CN101594221B - 非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源利用率更高的非透明数据业务基于选择重传的数据传输方法及装置，其技术方案包括：当本端收到对端发来的下行数据帧时，查看是否携带了对端要求本端选择重传指定数据帧的信息，如携带有该信息则将本端发送队列中相应数据帧的状态置为选择重传状态；当发送周期到达时，如不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列中有数据帧的状态为选择重传状态，则在本发送周期发送的上行数据帧中携带该数据帧的有效信息。携带指定重传数据帧信息的上行数据帧可为RR(RNR)_I_Cmd帧，也可根据本端发送策略确定为RR(RNR)_Resp帧或REJ_Cmd帧或SREJ_Cmd帧或RR(RNR)_Cmd帧。

Description

非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输方法及装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及TD-SCDMA终端在处理用户面数据时，RLP(Radio Link Protocol，无线链路协议)采用选择重传机制，实现电路数据业务中非透明数据业务传输的方法及装置。

背景技术

电路域的数据业务主要由TAF(Terminal Adaptor Function，终端适配模块)完成，TAF提供PLMN网络用户和PSTN网络、ISDN网络用户之间进行数据业务的终端适配功能，主要是完成一个协议转换和速率适配的功能。

TAF主要负责透明业务和非透明数据业务的处理，在非透明数据业务中，用户面的数据处理主要由RLP模块和L2R(Layer 2 Relay，层二中继)模块负责。RLP模块起到数据链路层协议作用，通过帧校验(CRC技术)和滑动窗口技术，支持重传和选择重传，确保数据的可靠传输和流控。L2R模块在上行数据处理中，从发送队列读取数据，完成用户数据的组帧和状态信息的填写，传递给RLP发送给网络。在下行数据处理中，L2R从RLP接收数据，提取状态信息，与TE(Terminal Equipment，终端)交互，并向接收队列写入数据。

在RLP处理滑窗时，常用的处理技术有1比特滑动窗口协议、后退n协议和选择重传协议，具体如下：

1比特滑动窗口协议：当发送窗口和接收窗口的大小固定为1时，滑动窗口协议退化为停等协议(stop-and-wait)。该协议规定发送方每发送一帧后就要停下来，等待接收方已正确接收的确认返回后才能继续发送下一帧。

后退n协议：由于停等协议要为每一个帧进行确认后才继续发送下一帧，大大降低了信道利用率，因此又提出了后退n协议。后退n协议中，发送方在发完一个数据帧后，不停下来等待应答帧，而是连续发送若干个数据帧，即使在连续发送过程中收到了接收方发来的应答帧，也可以继续发送。且发送方在每发送完一个数据帧时都要设置超时定时器。如果在所设置的超时时间内仍未收到确认帧，则要重发相应的数据帧。如：当发送方发送了N个帧后，若发现该N帧的前一个帧在计时器超时后仍未返回其确认信息，则该帧被判为出错或丢失，此时发送方就不得不重新发送出错帧及其后的N帧，可见，后退n协议一方面因连续发送数据帧而提高了效率，但另一方面，在重传时又必须把原来已正确传送过的数据帧进行重传(仅因这些数据帧之前有一个数据帧出了错)，降低了传送效率。由此可见，若传输信道的传输质量很差因而误码率较大时，连续测协议不一定优于停止等待协议。此协议中的发送窗口的大小为k，接收窗口仍是1。

选择重传协议：在后退n协议中，接收方若发现错误帧就不再接收后续的帧，即使是正确到达的帧，这显然是一种浪费。另一种效率更高的策略是当接收方发现某帧出错后，其后继续送来的正确的帧虽然不能立即递交给接收方的高层，但接收方仍可收下来，存放在一个缓冲区中，同时要求发送方重新传送出错的那一帧。一旦收到重新传来的帧后，就可以与原已存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交高层。这种方法称为选择重发(SELECTICE REPEAT)，显然，选择重发减少了浪费，但要求接收方有一定的缓冲区空间。

