CN102387546A - 一种无线资源调控方法及装置 - Google Patents

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郝益勇
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Abstract

本发明公开了一种无线资源调控方法及装置，用以更加精确地调控小区的无线资源。本发明提供的一种无线资源调控方法包括：获取服务GPRS支持节点SGSN转发的来自无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的小区的负荷状态信息；根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC。

Description

一种无线资源调控方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线资源调控方法及装置。
背景技术
在3GPP的版本7(R7)以前的规范中，无线网络控制器(Radio NetworkController，RNC)可以基于核心网下发的分配保持优先级(ARP)、业务类型(TC)、业务处理优先级(THP)等参数进行无线资源的调度，但是RNC区分不了业务种类，例如：个人对个人(Person to Person，P2P)业务、即时传信业务(Instant Messaging，IM)、文件传送协议(File Transfer Protocol，FTP)业务等。
在3GPP的R7规范中引入了策略和计费控制(Policy and Charging Control，PCC)架构，增加了策略控制和计费规则功能(Policy and Charging RulesFunction，PCRF)和策略控制和计费执行功能(Policy and Charging EnforcementFunction，PCEF)两个功能实体，可以对业务面数据进行解析并区分出业务种类，然后通过业务面的协议传递给RNC，RNC可以根据资源占用情况以及业务种类进行灵活处理，这种策略是一种自上而下的控制策略。
在移动网络中，即使在繁忙时段，部分小区也可能是空闲的或者资源占用不足；同样，在非繁忙时段，某些小区也有可能是繁忙甚至拥塞的。但是，根据目前的协议，网关通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)支持节点(Gateway GPRS Support Node，GGSN)并不能获取到每个小区的负荷情况，也不能获得每个用户所驻留的小区，因此，GGSN会采取相同的处理策略，不会根据用户所在小区的负荷情况分别处理，这一点是需要改进的。
支持端到端的用户分级和业务分类的无线资源动态调控处理，如图1所示，具体的流程包括：
步骤一：在业务和运营支撑系统(Business & Operation Support System，BOSS)或归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)侧，完成营销部门制定差异化的市场和营销策略，并将业务类型、用户级别、市场策略下发到策略控制和计费规则功能(Policy Control and Charging Rules Function，PCRF)实体；
步骤二：PCRF根据BOSS获取签约信息或用户状态信息、市场策略等输入进行决策，生成网络管控策略。
步骤三：PCRF向GGSN/PCEF下发控制命令。
步骤四：GGSN/PCEF完成深层数据包检测(Deep Packet Inspection，DPI)功能可以完成业务识别与上报，并根据既定策略执行限速与业务控制。
步骤五：GGSN将服务质量(Quality of Service，QoS)信息传递给服务GPRS支持节点(Serving GSN，SGSN)及无线侧的RNC或基站控制器(BaseStation Controller，BSC)，以及基站(NodeB)或基地收发信机站(Base TransceiverStation，BTS)，最后传递给用户设备(User Equipment，UE)，无线、核心网共同进行端到端的承载资源管理。
但是，目前的支持端到端的用户分级和业务分类的无线资源动态调控处理方法是一种自上而下的控制方式，由运营商决定控制策略，然后逐级下发到各个网元，不考虑网元目前的实际情况，控制方式相对粗放，具体包括：
GGSN只能针对某些类用户或某些类业务进行控制，这些用户所处小区的实际情况和负荷状况GGSN是无法获取的，只能采取“一刀切”的做法。例如，制定忙时调度策略，对某类用户或全部用户进行限速处理，即使是在忙时，也有小区可能是空闲的，如果受限的用户处于这些小区中，小区资源是不应该被限制的。同样的情况，在非忙时段，部分小区也有可能是繁忙的，需要进行资源限制，但是目前的实现方式无法精确地执行限制操作。
并且，GGSN只在用户接入网络时，例如，分组数据协议(Packet DataProtocol，PDP)激活时，可以获知用户所处的小区，如果用户移动出这个小区，这个过程GGSN是无法获知的。
发明内容
本发明实施例提供了一种无线资源调控方法及装置，用以更加精确地调控小区的无线资源。
本发明实施例提供的一种无线资源调控方法包括：
获取服务GPRS支持节点SGSN转发的来自无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的小区的负荷状态信息；
根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC。
本发明实施例提供的一种无线资源调控方法包括：
确定小区的负荷状态信息；
当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过服务GPRS支持节点SGSN转发小区的负荷状态信息给网关GPRS支持节点GGSN或策略控制和计费执行功能PCEF实体；
根据SGSN转发的来自GGSN或PCEF实体的对小区的无线资源进行调控的指示信息，对小区的无线资源进行调控。
本发明实施例提供的一种无线资源调控装置包括：
