CN105191186A - 多值调制光发送/接收装置和多值调制光发送/接收方法 - Google Patents
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Abstract
一种多值调制光发送/接收装置,具有:MLD发送部(12),其对ITU-T规定的OTN帧(3)实施OTN-MLD规定的通道旋转处理;以及数据复制部(13),其对实施了通道旋转处理后的OTN帧实施伴随多个通道间的数据复制的数据复制处理,该多值调制光发送/接收装置将OTN帧分配到多个通道进行传送,该多值调制光发送/接收装置还具有数据重排部(11),其设置于MLD发送部的前级,实施数据重排处理,该数据重排处理为预先将实施通道旋转处理前的OTN帧的开销(30)的帧同步模式(300)从具有开销的第1通道复制到不具有开销的其它通道,并且把将要被帧同步模式覆盖的有效载荷(31)退避至开销的预约区域(301),以在接收侧能够对其进行复原。
Description
技术领域
本发明涉及用于光通信系统的多值调制光发送/接收装置和多值调制光发送/接收方法,尤其涉及并用在OTN-MLD(OpticalTransportNetwork-Multi-LaneDistribution:光传送网-多通道分布)中规定的通道(lane)旋转处理、和伴随有多个通道间的数据复制的其它调制方式的多值调制光发送/接收装置和多值调制光发送/接收方法。
背景技术
作为在光通信系统中使用的现有的光调制方式例如能够举出以下方式。
·OnOffKeying(OOK:开关键控)
·二进制相移键控(BinaryPhaseShiftKeying:BPSK)
近年来,为了应对增大的互联网中的通信量,正在研究能够扩大光通信系统的容量的、处理使用了数字信号处理技术的多值相位调制信号的方式。作为这样的处理多值相位调制信号的多值调制光发送/接收方法,例如能够举出以下方法。
·四相相移键控(QuadraturePhaseShiftKeying:QPSK)
·差分四相相移键控(DifferentialQPSK:DQPSK)
·8相相移键控(EightQuadratureAmplitudeModulation:8QAM)
相对于将光信号的强度分配成二进制信号而直接进行检波的现有方式来说,在数字相干接收方式中,将光信号的强度和相位信息进行A/D(Analog/Digital:模拟/数字)转换,由数字信号处理部进行解调。
在这样的数字相干接收方式中,具有能够将使发送光源和局部振荡光源的频率和相位与接收光同步的机制作为数字信号处理来实现的优点。由此,能够不使用不易实现的光PLL(PhaseLockedLoop:锁相环),而使发送光源和局部振荡光源的频率和相位与接收光同步。
另一方面,作为使客户端信号在光通信路径中传送时的代表性的成帧方式(framingscheme),能够举出使用在ITU-T(InternalTelecommunicationUnionTelecommunicationStandardizationSector:国际电信联盟标准化部门)中规定的OTN(OpticalTransportNetwork:光传送网)帧的方法(例如,参照非专利文献1)。
在使用该OTN帧的方式中,随着波分复用技术的发展,能够高度可靠地进行长距离/大容量传送。另外,因为还具有汇集监视控制的功能,因此该方式以连结都市圈的城域网络、或连结互联网服务供应商的据点间或通信运营商间的核心系统网络为中心被广泛使用。
此外,在利用光信号的偏振/相位/波长的自由度而将OTN帧分配到多个通道进行传送的多值调制光发送/接收装置中,有时候由于光信号的偏振/相位/波长差所引起的分散的影响,在接收侧各通道间的偏移(skew)成为课题。
作为解决该课题的方法,规定有OTN-MLD(OpticalTransportNetwork-Multi-LaneDistribution:光传送网-多通道分布),通过使用OTN帧的开销(overhead)信息检测帧同步模式(framesynchronizationpattern)的相对位置的偏离,由此能够进行各通道间的偏移校正。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1:ITU-TRecommendationG.709
