CN105491467B - 对双pon口onu中的业务流进行快速切换的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统及方法，涉及ONU的管理领域。该方法包括以下步骤：网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接，将光网络单元ONU作为独立网元进行管理；网管服务器给独立CPU发送业务配置信息，独立CPU将主PON口连接的交换芯片端口M设置为学习模式，将从PON口连接的交换芯片端口N设置为阻塞模式，业务流只能通过处于学习模式的端口转发；独立CPU不断检测ONU的主PON口是否存在业务流中断；如果中断，将端口M设置为阻塞模式，将端口N设置为学习模式。本发明适用于银行和电力系统，当数据通信发生故障时，ONU中的两个PON口能够快速倒换，实现业务流的快速恢复。
Description
技术领域
本发明涉及ONU的管理领域，具体是涉及一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统及方法。
背景技术
光纤接入系统中，网管服务器对ONU(Optical Network Unit，光网络单元)的管理主要是分为以下两种：
(1)通过OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)对ONU进行管理，是目前主流的管理方式。在EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络)系统中，网管服务器下发配置消息给OLT，OLT收到配置消息后，解析配置消息，并封装为OAM(Operation Administration and Maintenance，操作管理和维护)数据包，将OAM数据包下发给ONU，ONU收到OAM数据包后，提取消息内容并下发。
(2)将ONU作为独立网元进行管理。由于OLT下挂的ONU越来越多，OLT的管理负担越来越重，因此有人提出了一种新的管理方式——独立网元管理。该管理方式的特点就是在ONU上线后，网管服务器通过OAM/OMCI(ONU Management and Control Interface，光网络单元管理控制接口)等方式为ONU配置一个IP(Internet Protocol，网络协议)，然后将这个ONU看作一个独立网元，通过与这个管理IP实现的套接字(SOCKET)连接来管理设备和下发配置。网管服务器和ONU之间的消息收发过程通过SNMP(Simple Network ManagementProtocol，简单网络管理协议)数据包直接管理。
在目前的市场中，有很多特殊的应用场合，例如电力系统和银行系统，需要ONU在掉线后迅速恢复配置。针对这样的需求，市场上出现了一个特别的ONU——双PON(PassiveOptical Network，无源光网络)口的ONU。参见图1所示，该ONU上集成了两个PON口，其中一个PON口为主PON口，实现业务流的转发；另外一个PON口为从PON口，当主PON口从OLT上掉线时，从PON口自动接替主PON口的工作，ONU重新向OLT注册上线，承接业务流的转发，实现业务流的切换。
但是，这样的设计存在一个问题，就是当主PON口从OLT上掉线，ONU的从PON口倒换为主PON口时，ONU需要向OLT重新注册上线和网管服务器下发配置，倒换时间较长，导致业务流不能迅速恢复。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统及方法，本发明将双PON口双MAC的ONU作为独立网元来进行管理，适用于银行和电力系统，当数据通信发生故障时，ONU中两个PON口的主从状态能够快速倒换，从而实现业务流的快速恢复。
本发明提供一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统，包括网管服务器、第一光线路终端OLT、第二光线路终端OLT、光网络单元ONU，网管服务器分别与第一OLT、第二OLT连接，第一OLT、第二OLT均与ONU连接；
ONU包括一个交换芯片、两个PON口，两个PON口具有不同的MAC地址，其中一个为主PON口，另一个为从PON口，主PON口与第一OLT连接，从PON口与第二OLT连接；
该ONU还包括一个独立CPU，交换芯片分别与独立CPU、两个PON口连接，两个PON口均与独立CPU连接；
ONU的主PON口通过第一OLT在网管服务器上注册，从PON口通过第二OLT在网管服务器上注册；网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理；
网管服务器将业务配置信息下发给主PON口，主PON口将业务配置信息发送给独立CPU，独立CPU收到业务配置信息后，将业务配置信息发送给交换芯片；独立CPU将主PON口连接的交换芯片端口M设置为学习模式，将从PON口连接的交换芯片端口N设置为阻塞模式，业务流只能通过处于学习模式的端口转发；
独立CPU不断检测主PON口的状态，判断ONU的主PON口是否存在业务流中断；如果主PON口出现业务流中断，则将端口M设置为阻塞模式，将端口N设置为学习模式；从PON口接替主PON口的工作。
在上述技术方案的基础上，所述ONU通过OLT在网管服务器上注册的过程如下：
