CN111538646A - 一种空间信息网络性能的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种空间信息网络性能的测试系统及方法，该系统包括：测试子系统，用于根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统；模拟空间信息网络子系统，用于模拟空间信息网络的业务功能，并将网络测试数据或其自身的业务数据进行转发，得到第一数据，将第一数据发送给模拟星地链路网络子系统以及测试子系统，其中，业务功能包括以太网业务功能；模拟星地链路网络子系统，用于模拟仿真星地链路网络的业务功能，并将第一数据进行转发，得到第二数据，将第二数据发送给测试子系统。本申请解决了现有技术中对空间信息网络性能测试不全面的技术问题。

Description

一种空间信息网络性能的测试系统及方法

技术领域

本申请涉及航天器仿真技术领域，尤其涉及一种空间信息网络性能的测试系统及方法。

背景技术

随着空间信息网络技术的快速发展，空间信息网络的性能以及业务能力是航天器中重要指标之一。利用仿真系统模拟空间信息网络以及星地链路网络实现对空间信息网络的性能以及业务能力进行测试等技术受到国内外的高度重视。但是，由于环境、传输特性等因素的影响，空间信息网络一般是通过总线系统进行数据传输，例如，总线系统包括1553B总线系统，而不使用商用以太网协议进行数据传输。因此，空间信息网络与地面网络进行数据传输时，需要进行协议转换、解析等操作，使得数据分析、较长。

目前，为了减小空间信息网络与地面网络之间数据传输的时延，在空间信息网络中采用商用以太网协议进行数据传输，故在对空间信息网络进行性能和业务能力进行测试时，不仅需要对总线系统性能和业务能力进行测试，还需要对空间信息网络中以太网性能和业务能力进行测试。但是，目前还没有一个全能型的仿真系统可以实现对空间信息网络总线系统以及以太网性能和业务能力进行测试。导致现有技术对空间信息网络性能测试不全面。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术对空间信息网络性能测试不全面的问题，提供了一种空间信息网络性能的测试系统及方法，模拟空间信息网络子系统模拟空间信息网络的业务功能，模拟星地链路网络子系统模拟仿真星地链路网络的业务功能，其中，业务功能包括以太网业务功能，并通过测试子系统与所述模拟空间信息网络子系统和所述模拟星地链路网络子系统之间进行信息交互，实现对空间信息网络的以太网业务性能进行测试，使得能够全面的对空间信息网络性能进行测试。

第一方面，本申请实施例提供一种空间信息网络性能的测试系统，该系统包括：

测试子系统，用于根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统；

所述模拟空间信息网络子系统，用于模拟空间信息网络的业务功能，并将所述网络测试数据或其自身的业务数据进行转发，得到第一数据，将所述第一数据发送给模拟星地链路网络子系统以及所述测试子系统，其中，所述业务功能包括以太网业务功能；

所述模拟星地链路网络子系统，用于模拟仿真星地链路网络的业务功能，并将所述第一数据进行转发，得到第二数据，将所述第二数据发送给所述测试子系统，以使得所述测试子系统根据所述第一数据以及所述第二数据生成测试报告。

本申请实施例所提供的方案中，模拟空间信息网络子系统模拟空间信息网络的业务功能，模拟星地链路网络子系统模拟仿真星地链路网络的业务功能，其中，业务功能包括以太网业务功能，并通过测试子系统与所述模拟空间信息网络子系统和所述模拟星地链路网络子系统之间进行信息交互，实现对空间信息网络的以太网业务性能进行测试，使得能够全面的对空间信息网络性能进行测试。

可选地，所述测试子系统与所述模拟空间信息网络子系统和所述模拟星地链路网络子系统之间通过以太网进行数据交互。

可选地于，所述模拟空间信息网络子系统包括：至少一个模拟终端、至少一个模拟星载以太网交换机以及模拟数据采集处理设备；其中，

所述至少一个模拟终端，用于模拟空间信息网络中终端的业务功能，得到所述业务数据，并将所述业务数据发送给所述至少一个模拟星载以太网交换机；

所述至少一个模拟星载以太网交换机，用于接收所述业务数据或接收通过所述模拟数据采集处理设备转发的所述网络测试数据，并根据所述业务数据或所述网络测试数据得到所述第一数据，将所述第一数据发送给所述模拟星地链路网络子系统或所述模拟数据采集处理设备；

所述模拟数据采集处理设备，用于从所述测试子系统采集所述网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给所述至少一个模拟星载以太网交换机，以及接收所述第一数据，并将所述第一数据发送给所述测试子系统。