负荷状态信息获取单元，用于获取服务GPRS支持节点SGSN转发的来自无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的小区的负荷状态信息；
调控处理单元，用于根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC。
本发明实施例提供的一种无线资源调控装置包括：
负荷状态信息确定单元，用于确定小区的负荷状态信息；
负荷状态信息上报单元，用于当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过服务GPRS支持节点SGSN转发小区的负荷状态信息给网关GPRS支持节点GGSN或策略控制和计费执行功能PCEF实体；
调控处理单元，用于根据SGSN转发的来自GGSN或PCEF实体的对小区的无线资源进行调控的指示信息，对小区的无线资源进行调控。
本发明实施例，获取服务GPRS支持节点SGSN转发的来自无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的小区的负荷状态信息；根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC，从而实现了更加精确地调控小区的无线资源。
附图说明
图1为现有的支持端到端的用户分级和业务分类的无线资源动态调控处理示意图；
图2为本发明实施例提供的支持端到端的用户分级和业务分类的无线资源动态调控处理示意图；
图3为本发明实施例提供的一种无线资源调控方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种无线资源调控方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种无线资源调控装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种无线资源调控装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种无线资源调控方法及装置，用以更加精确地调控小区的无线资源。
参见图2，本发明实施例提供的技术方案，通过建立一条RNC(在2G网络中是BSC)到GGSN(在2G网络中是PCEF)的反馈通道，通知GGSN/PCEF小区的负荷状况或资源占用状况，同时上报该小区中的用户列表，GGSN综合来自PCRF和RNC的信息完成无线资源调控。具体过程包括：
步骤一：可以先执行背景技术部分所述的步骤一至步骤五的过程(即与图1所示的现有技术相同的过程)。
步骤二：RNC/BSC上报小区的资源占用状况或负荷状况的信息，该信息需要通过SGSN转发到GGSN/PCEF，因此，可以在Iu口和Gn接口中增加相关消息类型和信息单元，以实现SGSN将该信息转发到GGSN/PCEF。
步骤三：GGSN/PCEF结合RNC/BSC上报的信息以及PCRF下发的无线资源调控命令信息，有针对性地执行限速或业务控制，并与无线接入网侧(即RNC/BSC)共同完成对小区的无线资源进行调控，即GGSN/PCEF向SGSN发送对小区的无线资源进行调控的指示信息，并通过SGSN转发给RNC/BSC，由RNC/BSC根据该指示信息，对RNC/BSC下的相应小区的无线资源进行调控。
如果RNC/BSC上报小区的资源占用状况或负荷状况的相关参数，是由GGSN/PCRF控制的，则可选地，还可以执行步骤：GGSN/PCRF下发该参数到RNC/BSC；如果相关参数是通过本地操作管理(OM)配置的，则不需要此步骤。
下面分别从不同的网络实体侧，给出相应的处理方法。
参见图3，在GGSN或PCRF侧，本发明实施例提供的一种无线资源调控方法，包括步骤：
S101、获取SGSN转发的来自RNC或BSC的小区的负荷状态信息；
S102、根据小区的负荷状态信息，以及PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC。
较佳地，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识(ID)、小区负荷状态指示和用户标识。
其中，小区标识(ID)，用于指示某个RNC或BSC下的某个小区。
小区负荷状态指示，用于通知GGSN/PCEF该小区的负荷状态，可以是一个指示位，例如：1表示小区超负荷，0表示小区负荷正常。
超负荷也可以再细分为几个等级，例如初级超负荷、中级超负荷和高级超负荷，相应地，也可以针对不同等级的超负荷，设置不同的无线资源调控策略，使得无线资源的调控更加精细。
用户标识，包括用户标识类型和具体的号码。其中，用户标识类型，例如，可以是国际移动用户标识符(International Mobile Subscriber Identifier，IMSI)、分组临时移动台标识符(Packet-Temporary Mobile SubscriberIdentity，P-TMSI)或临时移动台标识符(Temporary Mobile Station Identity，TMSI)。
另外，小区的负荷状态信息还可以包括用户数量。
较佳地，所述根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC，包括：
当小区超负荷时，根据用户标识确定超负荷的小区中的用户设备所对应的业务和服务质量QoS特征，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC，其中包括对所述用户设备所对应的业务进行限速，或修改所述用户设备所对应的服务质量QoS特征的指示信息；
当小区未超负荷时，根据PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC，即按照现有的策略进行控制。
较佳地，该方法还包括：
通过SGSN转发小区的负荷状态信息的上报条件给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC；
其中，所述上报条件包括：上报周期、小区负荷上门限和/或小区负荷下门限，小区负荷上门限大于小区负荷下门限。
