CN105960821B - 在无线通信系统中延迟用于d2d操作的重新同步的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于在无线通信系统中发送用于设备到设备(D2D)操作的同步信号的方法和装置。用户设备(UE)确定其处于覆盖外(OOC)。即使UE处于OOC,在特定条件下UE继续发送用于覆盖中的D2D同步信号。如果UE确定在特定条件被满足之前其在覆盖中,则UE发送用于覆盖中的D2D同步信号。如果当UE处于OOC时特定条件被满足,则UE发送用于OOC的D2D同步信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信,并且更加具体地,涉及一种用于在无线通信系统中延迟用于设备到设备(D2D)操作的重新同步的方法和装置。
背景技术
通用移动电信系统(UMTS)是第三代(3G)异步移动通信系统,其基于欧洲系统、全球移动通信系统(GSM)以及通用分组无线电服务(GPRS)在宽带码分多址(WCDMA)中操作。UMTS的长期演进 (LTE)通过标准化UMTS的第三代合作伙伴计划(3GPP)正在讨论当中。
3GPP LTE是用于启用高速分组通信的技术。为了包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和改进覆盖和系统性能的 LTE目标已经提出了许多方案。3GPPLTE要求每比特减少成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简单结构、开放接口、以及终端的适当功率消耗作为高级别的要求。
最近,已经对支持基于接近服务(ProSe)产生浓厚的兴趣。当给定的接近准则被履行时确定接近(“用户设备(UE)接近另一UE”)。通过由社交网络应用、对蜂窝频谱的决定性数据需求、其中大部分是本地化业务、以及上行链路频带的利用不足的数个因素激发此新兴趣。 3GPP目标是LTE版本12中的ProSe的可用性以使LTE变成用于通过第一响应器使用的公共安全网络的有竞争性的宽带通信技术。由于遗留问题和预算限制,当前公共安全网络始终主要基于老式的2G技术,而商业网络快速地迁移LTE。此演进间隙和对增强型服务的期待已经导致升级现有的公共安全网络的全球尝试。与商业网络相比较,公共安全网络具有更严格的服务要求(例如,可靠性和安全性)并且也要求直接通信,特别当蜂窝覆盖失败或者不可用时。在LTE中当前缺少此必要的直接模式特征。
作为ProSe的一部分,已经论述了在UE之间的设备到设备(D2D) 操作。可以重新定义被用于D2D操作的同步信号。当第一UE通过使用D2D操作与第二UE通信时,当第一UE从覆盖中移出覆盖时,可以自发地改变用于D2D操作的同步信号。然而,根据情形,尽管第一 UE移出覆盖但是存在延迟同步信号的自发变化的需求。
发明内容
技术问题
本发明提供一种用于在无线通信系统中延迟用于设备到设备 (D2D)操作的重新同步的方法和装置。本发明提供一种用于在检测 UE处于覆盖外时发送用于在覆盖中的D2D同步信号或者用于在覆盖外的D2D同步信号中的任意一个的方法。
问题的解决方案
在一个方面中,提供一种用于在无线通信系统中通过用户设备 (UE)发送用于设备到设备(D2D)操作的同步信号的方法。该方法包括:通过UE确定UE处于覆盖外(OCC);在特定条件下,通过 UE继续发送用于覆盖中的D2D同步信号;以及基于特定条件,通过 UE发送用于覆盖中的D2D同步信号或者用于OOC的D2D同步信号中的任意一个。
在另一方面中,提供一种被配置成在无线通信系统中发送用于设备到设备(D2D)操作的同步信号的用户设备(UE)。UE包括:射频 (RF)单元,该RF单元被配置成发送或者接收无线电信号;以及处理器,该处理器被耦合到RF单元,并且被配置成确定UE处于覆盖外(OOC),在特定条件下继续发送用于覆盖中的D2D同步信号,以及基于特定条件发送用于覆盖中的D2D同步信号或者用于OOC的D2D 同步信号中的任意一个。
本发明的有益效果
能够执行有效率的D2D操作。
附图说明
图1示出LTE系统架构。
图2示出典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
图3示出LTE系统的用户平面协议栈的框图。
图4示出LTE系统的控制平面协议栈的框图。
图5示出物理信道结构的示例。
图6示出用于ProSe的参考架构。
图7示出一步ProSe直接发现过程的示例。
图8示出两步ProSe直接发现过程的示例。
图9至图12示出用于D2D ProSe的场景。
图13示出UE-EW中继功能性的示例。
图14示出UE-UE中继功能性的示例。
图15示出中继节点的跳数的示例。
图16示出同步信号的跳数的示例。
图17示出根据本发明实施例的用于发送用于D2D操作的同步信号的方法的示例。
图18示出根据本发明实施例的用于发送用于D2D操作的同步信号的方法的另一示例。
图19示出实现本发明的实施例的无线通信系统。
具体实施方式
下文描述的技术能够在各种无线通信系统中使用,诸如码分多址 (CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。CDMA能够以诸如通用陆上无线电接入(UTRA)或者CDMA-2000的无线电技术来实现。TDMA能够以诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA能够以诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进的UTRA(E-UTRA)等的无线电技术来实现。IEEE802.16m是IEEE 802.16e的演进,并且提供与基于IEEE 802.16的系统的后向兼容性。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE) 是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中使用OFDMA,以及在上行链路中使用SC-FDMA。高级LTE (LTE-A)是3GPP LTE的演进。
