CN102077667B - 一种通信系统中无线数据传输的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通信系统中无线数据传输的方法和装置。其中方法包括：在频域和/或时域上将家用基站和宏基站的公共信道错开，在所述错开的公共信道上进行数据传输从而解决家用基站和宏基站间无线数据传输的干扰问题。

Description

一种通信系统中无线数据传输的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体的讲是一种无线数据传输的方法和装置。

背景技术

在移动通信系统中，除了运营商部署的宏基站eNB之外，还存在另外一种基站形态：小基站或者家用基站，一般称之为AP(Access point)，本文统一称之为HeNB。这种小基站的特点是覆盖范围小，安装灵活，在某种程度上支持即插即用。

长期演进(LTE)无线移动通信系统中，主要的物理层技术正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是利用并行传输来提高通信数据率的一种移动通信技术。在OFDM中，用一个物理资源块(physical resource block，PRB)来传递数据。这个PRB具有时域和频域两个维度。

为了保证子载波之间的正交性，OFDM系统需要非常精确的时频同步，因此同步技术是OFDM系统的关键技术之一。在无线通信系统中，用户初始接入网络时主要通过同步信道(Synchronization Channel，SCH)完成下行同步过程。即读小区的SCH，是UE接入小区的第一步。如果SCH读到后，要驻留小区，必须正确读取广播信道(physical broadcast channel，PBCH)。

在HeNB和eNB共同覆盖的区域，会出现无线数据传输干扰。用户设备(UE)收到eNB的同步信道(SCH)和广播信道(PBCH)信号，同时还接收到HeNB的SCH和PBCH信号，HeNB和eNB的发射功率相差不多，此时，UE用自己存储的同步序列与收到的无线信号进行相关计算后的峰值相连在一起，不能区分出各个小区的同步信号，也就是说无法区分出不同的小区(即不能区分HeNB和eNB)，eNB对HeNB来说是一种干扰，因此UE无法对PBCH进行正确解码。

发明内容

本发明实施例提供一种通信系统中无线数据传输的方法和装置，以解决无线数据传输干扰的问题。

为了解决以上问题，本发明实施例提供了一种通信系统中无线数据传输的方法，所述通信系统包括至少一个家用基站HeNB和至少一个宏基站eNB，该方法包括：在时域和/或频域上将所述HeNB和eNB的公共信道错开，在错开的公共信道上进行无线数据传输。

本发明的实施例通过在时域和/或频域上将所述HeNB和eNB的公共信道错开，可避免两者公共信道上传输的数据相互干扰。

本发明实施例还提供了一种无线数据接收方法，该方法包括：对eNB的公共信道进行搜索；对与eNB的公共信道在频域和/或时域上相错开的HeNB的信道进行搜索；以及接收所述eNB和HeNB的公共信道上传输的无线数据。

本发明的实施例通过搜索eNB的公共信道，以及搜索在时域和/或频域上与eNB的公共信道错开的HeNB的公共信道，可以正确接收HeNB和eNB公共信道上传输的数据，从而可以正确区分各小区，避免接收错误。

本发明实施例还提供了一种通信系统，所述通信系统包括至少一个家用基站HeNB和至少一个宏基站eNB，所述HeNB与eNB的公共信道在频域和/或时域上错开，所述HeNB和eNB用于在所述错开的公共信道上进行数据传输。

本发明的实施例提供的通信系统通过在时域和/或频域上将所述HeNB和eNB的公共信道错开，可避免两者公共信道上传输的数据相互干扰。

本发明实施例还提供了一种用户设备UE，该UE包括：搜索单元，用于对宏基站eNB的公共信道进行搜索，以及用于对在频域和/或时域上与eNB的公共信道错开的HeNB的公共信道进行搜索；和接收单元，用于所述接收公共信道上传输的无线数据。