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在现有技术中存在以下课题。
在现有的多值调制光发送/接收装置中,通过对ITU-T规定的OTN帧实施OTN-MLD规定的通道旋转处理(barrelshift,桶形移位),能够进行在接收侧的偏移校正。
但是,在并用OTN-MLD规定的通道旋转处理、和伴随多个通道间的数据复制处理的其它调制方式的情况下,存在作为开销的帧同步模式的FAS(帧校准信号,framealignmentsignal)和MFAS(多帧校准信号,multi-framealignmentsignal)在数据复制时被覆盖而丢失,在接收侧无法正确地进行偏移校正的课题。
另外,若要通过变更伴随有数据复制处理的调制方式的处理步骤来解决该课题,则存在现有的伴随有数据复制处理的调制方式的电路无法直接使用、能够支持的调制方式的种类受到限制的课题。另外,因为电路变更变得复杂,因此存在消耗电力较大的课题。
本发明就是为了解决上述课题而完成的,其目的在于获得一种即使在并用OTN-MLD规定的通道旋转处理、和伴随多个通道间的数据复制处理的其它调制方式的情况下,帧同步模式也不会丢失、能够在接收侧正确地进行偏移校正、能够简单且消耗电力低地支持多种调制方式的多值调制光发送/接收装置和多值调制光发送/接收方法。
用于解决课题的手段
本发明涉及的多值调制光发送/接收装置具有:MLD发送部,其对ITU-T规定的OTN帧实施OTN-MLD规定的通道旋转处理;以及数据复制部,其对实施了通道旋转处理后的OTN帧实施伴随多个通道间的数据复制的数据复制处理,该多值调制光发送/接收装置将OTN帧分配到多个通道进行传送,其中,该多值调制光发送/接收装置还具有:数据重排部,其设置于MLD发送部的前级,实施数据重排处理,该数据重排处理为预先将实施通道旋转处理前的OTN帧的开销的帧同步模式从具有开销的第1通道复制到不具有开销的其它通道,并且把将要被帧同步模式覆盖的有效载荷退避至开销的预约区域,以在接收侧能够对其进行复原,MLD发送部对被数据重排部实施了数据重排处理后的OTN帧实施通道旋转处理。
本发明涉及的多值调制光发送/接收方法,其具有:对ITU-T规定的OTN帧执行OTN-MLD规定的通道旋转处理的通道旋转处理步骤;以及对实施了通道旋转处理后的OTN帧执行伴随多个通道间的数据复制的数据复制处理的数据复制处理步骤,在该多值调制光发送/接收方法中,将OTN帧分配到多个通道进行传送,其中,该多值调制光发送/接收方法还具有数据重排步骤,在该数据重排步骤中执行数据重排处理,该数据重排处理为预先将通过通道旋转处理步骤所述通道旋转处理前的OTN帧的开销的帧同步模式从具有开销的第1通道复制到不具有开销的其它通道,并且把将要被帧同步模式覆盖的有效载荷退避至开销的预约区域,以在接收侧能够对其进行复原,在通道旋转处理步骤中,对通过数据重排步骤执行了数据重排处理后的OTN帧执行通道旋转处理。
发明效果
根据本发明,通过预先将OTN帧的开销的帧同步模式从具有开销的通道复制到不具有开销的其它通道,并且以能够在接收侧复原的方式将被帧同步模式覆盖的有效载荷退避至开销的预约区域,由此能够得到一种即使在并用OTN-MLD规定的通道旋转处理、和伴随有多个通道间的数据复制处理的其它调制方式的情况下,帧同步模式也不会丢失,能够在接收侧正确地进行偏移校正,能够简单且消耗电力低地支持多种调制方式的多值调制光发送/接收装置和多值调制光发送/接收方法。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的光通信系统的概略图。
图2是本发明的实施方式1中的光发送/接收装置的内部结构的例示图。
图3是用于说明本发明的实施方式1中的OTN帧生成部进行的OTN帧的生成处理的例示图。
图4是用于说明本发明的实施方式1中的数据重排部进行的OTN帧的数据重排处理的例示图。
图5是用于说明本发明的实施方式1中的MLD发送部进行的OTN帧的通道旋转处理的例示图。
图6是用于说明本发明的实施方式1中的数据复制部进行的OTN帧的数据复制处理的例示图。
具体实施方式
下面使用本发明中的附图对多值调制光发送/接收装置和多值调制光发送/接收方法的优选实施方式进行说明。此外,在各图中对相同或者相当的部分标注相同标号进行说明。
实施方式1.
