CN101453687B - 采用sgsn池为用户提供服务方法、系统及sgsn池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信系统，公开了一种采用SGSN池为用户提供服务的方法：所述SGSN池内至少包括两个SGSN，所述SGSN池内的SGSN各自通过链路与同一接入网控制节点相连，所述SGSN池内的SGSN相对于所述接入网控制节点具备相同的识别标识，所述SGSN池内的SGSN通过各自与所述接入网控制节点之间的链路从所述接入网控制节点接收用户数据；所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。本发明还公开了一种采用SGSN池的移动通信系统以及一种SGSN池。采用本发明的技术方案，可以在无需对现有传统不支持SGSN池功能的PCU升级的基础上，实现采用SGSN池进行组网的目的，从而提高现有移动通信系统的安全性。

Description

采用SGSN池为用户提供服务方法、系统及SGSN池

技术领域

本发明涉及移动通信系统，尤其涉及一种采用SGSN池为用户提供服务的方法、系统以及SGSN池。

背景技术

在传统移动通信系统的网络结构中，一个SGSN(Serving GPRS SupportNode，服务GPRS支持节点)可以连接多个接入网控制节点，但一个接入网控制节点只能连接一个SGSN，接入网控制节点可以是PCU(Packet Control Unit，分组控制单元)或者NRC(Radio Network Controller，无线网络控制器)等接入网的控制设备。请参阅图1，其为现有技术中的一种传统移动通信系统的网络示意图，本示意图中的接入网控制节点是PCU。

以图1中的第一PCU为例进行具体说明，在第一PCU上配置有和第一SGSN相同的NSE(Network Service Entity，网络服务实体)，第一PCU与第一SGSN之间通常存在至少两条链路，当有用户移动到第一PCU区内时，第一PCU只能选择第一SGSN为该用户服务。

上述这种SGSN与PCU间1∶N的关系带来了一些安全隐患。由于每个PCU只连接一个SGSN，因此一旦该PCU连接的SGSN故障，便会影响网络的业务服务功能，使得通信系统的安全性交差。

为了解决上述问题，本领域技术人员提出了一种采用SGSN池进行组网的技术方案，在该组网技术方案中，不但一个SGSN可以连接多个PCU，而且还准许一个PCU连接多个SGSN，这些SGSN对该PCU构成了一个SGSN池。

请参阅图2，其为现有技术中采用SGSN池组网的一种移动通信系统的网络示意图。具体以图2所示的第一PCU为例进行说明，在第一PCU上配置两个NSE：NSE1和NSE2，在第一SGSN上配置NSE1(作为第一SGSN相对于第一PCU的识别标识)，在第二SGSN上配置NSE2(作为第二SGSN相对于第一PCU的识别标识)，第一PCU根据NSE1和NSE2可以识别出两个SGSN，在第一PCU与第一SGSN之间、第一PCU与第二SGSN之间各存在至少一条链路。如果是新进入SGSN池的用户注册，则第一PCU为该用户随机选择一个SGSN进行处理；如果是非新用户注册，则第一PCU首先从用户数据中解析出用户标识或NRI(Network Resource Indicator，网络资源指示)，然后根据解析出的内容确定为该用户服务的SGSN是第一SGSN还是第二SGSN，进而将用户数据发送至所确定的那个SGSN进行处理。

由于采用图2所示的系统网络结构，一个PCU可以连接多个SGSN，因此当其中的一个SGSN故障时，可以由其他的SGSN进行处理，进而不会影响网络的业务提供能力，较图1所示的系统网络结构提高了系统安全性。

发明人在实现本发明的过程中发现，采用SGSN池进行网，使得同一个PCU可以连接多个SGSN，因此较一个PCU只连接一个SGSN的传统系统网络结构而言，在系统网络安全性方面都有较大提高。但是，如果采用图2方式实现SGSN池的组网，那么每个PCU需要支持并识别出不同的SGSN，而图1中的每个PCU只与一个SGSN连接，即不支持SGSN池功能，因此，图2中的PCU已经不同于图1中的PCU。

鉴于目前现有的传统移动通信系统的网络(图1)中已经投入较大成本部署了数量巨大的不支持SGSN池功能的PCU，如果要实现图2所示的系统网络结构，则需要对现有的传统网络中不支持SGSN池功能的PCU进行升级。但是，现有传统网络中已经部署的不支持SGSN池功能的PCU数量巨大，而且各厂商对PCU支持SGSN池功能的规划不统一，所以要通过升级现有传统网络中的PCU来达到采用SGSN池进行组网的目的，势必会对现有系统的网络造成很大的影响，而且升级的成本也很高。

发明内容

本发明实施方式提供一种采用SGSN池为用户提供服务的方法、采用SGSN池的移动通信系统以及一种SGSN池，能够利用现有传统移动通信系统中已经部署的不支持SGSN池功能的PCU，来实现采用SGSN池进行组网，从而达到在无需对现有数量巨大的PCU进行升级的情况下，提高通信系统安全性的目的。

本发明实施方式公开了一种采用SGSN池为用户提供服务的方法，所述SGSN池内至少包括两个SGSN，所述SGSN池内的SGSN各自通过链路与同一接入网控制节点相连，所述SGSN池内的SGSN相对于所述接入网控制节点具备相同的识别标识，所述方法包括：所述SGSN池内的SGSN通过各自与所述接入网控制节点之间的链路从所述接入网控制节点接收用户数据；所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

本发明实施方式还公开了一种SGSN池，至少包括两个SGSN，所述SGSN池内的SGSN各自通过链路与同一接入网控制节点相连，所述SGSN池内的SGSN相对于所述接入网控制节点具备相同的识别标识；所述SGSN池内的SGSN，用于通过各自与所述接入网控制节点之间的链路从所述接入网控制节点接收用户数据，以及根据所述用户数据为所述用户提供服务。