本发明的实施例提供的UE通过搜索eNB的公共信道，以及搜索在时域和/或频域上与eNB的公共信道错开的HeNB的公共信道，可以正确接收HeNB和eNB公共信道上传输的数据，从而可以正确区分各小区，避免接收错误。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1所示为本发明一种通信系统中无线数据传输的方法实施例流程图；

图2所示为本发明无线数据接收方法的实施例流程图；

图3所示为本发明通信系统中无线数据传输方法又一实施例流程图；

图4所示为本发明通信系统中无线数据传输方法另一实施例流程图；

图5所示为本发明多模eNB基站中频带分部示意图；

图6a所示为本发明实施例eNB的SCH信道的时域图；

图6b所示为本发明实施例HeNB的SCH信道的时域图；

图7a所示为本发明实施例eNB的PBCH信道时域图；

图7b所示为本发明实施例HeNB的PBCH信道时域图；

图8所示为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图；

图9所示为本发明实施例提供的一种UE结构示意图；

图10所示为本发明又一实施例提供的一种UE的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供一种通信系统中无线数据传输的方法和装置。以下结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示为本发明一种通信系统中无线数据传输的方法实施例流程图。所述通信系统包括至少一个家用基站HeNB和至少一个宏基站eNB。

步骤101，在频域和/或时域上将HeNB和eNB的公共信道错开。

步骤102，在所述错开的公共信道上进行数据传输。

作为本发明的一个实施例，将eNB和HeNB的公共信道在频域上频带错开还包括：设定HeNB的小区中心频点，使得HeNB小区中心频点相对于eNB小区的中心频点有一频带偏移量，根据频带偏移量设置HeNB的公共信道，使得HeNB和eNB的公共信道在频域上相偏移，所述频带偏移量可以由系统固定设定或者由系统动态为HeNB分配。

所述公共信道在频域上相偏移指的是相对于小区频段中心频点的偏移。例如：以LTE系统为例，小区频段2020-2040M，根据LTE系统中规定，所有的公共信道占用的是中心频点的1.25M，即2029.375-2030.625M。假设偏移量是左偏3(或-3)M，那么公共信道占用的范围是2026.375-3027.625M。

以LTE系统为例，对于可以对系统固定配置偏移量可以是系统中的eNB，HeNB，UE，网管等设备按照系统规定知晓该偏移量为多少。HeNB按照这个偏移量进行公共信道的数据发送，UE按照这个偏移量进行搜索。上述系统动态为HeNB分配偏移量，是指偏移量是可以改变的，例如，由eNB和HeNB通过X2/S1接口信息交互获得偏移量、或者由网管或自组织服务器向HeNB发送偏移量，或者运营商在购买HeNB的时候，通过手动输入设置偏移量，由HeNB告知eNB偏移量。终端可以通过与eNB的信息交互，由eNB向所述UE发送该偏移量。例如eNB可以通过无线资源控制协议(RRC)消息(例如RRC的重配置消息或者寻呼消息，也可以是新加的RRC消息)、系统广播消息、中转非接入层消息、寻呼消息、或者物理层的帧或符号或时隙向用户终端UE发送所属频带偏移量。

其中HeNB根据所述偏移量将自己的公共信道进行偏移，UE按照这个偏移量进行搜索。

作为本发明的一个实施例，将eNB和HeNB的公共信道在时域上符号错开，包括：所述HeNB公共信道的帧结构与所述eNB公共信道的帧结构不相同。

作为本发明的一个实施例需要保证HeNB与eNB之间在时间上有个同步关系，方法可以是：由HeNB读取eNB的SCH信道，与eNB同步，或者通过同步网，如1588协议，或者通过GPS来保证HeNB与eNB在时间上的同步关系。