为了清楚起见,以下的描述将集中于LTE-A。然而,本发明的技术特征不受限于此。
图1示出LTE系统架构。通信网络被广泛地部署以通过IMS和分组数据提供诸如互联网协议语音(VoIP)的各种通信服务。
参考图1,LTE系统架构包括一个或者多个用户设备(UE;10)、演进的UMTS陆上无线电接入网络(E-UTRA)以及演进分组核心 (EPC)。UE 10指的是用户携带的通信设备。UE 10可以是固定的或者移动的,并且可以被称为其他术语,诸如移动站(MS)、用户终端 (UT)、订户站(SS)、无线设备等。
E-UTRAN包括一个或者多个演进节点-B(eNB)20,并且多个 UE可以位于一个小区中。eNB 20向UE 10提供控制平面和用户平面的端点。eNB 20通常是与UE 10通信的固定站并且可以被称为另一术语,诸如基站(BS)、接入点等。每个小区可以部署一个eNB 20。
在下文中,下行链路(DL)表示从eNB 20到UE 10的通信,并且上行链路(UL)表示从UE 10到eNB 20的通信。在DL中,发射器可以是eNB 20的一部分,并且接收器可以是UE 10的一部分。在UL 中,发射器可以是UE 10的一部分,并且接收器可以是eNB 20的一部分。
EPC包括移动性管理实体(MME)和系统架构演进(SAE)网关 (S-GW)。MME/S-GW 30可以被定位在网络的末端处并且被连接到外部网络。为了清楚起见,MME/S-GW 30在此将会被简单地称为“网关”,但是应该理解的是,此实体包括MME和S-GW两者。
MME向eNB 20提供包括非接入层(NAS)信令、NAS信令安全、接入层(AS)安全性控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的核心网络间(CN)节点信令、空闲模式UE可达到性(包括寻呼重传的执行和控制)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和活跃模式下的UE)、分组数据网络(PDN)网关(P-GW)和S-GW选择、在MME变化的情况下用于切换的MME选择、切换到2G或者3G 3GPP接入网络的服务GPRS支持节点(SGSN)选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、支持公共警报系统(PWS)(包括地震和海啸警报系统(ETWS)和商用移动报警系统(CMAS))消息传输的各种功能。 S-GW主机提供各种功能,包括基于每个用户的分组过滤(通过例如,深分组检查)、合法侦听、UE互联网协议(IP)地址分配、在DL中的传输级别分组标注、UL和DL服务级别计费、门控和速率增强、基于接入点名称聚合最大比特速率(APN-AMBR)的DL速率增强。
用于发送用户业务或者控制业务的接口可以被使用。UE 10经由 Uu接口被连接到eNB 20。eNB 20经由X2接口相互连接。相邻的eNB 可以具有网状网络结构,其具有X2接口。经由S1接口多个节点可以被连接在eNB 20和网关30之间。
图2示出典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。参考图2, eNB 20可以执行对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关30的路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(BCH) 信息的调度和发送、在UL和DL这两者中到UE 10的资源的动态分配、eNB测量的配置和供应、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC) 以及在LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中,并且如在上面所注明的,网关30可以执行寻呼发起、LTE_IDLE状态管理、用户平面的加密、SAE承载控制、以及NAS信令的加密和完整性保护的功能。
图3示出LTE系统的用户平面协议栈的框图。图4示出LTE系统的用户平面协议栈的框图。基于在通信系统中公知的开放系统互连 (OSI)模型的下面的三层,在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的层可以被分类成第一层(L1)、第二层(L2)以及第三层(L3)。
物理(PHY)层属于L1。PHY层通过物理信道给较高层提供信息传送服务。PHY层通过传输信道被连接到作为PHY层的较高层的媒体接入控制(MAC)层。物理信道被映射到传输信道。通过传输信道在 MAC层和PHY层之间传送数据。在不同的PHY层,即发送侧的PHY 层和接收侧的PHY层之间,经由物理信道传输数据。
MAC层、无线电链路控制(RLC)层、以及分组数据会聚协议 (PDCP)层属于L2。MAC层经由逻辑信道将服务提供给是MAC层的较高层的RLC层。MAC层在逻辑信道上提供数据传送服务。RLC 层支持具有可靠性的数据的传输。同时,通过MAC层内部的功能块实现RLC层的功能。在这样的情况下,RLC层可以不存在。PDCP层提供减少不必要的控制信息使得通过采用诸如IPv4或者IPv6的IP分组发送的数据能够在具有相对小的带宽的无线电接口上被有效率地发送的报头压缩功能。
无线电资源控制(RRC)层属于L3。RLC层位于L3的最低部分处,并且仅在控制平面中被定义。RRC层控制与无线电承载(RB)的配置、重新配置、以及释放有关的逻辑信道、传输信道、以及物理信道。RB表示提供用于在UE和E-UTRAN之间的数据传输的L2的服务。
参考图3,RLC和MAC层(在网络侧上在eNB中被终止)可以执行诸如调度、自动重传请求(ARQ)、以及混合ARQ(HARQ)的功能。PDCP层(在网络侧上的eNB中终止)可以执行诸如报头压缩、完整性保护、以及加密的用户平面功能。
