CN102124791A - 通信终端 - Google Patents
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Abstract
从GPS卫星获取时间信息和位置信息,位置信息指示通信终端所在的位置,以及基于对应信息和所获取的位置信息,标识用于在通信终端与无线基站之间建立同步的同步信号的时间,对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联对应。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于与无线基站通信的通信终端,以及一种用于通信终端与无线基站连接的连接方法和程序。
背景技术
在利用无线技术的无线通信系统中,通信终端通过利用从无线基站发出的同步信号建立同步来交换各种类型的数据,从而实现网络连接。
图1是示出了典型无线通信系统的一种模式的图。
图1所示的无线通信系统包括终端1001、基站1002和网络1003。
终端1001是具有无线通信功能的通信终端。例如,可以提到移动电话和移动终端。
基站1002是将终端1001与网络1003相连的无线基站。
网络1003是通信网络,例如可以是WiMAX(全球微波接入互操作性)网络。
这里,要在终端1001与基站1002之间发送和接收的数据必须与前述同步信号同步地发送和接收。相应地,终端1001需要检测从基站1002发送的同步信号的发送时间(时间的位置)。
为了使终端1001检测从基站1002发送的同步信号,在预定时间段(例如,两个帧的时间)中执行搜索同步信号的搜索操作(例如,参见JP2000-175238A)。
图2是示出了在图1所示的网络1003是WiMAX网络时,在终端1001与基站1002之间发送和接收的数据帧的格式的图。
如图2所示,在终端1001与基站1002之间发送和接收的数据帧配置有:前导码,指示数据帧的先头;DL或下行链路数据;UL或上行链路数据;以及TTG/RTG或间隔时间,用于吸收(absorb)终端1001与基站1002之间的传播延迟。这里,使用前导码作为用于在终端1001与基站1002之间建立同步的同步信号。该数据帧以预定周期(在WiMAX系统中,以5ms的周期)在基站1002与终端1001之间发送和接收。
图3是示出了图1所示的无线通信系统中的终端1001的典型同步信号搜索操作的时间的一个示例的图。在这种情况下,作为示例,将对其中使用从基站1002发送的数据帧的先头处的PR(前导码)作为同步信号的情况进行描述。
首先,在两个帧间隔(时间ta)期间,在频率f1执行同步信号搜索过程。此时,通过在时间ta内将无线装置电源设置为开以及将接收机设置为开,在终端1001处执行搜索过程。
如果在频率f1没有检测到同步信号,则将频率切换到频率f2,并且通过在时间ta内将无线装置电源设置为开以及将接收机设置为开,执行另一同步信号搜索过程。
当在频率f2检测到同步信号时,同步信号搜索过程所花费的总搜索时间如图3所示。
这样,由于在终端1001处未能够获悉同步信号的位置,因而必须在预定时间内执行搜索过程。相应地,出现了在搜索过程中消耗的功率被浪费以及搜索过程费时的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于解决上述问题的通信终端、连接方法及程序。
为了实现上述目的,本发明提供了一种具有无线通信功能的通信终端,所述通信终端包括:
GPS模块,从GPS卫星获取时间信息和位置信息,所述位置信息指示所述通信终端所在的位置;以及
控制器,基于对应信息和所述GPS模块所获取的位置信息来标识用于在通信终端与要与所述通信终端相连的无线基站之间建立同步的同步信号的时间,所述对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联。
本发明还提供了一种用于通过基站将通信终端连接至网络的连接方法,所述连接方法包括以下步骤:
从GPS卫星获取时间信息和位置信息,所述位置信息指示所述通信终端所在的位置;以及
基于对应信息和所获取的位置信息来标识用于在通信终端与无线基站之间建立同步的同步信号的时间,所述对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联。
本发明另外提供了一种程序,使得具有无线通信功能的通信终端执行:
从GPS卫星获取时间信息和位置信息的过程,所述位置信息指示所述通信终端所在的位置;以及
基于对应信息和所获取的位置信息来标识用于在通信终端与要与所述通信终端相连的无线基站之间建立同步的同步信号的时间的过程,所述对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联。
根据如上所述的本发明,由于从GPS卫星获取了时间信息以及指示通信终端所在位置的位置信息,以及基于对应信息和所获取的位置信息标识了用于在通信终端与无线基站之间建立同步的同步信号的时间,所述对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联,因而可以减小用于将通信终端连接至网络的时间,并且还消减了用于连接的功耗。
附图说明
图1是示出了典型无线通信系统的一种模式的图。