进行移动通讯系统设计时，设计的目的是提高系统数据传输的速率和可靠性，同时尽可能的降低系统的消耗。为了阐述明确，以下对一些概念或术语做出说明：

PDU(Protocol Data Unit)：协议数据单元；

IWF(Inter working Function)：IWF提供网络互联功能，使得手机用户能够同PSTN、ISDN等固定网内的数据实现电路型数据的传输；

UE(User Equipment)：用户设备；

NR(Number Receive)：对端发送的数据帧中对本端发送数据帧的确认序列号；

NS(Number Send)：对端发送的数据帧的序列号；

VA(Acknowledged)：本端发送队列中已发送但仍未确认的序列号；

VR(Receive)：本端接收队列中下一帧期待接收的序列号；

VS(Send)：本端发送队列中下一帧期待发送的序列号；

IWS(InterWorking Function windows)：IWF到UE的滑动窗口大小。

以下是一些常见的数据帧类型：

RR：Receive Ready，表示接收准备好，通知对端本端的接收队列状态，可以接收对端发送的数据帧；

RNR：Receive Not Ready，表示接收未准备好，通知对端本端的接收队列忙，无法继续接收对端发送的数据帧；

SREJ：Select Reject，表示本端接收队列接收的数据帧有丢失，要求对端重传指定的数据帧号；

REJ：Reject，本端接收队列接收的数据帧不是当前期待的数据帧，要求对端重传指定帧号NR及以后的所有数据帧；

SendData()：非透明数据业务的发送处理函数；

I_Handle()：非透明数据业务本端对于对端发送的数据帧的处理，主要对本端的接收队列进行操作；

S_Handle()：非透明数据业务本端对于对端发送的对本端发送数据帧的确认信息的处理，主要对本端的发送队列进行操作；

RR(RNR)_Cmd：本端发送的数据帧，告知对端本端接收队列的状态，主要用于流控，同时能用来查询对端接收队列的状态；

RR(RNR)_I_Cmd：本端发送的数据帧，告知对端本端接收队列的状态，主要用于流控，同时能用来查询对端接收队列的状态，同时携带本端需发送的数据；

RR(RNR)_Resp：对于对端发送的起查询作用的RR(RNR)_cmd帧的响应，若本端能够接收对端数据，则响应RR_Resp，否则响应RNR_Resp；

RR(RNR)_I_Resp：对于对端发送的起查询作用的RR(RNR)_cmd帧的响应，同时发送本端的数据；若本端能够接收对端数据，且本端有数据发送，则响应RR_I_Resp，否则响应RNR_I_Resp；

REJ_Cmd：本端发送的拒绝帧，要求对端重传从指定序号(NR)之后的所有数据帧；

SREJ_Cmd：本端发送的选择重传帧，要求对端重传指定序列号(NR)的数据帧；

U帧：传输前用于控制信号传输的帧号，常用的如建链，断链以及协商建链参数的帧号；

UA：对于对端发送的U帧的本端RLP数据区确认信号的标志位；

Ackn：对于对端发送的查询的RR(RNR)_cmd帧，本端RLP数据区处理的标志位。

现有技术中，3GPP的24.022协议对于RLP的实现考虑时，只考虑了本端在接收对端的数据帧(NS)时，如果帧号(NS)在本端接收队列的滑动窗口内(VR+IWS)，但不是当前期待的接收帧(VR)时，本端接收队列接收对端的数据帧(NS)，同时采用选择重传机制，要求对端选择重发数据帧(VR)，但当对端采用选择重传机制时要求本端重传某帧时，本端却无法响应对端要求的选择重传帧号。

而在无线通信中，空口的资源是稀缺资源，因此，寻求一种解决方案，使能够处理对端要求的选择重传机制，避免本端发送队列重传帧号时，后退N帧的资源消耗，便变得十分重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种资源利用率更高的非透明数据业务基于选择重传的数据传输方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输方法包括如下步骤：