可选地，测试子系统，包括：

测试设备，用于根据用户输入的任务信息模拟生成所述网络测试数据；

数据处理设备，用于接收所述第一数据以及所述第二数据，并根据所述第一数据以及所述第二数据生成测试报告。

可选地，所述测试设备，具体用于：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

可选地，所述模拟星地链路网络子系统，包括：

卫星链路模拟设备，用于模拟生成所述模拟空间信息网络子系统与所述模拟星地链路网络子系统之间的通信链路；

模拟测试设备，用于通过所述通信链路接收所述网络测试数据或所述业务数据，并对所述网络测试数据或所述业务数据进行调制解调，生成预设格式以及码率的数据。

可选地，所述卫星链路模拟设备，具体用于：

实时根据所述网络测试数据或所述业务数据确定链路参数，其中，所述链路参数用于指示通信链路性能的参数；

根据所述链路参数模拟生成所述通信链路。

第二方面，本申请实施例提供了一种空间信息网络性能的测试方法，应用于第一方面所述的系统，其特征在于，包括：

根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统；

接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，根据所述第一数据和所述第二数据生成测试报告，其中，所述第一数据以及所述第二数据包括以太网业务功能数据。

可选地，根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，包括：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

可选地，接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，包括：

通过以太网接收所述第一数据以及所述第二数据。

第三方面，本申请实施例提供了一种空间信息网络性能的测试装置，该装置包括：

生成单元，用于根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统；

收发单元，用于接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，根据所述第一数据和所述第二数据生成测试报告，其中，所述第一数据以及所述第二数据包括以太网业务功能数据。

可选地，所述生成单元，具体用于：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

可选地，所述收发单元，具体用于：

通过以太网接收所述第一数据以及所述第二数据。

第四方面，本申请提供一种空间信息网络性能的测试装置，该装置包括：

存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

处理器，用于执行存储器中存储的指令执行第二方面所述的方法。

第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面所述的方法。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的一种空间信息网络性能的测试系统的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种空间信息网络性能的测试方法的流程示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种空间信息网络性能的测试装置的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种空间信息网络性能的测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，本申请实施例提供了一种空间信息网络性能的测试系统，该系统包括：

测试子系统1，用于根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统2；

所述模拟空间信息网络子系统2，用于模拟空间信息网络的业务功能，并将所述网络测试数据或其自身的业务数据进行转发，得到第一数据，将所述第一数据发送给模拟星地链路网络子系统3以及所述测试子系统1，其中，所述业务功能包括以太网业务功能；

所述模拟星地链路网络子系统3，用于模拟仿真星地链路网络的业务功能，并将所述第一数据进行转发，得到第二数据，将所述第二数据发送给所述测试子系统1，以使得所述测试子系统1根据所述第一数据以及所述第二数据生成测试报告。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，测试子系统1可以测试空间信息网络的多种业务功能，例如，业务功能包括万兆/千兆/百兆网络环境下丢包、时延、抖动、乱序、差损、带宽限制、报文重复等数据传输业务，网络突发流量、网络协议数据、网络背景流量、网络抓包、网络回放，对空间信息网络各种业务数据进行自动化定量测试、数据采集与存储等业务。所述模拟空间信息网络子系统2，用于模拟空间信息网络的业务功能，例如，模拟空间信息网络的业务功能包括数据传输、转发等业务。所述模拟星地链路网络子系统3，用于模拟仿真星地链路网络的业务功能，例如，模拟仿真星地链路网络的业务功能包括天地数据转发、接收等业务。

测试子系统1为了实现对空间信息网络性能测试，需要与模拟空间信息网络子系统2和模拟星地链路网络子系统3进行信息交互，在本申请实施例所提供的方案中，测试子系统1与模拟空间信息网络子系统2和模拟星地链路网络子系统3进行信息交互的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。

进一步，为了提高系统测试效率。在一种可能实现方式中，所述测试子系统1与所述模拟空间信息网络子系统2和所述模拟星地链路网络子系统3之间通过以太网进行数据交互。

进一步，在一种可能实现方式中，所述模拟空间信息网络子系统2包括：至少一个模拟终端21、至少一个模拟星载以太网交换机22以及模拟数据采集处理设备23；其中，

所述至少一个模拟终端21，用于模拟空间信息网络中终端的业务功能，得到所述业务数据，并将所述业务数据发送给所述至少一个模拟星载以太网交换机22；

所述至少一个模拟星载以太网交换机22，用于接收所述业务数据或接收通过所述模拟数据采集处理设备23转发的所述网络测试数据，并根据所述业务数据或所述网络测试数据得到所述第一数据，将所述第一数据发送给所述模拟星地链路网络子系统3或所述模拟数据采集处理设备23；

