CN102017751A - 未使用资源的信令传送 - Google Patents

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Abstract

一种无线网络上的用户设备，包括接收机、噪音检测器和噪音确定器。该接收机从基站接收下行链路数据通信，该下行链路数据通信指示至少针对与基站通信的用户设备的时间/频率资源块的分配。噪音检测器测量时间/频率资源块中的噪音，该时间/频率资源块包括多个时间/频率箱，并且未向用户设备之一分配。噪音确定器基于未向用户设备之一分配的资源块中的噪音，确定干扰噪音的水平。

Description

未使用资源的信令传送
相关申请的交叉参考
本申请要求2009年3月30日提交的美国发明专利申请12/414,046、2008年4月24日提交的美国临时专利申请61/047,555和2008年9月15日提交的美国临时专利申请61/097,015的优先权，在此通过参考将其全部并入。
技术领域
本发明通常涉及无线通信，并且具体地，涉及蜂窝网络中的信道质量估计。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3GPP)目前正在为新兴的下一代LTE(长期演进)高级蜂窝电信标准定义各种通信协议，其中该标准使用正式名称是E-UTRA(演进的UMTS陆地无线电接入)的空中接口。
LTE标准在eNode-B基站与多个用户设备(UE)之间使用OFDM传输，其中可用的频谱被划分成多个相对较窄带宽的载波，每一个处于不同频率。传输时间间隔的示例在图1A和图1B中示出，现在对其进行参考。多个载波位于Y轴，而时间在X轴上示出。在图1A和图1B中，分配TTI(传输时间间隔)内的三个载波，其针对三个用户装备设备UE1、UE2和UEN。在E-UTRA术语中，每个载波被称为物理资源块或PRB 20。从网格可见，每个PRB 20被分入时间频率箱(bin)22中，消息的一部分在其上进行发送。
图1A示出了第一TTI(即，TTI1)的示例，而图1B示出了第二TTI(TTI2)的示例。在每个时间间隔TTI期间，基站向UE和控制信道分配PRB 20。PRB 20的分配可以因TTI而异。由此，在图1A和图1B中，三个UE被分配至不同的PRB 20。在图1A和图1B中，示出了15个PRB 20。这15个PRB被标记为20A-20O，并且PRB 20D、20G和20K分别分配给UEN、UE1和UE2。在图1B中，仅标记了分配的PRB 20。由此，PRB 20B分配给UE1，PRB 20J分配给UE2，而PRB 20O分配给UEN。
来自基站的下行链路控制信道(Control)也在每个TTI中传输。然而，如从图1A和图1B可见的，传输时间间隔的第一列(或者第一若干列)被分配给控制信道。此分配对应于所有频率上的传输。控制信道携带在当前TTI中针对UE的PRB分配。控制信道还可以将公共消息从基站向UE传递。
图1C示出了控制结构的示例。传输的是用于每个UE的指针，其指向在当前TTI中分配给UE的PRB。在图1C的示意中，按照顺序列出了从UE1到UEN的指针。然而，这不是必须的。每个指针利用每个UE的ID编号进行编码，并且由此，在读取了控制分配之后，每个指针仅需要用其ID编号对每个指针进行解码。成功解码的所有指针都是针对该UE的指针。
为了支持高数据吞吐，重要的是网络在多个载波上执行有效的调度和数据传输。从eNode-B基站到UE的数据传输可以根据信道质量来利用例如不同的调制和编码机制(MCS)。其他传输参数也可能受到信道质量的影响。
信道质量的估计通常涉及在任何给定时刻单独的信号功率测量和干扰或噪音的功率测量。UE向基站传输这些测量(通常采用信道质量指示符(CQI)信号的形式)，而基站可以在考虑了信道质量的情况下传输指令，以使得吞吐量最大化。例如，为了更优的MCS，可以使用天线布置等。然而，在某些OFDM网络中(诸如，LTE网络)，任何特定UE所经历的干扰可能随时间/频率箱而不同，并且除了其他以外，还可能受到网络业务负载、来自相邻小区的信号或其他的影响。所有这些影响可能影响干扰测量和相关的CQI报告。