以RNC为例，RNC上报小区的资源占用状况或负荷状况时，可以是事件触发，即当小区的负荷达到预设的小区负荷上门限LOADH时，自动上报小区的负荷状态信息，LOADH可以通过本地OM配置，或者GGSN/PCRF通过Gn和Iu口下发到RNC；也可以是周期上报，上报周期T可以通过本地OM配置，或者GGSN/PCRF通过Gn和Iu口下发到RNC。
考虑网络中小区的数量可能会很大，周期上报会加大SGSN和GGSN/PCEF的处理负荷，因此，RNC可以采用事件上报的方式上报小区的负荷状态信息。
并且，RNC上报小区的负荷状态信息的步骤，以及GGSN/PCRF根据小区的负荷状态信息，以及PCRF实体下发的无线资源调控命令，向SGSN发送对小区的无线资源进行调控的指示信息的步骤，可以循环多次进行。
如果小区的资源占用低于小区负荷下门限LOADL时，也需要通过RNC上报小区正常状态，GGSN/PCEF根据上报修改调度流程，LOADL可以通过本地OM配置或者由GGSN/PCRF通过Gn和Iu接口下发到RNC。
另外，由于GGSN/PCEF不能明确获知用户所在的小区，因此，RNC/BSC可以将小区中的用户标识同时上报给GGSN/PCRF，便于GGSN/PCEF进行更加精准地控制，用户标识可以是IMSI、TMSI或P-TMSI，如果小区中的用户数量很多，可以只上报最低优先级的部分用户的用户标识，告知GGSN/PCEF对这些用户进行资源调整，其中，具体根据哪些参数(例如，这些参数可以是分配/保留优先级(Allocation/Retention priority，ARP)、业务类型(Traffic Class，TC)、业务处理优先级(Traffic Handle Priority，THP)、业务种类等)判断用户的优先级，以及上报的用户数量，可以通过本地OM设置或者GGSN/PCRF通过Gn和Iu接口下发到RNC/BSC。
相应地，参见图4，在RNC或BSC侧，本发明实施例提供的一种无线资源调控方法，包括步骤：
S201、确定小区的负荷状态信息；
S202、当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过服务GPRS支持节点SGSN转发小区的负荷状态信息给网关GPRS支持节点GGSN或策略控制和计费执行功能PCEF实体；
S203、根据SGSN转发的来自GGSN或PCEF实体的对小区的无线资源进行调控的指示信息，对小区的无线资源进行调控。
较佳地，所述当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过SGSN转发小区的负荷状态信息给GGSN或PCEF实体，包括：
当到达上报周期时，或者，当小区负荷达到小区负荷上门限时，或者，当小区负荷低于小区负荷下门限时，通过SGSN转发小区的负荷状态信息给GGSN或PCEF实体。
较佳地，所述小区的负荷状态信息上报条件，是预先从SGSN获取的；或者，是预先设置在本地的。
较佳地，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识、小区负荷状态指示和用户标识。
下面给出本发明实施例提供的装置的说明。
在GGSN/PCEF侧，参见图5，本发明实施例提供的一种无线资源调控装置，包括：
负荷状态信息获取单元11，用于获取服务GPRS支持节点SGSN转发的来自无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的小区的负荷状态信息；
调控处理单元12，用于根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC。
较佳地，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识、小区负荷状态指示和用户标识。
较佳地，所述调控处理单元12，当小区超负荷时，根据用户标识确定超负荷的小区中的用户设备所对应的业务和服务质量QoS特征，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC，其中包括对所述用户设备所对应的业务进行限速，或修改所述用户设备所对应的服务质量QoS特征的指示信息；当小区未超负荷时，根据PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC。
较佳地，该装置还包括：
上报条件下发单元13，用于通过SGSN转发小区的负荷状态信息的上报条件给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC；
其中，所述上报条件包括：上报周期、小区负荷上门限和/或小区负荷下门限，小区负荷上门限大于小区负荷下门限。
图5所示装置，可以是GGSN或PCEF。
在RNC或BSC侧，参见图6，本发明实施例提供的一种无线资源调控装置，包括：
负荷状态信息确定单元21，用于确定小区的负荷状态信息；
负荷状态信息上报单元22，用于当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过服务GPRS支持节点SGSN转发小区的负荷状态信息给网关GPRS支持节点GGSN或策略控制和计费执行功能PCEF实体；
调控处理单元23，用于根据SGSN转发的来自GGSN或PCEF实体的对小区的无线资源进行调控的指示信息，对小区的无线资源进行调控。
较佳地，所述负荷状态信息上报单元22，当到达上报周期时，或者，当小区负荷达到小区负荷上门限时，或者，当小区负荷低于小区负荷下门限时，通过SGSN转发小区的负荷状态信息给GGSN或PCEF实体。
较佳地，所述小区的负荷状态信息上报条件，是所述负荷状态信息上报单元22预先从SGSN获取的；或者，是预先设置在所述负荷状态信息上报单元22中的。
较佳地，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识、小区负荷状态指示和用户标识。