图2是示出了在图1所示的网络是WiMAX网络时,在终端与基站之间发送和接收的数据帧的格式的图。
图3是示出了图1所示的无线通信系统中的终端的典型同步信号搜索操作的时间的一个示例的图。
图4是示出了本发明的通信终端的一个示例性实施例的图。
图5是示出了图4所示的终端的内部配置的一个示例的图。
图6是用于示意图4和图5所示的模式下的终端与基站之间的连接方法的时间图。
图7是示出被划分为多个区域的通信范围的一个示例的图,所述多个区域中的每一个由取决于纬度和经度的16种块构成。
图8是示出存储在图5所示的存储器中的块标识表的配置的一个示例的图。
图9是示出了存储在图5所示的存储器中的同步信号时间标识表的配置的一个示例的图。
图10是示出了根据一般分割的区域中计算的时间与WiMAX系统中的基站的设定时间之间的关系的一个示例的图。
图11是示出了当一般分割的区域比WiMAX系统中的基站的覆盖区域小时的时间关系的一个示例的图。
图12是示出了一个示例的图,在该示例中,一终端处于无法接收到在所标识的时间从其基站发送的信号的位置处。
具体实施方式
现在,将参照附图描述本发明的示例性实施例。
图4是示出了本发明的通信终端的一个示例性实施例的图。
如图4所示,该实施例包括终端101、基站102、网络103、GPS卫星104以及服务器105。
终端101是具有无线通信功能的通信终端。例如,可以提到移动电话和移动终端。此外,终端101具有GPS(全球定位系统)接收功能。
基站102是连接终端101和网络103的无线基站。
网络103是通信网络,例如可以是WiMAX(全球微波接入互操作性)网络。
GPS卫星104是通用卫星,用于将关于终端101的时间信息和位置信息发送至终端101。
服务器105存储关于指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与在该位置处所使用的频率之间的关联的对应信息。
图5是示出了图4所示的终端101的内部配置的一个示例的图。
图4所示的终端101包括接收机111、电源控制器112、GPS模块113、存储器114、显示部分115和控制器116,控制器116用于控制图5所示的那些设备。
接收机111接收从基站102发送的无线信号。将接收到的信号转换为电子信号,并输出至控制器116。
电源控制器112在执行用于检测同步信号的过程时执行无线装置电源控制。
GPS模块113是用于从GPS卫星104获取时间信息和位置信息的通用模块。
存储装置114是用于存储信息的存储器。
显示部分115是用于显示信息的通用显示器。
控制器116控制这些构成要件。控制器116还基于存储在存储装置140中的信息以及从接收机111输出的信号,执行针对同步信号的搜索过程。控制器116还将从接收机111输出的信号之中的上述对应信息存储到存储装置114内。
这里,在图5中,在图4所示的终端101的构成要件之中,仅仅示出了本发明所涉及的构成要件。
接下来,将描述本实施例的在终端101与基站102之间建立连接的连接方法。
图6是用于说明在图4和图5所示的模式下在终端101与基站102之间建立连接的方法的时序图。这里,作为示例,描述在时间t2从基站102发送同步信号的情况。此外,作为示例,将描述其中使用从基站102发送的数据帧的先头处的PR(前导码)作为同步信号的情况。
首先,在时间T1,由终端101的GPS模块113从GPS卫星104获取关于终端101的时间信息和位置信息。
然后,基于所获取的位置信息以及存储在存储装置114中的信息(下面将描述的块标识表和同步信号时间标识表),由控制器116在时间T2标识要从处于所述位置信息所指示的位置处的基站发送同步信号的时间。
这里,假设在与图4所示的网络103相连的通信系统中,通信范围被划分为多个区域,每个区域包括16种(模式)块,取决于纬度和经度。16种块中的每一种以不同时间定义,在所述不同时间从基站发送同步信号。
图7是示出了通信范围的一个示例的图,该通信范围被划分为多个区域,每一个区域包括取决于纬度和经度的16种块。
如图7所示,通信范围被划分为多个区域,每个区域包括取决于纬度和经度的16种块(块1至16)。在该系统中,针对16种块中的每一种指定关联频率。这里,图7所示的一个正方形(区域)的大小单位为按照纬度和经度表示的0°04’。也就是说,基于依据位置信息中的纬度和经度的“X分钟”的二进制值中的两个比特、或从该二进制值的最低有效比特开始的第三和第四比特,可以标识该位置所属的块。
图8是示出了存储在图5所示的存储装置114中的块标识表的配置的一个示例的图。
如图8所示,图5所示的存储装置114中存储的块标识表指示纬度和经度的预定比特与位置信息之间的关联。这里,纬度和经度的预定比特使用依据上述纬度和经度的“X分钟”的二进制值中的两个比特、或者从该二进制值的最低有效比特开始的第三和第四比特。
例如,纬度的预定比特“00”和经度的预定比特“00”对应于位置信息“块1”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“00”以及经度的预定比特“00”所指示的位置信息为“块1”。
类似地,纬度的预定比特“00”和经度的预定比特“01”对应于位置信息“块2”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“00”以及经度的预定比特“01”所指示的位置信息为“块2”。