图1是本发明的实施方式1中的光通信系统的概略图。图1所示的光通信系统构成为具有光发送/接收装置1a、1b以及光通信路径2。
图1所示的光发送/接收装置1a、1b具有OTN帧3的发送和接收这双方的功能,能够经由光通信路径2在双方向上交换OTN帧3。
图2是本发明的实施方式1中的光发送/接收装置1a、1b的内部结构的示例图,示出光发送/接收装置1a是发送侧、光发送/接收装置1b是接收侧的情况。光发送/接收装置1a内的发送电路构成为具有OTN帧生成部10、数据重排部11、MLD发送部12、数据复制部13以及E/O转换部14。
另外,光发送/接收装置1b内的接收电路构成为具有O/E转换部15、MLD接收部16、偏移校正部17、数据复合部18、数据重排部11以及OTN帧终结部19。
从这里开始说明本实施方式1中的多值调制光发送/接收装置的结构要素的各功能和OTN帧3的流动。但是,在说明中为了简化而设为:如图2所示那样,光发送/接收装置1a仅进行OTN帧3的发送,光发送/接收装置1b仅进行OTN帧3的接收(实际上,如上所述,光发送/接收装置1a、1b具有OTN帧3的发送和接收这双方的功能,具有图2所示的光发送/接收装置1a、1b的结构要素的全部)。
首先,从发送侧的光发送/接收装置1a的各结构要素的功能、和发送数据的流动开始说明。
图3是用于说明本发明的实施方式1中的OTN帧生成部10进行的OTN帧3的生成处理的例示图。
图3的(a)所示的OTN帧3(1)~3(4)分别由开销30和有效载荷31构成。而且,开销30具有帧同步模式300和预约区域301。另外,如图3的(b)所示,帧同步模式300由FAS302和MFAS303构成。
OTN帧生成部10根据客户端信号生成ITU-T规定的OTN帧3(参照非专利文献1)。
具体地说,OTN帧生成部10首先将以太网(注册商标)等客户端信号容纳于有效载荷31。而且,通过将作为维护控制所需要的头信息的OPU开销、ODU开销以及OTU开销附加于有效载荷31,而生成OTUk(OpticalchannelTransportUnit(光通道传输单元):k=0、1、2、3、4···)帧。
而且,OTN帧生成部10通过将包括作为帧同步所需要的头信息的FAS302和MFAS303的帧同步模式300与光发送/接收装置1a的电路上的FP(帧脉冲)同步地附加于OTUk帧,而生成用于向光通信路径2传送客户端信号的OTN帧3。
另外,OTN帧生成部10与光发送/接收装置1a的电路上的MFP(多帧脉冲)同步地生成由多个(=m)OTN帧3构成的多帧(multi-frame)。此外,虽然图3示出m=4的情况的例子,但本发明中的m不限于4。m只要是自然数即可。
另外,OTN帧3利用光信号的偏振/相位/波长的自由度而分配到多个(=n)通道进行传送。虽然图3示出n=4的情况的例子,但本发明中的n不限于4。n只要是自然数即可。
这样,通过利用光信号的偏振/相位/波长的自由度将OTN帧3分配到多个通道进行传送,能够实现光通信系统的大容量化。
此外,此时,如图3所示,由OTN帧生成部10生成的OTN帧3(1)~3(4)依照ITU-T的规定,以开销30仅存在于通道1的方式进行分配。
接着,图4是用于说明本发明的实施方式1中的数据重排部11进行的OTN帧3的数据重排处理的例示图。
如上文的“发明所要解决的课题”中说明的那样,在将OTN帧3分配到多个通道进行传送的多值调制光发送/接收装置中,在并用后述的MLD发送部12和同样后述的数据复制部13的情况下,存在开销30的帧同步模式300丢失、在接收侧不能正确地进行偏移校正的课题。后面使用图6对该帧同步模式300丢失的过程进行详细说明。
因此,数据重排部11预先将OTN帧3的开销30的帧同步模式300从具有开销30的通道1复制到不具有开销30的其它通道,并且将被帧同步模式300覆盖的有效载荷31退避至开销30的预约区域301,以在接收侧能够对其进行复原。
