CN101651604B - 一种路由优化的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种路由优化的方法及系统。该方法包括如下步骤：通过移动节点锚点设备获取到对端节点接入设备的位置；在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道。本发明实施例提供的技术方案可以广泛用于网络系统的路由管理中，通过查找到对端节点接入设备的位置，在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道，缩短了数据传输的路径，且报文在连接移动节点接入设备与对端节点接入设备之间的直通隧道进行传输时只需要经过一次封装和解封装处理，从而优化了路由，提高了移动节点和对端节点之间的数据传送的效率。

Description

一种路由优化的方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种路由优化的方法及系统。
背景技术
移动性管理是为终端用户提供一种连续会话或者连接的解决方案，可以通过主机侧或网络侧来实现。主机侧的移动管理要求作为终端的移动节点参与移动性管理，而网络侧移动管理是由网络侧的移动代理代替移动节点参与移动性管理。
如图1所示，为现有技术中一种移动性管理系统示意图。移动节点(MobileNode，MN)通过接入设备接入网络，当MN连接到接入设备1时，接入设备1从AAA服务器(图中未示出)获取该MN的配置文件，根据MN的用户标识判断MN是否有权接入移动性管理业务，如果允许MN接入移动性管理业务，则接入设备1代替MN向锚点设备1执行位置更新过程，建立接入设备1与锚点设备1之间的双向隧道后，接入设备1为MN的业务建立数据通道。此时，接入设备1将拥有所有必需的信息，用于模仿MN的家乡链路，并通过通告MN的家乡链路前缀，使MN相信无论移动到哪里，都始终是在同一个家乡链路。
通过上述方式，当MN与对端节点(Corresponding Node，CN)通信时，锚点设备1作为MN家乡前缀的拓扑锚点，将截获任何发送至MN的报文，然后将该报文通过锚点设备1与接入设备1之间的隧道发送到接入设备1，由接入设备1对将该报文转发给MN；接入设备1收到任何来自MN的报文时，将该报文通过其与锚点设备1之间的隧道发送给MN的锚点设备1，锚点设备1收到该报文后，将该报文发送到CN的锚点设备2，锚点设备2对将该报文通过CN的接入设备2发送至CN。
发明人在研究过程中发现，上述方法虽然可以实现MN和CN之间的通信，但MN和CN之间的数据传输路径并不是最优的，MN和CN之间的传输报文需要经过二次封装和解封装处理，即：传输报文需要经过MN的锚点设备1与接入设备1之间的隧道的封装和解封装、以及CN的锚点设备2与接入设备2之间的隧道的封装和解封装，尤其是MN和CN之间的锚点设备较远时，路由繁琐，从而导致MN和CN之间的数据传送的效率比较低。
发明内容
本发明的实施例提供一种路由优化的方法及系统，以提高MN和CN之间的数据传送的效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种路由优化的方法，包括：
通过移动节点锚点设备获取对端节点接入设备的位置；
在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道。
一种路由优化的系统，包括：
移动节点接入子系统，用于通过移动节点锚点设备获取对端节点接入设备的位置，建立移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的传输隧道；
对端节点接入子系统，用于获取所述移动节点接入设备的位置，建立所述对端节点接入设备与所述移动节点接入设备之间的传输隧道。
本发明实施例提供的路由优化的方法及系统通过查找到对端节点接入设备的位置，在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道，相比于现有技术传输过程中锚点设备之间的路由繁琐、且需要经过二次封装和解封装处理而言：缩短了数据传输的路径，且报文在连接移动节点接入设备与对端节点接入设备之间的直通隧道进行传输时只需要经过一次封装和解封装处理，从而优化了路由，提高了移动节点和对端节点之间的数据传送的效率。