参考图4,RLC和MAC层(在网络侧上的eNB中终止)可以执行用于控制平面的相同功能。RRC层(在网络侧上的eNB中被终止) 可以执行诸如广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动性功能、以及UE测量报告和控制的功能。NAS控制协议(在网络侧上的网关的 MME中被终止)可以执行诸如用于网关和UE之间的信令的SAE承载管理、认证、LTE_IDLE移动性处理、在LTE_IDLE中的寻呼发起、以及安全性控制的功能。
图5示出物理信道结构的示例。物理信道通过无线电资源在UE 的PHY层和eNB之间传输信令和数据。物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波组成。一个子帧为1ms,由时域中的多个符号组成。子帧的特定符号,诸如子帧的第一符号可以被用于物理下行链路控制信道(PDCCH)。PDCCH承载动态分配的资源,诸如物理资源块(PRB)以及调制和编译方案(MCS)。
DL传输信道包括被用于发送系统信息的广播信道(BCH)、被用于寻呼UE的寻呼信道(PCH)、被用于发送用户业务或者控制信号的下行链路共享信道(DL-SCH)、被用于多播或者广播服务传输的多播信道(MCH)。DL-SCH通过变化调制、编译以及发送功率、以及动态和半静态资源分配这两者来支持HARQ、动态链路自适应。DL-SCH 也可以使能整个小区的广播和波束赋形的使用。
UL传输信道包括通常被用于对小区的初始接入的随机接入信道(RACH)、用于发送用户业务或者控制信号的上行链路共享信道 (UL-SCH)等等。UL-SCH通过变化发射功率和潜在的调制和编译来支持HARQ和动态链路自适应。UL-SCH也可以使能波束赋形的使用。
根据被发送的信息的类型,逻辑信道被分类成用于传送控制平面信息的控制信道和用于传送用户平面信息的业务信道。即,对通过MAC 层提供的不同数据传送服务,定义一组逻辑信道类型。
控制信道仅被用于控制平面信息的传送。通过MAC层提供的控制信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)以及专用控制信道(DCCH)。 BCCH是用于广播系统控制信息的下行链路信道。PCCH是传送寻呼信息的下行链路信道并且当网络没有获知UE的位置小区时被使用。通过不具有与网络的RRC连接的UE来使用CCCH。MCCH是被用于将来自于网络的多媒体广播多播服务(MBMS)控制信息发送到UE的点对多点下行链路信道。DCCH是在UE和网络之间发送专用控制信息的由具有RRC连接的UE所使用的点对点双向信道。
业务信道仅被用于用户平面信息的传送。由MAC层提供的业务信道包括专用业务信道(DTCH)和多播业务信道(MTCH)。DTCH 是点对点信道,专用于一个UE用于用户信息的传送并且能够在上行链路和下行链路这两者中存在。MTCH是用于将来自于网络的业务数据发送到UE的点对多点下行链路信道。
在逻辑信道和传输信道之间的上行链路连接包括能够被映射到 UL-SCH的DCCH、能够被映射到UL-SCH的DTCH以及能够被映射到UL-SCH的CCCH。在逻辑信道和传输信道之间的下行链路连接包括能够被映射到BCH或者DL-SCH的BCCH、能够被映射到PCH的 PCCH、能够被映射到DL-SCH的DCCH、以及能够被映射到DL-SCH 的DTCH、能够被映射到MCH的MCCH、以及能够被映射到MCH的 MTCH。
RRC状态指示是否UE的RRC层被逻辑地连接到E-UTRAN的 RRC层。RRC状态可以被划分成诸如RRC空闲状态(RRC_IDLE)和 RRC连接状态(RRC_CONNECTED)的两种不同的状态。在RRC_IDLE 中,UE可以接收系统信息和寻呼信息的广播同时UE指定通过NAS 配置的非连续的接收(DRX),并且UE已经被分配在跟踪区域中唯一地识别UE的标识(ID)并且可以执行公共陆地移动网络(PLMN)选择和小区重选。而且,在RRC_IDLE中,在eNB中没有存储RRC上下文。
在RRC_CONNECTED状态下,UE在E-UTRAN中具有E-UTRAN RRC连接和上下文,使得将数据发送到eNB和/或从eNB接收数据变成可能。此外,UE能够向eNB报告信道质量信息和反馈信息。在 RRC_CONNECTED状态下,E-UTRAN获知UE所属的小区。因此,网络能够将数据发送到UE和/或从UE接收数据,网络能够控制UE的移动性(切换和到具有网络辅助小区变化(NACC)的GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)的无线电接入技术(RAT)间小区变化顺序),并且网络能够执行对于相邻小区的小区测量。
在RRC_IDEL状态下,UE指定寻呼DRX周期。具体地,UE在每个UE特定寻呼DRX周期的特定寻呼时机监控寻呼信号。寻呼时机是寻呼信号被发送期间的时间间隔。UE具有其自身的寻呼时机。寻呼消息在属于相同的跟踪区域的所有小区上被发送。如果UE从一个跟踪区域(TA)移动到另一TA,则UE将跟踪区域更新(TAU)消息发送到网络以更新其位置。
描述基于接近服务(ProSe)。可以参考3GPP TR 23.703V1.0.0 (2013-12)和/或3GPP TR 36.843V1.0.0(2013-11)。ProSe可以是包括设备到设备(D2D)通信的概念。在下文中,可以通过与D2D混合来使用“ProSe”。
ProSe直接通信意指,借助于经由没有跨越任何网络节点的路径使用E-UTRAN技术的用户平面传输,在启用ProSe的接近的两个或者更多个UE之间的通信。启用ProSe的UE意指支持ProSe需求和相关联的过程的UE。除非另有明确说明,否则启用ProSe的UE指的是非公共安全UE和公共安全UE二者。启用ProSe的公共安全UE意指启用 ProSe的UE,其也支持ProSe过程和公共安全特定的性能。启用ProSe 的非公共安全UE意指支持ProSe过程但是不支持公共安全特定的能力的UE。ProSe直接发现意指通过启用ProSe的UE采用的,利用通过3GPP LTE版本12E-UTRAN技术,通过仅使用两个UE的能力发现其附近的其他启用ProSe的UE的过程。EPC级ProSe发现意指通过其 EPC确定两个启用ProSe的UE的接近并且通知它们其接近的过程。 ProSe UE标识(ID)是通过识别启用ProSe的UE的演进的分组系统 (EPS)分配的唯一标识。ProSe应用ID是识别用于启用ProSe的UE 的应用有关信息的标识。每个UE能够存在一个以上的ProSe应用ID。