作为本发明的一个实施例，所述公共信道至少包括以下信道之一同步信道(SCH)、广播信道(PBCH)、控制格式指示物理信道(PCFICH)等。

通过上述实施例，通过错开HeNB和eNB的公共信道，可以减小所述HeNB和eNB之间公共信道的干扰。

如图2所示为本发明实施例提供的一种无线数据接收的方法的实施例流程图。

包括步骤201，对eNB的公共信道进行搜索；

步骤202，接收eNB的公共信道上传输的数据；

步骤203，对与eNB的公共信道在频域和/或时域上相错开的HeNB的信道进行搜索；

步骤204，接收所述HeNB的公共信道上传输的无线数据。

需要说明的是，步骤201、202，203，204的顺序并做严格不限定，例如可以是搜索的同时进行数据接收，对于eNB和HeNB公共信道的搜索的顺序也不做限定。

作为本发明的一个实施例，对HeNB的公共信道进行搜索前包括：UE按照系统规定的偏移量进行搜索。其中，所述偏移量由系统实现确定，即固定的偏移量；或者UE根据空口消息得到所述eNB动态指定的偏移量。

作为本发明的一个实施例，为了节电，UE可以设定一个开关来决定是否进行HeNB的SCH/PBCH的搜索。例如可以利用位置信息来决定，所述UE判断自己的位置，如果所述UE到达了所述HeNB附近，则按照偏移量对HeNB进行SCH/PBCH的搜索。

例如可以采用如下方式进行位置判断：UE的位置信息可以有很多方法，例如利用GPS，或者UE保存的HeNB的邻接宏小区列表判断UE是否到了HeNB附近。

前者利用GPS进行位置判断的方法是：根据该UE的GPS位置信息确认所述UE在所述HeNB的附近。

后者的具体方法是：UE进入宏小区后读该小区的系统广播，得到eNB小区的小区标识，和自己存储的邻接宏小区列表比较，如果被包含其中，则就认为到了HeNB附近。判断UE的位置信息不限于此方法。

作为本发明的一个实施例，在所述时域上符号与eNB错开的HeNB的公共信道进行搜索包括：UE按照系统设计的帧结构进行搜索。即分别使用HeNB和eNB相应的帧结构进行搜索所述HeNB和eNB。

对于什么时候开始用HeNB的帧结构进行搜索，也可以UE自己决定。例如上述的UE位置信息。

通过上述实施例，UE通过搜索错开的HeNB和eNB的公共信道，可以区别所述HeNB和eNB之间公共信道，从而减小两者之间的干扰。

如图3所示为本发明一种无线数据传输和接收方法第一实施例流程图。

步骤301，以LTE系统为例，系统预设一个固定的频带偏移量，所有的HeNB根据这个偏移量来放置SCH，PBCH。例如，一个eNB小区的频段范围是：2110-2130Mhz(兆赫兹)，中心频点就是2120Mhz，SCH和PBCH的范围是2119.375Mhz-2120.625Mhz。如果系统规定偏移量是左偏3Mhz，那么HeNB的SCH，PBCH被放置的范围是2116.375Mhz-2117.625Mhz。

步骤302，UE进行小区搜索的时候，例如，正常搜索小区中心频点的2120Mhz，进行相关计算找到峰值以及后续的相应小区搜索过程。在本步骤中，UE按照现有的方法对小区进行搜索。

步骤303，作为可选的步骤，UE根据UE当前的位置，判断该UE是否在HeNB附近，如果在HeNB附近，则UE调整频带搜索相应的HeNB，如果所述UE不在所述HeNB附近，UE可以不进行具有偏移量的HeNB搜索。

在本步骤303中，UE可以通过全球卫星定位系统(GPS)所采集的位置信息，例如，UE能计算出详细的位置信息，例如北纬，东经。

或者还可以在UE中存储一个邻接宏小区列表，UE进入宏小区后读该小区的系统广播，得到eNB小区的小区标识，将得到的eNB的小区标识和自己存储的邻接宏小区列表比较，如果该小区标识在所述邻接宏小区列表中，则进行步骤304。

步骤304，UE根据所述频带的偏移量进行搜索，例如上述例子左偏3Mhz，即到2116.375Mhz-2117.625Mhz范围搜索HeNB小区的公共信道信息，进行效应得小区搜索过程。