当本端收到对端发来的下行数据帧时，如果该下行数据帧中携带了对端要求本端选择重传指定数据帧的信息，则将本端发送队列中相应数据帧的状态置为选择重传状态；该选择重传状态为本发明新设的数据帧状态，用于标志该数据帧为根据对端要求需要重传的帧；

当本端发送周期到达时，如果本端发送队列中有数据帧的状态为所述选择重传状态，且本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，则在本发送周期发送的上行数据帧中携带所述处于选择重传状态的数据帧的有效信息。即如果本发送周期不需要对对端的U帧进行处理，则优先处理对端的选择重传请求。

如果本发送周期需要对对端的U帧进行响应，则推迟该对端向本端发来的选择重传请求的处理，在此后第一个不需要对对端的U帧进行响应的发送周期对该选择重传请求进行处理。

作为本发明方法的一种选择，当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本端本发送周期发送的所述上行数据帧为RR(RNR)_I_Cmd帧，该帧中携带所述对端要求重传的数据帧的信息。

作为本发明方法的另一种选择，当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本端本发送周期发送的所述上行数据帧为RR(RNR)_Resp帧、或REJ_Cmd帧、或SREJ_Cmd帧或RR(RNR)_Cmd帧，具体根据3GPP的24.022协议中的本端发送策略来确定。

作为本发明方法的所述第一种选择，如果本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，则本端在发送上行数据的时候优先考虑对端的SREJ请求，保证了对对端SREJ帧的优先响应，并且由于采用专门的RR(RNR)_I_Cmd帧进行处理，因而效率较高。

作为本发明方法的所述第二种选择，在本端的一个发送周期内，由于是采用RR(RNR)_Resp帧、REJ_Cmd帧、SREJ帧和RR(RNR)_Cmd帧中的一个作为上行数据帧，因而不仅对对端发起的SREJ请求作出了响应，而且在该上行数据中，还携带了本端对对端的一些要求。

为解决上述技术问题，本发明非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输装置包括下行数据处理模块和上行数据处理模块；

其中，所述下行数据处理模块用于：当本端收到对端发来的下行数据帧时，如果该下行数据帧中携带了对端要求本端选择重传指定数据帧的信息，则将本端发送队列中相应数据帧的状态置为选择重传状态；该选择重传状态为本发明新设的数据帧状态，用于标志该数据帧为根据对端要求需要重传的帧；

其中，所述上行数据处理模块用于：当本端发送周期到达时，如果本端发送队列中有数据帧的状态为所述选择重传状态，且本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，则在本发送周期发送的上行数据帧中携带所述处于选择重传状态的数据帧的有效信息。

如果本发送周期需要对对端的U帧进行响应，则推迟该对端向本端发来的选择重传请求的处理，在此后第一个不需要对对端的U帧进行响应的发送周期对该选择重传请求进行处理。

进一步地，在所述上行数据处理模块的所述用途中，当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本发送周期发送的所述上行数据帧可以为RR(RNR)_I_Cmd帧。

进一步地，在所述上行数据处理模块的所述用途中，当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本发送周期发送的所述上行数据帧还可以为RR(RNR)_Resp帧、或REJ_Cmd帧、或SREJ_Cmd帧或RR(RNR)_Cmd帧，具体根据3GPP的24.022协议中的本端发送策略来确定。

本发明的有益效果为：

本发明对对端发起的SREJ请求进行了处理，这样，本端即既可以要求对端重传丢失的帧，也可以处理对端要求的后退n协议，或是选择重传协议，提高了系统的健壮性，无线通信中，空口的资源是稀缺资源，能够处理对端要求的选择重传机制，避免了本端发送队列重传帧号时，后退N帧的资源消耗。从而提高了数据传输可靠性以及效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例发送数据SendData()的处理函数示意图；