本发明实施方式还公开了一种采用SGSN池的移动通信系统，包括接入网控制节点和上述的SGSN池，当所述接入网控制节点需要将用户数据分配至具备上述识别标识的SGSN进行处理时，将所述用户数据通过能够到达具备所述识别标识的SGSN的一条链路发送至对端的SGSN。

从以上本发明实施方式的技术方案可以看出，由于与同一接入网控制节点相连的至少两个SGSN构成一个SGSN池，而该SGSN池中的SGSN相对于该接入网控制节点具备相同的识别标识，因此，从接入网控制节点的角度看对端的SGSN池就是一个SGSN，即接入网控制节点以为到达具备该识别标识的SGSN的各条链路都连接到一个SGSN上，因此，该接入网控制节点与传统移动通信网络中不支持SGSN池功能(只连接到一个SGSN)的接入网控制节点在功能上完全相同，所以，可以直接利用现有传统移动通信系统中已经部署的不支持SGSN池功能的接入网控制节点，而无需对它们进行升级，就可以采用SGSN池进行组网，从而提供了通信网络的安全性。

附图说明

图1为现有技术中一种传统移动通信系统的网络示意图；

图2为现有技术中采用SGSN池组网的一种移动通信系统的网络示意图；

图3为本发明采用SGSN池组网的移动通信系统具体实施方式的网络示意图；

图4为本发明采用SGSN池为用户提供服务的方法第一具体实施方式流程图；

图5为本发明采用SGSN池的移动通信系统实施例的网络示意图；

图6为本发明采用SGSN池为用户提供服务的方法第二具体实施方式流程图；

图7为本发明采用SGSN池为用户提供服务的方法第三具体实施方式流程图；

图8为本发明采用SGSN池的移动通信系统实施例的结构图。

具体实施方式

请参阅图3，其为本发明中采用SGSN池组网的移动通信系统具体实施方式的网络示意图。SGSN池内至少包括两个SGSN：第一SGSN 31和第二SGSN 32；该SGSN池内的SGSN各自通过链路与同一接入网控制节点相连，SGSN池内各SGSN之间也通过链路相连。为了后续叙述清楚，仅以第一接入网控制节点33为例进行说明。

第一SGSN 31与第一接入网控制节点33之间的链路是第一链路，第二SGSN 32与接入网控制节点33之间的链路是第二链路；该SGSN池内的SGSN相对于第一接入网控制节点33具备相同的识别标识：识别标识1，第一接入网控制节点33将用户数据通过能够到达具备识别标识1的SGSN的一条链路发送至对端的SGSN；该SGSN池内的SGSN通过各自与第一接入网控制节点33之间的链路从第一接入网控制节点33接收用户数据；该SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

具体而言，从第一接入网控制节点33接收到用户数据的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务；或者从第一接入网控制节点33接收到用户数据的SGSN将所述用户数据转发给所述SGSN池内的其他SGSN，由其他SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

接入网控制节点33可以是PUC，也可以是RNC。SGSN池内各SGSN相对于第一接入网控制节点33的识别标识可以是NSE(Network Service Entity，网络服务实体)。

下面结合图3所示的网络结构示意图，给出本发明中几种采用SGSN池为用户提供服务的方法具体实施方式。

请参阅图4，其为本发明采用SGSN池为用户提供服务的方法第一具体实施方式流程图。

步骤410：第一SGSN 31从第一接入网控制节点33接收用户数据。所述用户数据可以是：新用户注册数据，例如一个新进入SGSN池用户发起的与ATTACH(附着)相关的消息；用户路由更新数据，例如用户发起的与路由更新相关的消息；用户业务数据，例如用户PDP(Packet Data Protocol，分组数据协议)激活业务数据、上网业务数据以及彩信业务数据等。

步骤420：第一SGSN 31对从第一接入网控制节点33接收的用户数据进行解析。

步骤430：如果第一SGSN 31从用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是该SGSN池内的SGSN，则在该SGSN池内按照各SGSN负荷均衡的原则由相应的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。例如，如果第一SGSN 31是当前SGSN池内负荷最轻的SGSN，则第一SGSN 31根据所述用户数据为所述用户提供服务；如果第二SGSN 32是当前SGSN池内负荷最轻的SGSN，则第一SGSN 31将所述用户数据转发给第二SGSN 32，进而，第二SGSN 32根据所述用户数据为所述用户提供服务。

由于在未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是该SGSN池内的SGSN的情况下，根据SGSN池内各SGSN负荷均衡的原则由相应的SGSN为该用户提供服务，因此可以较好的将第一接入网控制节点33的负荷分担到SGSN内的各个SGSN，从而避免了采用传统移动通信网络结构导致的复杂网络规划以及较高的设备成本。所述用户注册SGSN信息可以是NRI(Network Resource Indicator，网络资源指示)。

步骤440：如果第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第一SGSN 31，则第一SGSN 31根据所述用户数据为所述用户提供服务。

步骤450：如果第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32，则第一SGSN 31将所述用户数据转发给第二SGSN32，第二SGSN 32根据所述用户数据为所述用户提供服务。但是，如果第二SGSN32发生故障，即第二SGSN 32和接入网控制节点33之间的链路中断，第二SGSN 32和第一SGSN 31之间的链路也中断，那么，即使第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32，仍然由第一SGSN 31根据所述用户数据为所述用户提供服务。