本发明方案对上述步骤302、303和304之间的顺序并不限制，可以先搜索HeNB再搜索eNB。

如图4所示为本发明一种无线数据传输和接收方法第二实施例流程图。

步骤401中，系统动态的为HeNB分配频带偏移量，HeNB根据分配给该HeNB的偏移量来放置SCH，PBCH，还可以是PCFCH信道。

例如：HeNB和eNB通过X2/S1接口交互信息得到偏移量，或者网管(operation administration manager，OAM)/自组织网络(SONself-organization network，SON)服务器向所述HeNB发送偏移量，或者通过运营商在HeNB购买的时候，通过手动输入，最后HeNB告诉eNB这个偏移量。

在本例中所述HeNB和eNB相邻，也就是说HeNB和eNB的公共信道上传输的数据相互干扰。

步骤402，UE进行小区搜索的时候，正常搜索eNB小区中心频点，进行相关计算找到峰值以及后续的相应小区搜索过程。本步骤中，具体对eNB小区的搜索过程可以按照现有搜索方法进行搜索。

步骤403，eNB通过系统广播消息将所述分配给HeNB的偏移量发送给UE。

作为可选的实施例，eNB还可以通过网络附加存储(NAS)消息发送给UE。

或者，eNB通过RRC的重配置消息或者寻呼消息或其他RRC消息发送给UE。

或者eNB的无线资源控制协议(RRC)层告诉自己的物理层，eNB的物理层通过一个帧或某些时隙或某些符号来告诉UE的物理层。

步骤404，UE根据所述频带的偏移量，搜索HeNB的小区，进行相应的小区搜索过程。

作为本发明的另一个实施例，所述步骤404之前，还可以包括由UE自己判断是否要进行具有偏移量的HeNB小区搜索的步骤。例如步骤303中的方法。

在多模基站的情况下，如图5所示为本发明多模eNB基站中频带分部示意图，其中501为长期演进网(LTE)的公共信道，502和503为通用移动通信系统(UMTS)的高速下行链路分组接入(HSPA)的公共信道，504至507为HSPA的保护频带，508为常规正交频分复用(OFDM)子载波，509为补充OFMD子载波。

在图中UMTS用了两边的各5Mhz左右带宽，LTE用了中间10Mhz左右一部分带宽。例如图中UMTS的范围是2000Mhz-2004Mhz，LTE是2005Mhz-2014Mhz，UMTS是2015Mhz-2020Mhz，保护频带例如分别从2004Mhz-2005Mhz，2014Mhz-2015Mhz。这样，eNB可以通过空口消息告诉UE，这个偏移量是从中频点左移6Mhz，即HeNB的SCH，PBCH的范围是2004Mhz-2005.25Mhz。

在步骤401所述的偏移量，可以为将所述HeNB公共信道的频带置于所述保护频带内，由于在频带上区别了eNB和HeNB的公共信道，所以不会产生干扰。

如图6a所示为本发明实施例eNB的SCH信道的时域图，图6b所示为本发明实施例HeNB的SCH信道的时域图；如图7a所示为本发明实施例eNB的PBCH信道时域图，图7b所示为本发明实施例HeNB的PBCH信道时域图。

在图6a中，占用第1个和第11个时隙中最后两个符号位置，P-SCH和S-SCH是主要同步信道(PSCH)的主、辅两个信道，合在一起成为PSCH，图中斜线表示的是P-SCH，点阴影表示的是S-SCH。

在图6b中，占用第2个和第13个时隙中最后两个符号位置，P-SCH和S-SCH是主要同步信道(PSCH)的主、辅两个信道，合在一起成为PSCH，图中斜线表示的是P-SCH，点阴影表示的是S-SCH。