用以估计干扰的一个传统方式基于在指定RS(参考信号)箱处(在该期间，基站传输参考信号)的噪音测量，该参考信号由已知符号定义，用于信道估计。这种方式的缺陷在于：在RS箱处的干扰可能在系统上不同于在相关数据箱处的干扰。
根据另一传统方式，图1A和图1B中的散列示出的多个稀疏的“洞”贯穿TTI中的时间频率空间分布在固定位置处。替代传输RS符号，基站在这些指定的“洞”中什么都不传输。由于未将洞分配给信号传输，所以UE可以容易地估计这些洞中的干扰，该干扰对应于噪音。然而，这一传统方式减小了被分配用于传输数据的时间/频率箱中的可用传输容量。在图1A和图1B中，在PRB 20A、20D、20G、20J和20M中可以看到这些洞。在图1A中，这减小了UEN和UE1的可用传输能力。在图1B中，这些洞影响UE2，并且减小了其传输容量。
发明内容
由此，根据本公开的一个实施方式，提供了一种用于无线网络上的用户设备通信的方法。该方法包括：从基站接收下行链路通信，该下行链路通信指示至少针对正在与基站通信的用户设备的时间/频率资源块的分配；测量时间/频率资源块中的噪音，该时间/频率资源块包括多个时间/频率箱，并且未向用户设备之一分配；以及基于未向用户设备之一分配的资源块中的噪音，确定干扰噪音的水平。
此外，根据一个实施方式，测量在以信令表明为未向用户设备之一分配以进行传输的至少一个时间/频率资源块中执行。
此外，根据一个实施方式，该测量在以信令表明为对其他用户设备可用的至少一个时间/频率资源块中执行。
而且，根据一个实施方式，确定包括对来自多个时间段的噪音的量进行平均。
另外，根据一个实施方式，接收包括接收为虚拟用户设备指定的分配。
此外，根据一个实施方式，接收包括：在分配信道的用户搜索空间或公共搜索空间中搜索针对虚拟用户设备的分配。
另外，根据一个实施方式，噪音在不同的时间/频率资源内进行测量。
根据本公开的一个实施方式，还提供了一种无线网络的用户设备。该用户设备包括接收机、噪音检测器和噪音确定器。该接收机从基站接收下行链路数据通信，该下行链路数据通信指示至少针对正在与基站通信的用户设备的时间/频率资源块的分配。噪音检测器测量在时间/频率资源块中的噪音，该时间/频率资源块包括多个时间/频率箱，并且未向用户设备之一分配。噪音确定器基于未向用户设备之一分配的资源块中的噪音，确定干扰噪音的水平。
另外，根据一个实施方式，噪音检测器包括这样的单元，其用于测量在以信令表明为未向用户设备之一分配以进行传输的至少一个时间/频率资源块中的噪音。
另外，根据一个实施方式，噪音检测器包括这样的单元，其用于测量在以信令表明为对其他用户设备可用的至少一个时间/频率资源块中的噪音。
而且，根据一个实施方式，噪音确定器包括噪音平均器，用于对来自多个时间段的噪音的量进行平均。
另外，根据一个实施方式，接收机包括虚拟用户接收机，用于接收为虚拟用户设备指定的分配。
另外，根据一个实施方式，接收机包括搜索器，用于在分配信道的用户搜索空间或公共搜索空间中搜索针对虚拟用户设备的分配。
另外，根据一个实施方式，噪音在不同的时间/频率资源内进行测量。
而且，根据一个实施方式，用户设备形成蜂窝通信系统的一部分。例如，蜂窝通信系统可以是LTE系统。
根据本公开的一个实施方式，还提供了一种基站的通信方法。该方法包括：至少向正在与基站通信的目前活跃的用户设备分配至少一个时间/频率资源块，以及以信令表明包括多个时间/频率箱的至少一个时间/频率资源块可用于噪音测量。
此外，根据一个实施方式，该方法包括：向虚拟用户设备指派可由目前活跃的用户设备使用的时间/频率资源块。
此外，根据一个实施方式，指派包括：以类似于向目前活跃的用户设备分配时间/资源块类似的方式，向虚拟用户设备分配资源。
而且，根据一个实施方式，该方法包括：在时间段之间，改变目前需要资源的用户设备和虚拟用户设备之间的时间/频率资源块分配。