类似地,纬度的预定比特“00”和经度的预定比特“10”对应于位置信息“块3”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“00”以及经度的预定比特“10”所指示的位置信息为“块3”。
类似地,纬度的预定比特“00”和经度的预定比特“11”对应于位置信息“块4”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“00”以及经度的预定比特“11”所指示的位置信息为“块4”。
类似地,纬度的预定比特“01”和经度的预定比特“00”对应于位置信息“块5”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“01”以及经度的预定比特“00”所指示的位置信息为“块5”。
类似地,纬度的预定比特“01”和经度的预定比特“01”对应于位置信息“块6”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“01”以及经度的预定比特“01”所指示的位置信息为“块6”。
类似地,纬度的预定比特“01”和经度的预定比特“10”对应于位置信息“块7”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“01”以及经度的预定比特“10”所指示的位置信息为“块7”。
类似地,纬度的预定比特“01”和经度的预定比特“11”对应于位置信息“块8”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“01”以及经度的预定比特“11”所指示的位置信息为“块8”。
类似地,纬度的预定比特“10”和经度的预定比特“00”对应于位置信息“块9”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“10”以及经度的预定比特“00”所指示的位置信息为“块9”。
类似地,纬度的预定比特“10”和经度的预定比特“01”对应于位置信息“块10”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“10”以及经度的预定比特“01”所指示的位置信息为“块10”。
类似地,纬度的预定比特“10”和经度的预定比特“10”对应于位置信息“块11”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“10”以及经度的预定比特“10”所指示的位置信息为“块11”。
类似地,纬度的预定比特“10”和经度的预定比特“11”对应于位置信息“块12”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“10”以及经度的预定比特“11”所指示的位置信息为“块12”。
类似地,纬度的预定比特“11”和经度的预定比特“00”对应于位置信息“块13”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“11”以及经度的预定比特“00”所指示的位置信息为“块13”。
类似地,纬度的预定比特“11”和经度的预定比特“01”对应于位置信息“块14”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“11”以及经度的预定比特“01”所指示的位置信息为“块14”。
类似地,纬度的预定比特“11”和经度的预定比特“10”对应于位置信息“块15”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“11”以及经度的预定比特“10”所指示的位置信息为“块15”。
类似地,纬度的预定比特“11”和经度的预定比特“11”对应于位置信息“块16”,并被存储。这意味着GPS模块113所获取的、由纬度的预定比特“11”以及经度的预定比特“11”所指示的位置信息为“块16”。
从该块标识表中,可以仅基于由GPS模块113所获得的纬度和经度的预定比特来获得位置信息(块)。
图9是示出了存储在图5所示的存储装置114中的同步信息时间标识表的配置的一个示例的图。
如图9所示,存储在图5所示的存储装置114中的同步信号时间标识表指示位置信息与作为针对同步信号的时间的同步信号时间之间的关联。
例如,位置信息“块1”和同步信号时间“t1”对应,并被存储。这表示当终端101处于图7所示的“块1”中时,在时间“t1”从基站102发送同步信号。
类似地,位置信息“块2”和同步信号时间“t2”对应,并被存储。这表示当终端101处于图7所示的“块2”中时,在时间“t2”从基站102发送同步信号。
类似地,位置信息“块3”和同步信号时间“t3”对应,并被存储。这表示当终端101处于图7所示的“块3”中时,在时间“t3”从基站102发送同步信号。
类似地,位置信息“块15”和同步信号时间“t5”对应,并被存储。这表示当终端101处于图7所示的“块15”中时,在时间“t5”从基站102发送同步信号。
类似地,位置信息“块16”和同步信号时间“t6”对应,并被存储。这表示当终端101处于图7所示的“块16”中时,在时间“t6”从基站102发送同步信号。