图2是本发明第一实施例发送数据RR(RNR)_Resp的处理示意图；

图3是本发明第一实施例发送数据REJ_Cmd的处理示意图；

图4是本发明第一实施例发送数据SREJ_Cmd的处理示意图；

图5是本发明第一实施例发送数据RR(RNR)_Cmd的处理示意图。

图6是本发明第二实施例发送数据SendData()的处理函数示意图；

图7是本发明第二实施例发送数据RR(RNR)_Resp的处理示意图；

图8是本发明第二实施例发送数据REJ_Cmd的处理示意图；

图9是本发明第二实施例发送数据SREJ_Cmd的处理示意图；

图10是本发明第二实施例发送数据RR(RNR)_Cmd的处理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

下面首先对本发明非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输方法进行具体说明，本发明具体给出了以下两个实施例：

第一实施例：

步骤一、如图1所示，首先判断UA的标志位，是否需要对对端发起的U帧进行响应，如果有U帧需要响应，优先发送UA的响应帧；否则转步骤二；

对端发起U帧，一般是上层业务发生需求或链路失败之类的原因，要求在稳态重新发起建链，如果通信双方，通信畅通，是不需要处理U帧的。因此，不需要对对端发起的U帧进行响应，即本端与对端通信畅通的意思。

步骤二、如果没有U帧需要响应，则优先处理对端发送SREJ帧的处理，如果对端有SREJ的请求，且本端接收队列可接收数据帧，则发送RR_I_Cmd的帧；如果对端有SREJ的请求，要求本端重传指定帧号，但本端接收队列已满，则发送RNR_I_Cmd的帧；否则转步骤三；

步骤三、如果没有对端发送的SREJ帧的请求需要处理，则优先处理对端发送的轮询的RR(RNR)_cmd帧的处理，如果Ackn的标志为1，则根据本端的接收队列的数据是否能够接收对端的数据帧和本端是否有数据需要发送，发送RR_Resp(RR_I_Resp)或RNR_Resp(RNR_I_Resp)帧，如图2所示，否则转步骤四；

步骤四、如果没有对端发送的轮询的RR(RNR)_cmd帧的请求需要处理，则优先处理对端要求的拒绝重传的帧的处理，如果有需要拒绝重传的帧，则重传指定的帧号以及其序列号之后的数据帧，根据本端是否有数据需要发送，发送REJ_I_Cmd或是REJ_Cmd帧，如图3所示，否则转步骤五：

步骤五、如果没有对端要求的拒绝重传的帧的请求需要处理，则优先处理对端要求的选择重传的帧的处理，如果有需要选择重传的帧，则重传指定的帧号，根据本端是否有数据需要发送，发送SREJ_I_Cmd或是SREJ_Cmd帧，如图4所示，否则转步骤六；

步骤六、如果没有对端要求的选择重传的帧需要处理，则根据本端的接收队列是否可以接收数据以及本端是否有数据需要发送，发送RR_Cmd(RR_I_Cmd)或RR_Cmd(RNR_I_Cmd)帧，如图5所示。

第二实施例：

步骤一、如图6所示，首先判断UA的标志位，是否需要对对端发起的U帧进行响应，如果有U帧需要响应，优先发送UA的响应帧；否则转步骤二；

步骤二、如果没有U帧需要响应，则优先处理对端发送的轮询的RR(RNR)_cmd帧的处理，如果Ackn的标志为1，则根据本端的接收队列的数据是否可以接收对端的数据帧和本端是否有数据需要发送，发送RR_Resp(RR_I_Resp)或RNR_Resp(RNR_I_Resp)帧，如图7所示，在处理数据发送时，需要优先考虑对端是否有SREJ的请求，如果对端有SREJ请求，则本端本发送周期发送的数据帧应携带对端要求选择重传的数据帧的信息；否则转步骤三；