网管服务器发送授权消息给第一OLT、第二OLT，第一OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的主PON口；第二OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的从PON口；ONU的主PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第一OLT返回授权成功的消息；ONU的从PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第二OLT返回授权成功的消息；第一OLT接收主PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的主PON口授权成功后，发送主PON口授权成功的消息给网管服务器；第二OLT接收从PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的从PON口授权成功后，发送从PON口授权成功的消息给网管服务器。
在上述技术方案的基础上，所述网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接的过程如下：
网管服务器给第一OLT下发分配管理IP的指令；第一OLT收到分配管理IP的指令后，将管理IP分配给ONU的主PON口；ONU的主PON口接收管理IP，将管理IP发送给独立CPU；独立CPU收到管理IP后，给ONU的主PON口返回管理IP下发成功的消息；ONU的主PON口收到独立CPU返回的消息，给第一OLT发送管理IP下发成功的消息；第一OLT收到ONU的主PON口发送的消息后，给网管服务器返回管理IP下发成功的消息；网管服务器通过管理IP与ONU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理。
在上述技术方案的基础上，所述网管服务器通过管理IP与ONU建立套接字连接。
本发明还提供一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的方法，包括以下步骤：
A、ONU的主PON口通过第一OLT在网管服务器上注册，从PON口通过第二OLT在网管服务器上注册；
B、网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理；
C、网管服务器将业务配置信息下发给主PON口，主PON口将业务配置信息发送给独立CPU，独立CPU收到业务配置信息后，将业务配置信息发送给交换芯片；独立CPU将主PON口连接的交换芯片端口M配置为学习模式，将从PON口连接的交换芯片端口N设置为阻塞模式，业务流只能通过处于学习模式的端口转发；
D、独立CPU不断检测主PON口的状态，判断ONU的主PON口是否存在业务流中断；如果主PON口出现业务流中断，则将端口M设置为阻塞模式，将端口N设置为学习模式；从PON口接替主PON口的工作。
在上述技术方案的基础上，步骤A包括以下步骤：
所述网管服务器发送授权消息给第一OLT、第二OLT，第一OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的主PON口；第二OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的从PON口；ONU的主PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第一OLT返回授权成功的消息；ONU的从PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第二OLT返回授权成功的消息；第一OLT接收主PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的主PON口授权成功后，发送主PON口授权成功的消息给网管服务器；第二OLT接收从PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的从PON口授权成功后，发送从PON口授权成功的消息给网管服务器。
在上述技术方案的基础上，步骤B包括以下步骤：
所述网管服务器给第一OLT下发分配管理IP的指令；第一OLT收到分配管理IP的指令后，将管理IP分配给ONU的主PON口；ONU的主PON口接收管理IP，将管理IP发送给独立CPU；独立CPU收到管理IP后，给ONU的主PON口返回管理IP下发成功的消息；ONU的主PON口收到独立CPU返回的消息，给第一OLT发送管理IP下发成功的消息；第一OLT收到ONU的主PON口发送的消息后，给网管服务器返回管理IP下发成功的消息；网管服务器通过管理IP与ONU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理。
在上述技术方案的基础上，所述网管服务器通过管理IP与ONU建立套接字连接。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明在现有的双PON口双MAC的ONU中增加了一个独立CPU，通过网管服务器与独立CPU之间建立连接，将ONU作为独立网元来进行管理。ONU的主PON口、从PON口均在网管服务器上注册，当ONU的主PON口由于线路故障或者断纤等原因导致掉线时，不需要ONU重新注册上线；也不需要网管服务器重新下发配置，只要独立CPU修改PON口与交换芯片连接端口的状态，就能够将从PON口快速切换为主PON口。本发明适用于银行和电力系统，当数据通信发生故障时，ONU中两个PON口的主从状态能够快速倒换，从而实现业务流的快速恢复。
附图说明
图1是现有技术中双PON口ONU在系统中的连接关系示意图；
图2是本发明实施例中双PON口双MAC的ONU的硬件设计图；
图3是本发明实施例中实现双PON口双MAC的ONU快速倒换的方法流程图；
图4是本发明实施例中双PON口双MAC的ONU终端上线、下发管理IP和配置参数的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例提供一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统，包括网管服务器、第一光线路终端OLT、第二光线路终端OLT、光网络单元ONU，网管服务器分别与第一OLT、第二OLT连接，第一OLT、第二OLT均与ONU连接；