为了更详细的说明本发明的第一具体实施方式，下面给出第一具体实施方式的几个具体实施例：新用户注册过程的实施例；路由区更新过程的实施例；用户PDP激活过程的实施例。

请参阅图5，其为本发明中采用SGSN池的移动通信系统实施例的网络示意图。本实施例中的第一接入网控制节点33是第一PCU 33。第一SGSN 31、第二SGSN 32以及第一PCU 33配置相同的NSE：NSE1。由于PCU是通过NSE识别SGSN的，而第一SGSN 31、第二SGSN 32配置为相同的识别标识NSE1，因此从第一PCU 33角度看到的就是相同的SGSN，故屏蔽了对现有传统移动通信网络中PCU的升级需求。第一PCU 33与识别标识为NSE1的SGSN之间的链路NSVC(Network Service Virtual Channel，网络服务层虚通道)根据负荷均衡的原则，均分在NSVC1和NSVC2，NSVC1配置在第一SGSN 31，NSVC2配置在第二SGSN 32。此外，第一SGSN 31和第二SGSN 32配置相同的PCU路由区及无线数据。

实施例1：新用户注册过程

a)一个新进入SGSN池的用户发起ATTACH请求消息，第一PCU 33根据链路负荷均衡的原则，从第一NSVC和NSVC2中选择一条NSVC链路，以选择到NSVC 2为例，进而ATTACH请求消息被送到第二SGSN 32。第一PCU 33根据链路负荷均衡原则选择NSVC链路的具体实现方式有多种，例如较为常见的随机方式。

b)第二SGSN 32收到第一PCU 33发送的ATTACH请求消息后，从该消息中获取NRI信息(用户注册SGSN信息的一种)，发现该用户中没有NRI信息，或者NRI对应的SGSN不是本SGSN池区内的SGSN，则根据SGSN内各SGSN负荷均衡的原则，把该ATTACH请求消息转发给本SGSN池区内负荷最轻的SGSN处理，如转发给第一SGSN 31。所述第二SGSN 32从消息中获取NRI的具体方式可以是，第二SGSN 32先从ATTACH请求消息中解析出TLLI(TemporaryLogical Link Identity，临时逻辑标识)参数，再从TLLI参数中解析出P-TMSI(Packet Temporary Mobile Subscriber Identity，分组临时移动用户标识)，最后从P-TMSI中解析出NRI。

为了实现SGSN池内各SGSN的负荷均衡，可以在每个SGSN中配置一张各个SGSN的容量表，进而根据该配置表中的配置关系以及负荷均衡的原则，选择为用户服务的SGSN。或者，SGSN池内的各SGSN之间相互通知负荷情况，进而选择一个当前负荷最轻的SGSN为用户服务。

C)第一SGSN 31收到第二SGSN 32向其转发的ATTACH请求消息后，完成用户的ATTACH过程。并在返回给用户的P-TMSI中分配NRI。ATTACH的具体过程，可以参看现有技术的相关内容，不再详述。

实施例2：用户路由区更新和周期性路由区更新过程(假设该用户在ATTACH时注册在第一SGSN 31)

首先，用户发送路由区更新请求消息到第一PCU 33，第一PCU 33根据链路负荷均衡原则选择一条NSVC。

如果第一PCU 33选择通过NSVC1发送路由区更新请求消息，则所述路由区更新请求消息被送到第一SGSN 31。第一SGSN 31首先从所述路由区更新请求消息中解析出NRI(在每个SGSN中都会配置NRI与SGSN的对应关系)，由于该用户此前是在第一SGSN 31进行注册的，因此从路由区更新请求消息中解析出的NRI指示的是第一SGSN 31，进而第一SGSN 31为该用户提供路由更新服务。路由更新的后续过程可以参看现有技术，此处不再详述。

如果第一PCU 33选择通过NSVC 2发送路由区更新请求消息，则所述路由区更新请求消息被送到第二SGSN 32。第二SGSN 32首先从所述路由区更新请求消息中解析出NRI，由于NRI指示的是第一SGSN 31，因此，第二SGSN 32把所述路由区更新请求消息转发给第一SGSN 31，由第一SGSN 31为该用户提供路由更新服务。

实施例3：用户PDP激活过程(假设该用户在ATTACH时注册在第一SGSN31)

用户发送ACTIVE(激活)PDP请求消息到第一PCU 33，第一PCU 33根据链路负荷均衡原则选择一条NSVC。

如果第一PCU 33选择通过NSVC1发送ACTIVE PDP请求消息，则该消息被送到第一SGSN 31。第一SGSN 31首先从所述ACTIVE PDP请求消息中解析出NRI，由于该用户此前是在第一SGSN 31进行注册的，因此从ACTIVE PDP请求消息中解析出的NRI指示的是第一SGSN 31，进而第一SGSN 31为该用户提供PDP激活服务。PDP激活的后续过程可以参看现有技术，此处不再详述。

如果第一PCU 33选择通过NSVC 2发送ACTIVE PDP请求消息，则该消息送到第二SGSN 32。第二SGSN 32解析出ACTIVE PDP请求消息中的NRI，由于NRI指示的是第一SGSN 31，因此第二SGSN 32把消息转发给第一SGSN 31，由第一SGSN 31为该用户提供PDP激活服务。PDP上下文建立后，上行数据从第一PCU 33→第二SGSN 32→第一SGSN 31；如果第一SGSN 31和第一PCU 33之间链路正常，下行数据则从第一SGSN 31→第一PCU 33，即第一SGSN 31优先选择与第一PCU 33之间的直达链路发送下行数据。如果第一SGSN 31和第一PCU 33之间的直达链路故障，则选择迂回链路发送下行数据，即下行数据从第一SGSN 31→第二SGSN 32→第一PCU 33。