此外，根据一个实施方式，以信令表明包括：以信令表明在分配信道的用户搜索空间或公共搜索空间中针对虚拟用户设备的分配。
此外，根据一个实施方式，该方法进一步包括：在以信令表明为任何用户设备可用的时间/频率资源上的时间段期间不传输信号。
另外，根据一个实施方式，该方法还包括：在时间段之间，对以信令表明为对任何用户设备可用的时间/频率资源的频率进行轮转。这种轮转可以是随机轮转，和/或可以提供在贯穿时间频率空间中采样位置的分布。
此外，根据一个实施方式，基站形成蜂窝通信系统的一部分。例如，蜂窝通信系统可以是LTE系统，和/或其可以执行OFDMA无线通信。
根据本公开的一个实施方式，还提供了一种基站，其包括用户分配器和信令器。用户分配器至少向正在与基站通信的目前活跃的用户设备分配至少一个时间/频率资源块。信令器以信令表明至少一个时间/频率资源块(包括多个时间/频率箱)可用于噪音测量。
最后，根据本公开的一个实施方式，提供了一种通信系统的方法。该方法包括：至少向正在与基站通信的目前活跃的用户设备分配至少一个时间/频率资源块，以信令表明至少一个时间/频率资源块(包括多个时间/频率箱)可用于噪音测量，用户设备测量在以信令表明为可用的时间/频率块中的噪音，以及用户设备基于可用的资源块中的噪音，确定干扰噪音水平。
附图说明
在结合附图参考以下具体描述时，能够从组织和操作方法来更好地理解本公开的实施方式，其中：
图1A和图1B是现有技术中的、在两个传输时间间隔(TTI)中分配时间频率空间的两个示例图示；
图1C是下行链路控制信道分配的现有技术示例图示；
图2A是根据一个实施方式构建和操作的下行链路控制信道分配的图示；
图2B、图2C和图2D是根据一个实施方式构建和操作的两个TTI的三个备选资源分配的图示；
图3是示出了根据一个实施方式构建和操作的、图2A、图2B、图2C和图2D的资源分配方法的流程图；
图4是利用图2A、图2B、图2C和图2D的分配来测量信道质量的方法的流程图图示。
应当理解，出于说明的简化性和清楚性的目的，附图中示出的元素未必按照比例进行绘制。例如，某些元素的维度可以相对于其他元素被放大，以便更加清楚。此外，在适当的情况下，附图标记可以在附图中重复，以指示对应的或类似的元素。
具体实施方式
现在参考图2A，其示出了根据一个实施方式构建和操作的下行链路控制信道结构。如图1A所示，各种UE接收分配。然而，根据本实施方式，标记为“Blank(空)”的另一虚拟UE也接收分配。Blank虚拟UE可以被分配以任何区域20或者区域的部分(诸如，一个或多个箱22)，其中基站可能在其他情况下未曾将这些部分分配给目前活跃的UE。
现在参考图2B、2C和2D，其分别示出了根据一个实施方式构建和操作的三个传输时间间隔(TTI)，即，TTIt1、TTIt2和TTIt3。示出了将物理资源块(PRB)20分配给活跃的用户设备UE1、UE2和UEN。如所示，这些分配是变化的。在图2B中，在时间间隔TTIt1处，UE1接收PRB 20B，UE2接收PRB 20N，而UEN接收PRB 20K。在图2C中，在时间间隔TTIt2处，UE1接收PRB 20M，UE2接收PRB 20C，而UEN接收PRB 20I。
在图2B、图2C和图2D中，Blank虚拟UE也接收时间频率分配。可以将基站在其他情况下未分配给目前活跃的UE的任何PRB 20向Blank虚拟UE分配。从图2B和图2C可见，在TTIt1期间，可以将PRB 20F向Blank虚拟UE分配，而在TTIt2期间，可以将PRB 20O向该Blank虚拟UE分配。在图2D中，已经向Blank虚拟UE分配了若干PRB，即，PRB 20D、PRB 20E和PRB 20O。
现在简单参考图3，其示出了基站的操作。为了创建时间间隔的TTIt1、TTIt2和TTIt3的每一个，基站可以首先向控制信道分配TTI的第一列或者第一若干列(步骤25)。继而，可以向活跃的用户设备(在此示例中，向UE1、UE2和UEN)分配PRB(步骤27)。最后，在步骤29中，如果网络处于轻负载状况，则可以将来自任何剩余的未分配PRB或其部分向Blank虚拟UE分配。