支持用于ProSe直接通信的两种不同模式:
1.网络独立直接通信:这种用于ProSe直接通信的操作模式不需要任何网络辅助以授权连接,并且仅使用UE本地的功能和信息执行通信。这种模式适用于:
-仅预授权的启用ProSe的公共安全UE,
-与UE是否由E-UTRAN服务无关,
-一对一ProSe直接通信以及一对多ProSe直接通信。
2.网络授权直接通信:这种用于ProSe直接通信的操作模式始终要求EPC的网络辅助以授权连接。这种操作模式应用于:
-一对一ProSe直接通信,
-当两个UE都由E-UTRAN服务时,以及
-对于公共安全UE,当仅一个UE被E-UTRAN服务时可应用。
已经识别可以存在下列用于直接发现的模式。
1.模式A(“我在这里”):这种模式定义了用于参与直接发现的UE的两种作用。
-宣告UE:该UE宣告来自具有发现许可的接近UE的可以使用的特定信息。
-监控UE:该UE从附近的其他UE接收感兴趣的特定信息。
在这种模式下,宣告UE以预先定义的发现间隔广播发现消息,并且这些消息中感兴趣的UE读取它们,并且处理它们。这等效于“我在这儿”,因为宣告UE将广播关于其自身的信息,例如其ProSe应用 ID,或者发现消息中的ProSe UE ID。
2.模式B(“谁在那儿”/“是你在那儿吗”):这种模式定义了用于参与直接发现的UE的两种作用。
-发现者UE:该UE发送包含关于为了发现所感兴趣的特定信息的请求。
-被发现者UE:该UE接收能够响应于与发现者请求有关的一些信息的请求消息。
这等效于“谁在那儿”/“是你在那儿吗”,因为发现者UE发送关于将想要接收响应的其他UE的信息,例如该信息能够关于与组相对应的ProSe应用ID,并且该组的成员能够响应。
图6示出ProSe的参考架构。参考图6,ProSe的参考架构包括 E-UTRAN、EPC、具有ProSe应用的多个UE、ProSe应用服务器和ProSe 功能。EPC包括诸如MME、S-GW、P-GW、策略与计费规则功能(PCRF)、归属订户服务器(HSS)等的实体。ProSe应用服务器是用于建立应用功能性的ProSe能力的用户。在公共安全情况下,它们能够为特定代理 (PSAP),或者处于商业案例社交媒体中。这些应用很少被定义在3GPP 架构之外,但是可以是朝着3GPP实体的参考点。应用服务器能够朝着 UE中的应用通信。UE中的应用使用用于建立应用功能性的ProSe能力。示例可以为用于在公共安全组的成员之间通信,或者用于请求发现接近的伙伴的社交媒体应用。
由3GPP定义的网络(作为EPS的一部分)中的ProSe功能具有朝着ProSe应用服务器、朝着EPC和UE的参考点。功能性可以包括下列至少一种,但是不限于此。
-经由朝着第三方应用的参考点的互通
-UE用于发现和直接通信的授权和配置
-使得能够实现EPC水平ProSe发现的功能性
-ProSe相关新订户数据以及处理数据存储,并且也处理ProSe标识
-安全相关功能性
-为了策略相关功能性而向EPC提供控制
-提供用于计费的功能性(经由EPC或者处于EPC之外,例如离线计费)
描述用于ProSe的参考架构中的参考点/接口。
-PC1:PC1为UE中的和ProSe应用服务器中的ProSe应用之间的参考点。PC1被用于定义应用水平信令要求。
-PC2:PC2为ProSe应用服务器和ProSe功能之间的参考点。PC2 被用于定义ProSe应用服务器和由3GPP EPS经由ProSe功能提供的 ProSe功能性之间的相互作用。一个示例可以是用于ProSe功能中的 ProSe数据库的应用数据更新。另一示例可以是ProSe应用服务器在 3GPP功能性和应用数据之间互通时使用的数据,例如名称翻译。
-PC3:PC3为UE和ProSe功能之间的参考点。PC3被用于定义 UE和ProSe功能之间的相互作用。示例可以是用于ProSe发现和通信的配置。
-PC4:PC4是EPC和ProSe功能之间的参考点。PC4被用于定义 EPC和ProSe功能之间的相互作用。可能的使用情况可以是当设置UE 之间的一对一通信路径时,或者当实时验证会话管理或者移动性管理的ProSe服务(授权)时。
-PC5:PC5是被用于控制平面和用户平面的UE对UE之间的参考点,用于发现和通信,用于中继和一对一通信(UE之间直接地以及 UE之间通过LTE-Uu)。
-PC6:该参考点可以被用于诸如订阅不同PLMN的用户之间的 ProSe发现的功能。
-SGi:除了经由SGi的相关功能,SGi还可以被用于应用数据和应用水平控制信息交换。
图7示出一个步骤ProSe直接发现过程的示例。图7相应于一种用于直接发现的解决方案。这种解决方案基于将应用标识映射到网络中的ProSe私有表示码。图7示出运行相同的启用ProSe应用的两个UE,并且假定这些UE的用户在所考虑的应用上具有“朋友”关系。图7中所示的“3GPP层”对应于使得UE中的移动应用能够使用ProSe 发现服务的3GPP指定的功能性。
UE-A和UE-B运行启用ProSe应用,启用ProSe应用发现并且连接网络中的相关联应用服务器。作为示例,这种应用能够为社交网络应用。应用服务器能够由3GPP网络运营商或者第三方服务提供商操作。当由第三方提供商操作时,需要第三方提供商和3GPP运营商之间的服务协议,以便使能在3GPP网络中的ProSe服务器和应用服务器之间通信。
1.在UE-A中的移动应用和网络中的应用服务器之间发生规律应用层通信。
2.UE-A中的启用ProSe应用检索被称为“朋友”的应用层标识符列表。通常,这些标识符具有网络接入标识符的形式。
3.当其中UE-A的朋友中的一个处于UE-A附近时,想要通知启用ProSe应用。为此目的,从3GPP层要求(i)对UE-A的用户(具有应用层标识)和(ii)对他的每个朋友检索私有表示码。
4.3GPP层将该请求委派给3GPP网络中的ProSe服务器。该服务器能够位于归属PLMN(HPLMN)中或者访问PLMN(VPLMN)中。能够使用支持所考虑的应用的任何ProSe服务器。UE和ProSe服务器之间的通信能够在IP层上或者在IP层之下发生。如果应用或者UE未被授权使用ProSe发现,则ProSe服务器拒绝该请求。