附图说明
图1为本发明现有技术中移动性管理系统MN与CN通信示意图；
图2为本发明实施例一中路由优化的方法流程示意图；
图3为本发明实施例二中路由优化的方法流程示意图；
图4为本发明实施例三中路由优化的方法流程示意图；
图5为本发明实施例三中又一种路由优化的方法流程示意图；
图6为本发明实施例四中一种路由优化的方法流程示意图；
图7为本发明实施例五中路由优化的方法流程示意图；
图8为本发明实施例六中路由优化的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中路由优化的方法及系统进行详细描述。
实施例一
为优化MN和CN之间的路由，提高MN和CN之间的数据传送的效率，本实施例提供一种路由优化的方法，如图2所示，包括如下步骤：
步骤S201，通过移动节点锚点设备获取对端节点接入设备的位置。其中，锚点设备包括移动节点锚点设备和对端节点锚点设备。锚点设备为中央的移动管理控制设备，用于汇聚属于自身管理域的所属节点的消息。
在该步骤之前还包括：
移动节点锚点设备查找自身的绑定列表，判定对端节点和所述移动节点是否在同一个锚点设备注册，即判断移动节点和对端节点是否处于同一管理域；锚点设备存有下属节点注册的列表信息(或称为绑定列表)，可以将节点的恒定位置标识作为绑定列表中的对应的绑定条目的索引，根据节点的恒定位置标识可以判断该节点是否处于该锚点设备的管理域。恒定位置是移动节点或对端节点恒定不变的地址，比如移动IP中的家乡地址，恒定位置标识即为恒定位置的量值。通过移动节点锚点设备查找自身的绑定列表，判定所述对端节点和所述移动节点是否在同一个锚点设备注册；如果所述对端节点和所述移动节点在同一个锚点设备进行位置注册，则锚点设备将对端节点接入设备的位置直接发给移动节点接入设备；如果对端节点在另一锚点设备进行位置注册，即：则移动节点的锚点设备需要通过各种途径查找到对端节点接入设备的位置。例如：利用寻呼机制查找对端节点接入设备的位置，通过认证、鉴权、计费服务器的功能实体和信息查找对端节点接入设备的位置，或者通过应用层的查询机制查找到对端节点接入设备的位置。
步骤S202，在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道。
本实施例通过查找到对端节点接入设备的位置，在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道，对应图1，本实施例即建立了一条连接接入设备1和接入设备2之间的直通隧道以传送数据。相比于现有技术传输过程中锚点设备之间的路由繁琐、且需要经过二次封装和解封装处理而言，本实施例缩短了数据传输的路径，且减少了报文传输过程中封装和解封装处理的次数，从而优化了路由，提高了移动节点和对端节点之间的数据传送的效率。
下面对本发明实施例提供的路由优化的方法进行详细的描述。
实施例二
在本实施例中，移动节点的接入设备和对端节点的接入设备处于同一管理域中，如图3所示，包括以下步骤：
步骤S301，移动节点接入设备发送路由优化请求给移动节点锚点设备。
本实施例通过在本地移动性管理中通过查找到对端节点接入设备的位置，在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道以缩短数据传输的路径、减少报文传输过程中封装和解封装处理的次数，优化了路由，提高了移动节点和对端节点之间的数据传送的效率。
实施例三：
本实施例利用寻呼机制查找在另一锚点设备进行位置注册的对端节点接入设备的位置，其中，移动节点处于漫游状态。分两种情况进行描述：
第一种情况，如图4所示，路由优化的方法包括以下步骤：
步骤S401，移动节点当前的锚点设备接收移动节点当前的接入设备发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识；