根据一个实施方式，基站可以向目前正由该基站服务的所有UE传达时间频率资源的分配(包括针对Blank虚拟UE的分配)。这种通信可以作为常规PRB信令的一部分(诸如在图2A中所示的)或者通过其他适当信令来提供。由此，在接收了指示时间频率分配或者分配组的信号后，对于TTI，每个UE可以搜索控制信道分配，以找到针对自己的时间/频率分配(诸如，通过利用自己的ID进行解码)，以及针对Blank虚拟UE的时间频率分配(诸如，通过利用通用ID进行解码)。每个UE继而可以利用向自己分配的数据PRB 20(或者分配的时间频率箱22)来进行数据传输，并且可以利用不存在任何传输的Blank虚拟UE PRB 20(或者空时间频率箱22)来测量干扰和噪音。
需要注意，向Blank虚拟UE分配的PRB 20可以根据常规调度和/或资源轮转进行动态改变。因此，在这些时间频率区域中测量的噪音和/或干扰也是动态的。尽管在若干TTI时段期间，Blank虚拟UE有可能随机接收针对所有或大部分PRB 20的分配，从而提供噪音估计贯穿时间频率空间中的分布式采样位置，但是需要注意，也可以提供适当的算法来特别驱动向Blank UE分配的时间频率区域的轮转，以确保噪音估计贯穿时间频率空间中采样位置的全面(或加权的)分布。
类似地，可以仅向Blank虚拟UE分配特定箱22。然而，与传统的时间频率箱分配(诸如，如图1A和图1B中所示的)形成对照的是，根据本公开一个实施方式，所分配的箱并不是位于固定的时间频率箱处；而是，其可以在时间频率概率的范围内轮转。因此，本公开的实施方式可以提供采样位置随时间在数据信道上的改进分布，减小了噪音估计所需时间频率资源数量，并增大了数据传输的可用箱。
现在参考图4，其示出了根据本公开一个实施方式的用于操作UE的方法，以便利用向Blank虚拟UE分配的在其他情况下未使用的PRB。
UE可以搜索向其数据信道分配的当前TTI的控制信道(步骤30)，向Blank虚拟UE分配的当前TTI的控制信道，以及在下一TTI中向控制信道分配的资源。
UE继而可以应用噪音检测器来检测向Blank虚拟UE分配的PRB20或箱22中的噪音(步骤32)，从而检测到在时间频率空间的该部分中的噪音。在所分配噪音测量时间的末尾处，UE可以将来自当前TTI的噪音测量针对从先前测量接收的帧求平均。在针对虚拟BlankUE的时间频率资源上执行的平均噪音测量可以用来生成CQI(信道质量指示)报告(步骤36)。
在基站侧，基站可以利用向目前由该基站服务的所有UE传达的ID来定义虚拟Blank UE。基站调度器可以使用向与基站通信的小区中的其他UE所应用的方法相同的方法，动态地轮转向虚拟Blank UE分配的时间频率资源的位置，或者使用其他的方法来进行，以确保空时间频率资源随时间贯穿可用时间频率空间的均匀或加权的某些期待分布。可以用于噪音测量和/或干扰测量的虚拟Blank UE的、在其他情况下未使用的资源可以使用周期性向小区中的UE传输的传统PDCCH消息来进行信令传送。可选地，可以使用用于以信令传送的未使用资源的专用消息。如之前注意到的，向虚拟Blank UE分配的资源可以与向其他UE分配的相同，然而，例外情况是，该消息中的资源信息对应于在其中不会进行下行链路数据传输的未使用的时间频率资源(PRB 20或箱22)。
在有足够的带宽可用时，该方法可以应用于单个虚拟Blank UE或者多个Blank UE，从而自适应地定制可用于噪音测量的未使用资源的质量。
需要注意，基站可以选择性地决定传输或者不传输指示在任何TTI子帧处可用的未使用时间频率资源的PDCCH消息。这一灵活性例如可以允许基站在小区处于轻负载状况下发送Blank UE消息(在这种情况下，可能有很小的或者没有额外控制信息的开销，而UE可以从可用于噪音测量的空时间频率资源获得显著收获)，而在小区处于重负载情况下不传输这种消息(在这种情况下，针对额外控制信息可以存在非零开销，同时UE仅从测量得到较少的收获)。