具体地说,如图4所示,数据重排部11在第1OTN帧3(1)和第3OTN帧3(3)中从通道1向通道2复制帧同步模式300。另外,在第2OTN帧3(2)和第4OTN帧3(4)中,从通道1向通道4复制帧同步模式300。
另外,此时,在OTN帧3(1)~3(4)各自中,把将要被帧同步模式300覆盖的有效载荷31退避至通道1的开销30的预约区域301。此外,在此退避的有效载荷31在OTN帧3的接收处理时,通过接收侧的数据重排部11而从开销30的预约区域301复原至有效载荷31区域。
这样,在数据重排部11中,通过预先实施数据重排处理,即使在并用MLD发送部12和数据复制部13的情况下,帧同步模式300也不会丢失,能够在接收侧正确地进行偏移校正。后面使用图6也对该效果进行详细说明。
接着,图5是用于说明本发明的实施方式1中的MLD发送部12进行的OTN帧3的通道旋转处理的例示图。
如在上文的OTN帧生成部10的说明中说明的那样,如图3所示,OTN帧生成部10依照ITU-T的规定以开销30仅存在于通道1的方式分配OTN帧3(1)~3(4)。
但是,在将OTN帧3分配到多个通道进行传送的多值调制光发送/接收装置中,要在接收侧正确地进行偏移校正,OTN帧3的开销30的帧同步模式300需要存在于所有的通道。
因此,MLD发送部12对OTN帧生成部10所生成的OTN帧3(1)~3(4)实施OTN-MLD规定的通道旋转处理(桶形移位)。
具体地说,如图5所示,MLD发送部12使第1OTN帧3(1)保持原样,对第2OTN帧3(2),使通道1移位至通道2,使通道2移位至通道3,使通道3移位至通道4。
另外,对第3OTN帧3(3),使通道1移位至通道3,使通道2移位至通道4,使通道3移位至通道1,使通道4移位至通道2。另外,对第4OTN帧3(4),使通道1移位至通道4,使通道2移位至通道1,使通道3移位至通道2,使通道4移位至通道3。
其结果为,在所有的通道中,帧同步模式300存在于以图5的圆形标记所示的同步模式检测处32,在接收侧能够正确地进行偏移校正。
接着,图6是用于说明本发明的实施方式1中的数据复制部13进行的OTN帧3的数据复制处理的示例图。
如在上文的“背景技术”中说明的那样,在利用光信号的偏振/相位/波长的自由度将OTN帧3分配到多个通道进行传送的多值调制光发送/接收装置中,由于光信号的偏振/相位/波长差所引起的分散(dispersion)的影响,接收侧的各通道间的偏移成为课题。尤其是在长距离传输OTN帧3的情况下该偏移变得显著。
因此,为了解决这样的接收侧的各通道间的偏移的课题,数据复制部13例如利用奇数通道和偶数通道交替地传送OTN帧3。
具体地说,如图6所示,数据复制部13首先复制多帧,生成2个相同的多帧。接着,如图6的(a)所示,对一方的多帧,将通道1复制到通道2,将通道3复制到通道4。另外,如图6的(b)所示,对另一方的多帧,将通道2复制到通道1,将通道4复制到通道3。而且,依序向光通信路径2传送这两个多帧。
另外,在接收侧,第1OTN帧3(1)和第3OTN帧3(3)接收奇数通道,并且,第2OTN帧3(2)和第4OTN帧3(4)接收偶数通道。
其结果为,因为接收侧同时处理的通道数变为一半,因此对在传送中附加的噪声的耐受性提高。
另外,在之前的数据重排部11中,因为预先实施OTN帧3的数据重排处理,因此当数据复制部13进行通道间的数据复制时帧同步模式300不会丢失,如图6所示,在所有的通道中,帧同步模式300存在于以圆形标记所示的同步模式检测处32。
此外,之前的图4所例示那样的数据重排处理的处理步骤根据图6所例示的数据复制处理的处理步骤来决定。
例如,在之前的图4中例示的“从通道1向通道2或者通道4复制帧同步模式300”的数据重排处理仅能够用于执行图6中例示的“在通道1和通道2间、以及在通道3和通道4间复制数据”的数据复制处理的情况下。
即,在数据复制部13中,在进行其它的数据复制处理的情况下,数据重排部11也需要进行与该数据复制处理对应的其它的数据重排处理。这样的与数据复制处理对应的数据重排处理的具体的处理步骤的决定方法能够推广。