步骤三、如果没有对端发送的轮询的RR(RNR)_cmd帧的请求需要处理，则优先查看本端接收队列是否有要求对端拒绝重传的请求，如果有需要拒绝重传的帧，则要求对端重传指定帧号及其序列号之后的所有数据帧，同时根据本端是否有数据需要发送，发送REJ_I_Cmd或是REJ_Cmd帧，如图8所示，处理数据发送时，需要优先考虑对端是否有SREJ的请求，如果对端有SREJ请求，则本端本发送周期发送的数据帧应携带对端要求选择重传的数据帧的信息；否则转步骤四；

步骤四、如果没有要求对端拒绝重传的帧的请求需要处理，则优先查看本端接收队列是否有要求对端选择重传的请求，如果有需要对端选择重传的帧，则要求对端重传指定的帧号，根据本端是否有数据需要发送，发送SREJ_I_Cmd或是SREJ_Cmd帧，如图9所示，处理数据发送时，需要优先考虑对端是否有SREJ的请求，如果对端有SREJ请求，则本端本发送周期发送的数据帧应携带对端要求选择重传的数据帧的信息；否则转步骤五；

步骤五、如果没有要求对端的选择重传的帧需要处理，则根据本端的接收队列是否能够接收数据以及本端是否有数据需要发送，发送RR_Cmd(RR_I_Cmd)或RR_Cmd(RNR_I_Cmd)帧，如图10所示，告知对端本端下行收到的数据帧信息，影响对端发送队列，同时按照对端是否有SREJ的请求，发送上行数据帧。在处理数据发送时，需要优先考虑对端是否有SREJ的请求，如果对端有SREJ请求，则本端本发送周期发送的数据帧应携带对端要求选择重传的数据帧的信息。

下面继续对本发明非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输装置进行具体说明，本发明非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输装置包括下行数据处理模块和上行数据处理模块；其中，下行数据处理模块用于，当本端收到下行数据帧时，在稳态调用I_Handle()和S_Handle()函数，处理下行的数据帧，如果对端在下行数据中发送了SREJ帧，请求本端选择重传指定帧号NR的数据帧，则修改本端发送队列相关帧的状态，将其置为选择重传状态；上行数据处理模块用于，当本端发送周期到达时，调用上行发送函数SendData()来发送上行数据帧。这里的发送周期指帧的发送周期，是根据上层应用以及和系统协商的空口速率，来确定帧的长度和发送周期的，以便达到不同业务的速率要求，比如10ms/帧，20ms/帧，40ms/帧，帧的长度和发送周期决定了单位时间空口的速率。

上行数据处理模块调用上行发送函数SendData()来发送上行数据帧的调度策略本发明具体给出了以下两个实施例：

实施例1：

如果本发送周期不需要对对端发送的U帧进行处理，则上行数据处理模块优先对对端的SREJ请求进行处理，查询本端发送队列，如果有数据帧的状态为选择重传状态，则根据本端的状态，发送RR(RNR)_I_Cmd，该帧携带对端要求重发的数据帧的有效信息；

然后在此后的发送周期中，当没有对端的选择重传请求需要响应时，再根据3GPP的24.022协议处理本端需要发送的RR(RNR)_Resp帧、REJ_Cmd帧、SREJ_Cmd帧、RR(RNR)_Cmd帧。

实施例2：

如果本发送周期不需要对对端发送的U帧进行处理，则根据3GPP的24.022协议确定本发送周期要发送的数据帧，即在RR(RNR)_Resp帧、REJ_Cmd帧、SREJ_Cmd帧、RR(RNR)_Cmd帧中确定一个，确定了本发送周期要发送的上行数据帧后，优先考虑对对端的SREJ请求的响应，即确定的上行数据帧首先应携带对端要求重传的数据帧的有效信息。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应注意的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求记载的技术方案及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输方法，其特征在于包括如下步骤：