上述方法可以针对不同蜂窝标准以各种不同方式实现。针对E-UTRA，可能存在可以使上述方法更为有效的若干设计考虑。
在E-UTRA中，UE在对应于其ID的特定搜索空间中搜索PDCCH消息。此外，E-UTRA还定义了称为PDCCH公共空间的另一搜索空间，其中所有UE搜索针对所有UE或UE子集的消息。
根据本公开的实施方式，Blank UE消息可以位于PDCCH公共空间中，并且可以被视为任何其他公共PDCCH消息。在这种情况下，将按照E-UTRA规范，利用与其他公共消息类似的方式来确定BlankUE的ID。可能要求UE搜索用于每个子帧或者可能每个预先确定数量子帧的整个公共区域。指示虚拟Blank UE资源的在PDCCH公共空间内消息的特定位置可以处于预定的固定位置处，或者可以在灵活的位置处。
备选地，指示向虚拟Blank UE分配的时间频率资源的消息可以放置在UE特定的区域中。在此实施方式中，基站可以选择Blank UEID，并且可以在例如公共下行链路控制信道上向所有UE传送该ID。在搜索其自己的资源分配时，小区中的每个UE在虚拟Blank UE搜索区中执行附加搜索，以标识向虚拟Blank UE分配的任何时间频率资源。
根据新兴的E-UTRA标准，PDCCH消息可以以各种格式传输。这些格式可以针对每个UE半静态地进行配置，或者每个UE可以对这些格式进行解码。PDCCH格式可以指定总PDCCH有效载荷大小以及各种比特字段的大小和封装顺序。根据本公开的一个实施方式，Blank虚拟UE消息可以使用已经可用的有效载荷格式中的一个。
需要注意，针对虚拟Blank UE的资源分配消息可以仅利用PDCCH消息收发中的单个PRB分配比特字段，并且可能不需要使用任何其他公共PDCCH比特字段。由此，根据一个实施方式，用于虚拟Blank UE的消息收发可以特定于虚拟Blank UE，并且可以鲁棒地描述所有或某些未使用PRB的映射。备选地，已经在当前和新兴的规范中定义的类型的PRB分配字段可以封装至适于在基站中映射的单个消息中。基站调度器可以只是通过向其调度任务添加虚拟BlankUE便能够生成指示空资源的适当映射。
用于未使用资源信令传送的有关格式集合可以取决于针对标识虚拟Blank UE的信号在PDCCH中的位置所采用的选择。如果其例如位于公共PDCCH空间中，则Blank UE消息格式大小可以与用于PDCCH公共消息的格式一致。备选地，如果虚拟Blank UE与类似于其他UE的方式指派了ID，则格式大小应当与用于UE特定消息的格式一致。在后一情况下，在对应于E-UTRA网络的公开实施方式中，基站还可以广播用于Blank UE的MIMO模式。
根据适用于E-UTRA通信的公开的实施方式，用于下行链路PDCCH准许的有效载荷比特大小(排除了16比特CRC)可以如下，其中该格式与指示调制和编码的传送格式有关。这些格式对应于20MHz带宽；类似的格式可以针对其他带宽而提供：
格式1C    10比特
格式1A    28比特
格式1     39比特
格式2     55比特
需要注意，根据新兴的E-UTRA规范，针对20MHz带宽可以使用的PRB分配类型及其对应的比特大小可以如下：
类型0或1：25+1(分段的分配，加上1比特用于指示类型0或1映射)
类型2或分布式的：13+1(连续的或分布式的，由多于一个比特指示)
类型1c    5
因为虚拟Blank UE消息限于具有等于如上所述已经定义好的格式(1C、1A、1、2)之一的总有效载荷大小，并且假设在此消息中嵌入的分配字段是已达成一致的类型(0/1，2或1c)中的一个或多个，所以包含在单个消息中的多个PRB分配字段(针对20MHz带宽示例)例如可以如下：
格式1C：2x类型1c＝10比特
格式1A：用于使用28个有效载荷比特的两个选项：
a)1x类型0/1＝26比特(留下2比特未使用)
b)2x类型2＝28比特
