CN112154703A - 用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信的通信装置，控制构件，移动站，车辆，系统，方法以及计算机程序 - Google Patents

Abstract

实施例涉及一种用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信的方法、通信装置、控制构件、移动站、车辆、系统和计算机程序。通信装置包括发送接收器，发送接收器构造成用于与移动无线通信系统的控制构件通信；控制模块，控制模块与发送接收器耦联并且构造成用于控制发送接收器，其中，控制模块还构造成，用于在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，以获得用于局部无线通信的对移动无线通信系统的第二频率带的配置。控制模块还构造成，将在第二频率带中对局部无线通信的配置继续传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备。

Description

用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的局部无 线通信的通信装置，控制构件，移动站，车辆，系统，方法以及 计算机程序

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信的通信装置，控制构件，移动站，车辆，系统，方法以及计算机程序。尤其是，但是不仅仅为蜂窝式的车辆附近的应用配置或提供附加的频率带。

背景技术

已知的是，为蜂窝式的车对实体-C-V2X(英文“cellular vehicle-to-everythingcommuncation”)应用提供用于在运动的车辆和其它实体之间交换信息的通信协议和频率带。例如，标准化组织(第三代移动通信标准(3GPP))将该应用标准化。根据标准3GPP TS(英文Technical Specification)36.101，为该通信提供在5.9GHz下的频率带(带47)。为了该目的，预留这种带，并且不通过静态的系统元件，例如基站，网络控制器等将该带用于移动无线通信运行，从而不会出现彼此干扰。C-V2X应用使在广播模式中的带运行，从而所有在有效距离中的接收器都能接收被发送的信息。

为了在车辆中或者在车辆的环境中的通信，常常使用现有系统，例如蓝牙，低功率蓝牙或WiFi。然而，存在的问题是，现有的频率谱一方面是有限的并且另一方面不能可靠地与设备相关联。此外，目前所有三种技术使用彼此相同的频率谱(在2.4GHz和5.8GHz下的ISM-工业、科学和医药-频带)。这导致，借助于该技术在车辆中或在其环境中的通信不总是能不受限制地实现，但是或者在最恶劣的情况中可能暂时完全失效，例如在非常多的WLAN热点附近，但是或者当多个设备同时进行引起干扰的功能，例如蓝牙搜寻时。

对于例如载重货车的“组队行驶”(车队运作管理)的在蜂窝移动无线通信中辅助的方法，高功率的且无干扰的点对点连接非常重要，尤其是对于安全功能来说非常重要。

从专利文献US 8,514,825 B1中已知一种包括车辆访问网络的连接的方法。该方法包括在相应的车辆的多个车载单元之间的协作式通信，以及扫描车辆访问网络，以接收至少一个设施访问点的覆盖。

专利文献DE 10 2014 117 360 B3给出了一种用于在移动通信系统中的中继发送接收器的连结发送接收器的装置、方法以及计算机程序。

专利文献DE 102 43 826 A1给出了一种用于在具有1900MHz至2200MHz的频率带的网络中的无线电单元的接收件，尤其是在以UMTS或IMT2000标准为基础的网络中，在该网络中使用超导滤波器以用于将接收的频带分割成子带。在超导的滤波器中的每个之后连接A/D转换器(下级的)，在超导的滤波器上A/D转换器具有用于继续处理的接口。

专利文献US 2017/0 289 733 A1给出了一种在无线的通信网中的用户设备(UE)和基站(BS)，在其中，UE包括接收器，接收器配置成，从多个对BS的SPS配置中接收至少一个半永久的调度(SPS)配置。

专利文献US 2018l 0 098 322 A1给出了一种方法，该方法包括接收在移动设备上的资源池配置信息。资源池配置信息自身包括用于确定资源池的点阵图。在具有多个先后的子帧的时间段上确定子帧的第一子集。