由此可知，采用本发明的具体实施方式，即使提供服务的SGSN与接入网控制节点33之间的直达链路发生故障，也可以通过迂回链路发送下行数据。而如果采用现有技术中升级后、支持SGSN池的PCU进行SGSN池组网，则在SGSN与接入网控制节点33之间的直达链路发生故障时，并不选择迂回链路处理，因此会导致下行数据传输失败。由此可见，采用本发明具体实施方式进行SGSN池组网，较现有采用升级后、支持SGSN池的PCU进行SGSN池组网而言，进一步提供了系统的安全性。

下面仍然结合新用户注册、路由更新以及用户PDP激活三种具体实施例，给出SGSN故障的处理过程。

假设第一SGSN 31故障，则第二SGSN 32到第一SGSN 31之间的链路中断；第一PCU 33到第一SGSN 31的NSVC 1链路也中断，因此，第一PCU 33到SGSN只能通过NSVC 2链路。

如果用户发起ATTACH消息或路由区更新消息，第一PCU 33将相应的消息通过第二NSVC链路送到第二SGSN 32，第二SGSN 32解析该消息中的NRI。如果NRI指示的是第一SGSN 31，但第二SGSN 32发现自己到第一SGSN 31的链路中断，不能向第一SGSN 31转发消息，于是，第二SGSN 32就把ATTACH或路由区更新消息在本地处理，第二SGSN 32为该用户提供ATTACH或路由更新服务。

如果用户发起PDP激活业务，ACTIVE PDP请求消息通过NSVC 2链路送到第二SGSN 32，第二SGSN 32解析该消息中的NRI。如果NRI指示的是第一SGSN 31，但第二SGSN 32发现自己到第一SGSN 31的链路中断，不能向第一SGSN 31转发消息，于是，第二SGSN 32就向该用户发起DETACH过程，用户完成DETACH过程后，会发起一个ATTACH的过程，ATTACH消息又会被送到第二SGSN 32，第二SGSN 32为该用户提供PDP激活业务。

请参阅图6，其为本发明采用SGSN池为用户提供服务的方法第二具体实施方式流程图。本发明第二具体实施方式与第一具体实施方式的区别在于：第一SGSN 31从用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是该SGSN池内的SGSN的情况下，处理方式不同，即步骤630和步骤430不同。

步骤610：第一SGSN 31从第一接入网控制节点33接收用户数据。

步骤620：第一SGSN 31对从第一接入网控制节点33接收的用户数据进行解析。

步骤630：如果第一SGSN 31从用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是该SGSN池内的SGSN，则第一SGSN 31根据所述用户数据为该用户提供服务。

步骤640：如果第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第一SGSN 31，则第一SGSN 31根据所述用户数据为所述用户提供服务。

步骤650：如果第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32，则第一SGSN 31将所述用户数据转发给第二SGSN32，第二SGSN 32根据所述用户数据为所述用户提供服务。但是，如果第二SGSN32发生故障，那么，即使第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32，但仍由第一SGSN为所述用户提供服务。

虽然在第二具体实施方式中，当第一SGSN 31从用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是该SGSN池内的SGSN时，直接由从第一接入网控制节点33接收到用户数据的第一SGSN 31为用户提供服务，而不是根据SGSN池内各SGSN负荷均衡的原则由相应的SGSN为用户提供服务，但是，由于第一接入网控制节点33在向SGSN发送用户数据时已经是根据链路负荷均衡原则进行的选择，因此，第一接入网控制节点33的负荷也在一定程度上分担到了SGSN内的各个SGSN中，进而在一定程度上，也避免了采用传统移动通信网络结构导致的复杂网络规划以及较高的设备成本。

同理，如果第一接入网控制节点33不是根据链路负荷均衡的原则选择到SGSN的链路，例如将一条链路视为主链路，其余链路视为备份链路(只有在主链路故障时才使用)，那么，只要SGSN从第一接入网控制节点33接收到用户数据后，采用步骤430所述各SGSN负荷均衡的原则进行处理，那么也同样可以在一定程度上将第一接入网控制节点33的负荷分担到SGSN内的各个SGSN中。

请参阅图7，其为本发明采用SGSN池为用户提供服务的方法第三具体实施方式流程图。第三具体实施方式与第一具体实施方式的区别之处在于：第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32的情况下，处理方式不同，即步骤750和步骤450不同。

步骤710：第一SGSN 31从接入网控制节点33接收用户数据。

步骤720：第一SGSN 31对从接入网控制节点33接收的用户数据进行解析。

步骤730：如果第一SGSN 31从用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是该SGSN池内的SGSN，则在该SGSN池内按照各SGSN负荷均衡的原则，由相应的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。本步骤还可以与第二具体实施方式中的步骤630相同。

步骤740：如果第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第一SGSN 31，则第一SGSN 31根据所述用户数据为所述用户提供服务。

步骤750：如果第一SGSN 31从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32，则根据所述用户数据的内容不同而进行不同的处理。

例如，如果所述用户数据是新用户注册数据或用户路由更新数据，则处理方式与步骤450相同，不再赘述。

如果所述用户数据是用户业务数据，则处理方式与步骤450不同。以用户业务数据是用户PDP激活业务数据为例进行详细说明。第一SGSN 31从第二SGSN 32获取为所述用户提供PDP激活服务所需的用户信息，进而由第一SGSN 31根据获取到的所述用户信息为所述用户提供PDP激活服务，第一SGSN 31根据用户数据建立PDP。建立PDP后，在第二SGSN 32中记录当前用户的PDP已经保存在第一SGSN 31中，进而，如果在该用户的PDP存在过程中(即用户处于处理该PDP业务的状态中)，第二SGSN 32从接入网控制节点33接收到与该用户相关的数据，则第二SGSN 32将与所述用户相关的数据转发给所述第一SGSN进行处理。在PDP释放后，第一SGSN 31通知第二SGSN 32清除相关记录。

