CN101674129B - 多用户共享同一信道的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式提供了一种多用户共享同一信道的方法、装置及系统，所述方法、装置及系统属于通信领域，该方法包括：将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；将所述GMSK信号和所述高阶调制信号通过同一信道发送。本发明具体实施例还提供一种多用户信号的接收方法、装置及系统，该方法、装置及系统具有增加了系统容量的实际增益的优点。

Description

多用户共享同一信道的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种多用户共享同一信道的方法、装置及系统。

背景技术

全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)，是一种时分复用的系统，不同的用户占用不同的无线信道资源，每一个时隙同时只能有一个用户接入。随着用户数量的不断增多，系统中的无线信道资源也越来越少，而如何进一步提高系统的语音容量也是当前研究的热点之一。

为了解决上述技术问题，第三代合作伙伴计划(the3rd Generation PartnerProject，3GPP)组织在无线接入网络(GSM/EDGE Raido Access Network，GERAN)第35次会议上提出了在全速率业务上采用正交子信道(Orthogonal SubChannels，OSC)技术，该技术提供了两个用户共享同一信道的方法，该方法如图1所示，包括如下步骤：

步骤11、发送端将两个用户的信号映射到同向分量、正交分量两路发送，并通过不同的导频序列来区分用户；

实现该步骤的方法具体可以为，通过正交相位调制(Quadrature Phase ShiftModulation，QPSK)调制方式将两个用户的信号映射到同向分量、正交分量两路发送。

步骤12、接收端通过单天线干扰消除(SAIC)技术消除另外一个用户的干扰以获得所需的信号。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在如下问题：

由于现有技术是在全速率业务上采用OSC技术，所以其仅能在一个信道上复用两个用户，其无法复用两个以上的用户；而如果在半速率业务上采用OCS技术，虽然理论上可以复用四个用户，但是由于每对复用用户使用的时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)帧数只是全速率的一半，则需要较高的信干比才能保证通话质量，而在实际网络中满足上述信干比要求的用户较少，导致在实际情况中无法采用OCS技术无法在一个信道上无法复用两个以上的用户，导致系统容量的实际增益较小。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一种多用户共享同一信道的方法、装置及系统，所述方法、装置及系统，能使得三个用户或三个以上的用户能共享同一信道，从而增加了系统容量的实际增益。

本发明的具体实施方式提供一种多用户共享同一信道的方法，所述方法包括：

将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；

将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；

将所述GMSK信号和所述高阶调制信号通过同一信道发送。

本发明具体实施方式还提供一种多用户信号接收的方法，所述方法包括：

接收高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；

根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；

如是则解调GMSK信号获取用户信号；

否则解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号。

本发明具体实施方式又提供一种多用户共享同一信道的装置，所述装置包括：

调制单元，用于将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；

发送单元，用于将所述GMSK信号和所述高阶调制信号通过同一信道发送。

本发明具体实施方式还提供一种多用户信号接收的装置，所述装置包括：

接收单元，用于接收高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；

判断单元，用于根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；

第一解调单元，用于在所述判断单元判断出是的情况下，解调GMSK信号获取用户信号；

第二解调单元，用于在所述判断单元判断出否的情况下，解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号。

本发明具体实施方式还提供一种多用户共享同一信道的系统，包括发送装置和接收装置，

所述发送装置用于将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；并将所述GMSK信号和所述高阶调制信号通过同一信道发送；所述高阶调制信号的发送功率低于所述GMSK信号的发送功率；

所述接收装置用于接收所述发送装置发送的高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；并根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；如是则解调GMSK信号获取用户信号；否则解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号。

由上述所提供的技术方案可以看出，本发明实施例的技术方案通过采用GMSK调制和高阶调制方式将三个或三个以上的用户信号通过同一信道发送，从而实现了三个用户或三个以上的用户能共享同一信道，增加了系统容量的实际增益。