在图7a中，PBCH信道占用第1个时隙的前4个符号的位置，其中用灰色表示PBCH。

在图7b中，PBCH信道占用第2个时隙的前4个符号的位置，其中用灰色表示PBCH。

对于本发明实施例来说，对于HeNB来讲这里并不一定限定占用在第2和第13个时隙，例如，也可以是占用第3和第14个时隙等等，只要HeNB的SCH帧结构与eNB的SCH帧结构不同，在时域上没有重叠就可以消除干扰。同样的，HeNB的PBCH信道，也不一定限定在第2个时隙的前4个符号位置，例如也可以在第3个时隙的前4个符号位置，只要HeNB的PBCH帧结构与eNB的PBCH帧结构不同，例如，这样使得eNB与HeNB的公共信道在时域上没有重叠，从而可以消除干扰。

在本发明中，调整HeNB公共信道的帧结构，将eNB和HeNB的公共信道从时域上分开，从而避免相互干扰。

在本例中，对于HeNB与eNB之间在时间上的同步关系，可以通过同步网，譬如1588协议，或者通过GPS实现所述HeNB与eNB之间的同步。例如，在HeNB和eNB上各安装一个GPS装置，互相通讯。可选的，HeNB也可以通过读取eNB的SCH信道，与eNB同步。

UE在搜索eNB小区的同时，根据分析不同的帧结构，就可以获取HeNB的公共信道信息，从而该UE可以搜索所述HeNB小区。

UE是否进行HeNB帧结构的搜索，可以依据前面实例步骤303的方法，在此不再赘述。

如图8所示为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图。

包括至少一个HeNB和至少一个eNB，所述HeNB与eNB的公共信道在频域和/或时域上错开，所述HeNB和eNB用于在所述错开的公共信道上进行数据传输。

所述eNB和HeNB的公共信道间有一频带偏移量。

所述eNB还用于将HeNB与eNB的公共信道在频域上的频带偏移量发送给HeNB和/或用户终端UE。

所述eNB和HeNB用于在时域上，对公共信道采用不同的帧结构发送数据。

通过上述实施例，通过错开HeNB和eNB的公共信道，可以减小所述HeNB和eNB之间公共信道的干扰。

本发明实施例提供的系统可以执行上述方法实施例中所述的步骤，在此不再赘述。如图9所示为本发明实施例提供的用户终端UE的结构示意图。

包括搜索单元901，用于对宏基站eNB的公共信道进行搜索，以及用于对在频域和/或时域上与eNB的公共信道错开的HeNB的公共信道进行搜索；

接收单元902，用于所述接收公共信道上传输的无线数据。

通过上述实施例，UE通过搜索错开的HeNB和eNB的公共信道，可以区别所述HeNB和eNB之间公共信道，从而减小两者之间的干扰。

本实施例提供的终端可以执行上述方法实施例中UE所执行的步骤，在此不再赘述。

如图10所示为本发明提供的用户终端UE又一实施例结构示意图。

本实施例中UE中包括的搜索元1001和接收单元1002与上述实施例大致相同，其还包括位置信息获取单元1003，用于获取UE的位置信息，并在确认所述UE在HeNB附近时，触发所述搜索单元1001到HeNB的公共信道上进行搜索。

作为本发明的一个实施例，所述位置信息获取单元1003获取当前eNB的小区标识，匹配该小区标识是否存在于该UE存储的邻接宏小区列表中，如果存在则通过搜索单元1001到经过偏移的频带搜索所述HeNB的公共信道。

作为本发明的一个实施例，所述位置信息获取单元1003还可以用于获取当前UE所在的全球卫星定位(GSP)位置信息，如果该UE通过位置信息获取单元1003获取了该UE的GPS位置信息，根据该位置信息，如果UE到达了所述HeNB的附近，则通过搜索单元1001到经过偏移的频带搜索所述HeNB的公共信道。