下面对第一接入网控制节点33的不同实现方式进行具体说明。第一接入控制节点33可以是2.5G系统中的PCU，还可以是3G系统中的RNC。2.5G系统中，信令面数据和用户面数据不分离，上行链路是由PCU选择的，即传输信令面数据又传输用户面数据；3G系统中，信令面数据和用户面数据分离，上行信令面数据的链路由RNC选择，上行用户面数据的链路的选择受SGSN控制。具体而言，对ATTACH过程和路由更新过程，3G系统和2.5G系统相同，不再赘述。对PDP激活过程，在用户的信令面数据的处理上，3G系统与2.5G系统相同，即如果用户ATTACH时是在第一SGSN 31注册的，后续用户的信令面数据被发送到第二SGSN 32上，那么第二SGSN 32将所述用户的信令面数据转发给第一SGSN 31；在用户的用户面数据的处理上，3G系统和2.5G系统略有不同，第一SGSN 31会指定RNC把用户面建立在第一SGSN 31与RNC 33之间的链路上，这样，3G用户的上下行数据都是在RNC 33与第一SGSN 31之间传输，而不再需要经过第二SGSN 32转发。

通过以上本发明采用SGSN池为用户提供服务的各具体实施方式可以看出，在第一SGSN 31对从接入网控制节点接收的用户数据进行解析后，根据是否从所述用户数据中解析出用户注册SGSN信息以及在解析出用户注册SGSN信息情况下所述用户注册SGSN信息的内容，确定为用户提供服务的SGSN，进而由所确定的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

请参阅图8，其为本发明采用SGSN池的移动通信系统实施例的结构图。本实施例中的SGSN池至少包括第一SGSN 31和第二SGSN 32。

SGSN池内的SGSN各自通过链路与第一接入网控制节点33相连，所述SGSN池内的SGSN相对于第一接入网控制节点33具备相同的识别标识，当第一接入网控制节点33需要将用户数据分配至具体上述识别标识的SGSN进行处理时，将所述用户数据通过能够到达具备上述识别标识的SGSN的一条链路发送至对端的SGSN。SGSN池内的SGSN，用于通过各自与第一接入网控制节点33之间的链路从第一接入网控制节点33接收用户数据，以及根据所述用户数据为所述用户提供服务。具体而言，从第一接入网控制节点33接收到用户数据的SGSN用于根据所述用户数据为所述用户提供服务；或者从第一接入网控制节点33接收到用户数据的SGSN将所述用户数据转发给所述SGSN池内的其他SGSN，所述其他SGSN用于根据所述用户数据为所述用户提供服务。

下面结合所述移动通信系统的工作原理，进一步公开其内部结构。

接入网控制节点33包括第三发送单元331，用于根据链路负荷均衡原则，在能够到达具备上述识别标识的SGSN的各条链路中选择一条，将所述用户数据通过所选择的该条链路发送至对端的SGSN。例如，接入网控制节点33可以通过随机选择的方式达到链路负荷均衡的目的。

第一SGSN 31包括第一接收单元311、第一解析单元312、第一服务提供单元313、第一发送单元314以及第一控制单元315。第二SGSN 32包括第二接收单元321、第二解析单元322、第二服务提供单元323、第二发送单元324以及第二控制单元325。第二SGSN 32与第一SGSN 31结构对等，下面主要以第一SGSN 31为主进行说明。

第一接收单元311，用于接收数据；第一发送单元314，用于发送数据。第一解析单元312，用于对接收单元311从接入网控制节点33接收的用户数据进行解析；第一服务提供单元313，用于为用户提供服务。第一控制单元315的具体实现方式有多种，下面予以详细介绍。

当第一解析单元312从用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是所述SGSN池内SGSN时，第一控制单元315包括两种具体实现方式：第一种，第一控制单元315指示第一服务提供单元313根据所述用户数据为所述用户提供服务。第二种，第一控制单元315根据所述SGSN池内各SGSN负荷均衡的原则，指示第一服务提供单元313根据所述用户数据为所述用户提供服务或者指示第一发送单元314将所述用户数据转发给其他SGSN(例如转发给负荷轻的第二SGSN 32)，进而由其他SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

当第一解析单元312从所述用户数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第一SGSN 31时，第一控制单元315指示第一服务提供单元313根据所述用户数据为所述用户提供服务。

当第一解析单元312从所述用户数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32时，第一控制单元315指示第一发送单元314将所述用户数据转发给第二SGSN 32，进而第二SGSN 32根据所述用户数据为所述用户提供服务。当第二SGSN 32的第二接收单元321接收到第一SGSN 31向其转发的用户数据后，第二控制单元325指示第二服务提供单元323根据所述用户数据为所述用户提供服务。

但是，如果第一SGSN 31发现到第二SGSN 32的链路发生故障，那么，使解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32，第一控制单元315也不指示第一发送单元314将所述用户数据转发给第二SGSN 32，而是直接指示第一服务提供单元313根据所述用户数据为所述用户提供服务。

此外，在第一解析单元312从所述用户数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN 32的情况下，还有一种替代方案：根据所述用户数据的具体内容不同而进行不同的处理。例如，如果所述用户数据是新用户注册数据或用户路由更新数据，则第一控制单元315的处理方式与前述同等情况下的处理方式相同。如果所述用户数据是用户业务数据(如用户PDP激活业务数据等)，则第一控制单元315从第二SGSN 32获取为所述用户提供业务服务所需的用户信息，并将所述获取到的用户信息告知第一服务提供单元313，指示第一服务提供单元313根据所述获取到的用户信息为所述用户提供相应的业务服务。