附图说明

图1为现有技术提供的两个用户共享同一信道的方法的流程图；

图2为本发明具体实施方式提供的一种多用户共享同一信道的方法的流程图；

图3为本发明一实施例提供的一种多用户共享同一信道的方法的流程图；

图4为本发明另一实施例提供的一种多用户共享同一信道的方法的流程图；；

图5为本发明具体实施方式提供的一种多用户信号的接收方法的流程图。

图6为本发明具体实施方式提供的一种多用户共享同一信道的装置的结构图。

图7为本发明具体实施方式提供的一种多用户信号的接收装置的结构图。

图8为本发明具体实施方式提供的一种多用户共享同一信道的系统的结构图。

具体实施方式

本发明实施方式提供了一种多用户共享同一信道的方法，在本发明具体实施方式，如果不特殊说明，多用户均表示三个或三个以上的用户，该方法通过GMSK调制方式和高阶调制的方式提供一种多用户共享同一信道的实现方法，其具体实现方法可以为：为了叙述的方便，以三个用户为例，并将三个用户假设为用户1、用户2和用户3，其实现的方法为，将用户1的信号通过高斯最小移频键控(Gaussian filtered Minimum Shift Keying，GMSK)调制方式调制成GMSK信号，将用户2、用户3的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号，然后将该GMSK信号和该高阶调治信号通过同一信道发送。假设用户的数量为四个或以上用户，则实现方法为，将用户1的信号通过GMSK调制成GMSK信号发送，将剩余用户的信号通过高阶调制信号发送。上述方法通过采用GMSK调制和高阶调制方式将三个或三个以上的用户信号通过同一信道发送，从而实现了三个用户或三个以上的用户能共享同一信道，增加了系统容量的实际增益。

本发明具体实施方式提供了一种多用户共享同一信道的方法，如图2所示，该方法可以包括：

步骤21、将多个用户中的任一用户的信号通过GMSK调制方式调制成GMSK信号；

步骤22、将多个用户中剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；

该剩余用户的信号可以为，剩余用户的用户信息，还可以为剩余用户的用户信息和剩余用户的校验信息。该校验信息可以为turbo(特博)编码，卷积编码，级联编码。实现该步骤的方法可以为，将剩余用于的信号通过高阶调制方式调制，并映射到高阶调制信号中的高阶调制符号对应的不同比特位发送，具体的映射方式可以参见具体实施例中的描述。该高阶调制符号可以但不限于下述方式，8相相移位键控符号(8phase shift keying，8PSK)、16相正交调幅(16quadrature amplitude modulation，16QAM)符号或32相正交调幅32QAM符号。

步骤23、将该该GMSK信号和该高阶调制信号通过同一信道发送。

在实施例中，该通过同一信道发送具体可以为复用到同一信道的正交子信道上发送。

上述步骤可以由发送端完成，该发送端具体可以为基站。发送端还可以根据需要控制高阶调制信号的发送功率低于GMSK信号的发送功率，以保证接收端能解调出GMSK信号；该控制发送功率的步骤位可选择的步骤，当信道的情况比较好时，如信道的干扰比较小时，则无需进行功率控制。

为了更好的说明本发明，现结合具体实施例和附图来说明本发明的实现方法。

本发明一实施例提供一种多用户共享同一信道的方法，本实施例的实现场景为，用户的数量为3个，假设为用户1、用户2和用户3，本实施例所采用的高阶调制方式为16QAM，其对应的符号为16QAM符号，在进行本实施例的方法前，各个用户与发送端已完成通信连接，并进行了通信的相关信息交互，该通信的相关信息交互可以包括，发送端通知用户1其信号采用GMSK调制方式发送，发送端通知用户2、用户3的信号采用16QAM调制方式，并且通知用户2的信号映射在16QAM符号对应的第1、3比特位，用户3的信号映射在16QAM符号对应的第2、4比特位，当然在实际情况中也可以为其他的映射关系。该方法如图3所示，包括如下步骤：

步骤31、将用户1的信号通过GMSK调制方式调制成GMSK信号；

步骤32、将用户2、用户3的信号通过16QAM调制方式调制，并将用户2、用户3的信号映射到16QAM符号对应的不同比特位；

实现该步骤的具体方法可以为，将用户2的信号映射在16QAM符号对应的第1、3比特位，将用户3的信号映射到16QAM符号对应的第2、4比特位，当然在实际情况中，也可以将用户2的信号映射到16QAM符号对应的第1、4比特位，将用户3的信号映射到16QAM符号对应的第2、3比特位发送，当然还可以有其他的组合方式，这里就不一一例举。

