CN110392390B - 无线局域网发射功率设置方法、设置装置以及无线接入点 - Google Patents

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Abstract

提供一种无线局域网发射功率设置方法、设置装置以及无线接入点。无线局域网发射功率设置方法包括：接入点接收来自站点的通信路径测量报告；接入点基于调制与编码模式值、最低信噪比以及测量功率，确定发送待发送帧的发射功率，其中，发送所述待发送帧的调制与编码模式值与发送所述待发送帧的发射功率正相关，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比与发送所述待发送帧的发射功率负相关；接入点以发射功率发送待发送帧。根据本申请，能够设置为在保证通信质量的情况下尽量减少对邻接接入点干扰的发射功率。

Description

无线局域网发射功率设置方法、设置装置以及无线接入点
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及无线局域网发射功率设置方法、发射功率设置装置以及无线接入点。
背景技术
在无线局域网(英文：wireless local area network，WLAN)中，无线信号的能量随着传播衰减。如果发送无线信号的发射功率不够大，则到达接收端的无线信号的信号能量可能不足以被接收端正确解调，从而导致发送失败。
而另一方面，发送无线信号的发射功率并非越大越好。接入点(英文：accesspoint，AP)以过高的发射功率发送无线信号，该无线信号可能干扰附近AP，从而降低整个网络的吞吐量。
发明内容
因此，本申请提出一种能够设置合适的发射功率的无线局域网发射功率设置方法、发射功率设置装置以及无线接入点。
第一方面，本申请提供一种发射功率设置方法，包括：接入点接收来自站点的通信路径测量报告，所述通信路径测量报告包括从所述接入点向所述站点以测量功率执行的通信路径测量得到的一个或多个通信路径对应的信噪比；所述接入点基于待发往所述站点的待发送帧的调制与编码模式值、发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比以及所述测量功率，确定发送所述待发送帧的发射功率，其中，发送所述待发送帧的调制与编码模式值与发送所述待发送帧的发射功率正相关，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比与发送所述待发送帧的发射功率负相关；所述接入点以所述发射功率发送所述待发送帧。
根据上述，由于调制与编码模式值与发射速率对应，在最低信噪比固定的情况下，调制与编码模式值越高，发射速率也越高，因此此时要求的发送待发送帧的发射功率也就越高。另一方面，在调制与编码模式值固定的情况下，最低信噪比越低，所要求的发送待发送帧的发射功率也越低。因此。通过考虑上述因素来设置无线局域网发射功率，能够以适当的信噪比解调无线信号，以保证无线信号的质量，并能够尽可能地降低发射功率对附近AP的干扰。
基于第一方面，在一种实现中，在所述待发送帧的接收方地址为组播地址时，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比为所述组播地址对应的组播组中所有终端的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最小值。
基于第一方面，在一种实现中，在发送所述待发送帧前，所述方法还包括：如果所述发射功率大于预定发射功率，所述接入点降低所述调制与编码模式值并重新确定所述待发送帧的发射功率。
由此，能够将发射功率确定为预定发射功率以下。
基于第一方面，在一种实现中，在发送所述待发送帧前，所述方法还包括：如果所述发射功率大于预定发射功率，基于所述预定发射功率、所述测量功率以及发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比确定发送所述待发送帧的调制与编码模式值，在所确定的所述调制与编码模式值下以所述预定发射功率发送所述待发送帧。
由此，能够将发射功率确定为预定发射功率以下。
第二方面，本申请提供了一种用于实现上述无线局域网发射功率设置方法的无线局域网发射功率设置装置，该发射功率设置装置包括用于执行第一方面的发射功率设置方法的收发模块和计算模块。上述发射功率设置装置可达到与上述技术方案中发射功率设置方法相同的技术效果。
第三方面，本申请提供了一种用于实现上述无线局域网发射功率设置方法的无线接入点，该无线接入点包括可实现上述发射功率设置方法的无线通信电路以及处理器。上述无线接入点可达到与上述技术方案中发射功率设置方法相同的技术效果。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，该指令被计算机执行而实现上述的无线局域网发射功率设置方法。
第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的无线局域网发射功率设置方法。
