
Node B向对端的RNC每隔一定时间连续三次发送BFD控制报文，本实施例选择每隔50ms发送一次BFD控制报文。
如果RNC收到BFD控制报文后，会对每一次的BFD控制报文进行响应，即向Node B发送BFD的响应报文；
如果Node B连续三次收到响应报文，则说明该链路正常，否则，说明该链路可能存在故障。
该BFD控制报文也可以由RNC端发送，由RNC端进行监测，具体过程同上，不再赘述。
检测方法二：
通过以太网OAM技术中来进行监测，以太网OAM是一种监控和解决网络问题的方法，它工作在数据链路层，利用设备之间定时交互OAMPDU(OAM Protocol Data Units，OAM协议数据单元)，报告网络的状态，使网络管理员能够更有效地管理网络。
以太网OAM的基本操作包括：建立以太网OAM连接、链路监控、远端故障检测、远端环回。
OAMPDU的具体格式如表2：
表2
其中，几个重要字段的含义如下：
dest addr：以太网OAM报文的目的MAC地址，为组播MAC地址0180c2000002。
Source addr：以太网OAM报文的源MAC地址，为桥MAC地址。
Type：以太网OAM报文的协议类型，为0x8809。
Subtype：以太网OAM报文的协议子类型，为0x03。
Flags：flag域，表明以太网OAM实体的状态。
code：以太网OAM报文采用TLV形式，不同的code代表不同的OAMPDU的TLV。0x00表示information OAMPDU，0x01表示Event Notification OAMPDU，0x04表示Loopback ControlOAMPDU。
检测方法三：
采用Ping命令进行监测，Ping命令主要用于检查网络连接及主机是否可达。源主机向目的主机发送ICMP(Intenet Control Message Protocol，因特网控制报文协议)请求报文，目的主机向源主机发送ICMP回应报文。
监测方法四：
通过物理层的连通性监测进行监测，基站与调整解调器直接的物理层连通性监测链路是否LINK(连接)正常。
通过以上的监测方法，如果一旦监测、判断某条链路中断，基站和基站控制器停止往该链路发送报文；待监测、判断该链路恢复后，再继续恢复中断前该链路的数据发送。这样，由于Node B与多Modem之间有多条传输链路，一旦某条链路中断，还可以将业务建立在其他的传输链路上，保证业务的可靠性。
实施例2
参见图5，本实施例提供了一种XDSL组网系统，包括至少一个基站、多个调制解调器，以及基站控制器，
其中，每个基站支持多个以太网端口，多个以太网端口中至少两个端口作为数据传输端口，每个数据传输端口外接一个调制解调器，组成链路与RNC相连。实际组网中，如果NodeB离RNC距离较远，则链路需要通过中间网络与RNC相连。该中间网络是由中间传输设备所组成的数据网，中间传输设备可能是交换机或路由器。
基站与基站控制器通过至少两个链路传输数据。
为了实现实施例1中的两种数据发送方式：负荷分担和链路聚合，本实施例中系统还包括映射单元和发送单元，其中，
映射单元，用于将不同的数据映射到基站不同的端口上，或将不同的数据映射到基站的每个端口上；
发送单元，用于根据映射单元的映射结果，将数据通过对应的链路进行发送。
这里的映射单元和发送单元可以是单独设置，也可以设置在基站内或者在基站控制器内。
当采用负荷分担的方式传输数据时，需要映射单元将不同的数据映射到基站不同的端口上。因为不同的数据流对应优先级相同的路由表项，这些路由表项对应不同的源IP地址，目的IP地址，端口等。以上行为例，在数据流进行传输映射时，映射单元将不同的数据映射到Node B不同的端口上，这样，发送单元根据映射单元的映射结果，可以将不同的数据流发往不同的端口，进而在相应的链路上发送。
当采用链路聚合方式传输数据时，需要映射单元将不同的数据流映射到基站的每个端口上，此时基站Node B发送数据的源地址只有一个，也就是只有一个IP地址，因为基站NodeB不同的端口只有一个IP地址，映射单元将基站Node B上不同的数据流映射在每个端口上，发送单元根据映射单元的映射结果，将不同的数据流发往每个端口，进而在相应的链路上发送。
为了进一步提高系统的可靠性，本实施例的系统还包括监测单元和处理单元，其中，
监测单元，用于监测每个调制解调器所在链路的链路状态；
处理单元，用于当监测单元监测结果为链路中断时，停止发送数据，且当监测单元监测结果为链路重新恢复时，继续发送数据。
具体的，该监测单元通过以下方式实现监测功能：
发送BFD控制报文进行监测；
或以太网OAM技术进行监测；
或Ping命令进行监测；
或通过物理层的连通性进行监测。
实施例3
参见图6，本实施例提供了另一种XDSL组网系统，包括至少一个基站、多个调制解调器，以及基站控制器，
每个基站支持多个以太网端口，其中至少两个端口作为数据传输端口，每个数据传输端口外接一个调制解调器，组成链路与基站控制器相连；
基站与基站控制器通过至少两条链路传输数据；
该系统同时还包括监测单元和处理单元，
监测单元，用于监测每个调制解调器所在链路的链路状态；
处理单元，用于当监测单元监测结果为链路中断时，停止发送数据，且当监测单元监测结果为链路重新恢复时，继续发送数据。
实施例4
参见图7，本实施例提供了一种XDSL组网系统中的基站，该基站支持多个以太网端口，其中至少两个端口作为数据传输端口，每个数据传输端口外接一个调制解调器，组成链路与基站控制器相连；基站通过至少两条链路向基站控制器传输数据。
该基站还可以包括数据映射单元和数据发送单元，
数据映射单元，用于将不同的数据映射到不同的端口上，或将不同的数据映射到该基站的每个端口上，