参见图2所示，ONU包括一个交换芯片、两个PON口，两个PON口具有不同的MAC地址，其中一个为主PON口，另一个为从PON口，主PON口与第一OLT连接，从PON口与第二OLT连接；
该ONU还包括一个独立CPU，交换芯片分别与独立CPU、两个PON口连接，两个PON口均与独立CPU连接；
ONU的主PON口通过第一OLT在网管服务器上注册，从PON口通过第二OLT在网管服务器上注册；网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理；
网管服务器将业务配置信息下发给主PON口，主PON口将业务配置信息发送给独立CPU，独立CPU收到业务配置信息后，将业务配置信息发送给交换芯片；独立CPU将主PON口连接的交换芯片端口M配置为学习模式，将从PON口连接的交换芯片端口N设置为阻塞模式，业务流只能通过处于学习模式的端口转发；
独立CPU不断检测主PON口的状态，判断ONU的主PON口是否存在业务流中断；如果主PON口出现业务流中断，则将端口M设置为阻塞模式，将端口N设置为学习模式；独立CPU将从PON口切换为主PON口。
该系统中ONU通过OLT在网管服务器上注册的过程为：网管服务器发送授权消息给第一OLT、第二OLT，第一OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的主PON口；第二OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的从PON口；ONU的主PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第一OLT返回授权成功的消息；ONU的从PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第二OLT返回授权成功的消息；第一OLT接收主PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的主PON口授权成功后，发送主PON口授权成功的消息给网管服务器；第二OLT接收从PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的从PON口授权成功后，发送从PON口授权成功的消息给网管服务器；
实际应用中，网管服务器通过SNMP数据包的方式发送授权消息，为ONU授权。
该系统中网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接的过程为：网管服务器给第一OLT下发分配管理IP的指令；第一OLT收到分配管理IP的指令后，将管理IP分配给ONU的主PON口；ONU的主PON口接收管理IP，将管理IP发送给独立CPU；独立CPU收到管理IP后，给ONU的主PON口返回管理IP下发成功的消息；ONU的主PON口收到独立CPU返回的消息，给第一OLT发送管理IP下发成功的消息；第一OLT收到ONU的主PON口发送的消息后，给网管服务器返回管理IP下发成功的消息；网管服务器通过管理IP与ONU建立套接字(SOCKET)连接，将ONU作为独立网元进行管理；
实际应用中，第一OLT收到分配管理IP的指令后，通过发送OAM/OMCI数据包的方式请求为ONU分配管理IP；管理IP个数为1个。
参见图3所示，本发明实施例提供一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的方法，包括以下步骤：
S1、ONU的主PON口通过第一OLT在网管服务器上注册，从PON口通过第二OLT在网管服务器上注册；
S2、网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理；
S3、网管服务器将业务配置信息下发给主PON口，主PON口将业务配置信息发送给独立CPU，独立CPU收到业务配置信息后，将业务配置信息发送给交换芯片；独立CPU将主PON口连接的交换芯片端口M配置为学习模式，将从PON口连接的交换芯片端口N设置为阻塞模式，业务流只能通过处于学习模式的端口转发；
S4、独立CPU不断检测主PON口的状态，判断ONU的主PON口是否存在业务流中断；如果主PON口出现业务流中断，则转到步骤S5，否则返回步骤S4；
S5、独立CPU将端口M设置为阻塞模式，将端口N设置为学习模式；从PON口接替主PON口的工作。
参见图4所示，步骤S1的具体流程如下：
网管服务器发送授权消息给第一OLT、第二OLT，第一OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的主PON口；第二OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的从PON口；ONU的主PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第一OLT返回授权成功的消息；ONU的从PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第二OLT返回授权成功的消息；第一OLT接收主PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的主PON口授权成功后，发送主PON口授权成功的消息给网管服务器；第二OLT接收从PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的从PON口授权成功后，发送从PON口授权成功的消息给网管服务器。