该用户2、用户3的信号可以为用户2、用户3的用户信息，还可以为用户2、用户3的用户信息和用户2、用户3的校验信息，当信号为用户2、用户3的用户信息和用户2、用户3的校验信息时，实现该步骤的方法可以为，将用户2的用户信息映射在16QAM符号对应的第1比特位，将用户2的校验信息映射在16QAM符号对应的第3比特位；将用户3的用户信息映射在16QAM符号对应的第2比特位，将用户3的校验信息映射在16QAM符号对应的第4比特位；当然在实际情况中还可以根据分配的比特位的不同，将用户信息和校验信息映射在不同的比特位上，但映射的原则为，将用户信息映射在高可靠位的比特位上，将校验信息映射在低可靠位的比特位上。

步骤33、将该GMSK信号和16QAM符号通过同一信道发送。其中16QAM符号的发送功率低于GMSK的发送功率。

本实施例将用户1的信号通过GMSK调制方式发送，而将用户2、用户3的信号通过16QAM调制方式发送，使得用户1、用户2和用户3的信号共享同一信道，增加了系统容量的实际增益，且该方法通过在用户2、用户3的信号内增加校验信息，从而能有效的检验用户2、用户3的信号传输准确性。

本发明另一实施例，本实施例提供一种多用户共享同一信道的方法，本实施例的实现场景为，用户的数量为4个，假设为用户1、用户2、用户3和用户4，本实施例所采用的高阶调制方式为32QAM，其对应的符号为32QAM符号，在进行本实施例的方法前，各个用户与发送端已完成通信连接，并进行了通信的相关信息交互，该通信的相关信息交互可以包括，发送端通知用户1其信号采用GMSK调制方式发送，发送端通知用户2、用户3、用户4其信号采用32QAM调制方式，并且通知用户2的信号映射在32QAM符号对应的第1比特位，用户3的信号映射在32QAM符号对应的第2、5比特位，用户4的信号映射在32QAM符号对应的第3、4比特位，当然在实际情况中也可以为其他的映射关系。该方法如图4所示，包括如下步骤：

步骤41、将用户1的信号通过GMSK调制方式调制成GMSK信号；

步骤42、将用户2、用户3和用户4的信号通过32QAM调制方式调制，并将用户2、用户3、用户4的信号映射到32QAM符号对应的不同比特位。

实现该步骤的方法可以为，方式A、将用户2的信号映射在32QAM符号对应的第1比特位，将用户3的信号映射在32QAM符号对应的第2、5比特位，将用户4的信号映射在32QAM符号对应的第3、4比特位发送；

当然在实际情况中，根据比特位的分配情况，也可以有其他的实现方式，如方式B、将用户2的信号映射在32QAM符号对应的第1比特位，将用户3的信号映射在32QAM符号对应的第2、4比特位，将用户4的信号映射在32QAM符号对应的第3、5比特位发送；

当然在实际情况中，还可以有其他的分配方式，这里就不在赘述。

该用户的信号可以为用户的用户信息，还可以为用户的用户信息和用户的校验信息，当为用户的用户信息和用户的校验信息，当如方式A的分配方式发送时，实现该步骤的方法可以为，将用户2的用户信息和用户2的校验信息映射在32QAM符号对应的第1比特位，将用户3的用户信息映射在32QAM符号对应的第2比特位，将用户3的校验信息映射在32QAM符号对应的第5比特位，将用户4的用户信息映射在32QAM符号对应的第3比特位，将用户4的校验信息映射在32QAM符号对应的第4比特位。当然在实际情况中还可以根据分配的比特位的不同，将用户信息和校验信息映射在不同的比特位上，其映射的原则和步骤32的映射原则一样，这里就不在赘述。

步骤43、将该GMSK信号和32QAM符号通过同一信道发送。其中32QAM的发送功率低于GMSK的发送功率。

本实施例将用户1的信号通过GMSK调制方式发送，而将用户2、用户3和用户4的信号通过32QAM调制方式发送，使得用户1、用户2、用户3和用户4的信号共享同一信道，增加了系统容量的实际增益，且该方法通过在用户2、用户3和用户4的信号内增加校验信息，从而能有效的检验用户2、用户3和用户4的信号传输准确性。