对应的，当第二接收单元321接收到第一SGSN 31请求第二SGSN 32提供业务服务所需的用户信息的请求时，第二控制单元325从第二服务提供单元323获取相应的用户信息提供给第一SGSN 31；此外，在所述用户业务存在过程中，如果第二接收单元321从接入网控制节点33接收到与所述用户相关的数据，则指示所述第二发送单元324将所述用户数据转发给第一SGSN 31进行处理。

从上述对第一控制单元315各种具体实现方式的描述可知，第一控制单元3 15根据是否从所述用户数据中解析出用户注册SGSN信息以及在解析出用户注册SGSN信息情况下所述用户注册SGSN信息的内容，确定为用户提供服务的SGSN，进而指示所述第一服务提供单元313根据所述用户数据为所述用户提供服务，或者指示第一发送单元314将所述用户数据转发给其他SGSN处理。

当需要向第一接入网控制节点33发送下行数据时，第一发送单元314优先通过第一SGSN 31与第一接入网控制节点33之间的链路发送下行数据；如果第一SGSN 31与第一接入网控制节点33之间的链路故障，则通过第一SGSN 31与第二SGSN 32之间的链路以及第二SGSN 32和第一接入网控制节点33之间的链路，向第一接入网控制节点33发送下行数据。

根据上述采用SGSN池为用户提供服务的系统实施例可以看出，SGSN池内的每个SGSN都包括用于接收数据的接收单元，和用于根据所述接收单元接收的用户数据为用户提供服务的服务处理单元，具体而言，所述服务处理单元可以包括解析单元、控制单元、服务提供单元和发送单元。所述SGSN池内的SGSN通过所述接收单元从各自与所述接入网控制节点之间的链路接收来自接入网控制节点的用户数据，通过所述服务处理单元根据所述用户数据为所述用户提供服务。

从以上本发明的各具体实施方式及其实施例可以看出，由于与同一接入网控制节点相连的至少两个SGSN构成一个SGSN池，而该SGSN池中的SGSN相对于该接入网控制节点具备相同的识别标识，因此，从接入网控制节点的角度看对端的SGSN池就是一个SGSN，即接入网控制节点认为到达具备上述识别标识的SGSN的各条链路都连接到一个SGSN上，因此，该接入网控制节点与传统移动通信系统中不支持SGSN池功能(只连接到一个SGSN)的接入网控制节点在功能上完全相同，所以，可以直接利用现有传统移动通信系统中已经部署的不支持SGSN池功能的接入网控制节点，而无需对它们进行升级，就可以到达采用SGSN池进行组网的目的。

同时，由于采用SGSN池进行组网，使得一个接入网控制节点至少同两个SGSN连接，因此采用本发明具体实施方式的技术方案，无需对现有传统移动通信网络中的接入网控制节点升级，就可以提高移动通信网络系统的安全性。而且采用本发明具体实施方式的技术方案，由于无需对现有传统移动通信系统中已经部署的大量接入网控制节点进行升级，因此不会对现有系统网络的业务造成很大影响，实现成本也较低。

进一步，由于在为用户提供服务的SGSN与接入网控制节点33之间的直达链路发生故障情况下，可以通过迂回链路发送下行数据。因此，相对于现有采用升级后、支持SGSN池的PCU进行SGSN池组网的技术方案而言，采用本发明具体实施方式进行SGSN池组网，可以进一步提高系统的安全性。

更进一步，接入网控制节点根据链路均衡原则选择到SGSN的链路；或者在未解析出用户注册SGSN信息、解析出的用户注册SGSN信息指示的不是该SGSN池内SGSN的情况下，根据SGSN池内各SGSN负荷均衡的原则由相应的SGSN为该用户提供服务，均使得将接入网控制节点33的负荷分担到SGSN内的各个SGSN中，从而在一定程度上避免了采用传统移动通信网络结构导致的复杂网络规划以及较高的设备成本。当然，如果上述两个技术方案结合在一起使用，即接入网控制节点根据链路均衡原则选择到SGSN的链路，SGSN也根据SGSN池内各SGSN负荷均衡的原则进行处理，则可以更好的将接入网控制节点33的负荷分担到SGSN内的各个SGSN中。

例如，当图3中在第二SGSN 32注册的用户，大量从第三接入控制节点区移动到第一接入控制节点区内时，由于第一接入控制节点也与第二SGSN 32相连，所以这些用户的业务仍然可以由第二SGSN 32承担，因此，第一SGSN 31只需要能够承担本地(第一接入控制节点区和第二接入控制节点区)内用户容量的负荷就可以了，因此对第一SGSN 31容量方面不需要规划得很大，降低了网络规划复杂度以及网络设备的投资成本。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (22)

1.一种采用SGSN池为用户提供服务的方法，所述SGSN池内至少包括两个SGSN，其特征在于，所述SGSN池内的SGSN各自通过链路与同一接入网控制节点相连，所述SGSN池内的SGSN相对于所述接入网控制节点具备相同的识别标识，所述方法包括：

所述SGSN池内的SGSN通过各自与所述接入网控制节点之间的链路从所述接入网控制节点接收用户数据；

所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务；

其中，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述从接入网控制节点接收到用户数据的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务；或者所述从接入网控制节点接收到用户数据的SGSN将所述用户数据转发给所述SGSN池内的其他SGSN，所述其他SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN，所述第一SGSN从所述接入网控制节点接收用户数据，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述第一SGSN对从接入网控制节点接收的所述用户数据进行解析；