实际应用中，网管服务器通过SNMP数据包的方式发送授权消息，为ONU授权。
参见图4所示，步骤S2的具体流程如下：
网管服务器给第一OLT下发分配管理IP的指令；第一OLT收到分配管理IP的指令后，将管理IP分配给ONU的主PON口；ONU的主PON口接收管理IP，将管理IP发送给独立CPU；独立CPU收到管理IP后，给ONU的主PON口返回管理IP下发成功的消息；ONU的主PON口收到独立CPU返回的消息，给第一OLT发送管理IP下发成功的消息；第一OLT收到ONU的主PON口发送的消息后，给网管服务器返回管理IP下发成功的消息；网管服务器通过管理IP与ONU建立套接字(SOCKET)连接，将ONU作为独立网元进行管理。
实际应用中，第一OLT收到分配管理IP的指令后，通过发送OAM/OMCI数据包的方式请求为ONU分配管理IP；管理IP个数为1个。
实际应用中，独立CPU收到管理IP后，给ONU的主PON口返回管理IP下发成功的消息之前，还包括以下步骤：将该管理IP下发到操作系统(客户端)，同时将该管理IP保存在FLASH(闪存)中。
本发明实施例的原理阐述如下：
在目前ONU现网应用中，特殊的应用场合(例如银行和电力系统等)，当数据通信发生故障时，需要在最短的时间实现业务的恢复。本文提出的这个ONU管理方案，采用独立网元的管理方式对双PON口双MAC类型ONU进行管理。本发明设计的快速切换的双PON口双MAC的ONU管理方法，是基于双PON口双MAC类型ONU的硬件设计方案实现的。具体实现方式为：在双PON口双MAC类型ONU上设计一个独立的CPU，该独立CPU分别和两个PON口连接；双PON口双MAC类型ONU的两个PON口都连接在两台不同的OLT设备下，一个PON口为主PON口，另一个PON口为从PON口，OLT通过主PON口为ONU上的独立CPU分配一个管理IP(该管理IP由独立CPU保存配置，OLT不保存配置)，网管服务器把拥有管理IP的设备看作一个独立网元来管理，并且与管理IP建立SOCKET连接，从而通过该SOCKET连接为ONU下发配置；当ONU的主PON口由于链路质量或者断纤等原因掉线后，主PON口出现LOS中断状态，ONU自动倒换到从PON口，并且将从PON口设置为主PON口。由于ONU不需要OLT重新下发配置，在网管服务器看来独立网元ONU没有掉线，不需要下发配置，因此可以实现快速倒换。
本发明的工作过程中，管理IP的发送顺序为：网管→主PON口→独立CPU→操作系统(客户端)；
业务配置信息的发送顺序为：网管→主PON口→独立CPU→交换芯片→交换芯片LAN侧端口；
业务流的走向为：网管→主PON口→交换芯片→交换芯片LAN侧端口；独立CPU和PON都是连接在交换芯片上，业务流是由主PON口发送到交换芯片的LAN侧，不经过独立CPU，独立CPU只负责处理配置信息。
综上所述，在整个ONU的PON口切换的过程中，只需要对与PON口相连的交换芯片端口的学习和阻塞模式进行切换，不涉及到PON口芯片的配置下发和端口业务下发的操作，因此，在链路质量问题或者断纤等情况下，可以不中断业务流，实现业务流的快速切换，从而快速恢复业务。本发明在电力、银行等特殊的应用场合能够起到重要的作用。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统，包括网管服务器、第一光线路终端OLT、第二光线路终端OLT、光网络单元ONU，网管服务器分别与第一OLT、第二OLT连接，第一OLT、第二OLT均与ONU连接；
ONU包括一个交换芯片、两个PON口，两个PON口具有不同的MAC地址，其中一个为主PON口，另一个为从PON口，主PON口与第一OLT连接，从PON口与第二OLT连接；
其特征在于：该ONU还包括一个独立CPU，交换芯片分别与独立CPU、两个PON口连接，两个PON口均与独立CPU连接；
ONU的主PON口通过第一OLT在网管服务器上注册，从PON口通过第二OLT在网管服务器上注册；网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理；
网管服务器将业务配置信息下发给主PON口，主PON口将业务配置信息发送给独立CPU，独立CPU收到业务配置信息后，将业务配置信息发送给交换芯片；独立CPU将主PON口连接的交换芯片端口M设置为学习模式，将从PON口连接的交换芯片端口N设置为阻塞模式，业务流只能通过处于学习模式的端口转发；
独立CPU不断检测主PON口的状态，判断ONU的主PON口是否存在业务流中断；如果主PON口出现业务流中断，则将端口M设置为阻塞模式，将端口N设置为学习模式；从PON口接替主PON口的工作。
2.如权利要求1所述的对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统，其特征在于：所述ONU通过OLT在网管服务器上注册的过程如下：
网管服务器发送授权消息给第一OLT、第二OLT，第一OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的主PON口；第二OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的从PON口；ONU的主PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第一OLT返回授权成功的消息；ONU的从PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第二OLT返回授权成功的消息；第一OLT接收主PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的主PON口授权成功后，发送主PON口授权成功的消息给网管服务器；第二OLT接收从PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的从PON口授权成功后，发送从PON口授权成功的消息给网管服务器。