本发明具体实施方式还提供一种多用户信号的接收方法，实现该方法的前提条件是，用户已与发送端完成通信连接，并完成了信息交互，该信息交互包括，各个用户接收到发送端发送的各个用户的信号所采用的调制方式，各个用户还接收到发送端发送的采用高阶调制方式的用户的信号与高阶调制符号的比特位的映射关系，这里以三个用户为例来说明信息交互的具体方式，用户1接收到发送端发送的其信号采用GMSK调制方式发送，用户2、用户3接收到发送短发送的其信号采用高阶调制方式发送，并且用户2还接收到用户2的信号所对应的高阶调制符号的比特位，用户3还接收到用户3的信号所对应的高阶调制符号的比特位。该方法如图5所示，包括如下步骤：

步骤51、接收GMSK信号和高阶调制信号；

步骤52、根据训练序列码(Training Sequence Code，TSC)判断其所需信号是否为GMSK信号，如是进行步骤53，否则进行步骤54；

实现该步骤的方法可以为，利用各自的TSC从接收GMSK信号、高阶调制信号中提取属于各自的信道参数，用于信道估计和信号解调，从而判断该GMSK信号是否属于自己的GMSK信号。

步骤53、解调GMSK信号获取用户信号；

步骤54、解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号。

实现该步骤的方法可以为，解调高阶调制符号，并根据前期信息交互中的映射关系获知用户信息。

为了更好的说明上述方法的实现方式，下面以一个实际例子来说明，假设有3个用户，用户1、用户2、用户3，假设用户1的信号采用GMSK，用户2、用户3的信号采用16QAM，用户2的信号映射16QAM符号对应的第1、4比特位，用户3的信号映射在16QAM符号对应的第2、3比特位，该发送端为可以为基站，则实现上述方法的步骤可以为，

步骤A、用户1、用户2和用户3与基站完成通信连接，并完成信息交互；

实现该步骤的具体方式可以为，用户1接收到其信号采用GMSK，用户2接收到其信号采用16QAM，并且其信号映射在16QAM符号对应的第1、4比特位，用户3接收到其信号采用16QAM，并且其信号映射在16QAM符号对应的第2、3比特位。

步骤B、用户1、用户2和用户3接收基站发送的GMSK信号和16QAM信号；

步骤C、用户1根据接收到GMSK信号和16QAM信号中的TSC判断出该GMSK信号为其所需的信号，并对该GMSK信号进行解调获取用户信号；用户2根据接收到GMSK信号和16QAM信号中的TSC判断出该GMSK信号不是其所需的信号，并对16QAM信号中的16QAM符号进行解调，并提取解调后的16QAM符号对应的第1、4比特位作为用户信号；用户3根据接收到GMSK信号和16QAM信号中的TSC判断出该GMSK信号不是其所需的信号，并对16QAM信号中的16QAM符号进行解调，并提取解调后的16QAM符号对应的第2、3比特位作为用户信号。该16QAM信号可以为通过16QAM调制方式调制成的信号。

本发明具体事实方式提供的接收方法能够对同一信道的GMSK信号和高阶调制符号进行解调并获取用户信息，从而支持了上述多用户共享同一信道的方法的实现，达到了多用户信号共享同一信道，增加了系统容量的实际增益的优点。

本发明具体实施方式还提供一种多用户共享同一信道的装置，该装置如图6所示，包括：调制单元61，用于将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；将多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；

发送单元62，用于将调制单元61调制成的该GMSK信号和该高阶调制信号通过同一信道发送。

可选的，上述装置还可以包括：控制单元63，用于控制该高阶调制信号的发送功率低于该GMSK调制信号的发送功率。

本发明具体实施方式提供的多用户共享同一信道的装置通过发送单元62将多个用户的信号在同一信道发送，并通过控制单元63控制信号的发送功率，从而实现了多用户信号共享同一信道，增加了系统容量的实际增益。

本发明具体实施方式还提供一种多用户信号接收的装置，该装置如图7所示，包括：接收单元71，用于接收高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；判断单元72，用于根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；第一解调单元73，用于在判断单元72判断出是的情况下，解调GMSK信号获取用户信号；第二解调单元74，用于在判断单元72判断出否的情况下，解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号。上述第二解调单元73解调的具体方式可以参见上述多用户信号的接收方法中的相关描述。

本发明具体实施方式提供的多用户信号接收的装置，通过接收单元71接收高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号，并通过判断单元72进行判断后，通过第一解调单元73和第二解调单元74对信号进行解调，从而支持了上述多用户共享同一信道的方法和多用户共享同一信道的装置的实现，从而达到了多用户信号共享同一信道，增加了系统容量的实际增益的优点。