所述模拟数据采集处理设备23，用于从所述测试子系统1采集所述网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给所述至少一个模拟星载以太网交换机22，以及接收所述第一数据，并将所述第一数据发送给所述测试子系统1。

在一种可能实现方式中，测试子系统1，包括：

测试设备11，用于模拟生成所述网络测试数据；

数据处理设备12，用于接收所述第一数据以及所述第二数据，并根据所述第一数据以及所述第二数据生成测试报告。

具体的，在本申实施例所提供的方案中，测试设备11可以由网络损伤仪、网络测试仪、网络协议测试套件、示波器、码流分析仪、图像质量测试仪、高标清视频测试仪、音频分析仪、仪表控制服务器及控制软件、仪器仪表数据库等组成。数据处理设备12可以是计算机、服务器或者其他具有数据处理功能的设备，在此并不做限定。

进一步，在一种可能实现方式中，所述测试设备11，具体用于：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

为了便于理解上述测试子系统1对空间信息网络性能测试的过程，下面分别对数据传输业务性能测试以及对空间信息网络各种业务数据进行自动化定量测试、数据采集与存储等业务性能测试进行说明。

一、对数据传输业务性能测试

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，测试设备11在接收到任务信息之后，根据该任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例，然后，测试设备11从网络上自动加载测试用例，测试设备11在加载测试用例之后，运行测试用例，得到网络测试数据，例如，测试数据为流量数据。测试设备11将网络测试数据进行转发，得到第一数据，其中，第一数据可以是测试设备11转发的网络测试据，然后将第一数据发送给模拟空间信息网络子系统2，模拟空间信息网络子系统2通过以太网将该第一数据转发给模拟星地链路子系统3，或者通过以太网将该第一数据转发给测试设备11。模拟星地链路子系统3转发第一数据得到第二数据，并将第二数据发送给测试设备11。

测试设备11将接收到的第一数据以及第二数据发送给数据处理设备12，数据处理设备12根据第一数据、第二数据与网络测试数据之间的区别对万兆/千兆/百兆网络环境下丢包、时延、抖动、乱序、差损、带宽限制、报文重复等进行测试。

二、对空间信息网络各种业务数据进行自动化定量测试、数据采集与存储等业务性能测试

具体的，至少一个模拟终端21将其自身的业务数据发送给至少一个模拟星载以太网交换机22，至少一个模拟星载以太网交换机22将该业务数据发送给模拟数据采集处理设备23或模拟星地链路子系统3，然后，通过模拟数据采集处理设备23或模拟星地链路子系统3将该业务数据转发给测试设备11。

测试设备11将接收到的业务数据发送给数据处理设备12，数据处理设备12根据业务数据对空间信息网络各种业务数据进行自动化定量测试、数据采集与存储等业务性能测试。

进一步，在一种可能实现方式中，所述模拟星地链路网络子系统3，包括：

卫星链路模拟设备31，用于模拟生成所述模拟空间信息网络子系统2与所述模拟星地链路网络子系统3之间的通信链路；

模拟测试设备32，用于通过所述通信链路接收所述网络测试数据或所述业务数据，并对所述网络测试数据或所述业务数据进行调制解调，生成预设格式以及码率的数据。

在一种可能实现方式中，所述卫星链路模拟设备31，具体用于：

实时根据所述网络测试数据或所述业务数据确定链路参数，其中，所述链路参数用于指示通信链路性能的参数；

根据所述链路参数模拟生成所述通信链路。

本申请实施例所提供的方案中，模拟空间信息网络子系统2模拟空间信息网络的业务功能，模拟星地链路网络子系统3模拟仿真星地链路网络的业务功能，其中，业务功能包括以太网业务功能，并通过测试子系统1与所述模拟空间信息网络子系统2和所述模拟星地链路网络子系统3之间进行信息交互，实现对空间信息网络的以太网业务性能进行测试，使得能够全面的对空间信息网络性能进行测试。

以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种空间信息网络性能的测试方法做进一步详细的说明，该方法应用于图1所述的系统，该方法具体实现方式可以包括以下步骤(方法流程如图2所示)：