3.如权利要求1所述的对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统，其特征在于：所述网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接的过程如下：
网管服务器给第一OLT下发分配管理IP的指令；第一OLT收到分配管理IP的指令后，将管理IP分配给ONU的主PON口；ONU的主PON口接收管理IP，将管理IP发送给独立CPU；独立CPU收到管理IP后，给ONU的主PON口返回管理IP下发成功的消息；ONU的主PON口收到独立CPU返回的消息，给第一OLT发送管理IP下发成功的消息；第一OLT收到ONU的主PON口发送的消息后，给网管服务器返回管理IP下发成功的消息；网管服务器通过管理IP与ONU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理。
4.如权利要求1所述的对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的系统，其特征在于：所述网管服务器通过管理IP与ONU建立套接字连接。
5.一种基于权利要求1所述系统的对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、ONU的主PON口通过第一OLT在网管服务器上注册，从PON口通过第二OLT在网管服务器上注册；
B、网管服务器与ONU中的独立CPU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理；
C、网管服务器将业务配置信息下发给主PON口，主PON口将业务配置信息发送给独立CPU，独立CPU收到业务配置信息后，将业务配置信息发送给交换芯片；独立CPU将主PON口连接的交换芯片端口M配置为学习模式，将从PON口连接的交换芯片端口N设置为阻塞模式，业务流只能通过处于学习模式的端口转发；
D、独立CPU不断检测主PON口的状态，判断ONU的主PON口是否存在业务流中断；如果主PON口出现业务流中断，则将端口M设置为阻塞模式，将端口N设置为学习模式；从PON口接替主PON口的工作。
6.如权利要求5所述的对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的方法，其特征在于：步骤A包括以下步骤：
所述网管服务器发送授权消息给第一OLT、第二OLT，第一OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的主PON口；第二OLT收到授权消息后，将授权消息下发给ONU的从PON口；ONU的主PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第一OLT返回授权成功的消息；ONU的从PON口收到授权消息，进行配置初始化，给第二OLT返回授权成功的消息；第一OLT接收主PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的主PON口授权成功后，发送主PON口授权成功的消息给网管服务器；第二OLT接收从PON口返回的授权成功的消息，判断ONU的从PON口授权成功后，发送从PON口授权成功的消息给网管服务器。
7.如权利要求5所述的对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的方法，其特征在于：步骤B包括以下步骤：
所述网管服务器给第一OLT下发分配管理IP的指令；第一OLT收到分配管理IP的指令后，将管理IP分配给ONU的主PON口；ONU的主PON口接收管理IP，将管理IP发送给独立CPU；独立CPU收到管理IP后，给ONU的主PON口返回管理IP下发成功的消息；ONU的主PON口收到独立CPU返回的消息，给第一OLT发送管理IP下发成功的消息；第一OLT收到ONU的主PON口发送的消息后，给网管服务器返回管理IP下发成功的消息；网管服务器通过管理IP与ONU建立连接，将ONU作为独立网元进行管理。
8.如权利要求5所述的对双PON口ONU中的业务流进行快速切换的方法，其特征在于：所述网管服务器通过管理IP与ONU建立套接字连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190124 Address after: 430074 No. 6, High-tech Fourth Road, Donghu High-tech Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Applicant after: Fenghuo Communication Science &. Technology Co., Ltd. Address before: 430074 Guandong Optical Communication Industry Building, No. 5 Donghu High-tech Dongxin Road, Wuhan City, Hubei Province Applicant before: Wuhan Fenghuo Network Co., Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
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