作为本发明的一个实施例，所述UE接收与所述eNB公共信道的帧结构不相同的所述HeNB公共信道的帧结构。

通过上述实施例，UE通过搜索错开的HeNB和eNB的公共信道，可以区别所述HeNB和eNB之间公共信道，从而减小两者之间的干扰。

本发明的实施例的有益效果在于，通过在频域和/或时域上错开HeNB和eNB的公共信道，解决了HeNB和eNB在公共信道上的干扰问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述的具体实施方式，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，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种通信系统中无线数据传输的方法，所述通信系统包括至少一个家用基站HeNB和至少一个宏基站eNB，其特征在于，该方法包括：

在频域和/或时域上将HeNB和eNB的公共信道错开，

在所述错开的公共信道上进行数据传输；

其中，所述在频域和/或时域上将HeNB和eNB的公共信道错开具体为，设定HeNB的小区中心频点，使得HeNB小区中心频点相对于eNB小区的中心频点有一频带偏移量，根据频带偏移量设置HeNB的公共信道，使得HeNB和eNB的公共信道在频域上相偏移。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频带偏移量由系统固定设定或者由系统动态为HeNB分配。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由系统动态为HeNB分配包括：由eNB和HeNB通过接口信息交互获得频带偏移量、或者由网管或自组织服务器向HeNB发送频带偏移量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括eNB通过无线资源控制协议RRC消息系统广播消息、中转非接入层消息、寻呼消息、或者物理层的帧或符号或时隙向用户终端UE发送所述频带偏移量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在时域上将eNB和HeNB的公共信道错开包括：所述HeNB公共信道与所述eNB公共信道的采用不同的帧结构。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在时域上将eNB和HeNB的公共信道错开前，先进行eNB和HeNB的时间同步。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述时间同步通过同步网，或者通过GPS实现。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述公共信道至少包括以下信道之一：同步信道、物理层系统广播信道或者控制格式指示物理信道。

9.一种无线数据接收的方法，用于接收如权利要求1-8任一项所述的方法中传输的无线数据，其特征在于该方法包括：

对eNB的公共信道进行搜索；

接收eNB公共信道上传输的无线数据；

对与eNB的公共信道在频域和/或时域上相错开的HeNB的信道进行搜索；以及

接收所述HeNB的公共信道上传输的无线数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对HeNB的公共信道进行搜索前包括：获取用户终端UE当前所在的位置信息，根据位置信息确认UE在HeNB附近时，启动对所述HeNB的公共信道搜索。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述位置信息为当前eNB的小区标识，如果该小区标识存在于该UE存储的HeNB的邻接宏小区列表中，确认所述UE在HeNB附近；

或者所述位置信息为该UE的全球卫星定位GPS位置信息，根据GPS位置信息确认所述UE在所述HeNB的附近。

12.一种通信系统，所述通信系统包括至少一个家用基站HeNB和至少一个宏基站eNB，其特征在于，所述HeNB与eNB的公共信道在频域和/或时域上错开，所述HeNB和eNB用于在所述错开的公共信道上进行数据传输，其中，所述HeNB与eNB的公共信道在频域和/或时域上错开具体为，设定HeNB的小区中心频点，使得HeNB小区中心频点相对于eNB小区的中心频点有一频带偏移量，根据频带偏移量设置HeNB的公共信道，使得HeNB和eNB的公共信道在频域上相偏移。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，在频域上，所述eNB和HeNB的公共信道间有一频带偏移量。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述eNB还用于将HeNB与eNB的公共信道在频域上的频带偏移量发送给HeNB和/或用户终端UE。

15.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述eNB和HeNB用于在时域上，对公共信道采用不同的帧结构发送数据。

16.一种用户设备UE，用于接收如权利要求13-15任一项所述的系统传输的无线数据，其特征在于该UE包括：

搜索单元，用于对宏基站eNB的公共信道进行搜索，以及用于对在频域和/或时域上与eNB的公共信道错开的HeNB的公共信道进行搜索；和

接收单元，用于所述接收公共信道上传输的无线数据。

17.根据权利要求16所述的UE，其特征在于，还包括位置信息获取单元，用于获取UE的位置信息，并在确认所述UE在HeNB附近时，触发所述搜索单元到HeNB的公共信道上进行搜索。

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