第六方面，本申请提供了一种计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的无线局域网发射功率设置方法。
附图说明
图1为本申请提供的一种无线接入点的概略示意图；
图2是本申请涉及的AP的发射功率设置方法的流程图；
图3是示出本申请的AP的发射功率设置方法的一例流程图；
图4是示出本申请的AP的发射功率设置方法的又一例流程图。
具体实施方式
本申请的技术方案应用于WLAN设备。图1为本申请提供的一种无线接入点的概略示意图。WLAN设备100包含无线通信电路10与处理器20，无线通信电路10包含数据收发单元12以及通信接口13。数据收发单元12通过天线2收发无线信号。无线通信电路10经由通信接口13与处理器12之间进行信息交换。例如经由通信接口13将从数据收发单元12接收的信息发送给处理器20，处理器20基于所接收的信息进行例如发射功率的计算。另外，WLAN设备100还通过有线或者无线方式与互联网进行通信，这里未图示出。
在图1的示例中，处理器与无线通信电路封装在不同的芯片中，但是处理器与无线通信电路也可以封装在同一芯片中。
为了选取合适的发射功率，AP可以为发往不同的站点(英文：station，STA)的帧选择不同的发射功率。例如，AP可以采用如下方法依据无线信号的信号强度设置发射功率。AP向STA发送用于测试的单播数据帧。AP接收STA回复的确认(英文：acknowledgement，ack)帧。AP确定STA的接收信号强度指示(英文：received signal strength indication，RSSI)。AP根据RSSI确定AP向该STA发送无线信号时使用的发射功率。
然而，由于AP不清楚STA发送无线信号的发射功率，AP只能得到从STA接收无线信号的强度，而不能得到从STA接收无线信号的信号衰减，从而难以准确调整发射功率。另外，AP从STA接收无线信号时的信号衰减与STA从AP接收无线信号时的信号衰减可能并不一致，因此根据AP接收的信号的RSSI来设置AP发送信号的发射功率并不可靠。
STA能否解调其接收的WLAN信号以得到WLAN帧，主要取决于接收到的该WLAN信号的SNR(Signal Noise Ratio，信号噪声比)和调制WLAN帧的方式。调制WLAN帧的方式和WLAN帧的调制与编码模式相关。因此本申请基于SNR和调制与编码模式来设置AP的发射功率。
本申请提供了一种基于SNR和调制与编码模式来设置AP的发射功率的方法。首先，AP为了能够与STA进行通信，每隔预定时间以固定的测量功率进行通信路径测量。在并基于通信路径测量的结果调整AP的发送信号的发射功率，从而确定发射功率来发送帧。
具体地，在步骤S21中，AP接收来自STA的通信路径测量报告。AP以固定的测量功率执行通信路径测量，从而从STA获取一个或多个通信路径对应的信噪比。在步骤S22中，AP基于待发往STA的待发送帧的调制与编码模式值、发送待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比以及测量功率，确定发送待发送帧的发射功率，其中，发送所述待发送帧的调制与编码模式值与发送所述待发送帧的发射功率正相关，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比与发送所述待发送帧的发射功率负相关。关于上述正相关或负相关的解释：发送信号的发射功率是调制与编码模式值、发送待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比以及测量功率的函数，其中，发送所述待发送帧的发射功率＝f(调制与编码模式值，最低信噪比，测量功率)，发送待发送帧的调制与编码模式值与发送待发送帧的发射功率正相关。这里调制与编码模式值与发射功率正相关是指，对于任意固定的最低信噪比和测量功率，f为单调递增函数。发送待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比与发送待发送帧的发射功率负相关。最低信噪比与发射功率负相关是指，对于任意固定的调制与编码模式值和测量功率，f为单调递减函数。
这里，当进行通信路径测量时，获取最低信噪比，并且调制与编码模式值、最低信噪比以及测量功率已知，可以通过查表方式获取待发送帧的发射功率。即，调制与编码模式值、最低信噪比以及测量功率与待发送帧的发射功率的对应关系预先被存储为表。另外，当然也可以通过计算方式获取待发送帧的发射功率。也可以将查表与计算方式结合来获取待发送帧的发射功率。在步骤S23中，AP以所获取的发射功率发送待发送帧。
一方面，由于调制与编码模式值与发射速率对应，在最低信噪比确定的情况下，调制与编码模式值越高，发射速率也越高，因此此时要求的待发送帧的发射功率也就越大。即，在最低信噪比和测量功率固定的情况下，调制与编码模式值越大，发射功率越大，如上所述两者正相关。
另一方面，在调制与编码模式值固定的情况下，最低信噪比越低，所要求的待发送帧的发射功率也越低，如上所述两者负相关。
因此，通过同时考虑上述两种因素来设定发射功率，能够以适当的信噪比解调无线信号，以保证无线信号的质量，并能够尽可能地降低发射功率对附近AP的干扰。