步骤S402，移动节点当前的锚点设备收到路由优化请求后，提取对端节点恒定位置标识，由于在移动节点当前的锚点设备中查询不到对端节点恒定位置标识对应的位置绑定缓存条目，所以移动节点当前的锚点设备会发送寻呼指示给移动节点家乡寻呼控制单元，通告移动节点家乡寻呼控制单元有一个来自移动节点的路由优化请求。寻呼控制单元保存有所属节点的呼叫状态信息和当前位置信息。寻呼控制单元可以集成在对应的锚点设备中，也可以位于与锚点设备分离的物理装置中。
步骤S403，移动节点家乡寻呼控制单元查询对端节点当前的位置，发现对端节点隶属于另一个寻呼控制单元管理的范围。这时移动节点家乡寻呼控制单元发送寻呼请求到对端节点的家乡寻呼控制单元。
步骤S404，对端节点家乡寻呼控制单元查询对端节点当前的位置，发现对端节点漫游在外地网络。这时对端节点家乡寻呼控制单元发送寻呼请求到对端节点所在外地网络的寻呼控制单元，即拜访地寻呼控制单元。
点的家乡寻呼控制单元回复寻呼响应。
步骤S507，对端节点家乡寻呼控制单元向对端节点当前的锚点设备发送路由优化指示，该指示可以携带移动节点当前的接入设备位置标识以及路由优化指示标志。
步骤S508至步骤S509，对端节点当前的锚点设备向对端节点当前的接入设备发送路由优化请求。并接收对端节点当前的接入设备的路由优化响应。
S510，对端节点当前的锚点设备回馈路由优化应答给对端节点的家乡寻呼控制单元，该消息携带对端节点当前的接入设备位置信息，该信息是从对端节点当前的锚点设备维护的位置绑定信息获取。
步骤S511至步骤S514同步骤S409至步骤S412，不再赘述。
在第二种情况中，唤醒对端节点后，还需要经过对端节点锚点设备与外地寻呼控制实体交互，对端节点接入设备通过对端节点锚点设备发送的路由优化请求获取到移动节点当前的接入设备的位置。
本实施例通过在移动节点处于漫游状态下，尤其是移动节点处于空闲态的场景中，通过寻呼机制查找到对端节点接入设备的位置，在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道以缩短数据传输的路径、减少报文传输过程中封装和解封装处理的次数，优化了路由，提高了移动节点和对端节点之间的数据传送的效率。
实施例四：
本实施例利用通过认证、鉴权、计费服务器的功能实体和对端节点的用户信息查找对端节点接入设备的位置，其中，移动节点处于漫游状态。移动节点也可处于激活状态，如图6所示，路由优化的方法包括以下步骤：
步骤S601，移动节点当前的接入设备发送路由优化请求给移动节点当前的
空闲模式的终端，如果终端需要发起业务，或者网络有终端相关的业务到来时，都需要退出空闲模式进入到连接模式。
实施例五：
本实施例利用通过应用层的查询机制查找对端节点接入设备的位置，如图7所示，路由优化的方法包括以下步骤：
步骤S701，移动节点当前的接入设备向移动节点当前的锚点设备模块发起路由优化请求，该请求中携带有对端节点恒定位置信息和对端节点的用户标识。
步骤S702至步骤S703，移动节点当前的锚点设备根据对端节点恒定位置信息没有在本地没有查询到对应于对端节点恒定位置标识所对应的绑定缓存条目后，向移动节点当前的应用层单元(Application Function，AF)发起位置查询查询指示，移动节点当前的C-AF根据对端节点的用户标识向对端节点当前的AF发起位置查询请求。
步骤S704，对端节点当前的AF收到来自移动节点当前的AF的位置查询请求后，向对端节点当前的锚点设备发起位置查询请求。
步骤S705至步骤S706，对端节点当前的锚点设备向对端节点当前的接入设备模块发起路由优化请求，该请求可以携带移动节点当前的接入设备位置，对端节点当前的接入设备模块向对端节点当前的锚点设备回复路由优化响应。
步骤S707至步骤S708，对端节点当前的锚点设备向对端节点当前的AF回复位置响应，该响应携带对端节点当前的接入设备位置，对端节点当前的AF向移动节点当前的AF回复位置应答，携带对端节点当前的接入设备位置。
步骤S709，移动节点当前的AF携带对端节点当前的接入设备位置信息向移动节点当前的锚点设备回复位置查询应答。
在上述步骤S704至步骤S709，实现了：对端节点当前的AF向对端节点当前