5.ProSe服务器将所有提供的应用层标识映射到私有表示码。例如,应用层标识被映射到私有表示码。这种映射是基于从网络中的应用服务器检索的参数(例如,映射算法、密钥等),因而所导出的私有表示码能够全局唯一。换句话说,任何ProSe服务器请求对特定应用导出应用层标识的私有表示,将导出相同的私有表示码。从应用服务器检索的映射参数描述应如何完成映射。在该步骤中,网络中的ProSe 服务器和/或应用服务器也授权对特定应用并且从特定用户检索表示码。例如,确保用户能够检索仅用于他的朋友的表示码。
6.所有请求标识的导出表示码都被发送至3GPP层,在3GPP层中它们被存储以进一步使用。另外,3GPP层通知启用ProSe应用已经成功地检索了请求标识和应用的表示码。然而,所检索的表示码不被发送至启用ProSe应用。
7.启用ProSe应用从3GPP层请求开始发现,即尝试发现其中所提供的“朋友”中的一个何时处于UE-A附近,因而直接通信是可行的。作为响应,UE-A宣告所考虑的应用的应用层标识的表示码。能够仅由也已经接收所考虑的应用的表示码的UE-A的朋友执行这种表示码到相应应用层标识的映射。
8.UE-B也运行相同的启用ProSe应用,并且已经执行步骤3-6,以检索朋友的表示码。另外,UE-B中的3GPP层在启用ProSe应用请求后执行ProSe发现。
9.当UE-B从UE-A接收ProSe宣告时,则UE-B确定所宣告的表示码是已知的,并且映射到特定应用和应用层标识。UE-B能够确定对应于所接收的表示码的应用和应用标识,因为UE-B也已经接收了应用层标识的表示码(UE-A被包括在UE-B的朋友列表中)。
仅能够在UE在网络覆盖内部时才能够执行上述过程中的步骤 1-6。然而,不频繁地需要这些步骤。仅当UE想要更新或者改变应通过ProSe直接发现而发现的朋友时才需要这些步骤。在从网络接收所请求的表示码后,能够在网络覆盖内部或者外部进行ProSe发现(步骤7 和9)。
应注意,表示码映射到特定应用和特定应用标识。因而,当用户在多个UE上运行相同的启用ProSe应用时,每个UE都宣告相同的表示码。
图8示出两步ProSe直接发现过程的示例。图8对应于目标ProSe 发现。本解决方案是其中用户(“发现者”)搜索,从而发现特定目标人群(“被发现者”)的“谁在那儿”类型的解决方案。
1.UE1的用户(发现者)想要发现附近是否存在特定组通信服务启用器(GCSE)组的任何成员。UE1广播包括目标GCSE组的唯一 App组ID(或者层2组ID)的目标发现请求消息。目标发现请求消息也可以包括发现者的唯一标识符(用户1的App个人ID)。目标发现请求消息被UE2、UE3、UE4和UE5接收。除了UE5的用户之外,所有其他用户都是请求GCSE组的成员,并且因而配置它们的UE。
2a-2c.UE2、UE3和UE4每个都直接响应具有可以包含其用户的唯一App个人ID的目标发现响应消息的UE1。相反,UE5不发送响应消息。
在三步过程中,UE1可以通过发送发现确认消息而响应目标发现响应消息。
对于D2D操作的一般设计假定,假定D2D在给出覆盖的小区的上行链路频谱(在频分双工(FDD)的情况下)或者上行链路子帧中操作(除了当在覆盖之外时的时分双工(TDD)情况下)。能够进一步研究TDD情况下的下行链路子帧的使用。假定D2D发送/接收不在给定载波上使用全双工。从个别UE的观点看,在给定载波上,D2D 信号接收和蜂窝上行链路发送不使用全双工。从给定载波上的个别UE 观点看,对于D2D信号和蜂窝信号的复用,不应使用频分复用(FDM),但是能够使用时分复用(TDM)。这包括用于处理/避免冲突的机制。
描述D2D发现。定义了至少下列两种类型的发现过程。然而,应明白,这些定义仅意在有助于清楚地说明,并且不限制本发明的范围。
-类型1:其中在非UE特定基础上分配用于发现信号传输的资源的发现过程。
-类型2:其中在每个UE特定基础上分配用于发现信号传输的资源的发现过程。资源可以被分配给发现信号的每种特定发送情况,或者可以被半持久地分配给发现信号传输。
应注意,如何分配这些资源以及由哪个实体分配这些资源,以及如何在分配资源内选择用于传输的资源的进一步细节不受这些定义限制。
图9至图12示出D2D ProSe的场景。参考图9至图12,UE1和 UE2位于小区的覆盖中/覆盖外。当UE1具有发送作用时,UE1发送发现消息并且UE2接收该发现消息。UE1和UE2能够改变它们的发送和接收作用。来自UE1的发送能够被一个或者更多UE,如UE2接收。表1示出图9至图12中所述的更详细的D2D场景。
<表1>
场景 | UE1 | UE2 |
图9:覆盖外 | 覆盖外 | 覆盖外 |
图10:部分覆盖 | 覆盖中 | 覆盖外 |
图11:覆盖单个小区中 | 覆盖中 | 覆盖中 |
图12:覆盖多小区中 | 覆盖中 | 覆盖中 |
参考表1,图 9中所示的场景对应于UE1和UE2都处于覆盖外的情况。图10中所示的场景对应于UE1在覆盖中,但是UE2处于覆盖外的情况。图11和图12两者中所示的场景对应于UE1和UE2两者都在覆盖中的情况。但是,图11中所示的场景对应于UE1和UE2两者都在单个小区的覆盖中的情况,而图12中所示的场景对应于UE1和 UE2分别在彼此相邻的多个小区覆盖中的情况。
描述D2D通信。D2D发现不是组播和广播通信的所需步骤。对于组播和广播,不假定组中的所有接收UE彼此相邻。当UE1具有发送作用时,UE1发送数据并且UE2接收数据。UE1和UE2能够改变它们的发送和接收作用。来自UE1的发送能够被一个或者更多UE,如UE2 接收。
描述D2D中继功能性。存在两种类型的D2D中继功能,即UE-NW 中继和UE-UE中继。在UE-NW中继中,一个网络节点(例如,UE) 能够对网络覆盖外的其他UE服务UE-NW中继功能。在UE-UE中继中,一个网络节点(例如,UE)能够对网络覆盖外的其他UE相互/彼此服务UE-UE中继功能。
图13示出UE-NW中继功能性的示例。参考图13,UE1在没有能够对UE1服务UE-NW中继功能性的UE2的情况下不能与基站通信。因而,UE1能够利用对UE1服务中继功能性的UE2与基站通信。