下面，利用本发明实施例进一步进行例示说明。
图3是示出本申请的AP的发射功率设置方法的一例流程图。这里以利用空时流(space-time stream)这样的通信路径进行无线通信为例来进行说明。在AP与STA之间可以通过一个空时流进行通信，也可以通过多个空时流进行通信。
在步骤S301中，首先STA判断要发往AP的待发送帧的类型。在步骤S302中，当待发送帧的类型是单播数据帧或者组播数据帧时，需要以固定的探测功率进行信道探测(Channel Sounding)以设置待发送帧的发射功率。在步骤S303中，根据当前选择的调制与编码模式值查表获取对应信噪比需求SNR_tx，这里调制与编码模式值以调制与编码策略(英文：modulation and coding scheme，MCS)值为例进行说明，但并不限于此。当前为发送帧而选择的MCS值是在保证预先确定的吞吐量的情况下最优的MCS值，该MCS值用于发射速率的配置。预先存储有将各MCS值与发射速率以及信噪比需求SNR_tx三者关联存储的对应关系表，每个MCS值对应一个发射速率以及该发射速率下的信噪比需求SNR_tx。MCS值与发射速率的对应关系与以往技术相同，MCS值越高，发射速率也越高，这里不再赘述。信噪比需求SNR_tx是指：当以确定的MCS值对应的发射速率发送无线信号时STA刚好能够对无线信号正确解调的信噪比。该信噪比需求SNR_tx可以是根据以往无线发送中所获取的经验值，也可以通过实验测量得到，例如在固定的环境中对于各区域通过多次测试来获取的。信噪比需求SNR_tx例如可以基于通信覆盖范围或者STA端要求能够正确解调的准确率等要求来预先设定。另外，MCS值越大，发射速率越高，信噪比需求SNR_tx也越大。这是因为MCS值大时，为了实现正常解调而要求的信噪比也较高，即二者为正相关的关系，这里的正相关是指信噪比需求SNR_tx随MCS值单调递增。由于以高速率传送的主要是数据帧，因此设定较高的信噪比需求SNR_tx能够使STA以较优的SNR解析帧，以减少重传。
在步骤S304中，获取测量的最低信噪比SNR_sta以及探测功率Power_sounding。AP进行信道探测，在信道探测过程中从AP向STA以固定的信道探测功率Power_sounding发出探测帧，这里，探测帧例如可以是NDPA(Null Data Packet Announcement，空数据包通知)。这里AP与STA之间可以通过一个或多个空时流进行通信，例如AP通过一个或多个空时流向STA发送NDPA，STA遵循协议陆续回复甚高吞吐量压缩波束成型动作(Very HighThroughput Compressed Beamforming Action，VHT CBA)帧，直至所有接收端回复完毕。VHT CBA帧包含波束成型报告(Compressed Beamforming Report)。该波束成型报告中包含每个空时流的SNR。从所有的SNR中获取最低的信噪比，即获取最低信噪比SNR_sta。
这里，在待发送帧的接收方地址为组播地址时，发送待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比为组播地址对应的组播组中所有STA的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最小值。
在步骤S305中，根据所获取的AP的信道探测用的固定的探测功率Power_sounding、NCS值以及最低信噪比SNR_sta来确定待发送帧的发射功率。在MCS值确定的情况下，待发往STA的待发送帧的信噪比需求SNR_tx如上所述是确定的，因此，可通过下式(1)设置AP的发射功率Power_tx。
Power_tx＝Power_souding×SNR_tx/SNR_sta(1)
通过如此设定，如果探测功率Power_sounding和最低信噪比SNR_sta固定，则根据上式能够与信噪比需求SNR_tx正相关地调整AP的待发送帧的发射功率Power_tx，由于MCS值与信噪比需求SNR_tx正相关，因此能够与MCS值正相关地调整AP的待发送帧的发射功率Power_tx。即，MCS值越大，该信噪比需求SNR_tx越大，越提高AP的发射功率；MCS值越小，信噪比需求SNR_tx越小，越降低AP的发射功率，另一方面，如果探测功率Power_sounding和MCS值固定，与信道探测所得的一个或多个空时流对应的信噪比的最小值、即最低信噪比SNR_sta负相关地调整AP的待发送帧的发射功率Power_tx。从而，能够在最低信噪比SNR_sta越小时，设置的发射功率Power_tx越小，同时也能满足在维持接收端能够正常解调的最小信噪比的情况下，尽可能低地设置AP的发射功率Power_tx，从而在保证接收端的解调质量的情况下尽可能低地设置AP的发射功率Power_tx，以获得能够同时保证接收端的解调质量与尽量减少对相邻AP产生干扰的发射功率。
在步骤S310中，将上述发射功率Power_tx确定为AP向STA发送待发送帧的发射功率，并以该功率进行待发送帧的发送。