发明内容

因此存在的需求是，实现用于机动车应用的无线电资源分配的更好的方案。所附的独立权利要求的主题满足该需求。

实施例基于的核心构思是，提供另外的频率带用于具有非常高的数据传输速度的应用。该频率带应尽可能未被占用并且没有通过其它服务或应用占用。同时，避免不必要地阻塞该频率带以有效地利用紧缺的资源。这可在移动通信系统的范围中并且在其控制下实现。例如，C-V2X系统仅仅可使用可供使用的频率带。于是，点对点连接不用于在确定的设备(其内容未确定用于在无线电信号的有效距离中所有潜在的参与者)之间的特殊的数据交换。由此，不能实现具有非常高的数据传输速度的应用，例如具有不同内容的到多个客户的视频流或者在车辆中的虚拟现实的应用。该认识不仅适用于已知的ISM带2.4GHz和5.8GHz而且适用于所提及的5.9GHz的C-V2X带。实施例的另一核心构思在于，对用于C-V2X应用的询问提供蜂窝式的移动无线通信系统的另外的频率。可在地域上、时间上且在其发送功率方面限制这些频率，以用于避免不必要的占用或给出相应于移动通信系统的控制机构的控制方案。同时，例如可使用在上述条件中尽可能未被占用的频率带，因为该频率带被分派给蜂窝式的移动无线通信的运营商(操作者)并且相应于C-V2X应用不再被运营商占用。相应地，也可为高的数据传输速度实现未被干扰的数据传输。例如，也可将发送功率以及由此通信有效距离限制在该频率带上，以实现在该频率带上的规划或协调。

实施例涉及一种用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信的通信装置。

通信装置包括发送接收器，发送接收器构造成用于与移动无线通信系统的控制构件通信。此外，通信装置包括控制模块，控制模块与发送接收器耦联并且构造成用于控制发送接收器，其中，控制模块还构造成，用于在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，以获得用于局部无线通信的对移动无线通信系统的第二频率带的配置。此外，控制模块构造成，用于局部无线通信。

此外，控制模块构造成，用于将在第二频率带中的用于局部无线通信的配置继续传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备。因此，有利地，可从蜂窝式的移动无线通信的频带中分派其它未被干扰的频率带用于直接通信。

实施例也提供一种用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信的移动无线通信系统的控制构件。控制构件包括发送接收器，发送接收器构造成用于与移动无线通信系统的通信装置通信。此外，控制构件包括控制模块，控制模块与发送接收器耦联并且构造成用于控制发送接收器。控制模块还构造成，用于在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，并且传输用于局部无线通信的对移动无线通信系统的第二频率带的配置，以被具有至少一个车辆附近的各移动设备的通信装置使用或者在车辆附近的各移动设备之间使用。控制模块还构造成用于将在第二频率带中的用于局部无线通信的配置继续传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备。因此，有利地，可从蜂窝式的移动无线通信的频率带中询问空闲的频率带。

另一实施例是一种具有根据上述实施例的通信装置的移动站。因此，有利地，可使用商业通用的设备。具有这种移动站或具有这种通信装置的车辆是另一实施例。因此，有利地，尤其是当根据相应的标准设计用于在车辆中的通常的应用的移动站时，通过使用移动站可实现在车辆中的成本适宜的实现方案。另一实施例是一种具有根据实施例的通信装置和控制构件的系统。

通信可包括通信装置(对控制构件)针对第二频率带的询问，以及接收(由控制构件)分配第二频率带的确认。因此有利地，可针对询问分配未被干扰的第二频率带。在实施例中，至少部分地可通过在蜂窝式的移动无线通信提供商中的事先的预订预确定第二频率带。因此有利地，可分派频率带或其中的如下部分，即，该部分适合用于传统的移动无线通信设备并且通过预订设置成用于该目的。

通信装置的发送接收器可构造成用于使用第一频率带和第二频率带。因此，有利地，通信装置可参与在第二频率带中的通信。在实施例中，车辆附近的各移动设备可布置在车辆中，或者可布置在车辆之外在PC5接口的车对车(V2V，英文“Vehicle-to-Vehicle”)通信有效距离之内。由此，有利地，第二频率带可有益于用于例如在移动无线通信设备之间的或车辆之间的直接通信的不同应用。在此，第二频率带可构造成广播频率带或者用于在移动无线通信系统的移动设备之间双向的直接通信。移动设备可构造成便携式移动设备或者安装在车辆中的另一通信装置。因此，有利地，可使用蜂窝移动无线通信的协议以及由此芯片组，其结果是所使用的设备成本更低。在实施例中，第二频率带例如可布置在900MHz、1900MHz、2600MHz、3500MHz或3700MHz中。

因此，有利地，可使用在价格方面并且在其供货多样性中简化并优化了实现方案的移动无线通信设备和通信装置。在实施例中，第一和第二频率带可为由蜂窝式的移动无线通信标准3GPP LTE(长期演进技术)标准使用的频率带。因此，有利地，尤其是提供适合高的数据传输率的频率带。在几个实施例中，控制模块可还构造成，用于在使用第二频率带的情况下配置在通信装置和至少一个车辆附近的各移动设备之间的或在移动无线通信系统的至少两个车辆附近的各移动设备之间的直接通信。由此，有利地，可覆盖不同的应用。至少在几个实施例中，在允许的发送功率中，在时间上和/或空间上限制使用蜂窝式的移动无线通信标准的第二频率带。由此，有利地，将第二频率带的提供限制在实际的使用上。