维护正常情况下主机当前的位置，触发承载面隧道的创建，拆除和更新，与寻呼控制模块交互，保存寻呼模式下主机当前位置和状态信息；切换控制模块控制承载路径的建立，负责切换上下文的转移；寻呼控制模块唤醒主机，与位置管理模块交互，向位置管理模块推送移动节点当前的位置和状态信息。同一设备的各个模块可以是独立的，也可以时互相集成的。
本实施例提供的路由优化的系统通过查找到对端节点接入设备2 1的位置，在移动节点接入设备11和对端节点接入设备21之间建立传输隧道，相比于现有技术传输过程中锚点设备之间的路由繁琐、且需要经过二次封装和解封装处理而言，本实施例缩短了数据传输的路径，且报文在连接移动节点接入设备11与对端节点接入设备21之间的直通隧道进行传输时只需要经过一次封装和解封装处理，从而优化了路由，提高了移动节点和对端节点之间的数据传送的效率。
上述所有实施例都是以网络侧移动管理方案为背景进行描述的。而且，上述所有实施例同样也适用于主机侧移动性场景，区别在于：在主机侧移动性场景中，路由优化请求是由移动节点始发的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种路由优化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
移动节点锚点设备查找自身的绑定列表，判定对端节点和移动节点是否在同一个锚点设备注册；
如果所述对端节点和所述移动节点在同一个锚点设备进行位置注册，所述锚点设备将对端节点接入设备的位置发给移动节点接入设备；
如果所述对端节点在另一锚点设备进行位置注册，所述移动节点的锚点设备查找对端节点接入设备的位置；
通过具有中央移动管理控制功能的所述移动节点锚点设备获取所述对端节点接入设备的位置；
在所述移动节点接入设备和所述对端节点接入设备之间建立传输隧道，该隧道为连接所述移动节点接入设备和所述对端节点接入设备之间的直通隧道；
其中，所述如果所述对端节点和所述移动节点在同一个锚点设备进行位置注册，所述锚点设备将对端节点接入设备的位置发给移动节点接入设备包括：
所述锚点设备接收所述移动节点的接入设备的位置管理功能发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识；所述锚点设备根据所述对端节点的恒定位置标识获取对端节点的接入设备的位置管理功能的位置；将对端节点的接入设备的位置管理功能的位置发给移动节点接入设备的位置管理功能；
或，
所述锚点设备接收所述移动节点的接入设备的切换控制功能发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识；所述锚点设备根据所述对端节点的恒定位置标识获取对端节点的接入设备的切换控制功能的位置；将对端节点的接入设备的切换控制功能的位置发给移动节点接入设备的切换控制功能。
2.根据权利要求1所述的路由优化的方法，其特征在于，还包括：
所述移动节点锚点设备获取移动节点接入设备的位置；
所述移动节点锚点设备将所述移动节点接入设备的位置转发给对端节点接入设备。
3.根据权利要求1或2所述的路由优化的方法，其特征在于，当所述对端节点在另一锚点设备进行位置注册时，所述移动节点的锚点设备获取对端节点接入设备的位置包括：
移动节点当前的锚点设备接收所述移动节点当前的接入设备发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识；
所述移动节点当前的锚点设备向所述移动节点的家乡寻呼控制单元发送寻呼指示；所述寻呼指示携带对端节点的恒定位置标识；
所述移动节点的家乡寻呼控制单元向所述对端节点的家乡寻呼控制单元转发所述寻呼指示；
所述对端节点的家乡寻呼控制单元根据所述对端节点的恒定位置标识查询对端节点的当前接入设备的位置，当所述对端节点处于漫游状态时，向拜访地寻呼控制单元发送寻呼请求以获取对端节点的当前接入设备的位置；将所述对端节点的当前接入设备的位置转发到所述移动节点当前的锚点设备。
4.如权利要求3所述的路由优化的方法，其特征在于，还包括：
所述对端节点的接入设备通过外地寻呼控制单元获取移动节点当前接入设备的位置；或者