根据所述第一SGSN是否从所述用户数据中解析出用户注册SGSN信息以及在解析出用户注册SGSN信息情况下所述用户注册SGSN信息的内容，确定为用户提供服务的SGSN，由所确定的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN，所述第一SGSN从所述接入网控制节点接收用户数据，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述第一SGSN对从接入网控制节点接收的所述用户数据进行解析；

如果所述第一SGSN从所述用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是所述SGSN池内的SGSN，则所述第一SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN，所述第一SGSN从所述接入网控制节点接收用户数据，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述第一SGSN对从接入网控制节点接收的所述用户数据进行解析；

如果所述第一SGSN从所述用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是所述SGSN池内SGSN，则在所述SGSN池内按照各SGSN负荷均衡原则，由相应的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内还包括第二SGSN，所述在SGSN池内按照SGSN负荷均衡原则，由相应的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

如果所述第一SGSN是当前所述SGSN池内负荷最轻的SGSN，则所述第一SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务；如果所述第二SGSN是当前所述SGSN池内负荷最轻的SGSN，则所述第一SGSN将所述用户数据转发给所述第二SGSN，所述第二SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN，所述第一SGSN从所述接入网控制节点接收用户数据，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述第一SGSN对从接入网控制节点接收的所述用户数据进行解析；

如果所述第一SGSN从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是第一SGSN，则所述第一SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN和第二SGSN，所述第一SGSN从所述接入网控制节点接收用户数据，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述第一SGSN对从接入网控制节点接收的所述用户数据进行解析；

如果所述第一SGSN从所述用户数据解析出的用户注册SGSN信息指示的是所述第二SGSN，则所述第一SGSN将所述用户数据转发给所述第二SGSN，所述第二SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN和第二SGSN，如果所述第二SGSN发生故障，则所述第二SGSN和所述接入网控制节点之间的链路中断，所述第二SGSN和所述第一SGSN之间的链路中断，所述第一SGSN从所述接入网控制节点接收用户数据，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述第一SGSN对从接入网控制节点接收的所述用户数据进行解析；

如果所述第一SGSN从所述用户数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN，并且所述第一SGSN和第二SGSN之间的链路中断，则所述第一SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN池至少包括第一SGSN和第二SGSN，所述第一SGSN从所述接入网控制节点接收的用户数据是用户业务数据，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务包括：

所述第一SGSN对从接入网控制节点接收的所述用户业务数据进行解析；

如果所述第一SGSN从所述用户业务数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN，则所述第一SGSN根据所述用户业务数据从所述第二SGSN获取为所述用户提供业务服务所需的用户信息，所述第一SGSN根据所述获取到的用户信息为所述用户提供业务服务。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN和第二SGSN，所述方法还包括：

如果所述第一SGSN需要向所述接入网控制节点发送下行数据，则优先通过第一SGSN与所述接入网控制节点之间的链路发送下行数据；如果所述第一SGSN与所述接入网控制节点之间的链路故障，则通过所述第一SGSN与所述第二SGSN之间的链路以及所述第二SGSN和所述接入网控制节点之间的链路向所述接入网控制节点传输下行数据。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述接入网控制节点将用户数据通过能够到达具备所述识别标识的SGSN的一条链路发送至对端的SGSN。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接入网控制节点将用户数据通过能够到达具备所述识别标识的SGSN的一条链路发送至对端的SGSN包括：

所述接入网控制节点根据链路负荷均衡原则，在能够到达具备所述识别标识的SGSN的各条链路中选择一条，将所述用户数据通过所选择的该条链路发送至对端的SGSN。

13.一种SGSN池，至少包括两个SGSN，其特征在于：所述SGSN池内的SGSN各自通过链路与同一接入网控制节点相连，所述SGSN池内的SGSN相对于所述接入网控制节点具备相同的识别标识；

所述SGSN池内的SGSN，用于通过各自与所述接入网控制节点之间的链路从所述接入网控制节点接收用户数据，以及根据所述用户数据为所述用户提供服务。

其中：所述SGSN池内的每个SGSN均包括：

接收单元，用于接收数据；

服务处理单元，用于根据所述接收单元接收的用户数据为用户提供服务；

所述SGSN池内的SGSN通过所述接收单元从各自与所述接入网控制节点之间的链路接收来自接入网控制节点的用户数据，通过所述服务处理单元根据所述用户数据为所述用户提供服务。

其中，所述SGSN池内的SGSN根据所述用户数据为所述用户提供服务具体包括：

所述从接入网控制节点接收到用户数据的SGSN用于根据所述用户数据为所述用户提供服务；或者所述从接入网控制节点接收到用户数据的SGSN将所述用户数据转发给所述SGSN池内的其他SGSN，所述其他SGSN用于根据所述用户数据为所述用户提供服务。

14.根据权利要求13所述的SGSN池，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN，所述第一SGSN包括第一接收单元、第一解析单元、第一控制单元、第一服务提供单元以及第一发送单元，其中：

第一接收单元，用于接收数据；

第一解析单元，用于对所述第一接收单元从接入网控制节点接收的用户数据进行解析；

第一控制单元，用于根据是否从所述用户数据中解析出用户注册SGSN信息以及在解析出用户注册SGSN信息情况下所述用户注册SGSN信息的内容，确定为用户提供服务的SGSN，进而指示所述第一服务提供单元根据所述用户数据为所述用户提供服务或者指示发送单元将所述用户数据转发给其他SGSN处理；