在实施例中，控制模块可安排在通信装置和至少一个车辆附近的各移动设备之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备之间的双向通信，该双向通信以根据开放系统互连-OSI的模型的数位传输层、安全层和/或中介层为基础。由此，有利地，可进行可靠的蜂窝移动无线通信的方法(其实现在商业通用的芯片组中)。在另外几个实施例中，控制模块可安排在通信装置和至少一个车辆附近的各移动设备之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备之间的双向通信，该双向通信以根据开放系统互连-OSI的模型的传输层、会话层和/或显示层为基础。因此，有利地结合了不限制在给定的过程上的通过蜂窝移动无线通信引起的程序。此外，在实施例中，用于双向通信的安全措施可包括授权功能和/或加密功能。因此，有利地，可有效地防止滥用无线通信。在实施例中，控制模块可构造成，用于实现用于保护通信的证书的时间上和/或地域上受限的协议。由此，有利地，可进一步提高已经给出的防止滥用的保护。

发送接收器可设计成，使得至少一个移动设备能够在其周围使用移动无线通信系统的服务。因此，有利地，可为局部相连接的设备实现使用蜂窝移动无线通信网的多种功能。在实施例中，通信装置可构造成用于按照蜂窝式的车对实体-C-V2X-标准运行，并且布置在车辆中。由此，有利地，可使用商业通用的设备，该设备以标准化的方法为基础并且由此可以更大的数量且更加价格合理地提供。

此外，在几个实施例中，可根据数据传输速度和/或服务质量(QoS)分派移动无线通信系统的第二频率带的资源。因此，有利地，可以配合规定的应用和质量预设的方式配置资源。移动无线通信网的控制构件可构造在基站、网络控制器的范围中和/或构造成服务器。由此，有利地，可使用蜂窝式的移动无线通信的现有构件。

实施例实现了一种用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信所用的通信装置的方法。该方法包括，在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，以用于为局部无线通信配置移动无线通信系统的第二频率带。此外，方法包括，将在第二频率带中为用于局部无线通信的配置传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备。因此，有利地，可从蜂窝式的移动无线通信的频率带中询问其它频率带。

另一实施例是一种用于配置在通信装置和车辆附近的各移动设备之间的或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信所用的移动无线通信系统的控制构件的方法。该方法包括，在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，以用于为通信装置与至少一个车辆附近的各移动设备的或在车辆附近的各移动设备之间的局部无线通信配置移动无线通信系统的第二频率带。此外，该通信用于，将在第二频率带中对局部无线通信的配置继续传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备。因此，有利地，可从蜂窝式的移动无线通信的频率带中询问其它未被干扰的频率带。

其它实施例的一种计算机程序，该计算机程序用于当在计算机、处理器或可编程的硬件构件上运行该计算机程序时执行在此描述的方法中的一个。

附图说明

接下来参考附图详细解释实施例。其中：

图1示出了具有移动设备的实施例、通信装置的实施例和控制构件的实施例的系统；

图2示出了用于通信装置的方法的实施例的方框图；

图3示出了用于控制构件的方法的实施例的方框图；

图4示出了2G/3G/4G/5G通信装置的线路图和用于C-V2X运行的独立的通信装置；

图5示出了用于集成的2G/3G/4G/5G和C-V2X运行的通信装置的实施例的线路图；以及

图6示出了通信装置的实施例的更详细的线路图。

具体实施方式

现在，更详细地参考附图描述不同的实施例。在图中，为了更清楚，夸大地示出了线、层和/或区域的粗细。

在以下对示出仅仅几个示例性的实施例的附图的描述中，相同的附图标记可表示相同或相似的构件。此外，可为多次出现在一个实施例或一个附图中的然而在一个或多个特征方面共同描述构件和对象使用概括性的附图标记。通过相同的或概括性的附图标记描述的构件或对象可在其单个、多个或所有特征方面(例如其尺寸方面)相同，然而必要时也可实施成不同的，只要描述中没有另外明确地或暗示性地指出。

虽然可以不同方式改进或改变实施例，在图中作为示例示出并且在此详细描述实施例。然而应表明的是，并非故意将实施例限制在相应公开的形式上，而是相反地实施例应覆盖所有功能的和/或结构的改进方案，等效方案和备选方案。在全部附图描述中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。