另外，在S308中，当待发送帧的类型是其他帧时，则进入到步骤S309。其他帧可以是不支持信道探测的待发送帧，例如是广播帧、也可以是单播控制帧、单播管理帧等。
在步骤S309中，配置AP的发射功率Power_cfg。在步骤S310中，将发射功率Power_cfg确定为AP的发射功率，并进行帧发送。
在一个示例中，如果MCS值、探测功率Power_souding、最低信噪比SNR_sta以及待发送帧的发射功率Power_tx的对应关系预先被存储为表，则可以代替图3的步骤S305，通过查表方式AP的发射功率Power_tx，并以该功率进行待发送帧的发送。
图4是示出本申请的AP的发射功率设置方法的又一例流程图。在图4中，除了步骤S306和S307之外，其他步骤与图3所示相同。当对AP的发射功率有上限要求时，还可以进行步骤S306。在步骤S306中，判断在步骤S305中设定的AP的发射功率Power_tx是否小于等于预先设定的预定最大发射功率Power_max，这里预定最大发射功率Power_max例如可以是考虑AP所工作的环境来设定，还可以是根据国家的法律规定来设定，还可以根据其他情况来设定。
在步骤S306中，当AP的发射功率Power_tx小于等于预先设定的预定最大发射功率Power_max时，则可以直接利用该设定的发射功率Power_tx来发射单播数据帧或组播数据帧。当AP的发射功率Power_tx大于预先设定的预定最大发射功率Power_max时，则进入到步骤S307。
在步骤S307中，使MCS值减少，例如减一，即将MCS值降下一阶，并返回到步骤S303的处理。这里由于MCS值降低，所以发射速率降低，相关联的信噪比需求SNR_tx也降低，从而能够使AP的发射功率值Power_tx降低。通过重复执行步骤S303至S306，能够将AP的发射功率调整到预定最大发射功率Power_max以下。
在一个示例中，如果AP的发射功率Power_tx大于预先设定的预定最大发射功率Power_max，也可以取代图4的步骤S307，而根据上述测量出的最低信噪比SNR_sta、以及预定最大发射功率Power_max获取MCS值。具体地，将预定最大发射功率Power_max设为AP的发射功率Power_tx，由于探测功率Power_sounding固定，并且已经测量出最低信噪比SNR_sta，因此可以利用上述式(1)计算出信噪比需求SNR_tx。另外，根据上述可知，MCS值、发射速率以及信噪比需求SNR_tx的关系是确定的，可以通过查表方式获得MCS值。因此能够在所获得的MCS值对应的无线通信模式下以预定最大发射功率Power_max发送待发送帧。
以上，以利用空时流进行无线通信的情况来进行了说明，但是本申请并不限于此。例如，本申请也可以用于射频链路波束成形(beamforming)技术中。在波束形成器(英文：beamformer)以固定的测量功率经由多个链路向STA发送测量信号，由STA向波束形成器反馈所有链路的信道状态信息(英文：channel state information，CSI)，在信道测量信息中包含每个链路的SNR，并利用所有链路的SNR的最小值来确定发射功率。具体的确定过程与上述利用空时流的无线通信中的确定是相同的，这里省略重复说明。射频链路波束成形技术中的链路以及利用空时流进行无线通信的空时流都是通信路径的一例，本申请能应用于所有能够进行信道测量或信道探测等的支持甚高吞吐量(very high throughput，VHT)的无线通信中。
另外，本申请提供一种AP的发射功率设置装置，该发射功率设置装置能够执行的处理与上述发射功率设置方法中所描述的相同，这里不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当全部或部分地以计算机程序产品的形式实现上述实施例时，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、双绞线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心传输。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何介质或者是包含一个或多个介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，光盘)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

Claims (12)

1.一种无线局域网发射功率设置方法，其特征在于，包括：
接入点接收来自站点的通信路径测量报告，所述通信路径测量报告包括从所述接入点向所述站点以测量功率执行的通信路径测量得到的一个或多个通信路径对应的信噪比；
所述接入点基于待发往所述站点的待发送帧的调制与编码模式值、发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比以及所述测量功率，确定发送所述待发送帧的发射功率，其中，发送所述待发送帧的调制与编码模式值与发送所述待发送帧的发射功率正相关，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比与发送所述待发送帧的发射功率负相关；