所述对端节点的接入设备在经过外地寻呼控制单元与所述对端节点当前锚点设备的交互后，通过所述对端节点当前锚点设备获取移动节点当前接入设备的位置。
5.根据权利要求1或2所述的路由优化的方法，其特征在于，当所述对端节点在另一锚点设备进行位置注册时，所述移动节点的锚点设备获取对端节点接入设备的位置包括：
所述移动节点当前的锚点设备接收所述移动节点的接入设备发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识；
所述移动节点当前的锚点设备向代理传输、认证、授权功能实体发送认证、授权、计费请求，该请求携带所述对端节点的用户标识；
所述代理传输、认证、授权功能实体根据所述对端节点的用户标识在家乡传输、认证、授权功能实体中查询到所述对端节点当前的锚点设备的位置，向所述移动节点当前的锚点设备发送所述对端节点当前的锚点设备的位置；
所述移动节点当前的锚点设备向对端节点当前的锚点设备获取对端节点当前的接入设备的位置，将该位置转发到移动节点当前的接入设备。
6.根据权利要求1或2所述的路由优化的方法，其特征在于，当所述对端节点在另一锚点设备进行位置注册时，所述移动节点的锚点设备获取对端节点接入设备的位置包括：
移动节点当前的锚点设备接收所述移动节点的接入设备发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识和对端节点的用户标识；
所述移动节点当前的锚点设备向所述移动节点当前的应用层单元发送位置查询指示，该指示携带所述对端节点的用户标识；
所述移动节点当前的应用层单元根据所述对端节点的用户标识向所述对端节点当前的应用层单元发送位置查询请求；
所述对端节点当前的应用层单元向所述对端节点当前的锚点设备发送位置查询请求，获取对端节点当前的接入设备的位置，将该位置转发到移动节点当前的接入设备。
7.根据权利要求1或2所述的路由优化的方法，其特征在于，所述在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道之前还包括：
确定建立隧道的发起方。
8.根据权利要求7所述的路由优化的方法，其特征在于，所述确定建立隧道的发起方包括：
移动节点接入设备发给移动节点锚点设备的路由优化请求中携带路由优化指示标志，移动节点锚点设备提取该路由优化指示标志，并通过路由指示通告对端节点接入设备，由移动节点接入设备发起隧道的建立；或者
当移动节点接入设备发给移动节点锚点设备的路由优化请求中没有携带路由优化指示标志时，移动节点锚点设备可以在发送给对端节点接入设备的路由优化请求中携带路由优化指示标志，指定对端节点接入设备作为隧道建立的发起方。
9.根据权利要求8所述的路由优化的方法，其特征在于，所述在移动节点接入设备和对端节点接入设备之间建立传输隧道之前还包括：
在所述移动节点接入设备和/或对端节点接入设备中绑定所述移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的位置关系。
10.根据权利要求9所述的路由优化方法，其特征在于，所述在所述移动节点接入设备和/或对端节点接入设备中绑定所述移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的位置关系时，还包括：
绑定移动节点接入设备与对端节点恒定位置和/或移动节点恒定位置关系；和/或
绑定对端节点接入设备与移动节点恒定位置和/或对端节点恒定位置关系。
11.一种路由优化的系统，其特征在于，包括：
移动节点接入子系统，所述移动节点接入子系统包括移动节点锚点设备，所述移动节点锚点设备查找自身的绑定列表，判定对端节点和移动节点是否在同一个锚点设备注册；如果所述对端节点和所述移动节点在同一个锚点设备进行位置注册，所述锚点设备将对端节点接入设备的位置发给移动节点接入设备；如果所述对端节点在另一锚点设备进行位置注册，所述移动节点的锚点设备查找对端节点接入设备的位置；
所述移动节点接入子系统，用于通过具有中央移动管理控制功能的所述移动节点锚点设备获取所述对端节点接入设备的位置，建立所述移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的传输隧道，该隧道为连接所述移动节点接入设备和所述对端节点接入设备之间的直通隧道；