具体地说,在数据复制处理中,在通道i和通道j(i、j为大于等于1且小于等于通道数n的彼此不同的整数)间进行数据复制的情况下,只要预先实施数据重排处理,以使得在刚刚执行了图5所示的通道旋转处理后的状态下,帧同步模式300存在于通道i的第jOTN帧3(j)和通道j的第iOTN帧3(i)即可。
例如,在数据复制处理中,在通道1和通道4、以及在通道2和通道3间进行数据的复制的情况下,只要在刚刚执行通道旋转处理后的状态下,帧同步模式300存在于通道1的第4OTN帧3(4)和通道4的第1OTN帧3(1)中且帧同步模式300存在于通道2的第3OTN帧3(3)和通道3的第2OTN帧3(2)中即可。
因此,为此只要预先在数据重排处理中,在第1OTN帧3(1)和第3OTN帧3(3)中,从通道1向通道4复制帧同步模式300,另外,在第2OTN帧3(2)和第4OTN帧3(4)中,从通道1向通道2复制帧同步模式300即可。
另外,虽然在图6中示出了将在接收侧同时处理的通道数减少到一半的情况的例子,但根据同样的考察,也能够推广到将同时处理的通道数减少到1/L的情况,其中,L为自然数。
例如,在L=4的情况下,首先在数据重排处理中,将通道1的帧同步模式300复制到其它的所有通道。接着,实施通道旋转处理。接着,在数据复制处理中复制多帧生成4个多帧。而且,关于第1多帧,将通道1复制到其它的所有通道。同样地,关于其它的第i(i=2~4)多帧,将通道i复制到其它的所有通道。而且,只要将4个多帧依序向光通信路径2传送即可。
E/O转换部14对来自数据复制部13的输入进行E/O(Electrical/Optical)转换,向光通信路径2传送。
接着,说明接收侧的光发送/接收装置1b的各结构要素的功能和接收数据的流动。
O/E转换部15对向光通信路径2传送的信号进行O/E(Optical/Electrical)转换向MLD接收部16输出。
MLD接收部16通过对在各通道中存在于图6中以圆形标记所示的同步模式检测处32的帧同步模式300进行解析而检测OTN帧3的相对位置的偏离。另外,MLD接收部16对在O/E转换部15中被调换的通道进行校正。
但是,在此,存在于图6所示的同步模式检测处32以外的位置的帧同步模式300有可能在接收侧引起误同步。
尤其是帧同步模式300的FAS302具有ITU-T规定的同步模式“F6F6F6282828”,在接收侧以该同步模式为记号来检测帧的开头,因此FAS302容易成为误同步的原因。另一方面,帧同步模式300的MFAS303仅具有表示帧的顺序的信息,因为不具有FAS302那样的同步模式,因此不成为误同步的原因。
因此,MLD接收部16在帧同步模式300的检测中不使用FAS302而使用帧同步模式300内的MFAS303。
为此,数据重排部11预先将所有的FAS302改写成ITU-T规定的“F6F6F6282828”以外的值,使在接收侧不被检测出。
其结果为,不仅能够防止FAS302的误同步,还能够在接收侧使用MFAS303来代替FAS302检测帧同步模式300。此时,因为表示MFAS303所具有的帧的顺序的信息因每帧而异,因此MFAS303不会成为误动作的原因。
此外,用于使FAS302无效化而对FAS302设定的值只要是ITU-T的OTN规定的值“F6F6F6282828”以外即可,可以是任意值。例如,可以是“FFFFFF000000”。
另外,也可以对每个通道/帧设定不同的值,而不是使设定值为相同值。例如通过将通道序号/帧序号设定给FAS302,且在接收侧有效地利用该信息,由此能够使接收侧的偏移校正精度进一步提高。
偏移校正部17根据MLD接收部16的帧同步模式300检测结果来实施通道替换处理和偏移校正处理。
数据复合部18实施与数据复制部13在发送侧所实施的数据复制处理相反的处理。具体地说,从复制的多个通道中选择需要的通道。
数据重排部11实施与数据重排部11在发送侧所实施的数据重排处理相反的处理。具体地说,复原退避至开销30的预约区域301的有效载荷31。