步骤201，根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统。

步骤202，接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，根据所述第一数据和所述第二数据生成测试报告，其中，所述第一数据以及所述第二数据包括以太网业务功能数据。

可选地，根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，包括：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

可选地，接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，包括：

通过以太网接收所述第一数据以及所述第二数据。

在本申请实施例所提供的方案中，空间信息网络性能的测试方法的流程在图1所述系统中已详细说明，在此不做赘述。

基于与上述图2所述方法相同的发明构思，本申请实施例提供了一种空间信息网络性能的测试装置，参见图3，该装置包括：

生成单元301，用于根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统；

收发单元302，用于接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，根据所述第一数据和所述第二数据生成测试报告，其中，所述第一数据以及所述第二数据包括以太网业务功能数据。

可选地，所述生成单元301，具体用于：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

可选地，所述收发单元302，具体用于：

通过以太网接收所述第一数据以及所述第二数据。

参见图4，本申请实施例提供了一种空间信息网络性能的测试装置，该装置包括：

存储器401，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

处理器402，用于执行存储器中存储的指令执行图2所述的方法。

本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行图2所述的方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、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申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种空间信息网络性能的测试系统，其特征在于，包括：

测试子系统，用于根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统；

所述模拟空间信息网络子系统，用于模拟空间信息网络的业务功能，并将所述网络测试数据或其自身的业务数据进行处理，得到第一数据，将所述第一数据发送给模拟星地链路网络子系统以及所述测试子系统，其中，所述业务功能包括以太网业务功能；

所述模拟星地链路网络子系统，用于模拟仿真星地链路网络的业务功能，并将所述第一数据进行处理，得到第二数据，将所述第二数据发送给所述测试子系统，以使得所述测试子系统根据所述第一数据以及所述第二数据生成测试报告。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试子系统与所述模拟空间信息网络子系统和所述模拟星地链路网络子系统之间通过以太网进行数据交互。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟空间信息网络子系统包括：至少一个模拟终端、至少一个模拟星载以太网交换机以及模拟数据采集处理设备；其中，

所述至少一个模拟终端，用于模拟空间信息网络中终端的业务功能，得到所述业务数据，并将所述业务数据发送给所述至少一个模拟星载以太网交换机；

所述至少一个模拟星载以太网交换机，用于接收所述业务数据或接收通过所述模拟数据采集处理设备转发的所述网络测试数据，并根据所述业务数据或所述网络测试数据得到所述第一数据，将所述第一数据发送给所述模拟星地链路网络子系统或所述模拟数据采集处理设备；

所述模拟数据采集处理设备，用于从所述测试子系统采集所述网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给所述至少一个模拟星载以太网交换机，以及接收所述第一数据，并将所述第一数据发送给所述测试子系统。

4.如权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，测试子系统，包括：

测试设备，用于根据用户输入的任务信息模拟生成所述网络测试数据；

数据处理设备，用于接收所述第一数据以及所述第二数据，并根据所述第一数据以及所述第二数据生成测试报告。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述测试设备，具体用于：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

6.如权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述模拟星地链路网络子系统，包括：

卫星链路模拟设备，用于模拟生成所述模拟空间信息网络子系统与所述模拟星地链路网络子系统之间的通信链路；

模拟测试设备，用于通过所述通信链路接收所述网络测试数据或所述业务数据，并对所述网络测试数据或所述业务数据进行调制解调，生成预设格式以及码率的数据。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述卫星链路模拟设备，具体用于：

实时根据所述网络测试数据或所述业务数据确定链路参数，其中，所述链路参数用于指示通信链路性能的参数；

根据所述链路参数模拟生成所述通信链路。

8.一种空间信息网络性能的测试方法，应用于如权利要求1～7任一项所述的系统，其特征在于，包括：

根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，并将所述网络测试数据发送给模拟空间信息网络子系统；

接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，根据所述第一数据和所述第二数据生成测试报告，其中，所述第一数据以及所述第二数据包括以太网业务功能数据。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据用户输入的任务信息模拟生成网络测试数据，包括：

根据所述任务信息确定待测业务功能，根据待测业务功能和测试用例之间的预设关系，从测试用例库中调用与所述待测业务功能对应的测试用例；

根据所述测试用例模拟生成所述网络测试数据。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，接收所述空间信息网络子系统根据所述网络测试数据或所述空间信息网络子系统自身的业务数据得到的第一数据以及接收模拟星地链路网络子系统转发所述第一数据得到的第二数据，包括：

通过以太网接收所述第一数据以及所述第二数据。

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