图14示出UE-UE中继功能性的示例。UE1在没有能够对UE1和 UE3服务UE-UE中继功能性的UE2的情况下不能与UE3通信。因而, UE1能够利用对UE1和UE3服务UE-UE中继功能性的UE2,与UE3 通信。
可以计数中继节点的跳数。中继节点的跳数可以被定义为在网络节点服务中继功能性和用于其他网络节点的中继目标(例如,UE)之间的通信链路的数目。对于UE-NW中继,跳数是在中继节点和网络之间的通信链路的数目。例如,在图13中,用于UE-NEW中继功能性的 UE2的中继节点的跳数是1(UE2-NW)。用作中继功能性的网络节点可以用信号发送用于UE-NW中继的跳数。
图15示出中继节点的跳数的示例。参考图15,用于UE-NW中继功能的UE2的中继节点的跳数为2,即在UE2和UE3之间存在一个跳跃,并且在UE3和基站之间存在另一跳跃。
此外,当UE决定产生并且发送同步信号时,UE可以采取其他同步信号作为参考同步信号,并且因而将所产生的同步信号的定时与参考同步信号对准。在这种情况下,可以计数同步信号的跳数。同步信号的跳数可以被定义为参考同步源和所涉及的同步源之间的连接数。例如,UE1可以采取网络节点A发送的同步信号作为参考同步信号,并且UE1可以产生并且发送其定时与参考信号相同的同步信号。在这种情况下,UE1发送的同步信号的跳数为1。
图16示出同步信号的跳数的示例。参考图16,UE3采取基站发送的同步信号作为参考同步信号,并且UE2采取UE3发送的同步信号作为参考同步信号,然后,当UE1检测到UE2发送的同步信号时,UE1 可以识别检测到的同步信号的跳数为2。
可以重新定义被用于D2D操作的资源。此外,可以单独地定义当 UE在覆盖中时的用于D2D操作的资源,以及当UE处于覆盖外时被用于D2D操作的资源。这是因为当UE在覆盖中时,网络能够控制用于 D2D操作的资源,但是另一方面,当UE处于覆盖外时,网络不能控制用于D2D操作的资源。
类似地,可以重新定义用于D2D操作的同步资源。此外,可以单独地定义当UE在覆盖中时的用于D2D操作的同步信号,以及当UE 处于覆盖外时被用于D2D操作的同步信号。这是因为当UE在覆盖中时,UE必须与网络同步,但另一方面,当UE处于覆盖外时,UE不需要与网络同步。在这种情况下,当UE移出覆盖,并且自主地改变用于D2D操作的同步信号时,其他UE可能不能接收D2D传输。
为了解决上述问题,下文描述一种根据本发明实施例的延迟用于 D2D操作的同步信号的自主变化的方法。根据本发明的实施例,即使 UE移出覆盖(为了方便,可以成为OOC),UE也能够在特定条件下使用并且发送用于覆盖中的D2D同步信号。换句话说,根据本发明的实施例,即使UE处于OOC,UE也不使用和发送用于OOC的D2D同步信号,并且可以定义用于改变用于D2D操作的同步信号的过渡保护时间和/或滞后。因而,即使一个UE移入或者移出覆盖,D2D通信也能够继续。
图17示出一种根据本发明实施例的发送用于D2D操作的同步信号的方法的示例。UE1可以驻留在小区1上,或者可以连接至小区1,或者可以有兴趣在小区1的频率上执行D2D操作。UE1可以处于 RRC_IDLE或者RRC_CONNECTED中。UE1可以与小区1同步(即, UE可以基于小区1发送的同步信号遵循同步)。UE1可以获得小区1 发送的系统信息。UE1可以经由D2D通信与其他UE通信。UE1可以经由D2D通信从其他UE接收数据,和/或UE1可以经由D2D通信将数据发送至其他UE。其他UE可以在覆盖中。或者,其他UE可以处于覆盖外。
关于D2D操作的资源,UE可以被配置有用于覆盖中的资源。用于覆盖中的资源定义其中允许UE1在驻留在小区1中时用于D2D操作的无线电资源。更特别地,如果UE在服务小区中执行D2D操作,则由服务小区提供用于覆盖中的资源。如果UE在非服务小区中执行D2D 操作,则由其中UE执行D2D操作的频率小区提供用于覆盖中的资源。 UE1可以被进一步配置有用于OOC的资源。用于OOC的资源定义其中允许UE1在OOC中用于D2D操作的无线电资源。用于OOC的资源可以被预先配置。UE1还可以被配置有第三资源池,第三资源池定义允许UE1在驻留在小区2中时用于D2D操作的无线电资源。
关于用于D2D操作的同步信号,UE1可以被配置成在D2D同步信道上产生和发送用于覆盖中的D2D同步信号。在这种情况下,可以使用D2D操作的同步参考。更特别地,如果UE在服务小区中执行D2D 操作,则D2D操作的同步参考可以是服务小区。如果UE在非服务小区中执行D2D操作,则D2D操作的同步参考可以是其中UE执行D2D 操作的频率的小区。UE1也可以经由D2D同步信号/信道通知其他UE, UE1正在使用小区提供的同步参考。UE1还可以被配置成在D2D同步信道上产生和发送用于OOC的D2D同步信号。可替选地,UE1可以在D2D同步信道上接收从其他UE发送的用于OOC的D2D同步信号。
参考图17,在步骤S100中,UE1确定其处于OOC。可以通过应用至少一个下列标准确定OOC。用于确定OOC的标准可以由UE1或者网络预先配置。
1.正常OOC宣布
-UE1可以基于同步信号检测确定其处于OOC。例如,如果UE1 不能检测到其服务小区(或者,具有中继功能性的UE)发送的同步信号,或者如果UE1检测到同步信号的误码率超过特定阈值,则UE1确定其处于OOC。
-或者,UE1可以基于其具有中继功能性的服务小区(或者,服务中继功能性的UE)的参考信号的信号强度测量值确定其处于OOC。例如,如果UE1测量其服务小区(或者,服务中继功能的UE)的参考信号接收功率(RSRP),并且测量结果低于特定阈值(例如,-110dBm),则UE1确定其处于OOC。
-或者,UE1可以基于可以在3GPP TS 36.331规范中定义的无线电链路监控来确定其处于OOC。例如,UE1可以一旦检测到物理层问题触发的无线电链路故障(RLF),即一旦从低层接收到对应于小区(或者,服务中继功能的UE)的N310连续不同步指示,并且然后T310期满,而未从低层接收N311连续同步指示,触发切换过程并且在T310 运行的同时初始化连接再建立过程,则确定其处于OOC。或者,UE 可以一旦检测到物理层问题,即一旦从低层接收到对应于小区(或者,服务中继功能的UE)的N310连续不同步指示,则确定其处于OOC。