第一服务提供单元，用于为用户提供服务。

第一发送单元，用于发送数据。

15.根据权利要求13所述的SGSN池，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN；

所述第一SGSN包括第一接收单元、第一解析单元、第一控制单元以及第一服务提供单元，其中：

第一接收单元，用于接收数据；

第一解析单元，用于对所述接收单元从接入网控制节点接收的用户数据进行解析；

第一控制单元，用于当所述第一解析单元从所述用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是所述SGSN池内SGSN时，指示第一服务提供单元根据所述用户数据为所述用户提供服务；

第一服务提供单元，用于为用户提供服务。

16.根据权利要求13所述的SGSN池，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN，

所述第一SGSN包括第一接收单元、第一解析单元、第一控制单元、第一发送单元以及第一服务提供单元，其中：

第一接收单元，用于接收数据；

第一解析单元，用于对所述接收单元从接入网控制节点接收的所述用户数据进行解析；

第一控制单元，用于当所述第一解析单元从所述用户数据中未解析出用户注册SGSN信息，或者解析出的用户注册SGSN信息指示的不是所述SGSN池内SGSN时，根据所述SGSN池内各SGSN负荷均衡的原则指示所述第一服务提供单元根据所述用户数据为所述用户提供服务或指示所述第一发送单元将所述用户数据转发给其他SGSN处理；

第一服务提供单元，用于为用户提供服务；

第一发送单元，用于发送数据。

17.根据权利要求13所述的SGSN池，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN；

所述第一SGSN包括第一接收单元、第一解析单元、第一控制单元以及第一服务提供单元，其中：

第一接收单元，用于接收数据；

第一解析单元，用于对所述接收单元从接入网控制节点接收的用户数据进行解析；

第一控制单元，用于当所述第一解析单元从所述用户数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第一SGSN时，指示所述第一服务提供单元根据所述用户数据为所述用户提供服务；

第一服务提供单元，用于为用户提供服务。

18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN和第二SGSN；

所述第一SGSN包括第一接收单元、第一解析单元、第一控制单元以及第一发送单元，其中：

第一接收单元，用于接收数据；

第一解析单元，用于对所述接收单元从接入网控制节点接收的用户数据进行解析；

第一控制单元，用于当所述第一解析单元从所述用户数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN时，指示所述第一发送单元将所述用户数据转发给所述第二SGSN；

第一发送单元，用于发送数据；

所述第二SGSN包括第二接收单元、第二控制单元以及第二服务提供单元：

第二接收单元，用于接收数据；

第二控制单元，用于当所述第二接收单元接收到所述第一SGSN转发的用户数据时，指示所述第二服务提供单元根据所述用户数据为所述用户提供服务；

第二服务提供单元，用于为用户提供服务。

19.根据权利要求13所述的SGSN池，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN和第二SGSN，如果所述第二SGSN发生故障，则所述第二SGSN和接入网控制节点之间的链路中断，所述第二SGSN和所述第一SGSN之间的链路中断；

所述第一SGSN包括第一接收单元、第一解析单元、第一控制单元以及第一服务提供单元，其中：

第一接收单元，用于接收数据；

第一解析单元，用于对所述接收单元从接入网控制节点接收的用户数据进行解析；

第一控制单元，用于当所述第一解析单元从所述用户数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN，并且发现所述第一SGSN和第二SGSN之间的链路中断时，指示所述第一服务提供单元根据所述用户数据为所述用户提供服务；

第一服务提供单元，用于为用户提供服务。

20.根据权利要求13所述的SGSN池，其特征在于，所述SGSN池至少包括第一SGSN和第二SGSN；

所述第一SGSN包括第一接收单元、第一解析单元、第一控制单元以及第一服务提供单元，其中：

第一接收单元，用于接收数据；

第一解析单元，用于对所述接收单元从接入网控制节点接收的用户数据进行解析；

第一控制单元，用于当所述第一接收单元从接入网控制节点接收的用户数据是用户业务数据，并且所述第一解析单元从所述用户业务数据中解析出的用户注册SGSN信息指示的是第二SGSN时，根据所述用户业务数据从所述第二SGSN获取为所述用户提供业务服务所需的用户信息并将所述用户信息告知第一服务提供单元，以及指示所述第一服务提供单元根据所述获取到的用户信息为所述用户提供服务；

第一服务提供单元，用于为用户提供服务；

所述第二SGSN包括：第二接收单元、第二控制单元、第二服务提供单元以及第二发送单元；

第二接收单元，用于接收数据；

第二控制单元，用于当所述第二接收单元接收到所述第一SGSN请求第二SGSN提供业务服务所需的用户信息的请求时，从所述第二服务提供单元获取相应的用户信息提供给所述第一SGSN；

第二服务提供单元，用于为用户提供服务；

第二发送单元，用于发送数据。

21.根据权利要求13所述的SGSN池，其特征在于，所述SGSN池内至少包括第一SGSN和第二SGSN；

所述第一SGSN包括：

第一发送单元，用于发送数据，当需要向接入网控制节点发送下行数据时，优先通过第一SGSN与所述接入网控制节点之间的链路发送下行数据；如果所述第一SGSN与所述接入网控制节点之间的链路故障，则通过第一SGSN与所述第二SGSN之间的链路以及所述第二SGSN和所述接入网控制节点之间的链路向所述接入网控制节点发送下行数据。

22.一种采用SGSN池的移动通信系统，其特征在于：包括接入网控制节点和权利要求13至21中任一项所述的SGSN池，当所述接入网控制节点需要将用户数据分配至具备上述识别标识的SGSN进行处理时，将所述用户数据通过能够到达具备上述识别标识的SGSN的一条链路发送至对端的SGSN；

其中：所述接入网控制节点包括：

第三发送单元，用于根据链路负荷均衡原则，在能够到达具备上述识别标识的SGSN的各条链路中选择一条，将所述用户数据通过所选择的该条链路发送至对端的SGSN。

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