数据发送单元，用于根据映射单元的映射结果，将数据通过对应的链路进行发送。
当采用负荷分担的方式传输数据时，需要数据映射单元将不同的数据映射到基站不同的端口上。因为不同的数据流对应优先级相同的路由表项，这些路由表项对应不同的源IP地址，目的IP地址，端口等。以上行为例，在数据流进行传输映射时，数据映射单元将不同的数据映射到Node B不同的端口上，这样，数据发送单元根据数据映射单元的映射结果，可以将不同的数据流发往不同的端口，进而在相应的链路上发送。
当采用链路聚合方式传输数据时，需要数据映射单元将不同的数据流映射到基站的每个端口上，此时基站Node B发送数据的源地址只有一个，也就是只有一个IP地址，因为基站Node B不同的端口只有一个IP地址，数据映射单元将基站Node B上不同的数据流映射在每个端口上，数据发送单元根据数据映射单元的映射结果，将不同的数据流发往每个端口，进而在相应的链路上发送。
而且，本发明实施例提供的技术方案中，为了提高单一Modem的可靠性，可以选择工业级别、带看门狗功能的Modem，，以确保一旦Modem出现故障后，可以自行复位。
以上实施例通过在基站的多个端口上外接多个调制解调器，组成多条链路，通过多条链路进行数据传送提高了网络的带宽，并且，以上实施例通过对组成的多条链路进行监测，当监测到链路中断时，终止数据发送，当监测到链路恢复正常时，重新进行数据发送，提高了传输数据的可靠性。
以上实施例，只是本发明的一种较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1、一种XDSL组网系统，其特征在于，所述系统包括至少一个基站、多个调制解调器，以及基站控制器，
所述至少一个基站中的每个基站支持多个以太网端口，其中至少两个所述端口作为数据传输端口，每个所述数据传输端口外接一个调制解调器，组成的链路与所述基站控制器相连；
所述基站与基站控制器通过至少两条所述链路传输数据。
2、根据权利要求1所述的XDSL组网系统，其特征在于，所述系统还包括映射单元和发送单元，
所述映射单元，用于将不同的数据映射到所述基站不同的所述端口上，或将不同的数据映射到所述基站的每个所述端口上；
所述发送单元，用于根据映射单元的映射结果，将所述数据通过对应的链路进行发送。
3、根据权利要求1或2所述的XDSL组网系统，其特征在于，还包括监测单元和处理单元，
所述监测单元，用于监测每个调制解调器所在链路的链路状态；
所述处理单元，用于当所述监测单元监测结果为链路中断时，停止发送数据，且当监测单元监测结果为链路重新恢复时，继续发送数据。
4、根据权利要求3所述的XDSL组网系统，其特征在于，所述监测单元通过以下方式实现监测功能：
发送BFD控制报文进行监测；
或以太网OAM技术进行监测；
或Ping命令进行监测；
或通过物理层的连通性进行监测。
5、一种XDSL组网系统，其特征在于，所述系统包括至少一个基站、多个调制解调器，以及基站控制器，
所述至少一个基站中的每个基站支持多个以太网端口，其中至少两个所述端口作为数据传输端口，每个所述数据传输端口外接一个调制解调器，组成的链路与所述基站控制器相连；
所述基站与基站控制器通过至少两条所述链路传输数据；
该系统还包括监测单元和处理单元，
所述监测单元，用于监测每个调制解调器所在链路的链路状态；
所述处理单元，用于当所述监测单元监测结果为链路中断时，停止发送数据，且当监测单元监测结果为链路重新恢复时，继续发送数据。
6、一种XDSL数据发送方法，其特征在于，基站和基站控制器之间通过多个调制解调器对应的多条链路发送数据；
所述基站支持多个以太网端口，其中至少两个以太网端口的每个端口外接一个调制解调器，组成链路与所述基站控制器相连。
7、根据权利要求6所述的XDSL数据发送方法，其特征在于，所述数据发送采用负荷分担的方式，具体步骤为：
将不同的数据映射到所述基站不同的端口上，通过所述端口对应的调制解调器所在的链路将所述数据进行发送。
8、根据权利要求6所述的XDSL数据发送方法，其特征在于，所述数据发送采用链路聚合的方式，具体步骤为：
将不同的数据映射到所述基站每个端口上，通过所述端口对应的调制解调器所在的链路将所述数据进行发送。
9、根据权利要求6至8中任一权利要求所述的XDSL数据发送方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
对每个调制解调器所在的链路进行监测，当监测结果为链路中断时，停止发送数据；当监测结果为链路重新恢复时，继续发送数据。
10、根据权利要求9所述的XDSL数据发送方法，其特征在于，所述监测通过以下方式进行链路监测：
通过发送BFD控制报文进行监测；
或通过以太网OAM技术进行监测；
或通过Ping命令进行监测；
或通过物理层的连通性进行监测。
11、一种XDSL组网系统中的基站，其特征在于，所述基站支持多个以太网端口，其中至少两个所述端口作为数据传输端口，每个所述数据传输端口外接一个调制解调器，组成的链路与基站控制器相连；
所述基站通过至少两条所述链路向所述基站控制器传输数据。
12、根据权利要求11所述的XDSL组网系统中的基站，其特征在于，所述基站包括数据映射单元和数据发送单元，
所述数据映射单元，用于将不同的数据映射到不同的所述端口上，或将不同的数据映射到该基站的每个所述端口上，
所述数据发送单元，用于根据映射单元的映射结果，将所述数据通过对应的链路进行发送。
Priority Applications (2)
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