2.早OOC宣布
可以在经历实际OOC之前执行OCC的宣布,以便在仍处于覆盖中时与网络和/或其他UE更好地通信。这可以被称为早OOC宣布。例如,假定UE1具有对其他UE(例如,来自/到网络、到/来自UE的数据中继,或者从网络至UE中继系统信息块(SIB))的服务中继功能,对其他UE的UE1的OOC通知还可以要求UE1和其他UE执行可能在 UE1仍处于覆盖中时更好地执行的中继操作节点改变或者同步信号产生节点改变。也就是说,UE1可能需要更早一点宣布OOC。
-UE1可以在同步信号检测的误码率超过低于被用于检测正常 OOC的值的特定阈值时宣布早OOC,并且确定通知OOC。
-或者,可以在一旦检测到物理层问题,即一旦从低层接收到对应于小区(或者,服务中继功能的UE)的N310连续不同步指示,UE1 确定其处于覆盖外,UE1宣布早OOC。可以配置用于检测早OOC的单独N310。
-或者,一旦检测到物理层问题触发的RLF,即一旦从低层接收到对应于小区(或者,服务中继功能的UE)的N310连续不同步指示,并且然后T310期满,而未从低层接收到N311连续同步指示,触发切换过程并且在T310运行时初始化连接再建立过程,UE1可以宣布早 OOC。可以配置用于检测早OOC的单独N310和N311。
-或者,UE1可以在服务小区(或者,服务中继功能的UE)的 RSRP低于比用于检测正常OOC的阈值高的特定阈值时宣布早OOC并且确定通知OOC。
3.晚OOC宣布
可以在UE1经历正常OOC之后的一段时间执行OOC宣布。例如,如果UE1能够基于其内部时钟和预先同步时间,甚至未检测到小区(或者,服务中继功能的UE)发送的一些或者任何同步信号而保持足够的同步精确性。
-UE1可以在同步信号检测的误码率超过高于被用于检测正常 OOC的值的特定阈值时宣布晚OOC,并且确定通知OOC。
-或者,一旦检测到物理层问题,即一旦从低层接收到对应于小区(或者,服务中继功能的UE)的N310连续不同步指示,UE1确定其处于覆盖外,UE1可以宣布晚OOC。可以配置用于检测晚OOC的单独N310。
-或者,一旦检测到物理层问题触发的RLF,即一旦从低层接收对应于小区(或者,服务中继功能的UE)的N310连续不同步指示,并且然后T310期满,而未从低层接收N311连续同步指示的情况下,触发切换过程并且在T310运行时初始化连接再建立过程,UE1可以宣布晚OOC。可以配置用于检测晚OOC的单独N310和N311。
-或者,UE1可以在服务小区的RSRP低于比用于检测正常OOC 的阈值低的特定阈值时宣布晚OOC并且确定通知OOC。
回到图17,在步骤S110中,UE1在特定条件下在用于其他UE 的D2D同步信道上继续使用和发送用于覆盖中的D2D同步信号,并且 UE1开始评价特定条件。也就是说,UE1可以在产生和发送用于覆盖中的D2D同步信号时继续将小区1用作同步参考。UE1也可以经由 D2D同步信号/信道通知其他UE,UE1正在使用由小区提供的同步参考。
特定条件可以是定时器。也就是说,一旦在定时器不运行时确定处于OOC,则UE1可以开启定时器。在定时器运行时,UE1可以继续使用并且发送用于覆盖中的D2D同步信号。在这种情况下,对特定条件的评价可以与评价定时器是在运行还是期满相关。可替选地,特定条件可以与特定RSRP阈值相关,该特定RSRP阈值是与被用于确定 OOC的RSRP阈值不同的值。当测量结果高于特定RSRP阈值时,UE1 可以继续使用和发送用于覆盖中的D2D同步信号。在这种情况下,对特定条件的评价可以与评价测量结果是否低于特定RSRP阈值相关。
UE1由于处于OOC而不能可靠地接收由小区1提供的同步参考,所以UE1就像是UE1与小区1同步地尝试产生D2D同步信号。为了准备该操作,UE1可以记录其自身同步源和小区1提供的同步参考之间的误差统计(例如,频率误差、时钟偏离)。然后,UE1可能通过根据所记录的误差统计调节其自身的同步源而使用小区1仿效同步信号的产生。这里,UE1的自身同步源可以指UE1中配备的时钟(或者振荡器)所产生的时间和频率信息。
在步骤S120中,UE1基于特定条件确定是否继续将小区1用作同步参考。UE1基于特定条件确定使用哪个D2D同步信号,如果UE1 检测到在满足特定条件之前再次处于相同小区(小区1)的覆盖中,则 UE1继续使用和发送用于覆盖中的D2D同步信号,并且UE1停止评价特定条件(直到UE1再次检测到其处于OOC)。也就是说,UE1可以在产生和发送用于覆盖中的D2D同步信号中继续将小区1用作同步参考。如果特定条件为定时器,则如果运行,定时器可以被重置。
如果在UE1为OOC时满足特定条件,则UE1将用于D2D操作的同步信号从用于覆盖中的D2D同步信号变为用于OOC的D2D同步信号。如果特定条件为定时器,则当定时器期满时,UE1将用于D2D操作的同步信号从用于覆盖中的D2D同步信号变为用于OOC的D2D同步信号。UE1使用并且发送用于OOC的D2D同步信号。也就是说, UE1停止将小区1用作同步参考,并且UE1可以使用从其他UE发送的D2D同步信号或者其自身的D2D同步信号作为D2D操作的同步参考。如果UE1在使用其自身的同步源作为D2D操作的同步参考的D2D 同步信道上产生和发送用于OOC的D2D同步信号,则UE1可以经由 D2D同步信号/信道通知其他UE,UE1正在使用不是小区而是为UE 的同步参考,或者UE1正在使用不是由小区而是由UE提供的同步参考。
图18示出根据本发明实施例的一种用于发送D2D操作的同步信号的方法的另一示例。在步骤S200中,UE发送用于覆盖中的D2D同步信号。UE使用小区1作为同步参考。在步骤S210中,UE确定其处于OOC。OOC可以指示可以按上文所述确定的正常OOC、早OOC或者晚OOC其中之一。在步骤S220中,即使UE确定其处于OOC,UE 在特定条件下继续发送用于覆盖中的D2D同步信号。如上所述,特定条件可以与定时器或者特定RSRP阈值相关。在步骤S230中,UE基于特定条件发送用于OOC的D2D同步信号。如果定时器期满,或者测量结果低于特定RSRP阈值,则UE基于特定条件发送用于OOC的 D2D同步信号。