这样,使用存储在存储装置114中的同步信号时间标识表使得可以标识根据16种块中的每一种的位置所分配的同步信号的发送时间。
现在,将讨论图7所示的每一种块的大小。
图10是示出了从一般分割的区域(图7中的块)中计算的时间与WiMAX系统中的基站的设定时间之间的关系的一个示例的图。
如图10所示,当从一般分割的区域(图中的正方形)计算的时间确定为T1至T6,并且针对WiMAX系统中的基站(假设基站的覆盖区域为图中的圆)的设定时间表示为t1至t6时,将WiMAX系统中的基站的覆盖区域中的最大的分割的区域的时间确定为设定时间。备选地,可以将基站的覆盖区域中存在最多WiMAX终端的分割的区域的时间确定为该基站的设定时间。
图11是示出了在一般分割的区域比WiMAX系统中的覆盖区域小的情况下的时间关系的一个示例的图。
例如,如图11所示,针对具有覆盖区域“A”的基站的时间可以是多个值T3、T1、T6和T4。同样,针对具有覆盖区域“B”的基站的时间可以是多个值T4、T5、T6、T1、T2和T3。此外,针对具有覆盖区域“C”的基站的时间可以是多个值T1、T2、T4和T5。相应地,为了以低歧义将从分割的区域计算的时间分配给WiMAX系统中的基站,必须采用比WiMAX系统中的基站的覆盖区域宽的分割的区域。例如,可以采用分割的区域的边的长度大约是WiMAX系统中的基站的覆盖区域的直径的两倍。
图8和9所示的表仅示出了与存储在具有大容量存储区域(即,与终端101所在的特定范围(例如,区、市、县等)相对应的一部分)的服务器105中的位置信息相关联的频率的对应信息的一部分,位置信息与针对大范围(例如,整个日本领土等)的纬度和经度相对应。在这种情况下,基于由GPS模块113所获取的关于终端101的位置信息,控制器116确定预定范围(表范围),以获取关于所确定的表范围的信息。该表范围也可以基于位置信息和先前确定的阈值来计算。例如,当给定阈值为10公里的半径,则将从由GPS模块113所获取的终端101的位置起的10公里半径内的范围确定为表范围,并获取包括在该范围中的对应信息。备选地,基于由GPS模块113所获取的关于终端101的位置信息,可以确定正在讨论的位置所属的区、市、县等,以使得所确定的区、市、县等可以被确定为表范围。
关于获取方法,可以通过直接将终端101连接到服务器105来获取数据,或者可以通过网络103从服务器105获取数据。具体地,由控制器116将接收机111所接收的信号中的对应信息存储到存储装置114内。此时,该信息可以是以图8和图9所示的每个表中的格式存储的信息。
例如,当由在GPS模块113处在时间T1从GPS卫星104获取的位置信息所指示的纬度的预定比特为“00”、以及经度的预定比特为“01”时,控制器116参照存储在存储装置114中的块标识表,以将终端101标识为存在于块2中。此外,控制器116参照存储在存储装置114中的同步信号时间标识表,以标识与块2对应的同步信号时间“t2”。
然后,利用所标识的时间“t2”执行频率搜索。首先,在时间T3,在频率f1执行搜索。当在频率f1没有检测到同步信号时,在时间T4将频率从f1切换到f2。然后,在时间T5,执行频率f2处的搜索。
此时,仅针对从所标识的时间“t2”开始的同步信号(前导码)的长度,激活同步信号搜索过程。也就是说,在与从所标识的时间“t2”开始的同步信号(前导码)的长度相对应的时间段内,对于接收机111处的接收信号执行同步信号搜索过程。这里,在电源控制器112处,在时间tb将无线装置电源打开,以执行同步信号搜索过程。
这样,通过标识同步信号的时间,减少了总的搜索时间。
在检测到同步信号之后,终端101通过基站102使用频率“f2”以及所检测的同步信号连接到网络103。
这里,可以设想终端101通过使用上述过程而无法接收在所标识的时间从基站102发送的任何信号的情况。
下面,将描述终端101通过使用上述过程无法接收在所标识的时间从基站102发送的任何信号的过程。
图12是示出一种示例的图,在该示例中,终端101处于其自身无法接收到基站102在所标识的时间发送的信号的位置处。
例如,如图12所示,终端a和终端b基于分割的区域来计算时间T1。WiMax系统中的基站的时间也是t1。相应地,可以正确地获得时间。
然而,尽管基于分割的区域而针对终端c所计算的时间为T4,然而能够与其自身通信的WiMAX系统中的基站的时间不是t4,而是t1。结果,无法在基于分割的区域所计算的时间正确地获得时间。
在这种情况下,将执行参照图3所描述的一般同步信号时间处的搜索操作。
终端101的上述过程可以通过根据目的制造的逻辑电路来执行。或者,可以将描述处理内容的过程的程序记录到终端101处可读的记录介质内,并且可以将记录在该记录介质中的程序加载到终端101中,以便执行。除了诸如软盘(注册商标)、光磁盘、DVD、CD等之类的可移除记录介质以外,终端101处可读的记录介质还包括诸如ROM、RAM等的存储设备、HDD以及内置于终端101内的类似设备。记录在该记录介质上的程序由控制器116加载到终端101,这一过程由控制器116执行。在这种情况下,终端101是操作用于一种执行从记录介质加载的程序的计算机的实体,该程序记录在记录介质上。