格式1：1x类型0/1+1x类型2连续＝26+13＝39比特
格式2：2x类型0/1＝52比特(留下3比特未使用)
需要注意，蜂窝网络对未使用资源的信令传送可以用于除UE进行噪音测量和干扰估计以外的目的。例如，认知无线电传输系统(即，知道蜂窝网络存在的无线电传输系统)可以利用对未使用资源的信令传送，来监测其未使用的资源消息，以及动态规划自己的传输，使得其仅利用未使用的蜂窝网络资源，以及从而避免引起对蜂窝网络的干扰。
本公开的原理可以应用于除E-UTRA系统和网络之外的蜂窝系统和网络。例如，其公开的方法可以适用于Wimax(IEEE 16E、16M等)网络、WiFi和其他适当无线电网络。
除非特别指出，否则在此处的公开显然的是，任何“处理”、“计算”、“估算”、“确定”或类似操作表示可以在专用计算硬件或使用固件或软件的通用计算机设备中执行。
尽管已经通过示例方式说明和描述了本发明实施方式的某些特征，但是对于本领域普通技术人员而言，很多修改、替换、变化、改变、组合和等同物可以是显然的。因此，在所附权利要求书中具体化的本发明的范围意在覆盖本领域技术人员基于前述描述可以想到的、现有技术未公开的所有这种修改、替代、变化、改变、组合和等同物。

Claims (16)

1.一种用于用户设备在无线网络上进行通信的方法，所述方法包括：
从基站接收下行链路通信，该下行链路通信指示至少针对正在与所述基站通信的用户设备的时间/频率资源块的分配；
在时间/频率资源块中测量噪音，该时间/频率资源块包括多个时间/频率箱，并且未向所述用户设备之一分配；以及
基于未向所述用户设备之一分配的所述资源块中的噪音，确定干扰噪音的水平。
2.如权利要求1的方法，其中所述测量在以信令表明为未向所述用户设备之一分配以进行传输的至少一个时间/频率资源块中执行。
3.如权利要求1的方法，其中所述测量噪音在以信令表明为对其他用户设备可用的至少一个时间/频率资源块中执行。
4.如权利要求1的方法，其中所述确定包括对来自多个时间段的所述噪音的量进行平均。
5.如权利要求1的方法，其中所述接收还包括接收为虚拟用户设备指定的分配。
6.如权利要求5的方法，其中所述接收包括：在分配信道的以下搜索空间之一中搜索针对所述虚拟用户设备的所述分配：用户搜索空间和公共搜索空间。
7.如权利要求4的方法，其中所述噪音在不同的时间/频率资源内进行测量。
8.一种用于在无线网络上通信的用户设备，所述用户设备包括：
接收机，用于从基站接收下行链路数据通信，该下行链路数据通信指示至少针对正在与所述基站通信的用户设备的时间/频率资源块的分配；
噪音检测器，用于测量时间/频率资源块中的噪音，该时间/频率资源块包括多个时间/频率箱，并且未向所述用户设备之一分配；以及
噪音确定器，用于基于未向所述用户设备之一分配的所述资源块中的噪音，确定干扰噪音的水平。
9.如权利要求8的用户设备，其中所述噪音检测器包括这样的单元，其用于测量在以信令表明为未向所述用户设备之一分配以进行传输的至少一个时间/频率资源块中的噪音。
10.如权利要求8的用户设备，其中所述噪音检测器包括这样的单元，其用于测量在以信令表明为对其他用户设备可用的至少一个时间/频率资源块中的噪音。
11.如权利要求8的用户设备，其中所述噪音确定器包括噪音平均器，用于对来自多个时间段的所述噪音的量进行平均。
12.如权利要求8的用户设备，其中所述接收机包括虚拟用户接收机，用于接收为虚拟用户设备指定的分配。
13.如权利要求12的用户设备，其中所述接收机包括搜索器，用于在分配信道的以下搜索空间之一中搜索针对所述虚拟用户设备的所述分配：用户搜索空间和公共搜索空间。
14.如权利要求11的用户设备，其中所述噪音在不同的时间/频率资源内进行测量。
15.如权利要求8的用户设备，其中所述用户设备形成蜂窝通信系统的一部分。
16.如权利要求15的用户设备，其中所述蜂窝通信系统是LTE系统。
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