在上述说明中,为了方便,仅描述了UE1从覆盖中移动至OOC 的情况。然而,本发明不限于此,并且可以被应用于其他情况。本发明可以被应用于其中UE1从OOC移动至覆盖中的情况。在这种情况下,一旦检测到其在覆盖中,在UE1在特定条件下继续使用和发送用于覆盖中的D2D同步信号时,UE1基于特定条件确定哪个D2D同步信号要使用。如果UE1检测到在满足特定条件之前其再次处于OOC,则UE1 继续使用和发送用于覆盖中的D2D同步信号。如果在UE1在覆盖中时满足特定条件,则UE1将用于D2D操作的同步信号从用于OOC的D2D 同步信号变为用于覆盖中的D2D同步信号。特定条件可以是定时器或者特定RSRP阈值。这种情况(即,OOC至覆盖中)的特定条件可以与上述情况(即,覆盖中至OOC)的特定条件不同。或者,这种情况的特定条件可以与上述情况的特定条件相同。可替选地,本发明可以被应用于其中UE1从覆盖中移动至OOC的情况,但是可以不被应用于其中UE1从OOC移动至覆盖中的情况。
图19示出实现本发明实施例的无线通信系统。
eNB 800可以包括处理器810、存储器820和射频(RF)单元830。处理器810可以被配置为实现在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器810中实现。存储器820 可操作地与处理器810耦合,并且存储操作处理器810的各种信息。 RF单元830可操作地与处理器810耦合,并且发送和/或接收无线电信号。
UE 900可以包括处理器910、存储器920和RF单元930。处理器 910可以被配置为实现在本说明书中描述的所提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器910中实现。存储器920可操作地与处理器910耦合,并且存储操作处理器910的各种信息。RF单元930可操作地与处理器910耦合,并且发送和/或接收无线电信号。
处理器810、910可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。存储器820、920可以包括只读存储器 (ROM)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、存储器卡、存储介质和/或其他存储设备。RF单元830、930可以包括基带电路以处理射频信号。当实施例以软件实现时,在此处描述的技术可以以执行在此处描述的功能的模块(例如,过程、功能等)来实现。模块可以存储在存储器820、920中,并且由处理器810、910执行。存储器820、 920能够在处理器810、910内或者在处理器810、910的外部实现,在外部实现情况下,存储器820、920经由如在本领域已知的各种手段可通信地耦合到处理器810、910。
鉴于此处描述的示例性系统,已经参考若干流程图描述了按照公开的主题可以实现的方法。为了简化的目的,这些方法被示出和描述为一系列的步骤或者模块,应该明白和理解,所要求的主题不受步骤或者模块的顺序限制,因为一些步骤可以以与在此处描绘和描述的不同的顺序或者与其他步骤同时出现。另外,本领域技术人员应该理解,在流程图中图示的步骤不是排他的,并且可以包括其他步骤,或者在示例流程图中的一个或多个步骤可以被删除,而不影响本公开的范围和精神。
Claims (10)
1.一种用于在无线通信系统中发送用于在覆盖中的设备到设备(D2D)同步信息的方法,所述方法由用户设备(UE)执行,所述方法包括:
确定是否所述UE的覆盖状态从覆盖中改变为覆盖外;
当所述UE的覆盖状态从所述覆盖中改变为所述覆盖外时开启定时器;以及
在所述定时器运行时,通过在网络覆盖外部的所述UE发送用于所述覆盖中的D2D同步信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,如果在所述定时器运行时所述UE的覆盖状态从所述覆盖外改变为覆盖中,所述UE继续发送用于所述覆盖中的D2D同步信息并且重置定时器。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,如果当所述UE处于覆盖外时所述定时器期满,则所述UE使用新的D2D同步信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,用于覆盖中的D2D同步信息使用服务小区作为同步参考。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,用于所述覆盖中的D2D同步信号使用其中所述UE执行D2D操作的频率的小区作为同步参考。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述覆盖外是正常覆盖外或者早覆盖外。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,在检测到物理层问题或者通过物理层问题触发的无线电链路故障时,确定所述正常覆盖外。
8.根据权利要求6所述的方法,其中,如果同步信号检测的错误率超过比用于确定所述正常覆盖外的第一阈值低的第三阈值,则确定所述早覆盖外。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,在检测到物理层问题或者通过物理层问题触发的无线电链路故障时,确定所述早覆盖外。
10.一种用于在无线通信系统中发送用于覆盖中的设备到设备(D2D)同步信息的用户设备(UE),所述UE包括:
射频(RF)收发器,所述RF收发器发送或者接收无线电信号;以及
处理器,所述处理器被耦合到所述RF收发器,并且所述处理器:
确定是否所述UE的覆盖状态从覆盖中改变为覆盖外;
当所述UE的覆盖状态从所述覆盖中改变为所述覆盖外时开启定时器;以及
控制以在所述定时器运行时通过在网络覆盖外部的所述UE发送用于所述覆盖中的D2D同步信息。
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