本发明具体实施方式还提供一种多用户共享同一信道的系统，该系统如图8所示，包括：发送端装置81和接收端装置82，发送端装置81用于将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；将该多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；并将该GMSK信号和该高阶调制信号通过同一信道发送；其中高阶调制信号的发送功率低于所述GMSK信号的发送功率；

接收端装置82用于接收发送端装置81发送的高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；并根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；如是则解调GMSK信号获取用户信号；否则解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号。

本发明具体实施方式所提供的系统，通过发送端装置81将多个用户的信号通过GMSK调制方式和高阶调制方式发送后，通过接收端装置82接收并进行解调获取用户信息，从而实现了将多用户信号共享同一信道，增加了系统容量的实际增益的优点。

综上所述，本发明具体实施方式提供的技术方案，通过GMSK和高阶调制的方式将多个用户的信号通过同一信道发送，从而使得多个用户的信号共享同一信道，增加了系统容量的实际增益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多用户共享同一信道的方法，其特征在于，所述方法包括：

将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；

将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；

将所述GMSK信号和所述高阶调制信号通过同一信道发送；

所述将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号包括：将所述剩余用户的信号通过高阶调制方式调制，并映射到高阶调制信号中的高阶调制符号对应的不同比特位；所述剩余用户的信号为：剩余用户的用户信息，或剩余用户的用户信息和剩余用户的校验信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述高阶调制信号的发送功率低于所述GMSK信号的发送功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校验信息为：

特博编码、卷积编码或级联编码。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高阶调制符号包括：

8相相移键控8PSK符号、16相正交调幅16QAM符号或32相正交调幅32QAM符号。

5.一种多用户信号接收的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；

根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；

如是则解调GMSK信号获取用户信号；

否则解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号，所述高阶调制信号中的高阶调制符号获取的用户信号被映射到高阶调制信号中的高阶调制符号对应的不同比特位；所述高阶调制信号中的高阶调制符号获取的用户信号为：用户的用户信息，或用户的用户信息和剩余用户的校验信息。

6.一种多用户共享同一信道的装置，其特征在于，所述装置包括：

调制单元，用于将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；所述将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号包括：将所述剩余用户的信号通过高阶调制方式调制，并映射到高阶调制信号中的高阶调制符号对应的不同比特位；所述剩余用户的信号为：剩余用户的用户信息，或剩余用户的用户信息和剩余用户的校验信息；

发送单元，用于将所述GMSK信号和所述高阶调制信号通过同一信道发送。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制单元，用于控制所述高阶调制信号的发送功率低于所述GMSK调制信号的发送功率。

8.一种多用户信号接收的装置，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，用于接收高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；

判断单元，用于根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；

第一解调单元，用于在所述判断单元判断出是的情况下，解调GMSK信号获取用户信号；

第二解调单元，用于在所述判断单元判断出否的情况下，解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号，所述高阶调制信号中的高阶调制符号获取的用户信号被映射到高阶调制信号中的高阶调制符号对应的不同比特位；所述高阶调制信号中的高阶调制符号获取的用户信号为：用户的用户信息，或用户的用户信息和剩余用户的校验信息。

9.一种多用户共享同一信道的系统，包括发送装置和接收装置，其特征在于，

所述发送装置用于将多个用户中的任一用户的信号通过高斯最小移频键控GMSK调制方式调制成GMSK信号；将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号；并将所述GMSK信号和所述高阶调制信号通过同一信道发送；所述高阶调制信号的发送功率低于所述GMSK信号的发送功率；所述将所述多个用户中的剩余用户的信号通过高阶调制方式调制成高阶调制信号包括：将所述剩余用户的信号通过高阶调制方式调制，并映射到高阶调制信号中的高阶调制符号对应的不同比特位；所述剩余用户的信号为：剩余用户的用户信息，或剩余用户的用户信息和剩余用户的校验信息；

所述接收装置用于接收所述发送装置发送的高斯最小移频键控GMSK信号和高阶调制信号；并根据训练序列码TSC判断其所需信号是否为GMSK信号；如是则解调GMSK信号获取用户信号；否则解调高阶调制信号中的高阶调制符号获取用户信号。

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