当本端收到对端发来的下行数据帧时，如果该下行数据帧中携带了对端要求本端选择重传指定数据帧的信息，则将本端发送队列中相应数据帧的状态置为选择重传状态；该选择重传状态用于标志该数据帧为根据对端要求需要重传的帧；

当本端发送周期到达时，如果本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列中有数据帧的状态为选择重传状态，则在本发送周期发送的上行数据帧中携带所述处于选择重传状态的数据帧的有效信息；

其中，U帧指传输前用于控制信号传输的帧号。

2.根据权利要求1所述的非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输方法，其特征在于：

当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本端本发送周期发送的所述上行数据帧为RR(RNR)_I_Cmd帧；

其中，RR(RNR)_I_Cmd帧指本端发送的数据帧，告知对端本端接收队列的状态，主要用于流控，同时能用来查询对端接收队列的状态，同时携带本端需发送的数据。

3.根据权利要求1所述的非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输方法，其特征在于：

当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本端本发送周期发送的所述上行数据帧为根据本端发送策略确定的RR(RNR)_Resp帧、或REJ_Cmd帧、或SREJ_Cmd帧或RR(RNR)_Cmd帧；

其中，RR(RNR)_Resp帧指对于对端发送的起查询作用的RR(RNR)_cmd帧的响应，若本端能够接收对端数据，则响应RR_Resp，否则响应RNR_Resp；

REJ_Cmd帧指本端发送的拒绝帧，要求对端重传从指定序号之后的所有数据帧；

SREJ_Cmd帧指本端发送的选择重传帧，要求对端重传指定序列号的数据帧；

RR(RNR)_Cmd帧指本端发送的数据帧，告知对端本端接收队列的状态，主要用于流控，同时能用来查询对端接收队列的状态。

4.一种非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输装置，其特征在于：

该装置包括下行数据处理模块和上行数据处理模块；

其中，所述下行数据处理模块用于：当本端收到对端发来的下行数据帧时，如果该下行数据帧中携带了对端要求本端选择重传指定数据帧的信息，则将本端发送队列中相应数据帧的状态置为选择重传状态；该选择重传状态用于标志该数据帧为根据对端要求需要重传的帧；

其中，所述上行数据处理模块用于：当本端发送周期到达时，如果本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列中有数据帧的状态为选择重传状态，则在本发送周期发送的上行数据帧中携带所述处于选择重传状态的数据帧的有效信息；

其中，U帧指传输前用于控制信号传输的帧号。

5.根据权利要求4所述的非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输装置，其特征在于：

在所述上行数据处理模块的所述用途中，当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本发送周期发送的所述上行数据帧为RR(RNR)_I_Cmd帧；

其中，RR(RNR)_I_Cmd帧指本端发送的数据帧，告知对端本端接收队列的状态，主要用于流控，同时能用来查询对端接收队列的状态，同时携带本端需发送的数据。

6.根据权利要求4所述的非透明数据业务基于选择重传机制的数据传输装置，其特征在于：

在所述上行数据处理模块的所述用途中，当本发送周期不需要对对端的U帧进行响应，且本端发送队列有数据帧的状态为选择重传状态时，本发送周期发送的所述上行数据帧为根据本端发送策略确定的RR(RNR)_Resp帧、或REJ_Cmd帧、或SREJ_Cmd帧或RR(RNR)_Cmd帧；

其中，RR(RNR)_Resp帧指对于对端发送的起查询作用的RR(RNR)_cmd帧的响应，若本端能够接收对端数据，则响应RR_Resp，否则响应RNR_Resp；

REJ_Cmd帧指本端发送的拒绝帧，要求对端重传从指定序号之后的所有数据帧；

SREJ_Cmd帧指本端发送的选择重传帧，要求对端重传指定序列号的数据帧；

RR(RNR)_Cmd帧指本端发送的数据帧，告知对端本端接收队列的状态，主要用于流控，同时能用来查询对端接收队列的状态。

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