从上述可以看出,当终端101通过基站102连接到网络103时,不再需要执行长期搜索过程。因此,可以防止对于搜索过程所需要的电力的浪费使用,并且也可以减少该搜索过程所花费的时间。总之,可以很容易地减小终端101连接到网络103所需要的时间,并且也可以很容易地缩短建立连接所需的功耗。
由于上面已经通过参照示例性实施例对本发明进行了描述,本发明不应局限于上述示例性实施例。在本发明的范围内,可以将本领域技术人员所理解的各种改变添加到本发明的配置和细节。
本申请要求基于2008年8月4日提交的日本专利申请2008-208981的优先权,并且应将其所有公开合并于此。
Claims (13)
1.一种具有无线通信功能的通信终端,所述通信终端包括:
GPS模块,从GPS卫星获取时间信息和位置信息,所述位置信息指示所述通信终端所在的位置;以及
控制器,基于对应信息以及由所述GPS模块所获取的位置信息来标识用于在通信终端与要与所述通信终端相连的无线基站之间建立同步的同步信号的时间,所述对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联。
2.根据权利要求1所述的通信终端,还包括接收机,用于从存储所述对应信息的服务器获取包括在一范围中的对应信息,所述范围是所述控制器基于由所述GPS模块所获取的位置信息而确定的,其中,
所述控制器基于所述GPS模块所获取的位置信息和所述接收机所获取的对应信息,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间。
3.根据权利要求2所述的通信终端,其中,所述控制器基于作为由所述GPS模块所获取的位置信息以及由所述接收机所获取的对应信息的纬度和经度的预定比特,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间。
4.根据权利要求2所述的通信终端,还包括存储器,用于存储所述接收机所获取的对应信息,其中
所述控制器基于所述GPS模块所获取的位置信息和存储在所述存储器中的对应信息,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信终端,其中,所述通信终端通过所述无线基站连接至WiMAX网络。
6.一种用于通过基站将通信终端连接至网络的连接方法,所述连接方法包括以下步骤:
从GPS卫星获取时间信息和位置信息,所述位置信息指示所述通信终端所在的位置;以及
基于对应信息和所获取的位置信息来标识用于在通信终端与无线基站之间建立同步的同步信号的时间,所述对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联。
7.根据权利要求6所述的连接方法,还包括以下步骤:
确定一范围,针对该范围,基于所获取的位置信息获取对应信息;
从存储所述对应信息的服务器获取包括在所述范围中的对应信息;以及
基于所获取的位置信息和包括在所述范围中的对应信息,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间。
8.根据权利要求7所述的连接方法,还包括步骤:基于作为由所获取的位置信息以及包括在所述范围中的对应信息的纬度和经度的预定比特,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间。
9.根据权利要求7所述的连接方法,还包括步骤:
将包括在所述范围内的对应信息存储到所述通信终端内;以及
基于所获取的位置信息和所存储的对应信息,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间。
10.一种程序,使得具有无线通信功能的通信终端执行:
从GPS卫星获取时间信息和位置信息的过程,所述位置信息指示所述通信终端所在的位置;以及
基于对应信息和所获取的位置信息来标识用于在通信终端与无线基站之间建立同步的同步信号的时间的过程,所述对应信息提供指示纬度和经度所标识的位置的位置信息与用于在该位置处建立同步的同步信号的时间之间的关联,所述无线基站与所述通信终端相连。
11.根据权利要求10所述的程序,执行:
确定一范围的过程,针对该范围,基于所获取的位置信息获取对应信息;
从存储所述对应信息的服务器获取包括在所述范围中的对应信息的过程;以及
基于所获取的位置信息和包括在所述范围中的对应信息,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间的过程。
12.根据权利要求11所述的连接方法中的程序,执行:
基于所获取的位置信息的纬度和经度的预定比特和包括在所述范围内的对应信息,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间的过程。
13.根据权利要求11所述的连接方法中的程序,执行:
将包括在所述范围内的对应信息存储到所述通信终端内的过程;以及
基于所获取的位置信息和所存储的对应信息,标识用于在所述通信终端与所述无线基站之间建立同步的同步信号的时间的过程。
Applications Claiming Priority (3)
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Publications (1)
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