OTN帧终结部19实施与OTN帧生成部10在发送侧所实施的OTN帧3的生成处理相反的处理。具体地说,删除开销30而结束。
如上所述,在实施方式1中,具有数据重排部,该数据重排部预先将作为OTN帧的开销的帧同步模式从具有开销的通道1复制到不具有开销的其它通道,并且把将要被帧同步模式覆盖的有效载荷退避至开销的预约区域,以在接收侧能够对其进行复原。
其结果为,即使在并用OTN-MLD规定的通道旋转处理和伴随多个通道间的数据复制处理的其它调制方式的情况下,帧同步模式也不会丢失,能够在接收侧正确地进行偏移校正。
另外,因为数据重排处理不对例如实施通道旋转处理的MLD发送部、或者实施数据复制处理的数据复制部等其它的调制方式施加影响,因此能够不对当前的其它调制方式进行电路变更而直接使用。该结果为,能够得到一种可简单且消耗电力低地支持多种调制方式的多值调制光发送/接收装置和多值调制光发送/接收方法。
Claims (5)
1.一种多值调制光发送/接收装置,该多值调制光发送/接收装置具有:MLD发送部,其对ITU-T规定的OTN帧实施OTN-MLD规定的通道旋转处理;以及数据复制部,其对实施了所述通道旋转处理后的所述OTN帧实施伴随多个通道间的数据复制的数据复制处理,该多值调制光发送/接收装置将所述OTN帧分配到多个通道进行传送,其中,该多值调制光发送/接收装置还具有:
数据重排部,其设置于所述MLD发送部的前级,实施数据重排处理,该数据重排处理为预先将实施所述通道旋转处理前的所述OTN帧的开销的帧同步模式从具有所述开销的第1通道复制到不具有所述开销的其它通道,并且把将要被所述帧同步模式覆盖的有效载荷退避至所述开销的预约区域,以在接收侧能够对其进行复原,
所述MLD发送部对被所述数据重排部实施了所述数据重排处理后的OTN帧实施所述通道旋转处理。
2.根据权利要求1所述的多值调制光发送/接收装置,其中,
当设所述多个通道为n时,在所述数据复制部的所述数据复制处理中要在通道i和通道j之间进行所述数据复制的情况下,所述数据重排部预先实施所述数据重排处理,以使得在实施了所述MLD发送部的所述通道旋转处理后的状态下,所述帧同步模式存在于所述通道i的第jOTN帧和所述通道j的第iOTN帧,其中,i是1以上且n以下的整数,j是1以上n以下且不同于i的整数。
3.根据权利要求1或2所述的多值调制光发送/接收装置,其中,
所述数据重排部通过把所述MLD发送部实施所述通道旋转处理前的所述OTN帧的所述开销内的帧校准信号FAS改写成所述ITU-T规定的值以外的值,使得在接收侧检测不出所述FAS,由此使得在所述多值调制光发送/接收装置的所述接收侧不使用所述FAS而使用所述开销内的多帧校准信号MFAS来检测所述OTN帧的所述帧同步模式。
4.根据权利要求3所述的多值调制光发送/接收装置,其中,
所述数据重排部通过将所述开销内的所述FAS按照每个所述通道改写成不同的值,由此在所述多值调制光发送/接收装置的所述接收侧,为了提高偏移校正精度而利用所述FAS的信息。
5.一种多值调制光发送/接收方法,其具有:对ITU-T规定的OTN帧执行OTN-MLD规定的通道旋转处理的通道旋转处理步骤;以及对实施了所述通道旋转处理后的所述OTN帧执行伴随多个通道间的数据复制的数据复制处理的数据复制处理步骤,在该多值调制光发送/接收方法中,将所述OTN帧分配到多个通道进行传送,其中,
该多值调制光发送/接收方法还具有数据重排步骤,在该数据重排步骤中执行数据重排处理,该数据重排处理为预先将通过所述通道旋转处理步骤执行所述通道旋转处理前的所述OTN帧的开销的帧同步模式从具有所述开销的第1通道复制到不具有所述开销的其它通道,并且把将要被所述帧同步模式覆盖的有效载荷退避至所述开销的预约区域,以在接收侧能够对其进行复原,
在所述通道旋转处理步骤中,对通过所述数据重排步骤执行了所述数据重排处理后的OTN帧执行所述通道旋转处理。
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