综上所述，本发明实施例中，RNC或BSC根据小区的负荷状况以事件触发方式或定时方式，将小区的负荷状态信息上报给GGSN/PCEF，并且上报可以进行控制的用户列表。GGSN/PCEF的调度策略中，除了要考虑BOSS/HLR下发的策略外，还要结合小区的负荷状况进行综合控制。相关的控制参数可以通过GGSN/PCRF下发到RNC，也可以在本地OM上进行配置。因此，本发明实施例提供的技术方案，采用一种双向的控制方式，综合考虑运营商决定控制策略和网络的实际状况，对业务进行调度和控制方式更加灵活准确。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种无线资源调控方法，其特征在于，该方法包括：
获取服务GPRS支持节点SGSN转发的来自无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的小区的负荷状态信息；
根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识、小区负荷状态指示和用户标识。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC，包括：
当小区超负荷时，根据用户标识确定超负荷的小区中的用户设备所对应的业务和服务质量QoS特征，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC，其中包括对所述用户设备所对应的业务进行限速，或修改所述用户设备所对应的服务质量QoS特征的指示信息；
当小区未超负荷时，根据PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
通过SGSN转发小区的负荷状态信息的上报条件给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC；
其中，所述上报条件包括：上报周期、小区负荷上门限和/或小区负荷下门限，小区负荷上门限大于小区负荷下门限。
5.一种无线资源调控方法，其特征在于，该方法包括：
确定小区的负荷状态信息；
当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过服务GPRS支持节点SGSN转发小区的负荷状态信息给网关GPRS支持节点GGSN或策略控制和计费执行功能PCEF实体；
根据SGSN转发的来自GGSN或PCEF实体的对小区的无线资源进行调控的指示信息，对小区的无线资源进行调控。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过SGSN转发小区的负荷状态信息给GGSN或PCEF实体，包括：
当到达上报周期时，或者，当小区负荷达到小区负荷上门限时，或者，当小区负荷低于小区负荷下门限时，通过SGSN转发小区的负荷状态信息给GGSN或PCEF实体。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述小区的负荷状态信息上报条件，是预先从SGSN获取的；或者，是预先设置在本地的。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识、小区负荷状态指示和用户标识。
9.一种无线资源调控装置，其特征在于，该装置包括：
负荷状态信息获取单元，用于获取服务GPRS支持节点SGSN转发的来自无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的小区的负荷状态信息；
调控处理单元，用于根据小区的负荷状态信息，以及策略控制和计费规则功能PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识、小区负荷状态指示和用户标识。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述调控处理单元，当小区超负荷时，根据用户标识确定超负荷的小区中的用户设备所对应的业务和服务质量QoS特征，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC，其中包括对所述用户设备所对应的业务进行限速，或修改所述用户设备所对应的服务质量QoS特征的指示信息；当小区未超负荷时，根据PCRF实体下发的无线资源调控命令，通过SGSN转发对小区的无线资源进行调控的指示信息给RNC或BSC。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该装置还包括：
上报条件下发单元，用于通过SGSN转发小区的负荷状态信息的上报条件给无线网络控制器RNC或基站控制器BSC；
其中，所述上报条件包括：上报周期、小区负荷上门限和/或小区负荷下门限，小区负荷上门限大于小区负荷下门限。
13.一种无线资源调控装置，其特征在于，该装置包括：
负荷状态信息确定单元，用于确定小区的负荷状态信息；
负荷状态信息上报单元，用于当满足小区的负荷状态信息上报条件时，通过服务GPRS支持节点SGSN转发小区的负荷状态信息给网关GPRS支持节点GGSN或策略控制和计费执行功能PCEF实体；
调控处理单元，用于根据SGSN转发的来自GGSN或PCEF实体的对小区的无线资源进行调控的指示信息，对小区的无线资源进行调控。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述负荷状态信息上报单元，当到达上报周期时，或者，当小区负荷达到小区负荷上门限时，或者，当小区负荷低于小区负荷下门限时，通过SGSN转发小区的负荷状态信息给GGSN或PCEF实体。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述小区的负荷状态信息上报条件，是所述负荷状态信息上报单元预先从SGSN获取的；或者，是预先设置在所述负荷状态信息上报单元中的。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述小区的负荷状态信息，包括：
小区标识、小区负荷状态指示和用户标识。
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