对端节点接入子系统，用于获取所述移动节点接入设备的位置，建立所述对端节点接入设备与所述移动节点接入设备之间的传输隧道；
其中，如果所述对端节点和所述移动节点在同一个锚点设备进行位置注册，所述锚点设备将对端节点接入设备的位置发给移动节点接入设备包括：
所述锚点设备接收所述移动节点的接入设备的位置管理功能发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识；所述锚点设备根据所述对端节点的恒定位置标识获取对端节点的接入设备的位置管理功能的位置；将对端节点的接入设备的位置管理功能的位置发给移动节点接入设备的位置管理功能；
或，
所述锚点设备接收所述移动节点的接入设备的切换控制功能发送的路由优化请求，该路由优化请求携带对端节点的恒定位置标识；所述锚点设备根据所述对端节点的恒定位置标识获取对端节点的接入设备的切换控制功能的位置；将对端节点的接入设备的切换控制功能的位置发给移动节点接入设备的切换控制功能。
12.根据权利要求11所述的路由优化的系统，其特征在于，所述移动节点接入子系统包括：移动节点接入设备和移动节点锚点设备；
所述移动节点接入设备，用于向所述移动节点的锚点设备查询对端节点接入设备的位置，绑定所述移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的位置关系，建立移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的传输隧道；
所述移动节点锚点设备，用于确定建立隧道的发起方。
13.根据权利要求12所述的路由优化的系统，其特征在于，所述移动节点接入子系统还包括第一寻呼控制单元、第一传输、认证、授权功能实体和第一应用层单元中的至少一种；其中，
所述第一寻呼控制单元，用于接收移动节点当前的锚点设备发送的寻呼指示，并发送寻呼请求到对端节点的第二寻呼控制单元；
所述第一传输、认证、授权功能实体，用于接收所述移动节点当前的锚点设备发送的认证、授权、计费请求，该请求携带所述对端节点的用户标识；根据对端节点的用户标识查询对端节点当前的锚点设备的位置，供所述移动节点锚点设备根据所述对端节点当前的锚点设备的位置向所述对端节点当前的锚点设备进一步查询对端节点当前的接入设备的位置；
所述第一应用层单元，用于接收移动节点当前的锚点设备发送的位置查询指示，并根据对端节点的用户标识向对端节点当前的第二应用层单元发起位置查询请求。
14.根据权利要求11至13任一所述的路由优化的系统，其特征在于，所述对端节点接入子系统包括：对端节点锚点设备和对端节点接入设备；
所述对端节点锚点设备，用于向所述对端节点接入设备发送所述移动节点接入设备的位置；
所述对端节点接入设备，用于接收所述对端节点锚点设备下发的所述移动节点接入设备的位置，绑定所述移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的位置关系，建立移动节点接入设备与所述对端节点接入设备之间的传输隧道。
15.根据权利要求14所述的路由优化的系统，其特征在于，所述对端节点接入子系统还包括与所述移动节点接入子系统对应的第二寻呼控制单元、第二传输、认证、授权功能实体和第二应用层单元中的至少一种；其中，
所述第二寻呼控制单元：用于根据对端节点的恒定位置标识查询对端节点的当前接入设备的位置，当对端节点处于漫游状态时，向拜访地寻呼控制单元发送寻呼请求以获取对端节点的当前接入设备的位置；将对端节点的当前接入设备的位置转发到移动节点当前的锚点设备；
所述第二传输、认证、授权功能实体，用于接收所述移动节点当前的锚点设备发送的认证、授权、计费请求，该请求携带所述对端节点的用户标识；根据对端节点的用户标识查询对端节点当前的锚点设备的位置；
所述第二应用层单元，用于根据接收的位置查询请求中的对端节点的用户标识向所述对端设备锚点设备查询对端节点当前的接入设备的位置。
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