所述接入点以所述发射功率发送所述待发送帧。
2.如权利要求1所述的发射功率设置方法，其特征在于，
在所述待发送帧的接收方地址为组播地址时，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比为所述组播地址对应的组播组中所有终端的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最小值。
3.如权利要求1或2所述的发射功率设置方法，其特征在于，
在发送所述待发送帧前，所述方法还包括：
如果所述发射功率大于预定发射功率，所述接入点降低所述调制与编码模式值并重新确定所述待发送帧的发射功率。
4.如权利要求1或2所述的发射功率设置方法，其特征在于，
在发送所述待发送帧前，所述方法还包括：
如果所述发射功率大于预定发射功率，
基于所述预定发射功率、所述测量功率以及发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比确定发送所述待发送帧的调制与编码模式值，
在所确定的所述调制与编码模式值下以所述预定发射功率发送所述待发送帧。
5.一种无线局域网发射功率设置装置，其特征在于，包括：
收发模块，用于接收来自站点的通信路径测量报告，所述通信路径测量报告包括从所述收发模块向所述站点以测量功率执行的通信路径测量得到的一个或多个通信路径对应的信噪比；以及
计算模块，用于基于待发往所述站点的待发送帧的调制与编码模式值、发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比以及所述测量功率，确定发送所述待发送帧的发射功率，其中，发送所述待发送帧的调制与编码模式值与发送所述待发送帧的发射功率正相关，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比与发送所述待发送帧的发射功率负相关，
所述收发模块还用于以所述发射功率发送所述待发送帧。
6.如权利要求5所述的发射功率设置装置，其特征在于，
在所述待发送帧的接收方地址为组播地址时，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比为所述组播地址对应的组播组中所有终端的一个或多个通信路径对应的信噪比的最小值。
7.如权利要求5或6所述的发射功率设置装置，其特征在于，
在发送所述待发送帧前，如果所述发射功率大于预定发射功率，所述计算模块还用于降低所述调制与编码模式值并重新确定所述待发送帧的发射功率。
8.如权利要求5或6所述的发射功率设置装置，其特征在于，
在发送所述待发送帧前，如果所述发射功率大于预定发射功率，所述计算模块还用于基于所述预定发射功率、所述测量功率以及发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比确定发送所述待发送帧的调制与编码模式值，
所述收发模块在所确定的所述调制与编码模式值下以所述预定发射功率发送所述待发送帧。
9.一种无线接入点，其特征在于，包括无线通信电路和处理器，其中，
所述处理器用于：
从所述无线通信电路获取通信路径测量报告，所述通信路径测量报告包括从所述无线通信电路向站点以测量功率执行的通信路径测量得到的一个或多个通信路径对应的信噪比；
基于待发往所述站点的待发送帧的调制与编码模式值、发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比以及所述测量功率，确定发送所述待发送帧的发射功率，其中，发送所述待发送帧的调制与编码模式值与发送所述待发送帧的发射功率正相关，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比与发送所述待发送帧的发射功率负相关；
指示所述所述无线通信电路以所述发射功率发送所述待发送帧。
10.如权利要求9所述的无线接入点，其特征在于，
在所述待发送帧的接收方地址为组播地址时，发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的所述信噪比中的最低信噪比为所述组播地址对应的组播组中所有终端的一个或多个通信路径对应的信噪比的最小值。
11.如权利要求9或10所述的无线接入点，其特征在于，
在发送所述待发送帧前，如果所述发射功率大于预定发射功率，所述处理器还用于降低所述调制与编码模式值并重新确定所述待发送帧的发射功率。
12.如权利要求9或10所述的无线接入点，其特征在于，
在发送所述待发送帧前，如果所述发射功率大于预定发射功率，所述处理器基于所述预定发射功率、所述测量功率以及发送所述待发送帧使用的一个或多个通信路径对应的信噪比中的最低信噪比确定发送所述待发送帧的调制与编码模式值，
所述无线通信电路在所确定的所述调制与编码模式值下以所述预定发射功率发送所述待发送帧。
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