值得注意的是，阐述成与另一元件“相连接”或“耦联”的元件可直接与所述另一元件相连接或耦联或者可存在中间的元件。如果相反地，阐述成与另一元件“直接相连接”或“直接耦联”，则不存在中间的元件。应以相似的方式解读其它用于描述元件之间的关系的概念(例如“在…之间”相对于“直接在…之间”，“邻接”相对于“直接邻接”，等)。

在此使用的术语仅仅用于描述确定的实施例，并且不应限制实施例。如在此使用的那样，如果文中没有单独地另外说明，单数形式“一个”和“所述一个”也包含复数形式。此外应明确的是，表述，例如“包含”，“包含的”，“具有”，“包括”，“包括的”和/或“具有的”如在此使用的那样，说明所述特征、整数、步骤、工作流程、元件和/或构件的存在性，但是不排除存在或补充所述或一个或多个特征、整数、步骤、工作流程、元件构件和/或其组。

如果没有另外定义，所有在此使用的概念(包括技术和学术概念)具有与实施例所属领域的普通技术人员的认知相同的含义。此外，应明确的是，例如在通常使用的字典中定义的表述，应解读成，其具有与其在相关的技术的含义中相同的含义，并且如果再次没有明确定义，不应解读成理想的或过于正式的意义。

在此以及下文中描述的构件描述成，“设计成”或“构造成”用于实现或满足一定的功能，其中以同义词的方式使用这些概念，并且可彼此替换。在此，这种构件分别能够进行所描述的功能，因为例如可在存储器中存在或预留相应的软件。因此，设计或构造成控制发送接收模块的并且实现在可编程的硬件中的控制模块如下设计，即，存在用于控制发送接收模块的相应的控制软件。

图1示出了用于配置在通信装置10和车辆附近的各移动设备300/310之间的或在移动通信系统的车辆附近的各移动设备300/310之间的局部无线通信的通信装置10的实施例。通信装置10包括发送接收器12，发送接收器构造成用于与移动无线通信系统的控制构件20通信。此外，通信装置10包括控制模块14，控制模块与发送接收器12耦联并且构造成用于控制发送接收器12。此外，控制模块14构造成，用于在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，以获得用于局部无线通信的对移动无线通信系统的第二频率带的配置。此外，控制模块14构造成，将对在第二频率带中的局部无线通信的配置继续传输1200给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备300/310。

在实施例中，通信装置10可构造成用于按照蜂窝式的车对实体C-V2X标准运行。此外，在实施例中，通信装置10布置在车辆100中。在图1中同样示出了移动站或具有通信装置10的实施例的车辆100的另一实施例。

图1示出了用于配置在通信装置10和车辆附近的各移动设备300、310之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备300、310之间的局部无线通信的移动无线通信系统的控制构件20的实施例。控制构件20包括构造成用于与无线电系统的通信装置10通信的发送接收器22和控制模块24，控制模块与发送接收器22耦联并且构造成用于控制发送接收器22。此外，控制模块24构造成，用于在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，并且传输用于局部无线通信的对移动无线通信系统的第二频率带的配置。这用于在通信装置与至少一个车辆附近的各移动设备300、310或在车辆附近的各移动设备300、310之间使用。设置成将在第二频率带中的用于局部无线通信的配置继续传递给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备300、310。其它实施例是分别包括控制构件20的实施例的基站，网络控制器和网络服务器。在实施例中，移动无线通信网络的控制构件可构造成基站，网络控制器和/或服务器。其具有在3GPP2G-5G标准下不同的功能和在网络构件结构中不同的布置方案。另一实施例是具有通信装置10和控制构件20的系统，例如移动通信系统。

在实施例中，发送器接收器12、22可包括典型的发送接收器构件，例如一个或多个低噪声的放大器(LNA)，一个或多个功率放大器(PA)，一个或多个双工滤波器，一个或多个收发双工器，一个或多个滤波器或滤波器电路，一个或多个转换器，一个或多个混合器，相应匹配的射频构件等。天线可相应于任意的发送和/或接收天线，例如喇叭天线，偶极子天线，平板天线，扇区天线等。可以限定的几何布置方案布置天线，例如均匀的布置方案，线性的布置方案，圆形的布置方案，三角形的布置方案，均匀的场，场布置方案，或这些布置方案的组合。

在实施例中，控制模块14、24可相应于任意控制器或处理器或可编程的硬件构件。例如，控制装置/模块14、24也可实现成为了相应的硬件构件编程的软件。就此而言，控制模块14、24可实现成具有相应匹配的软件的可编程的硬件。在此可使用任意处理器，例如数字信号处理器(DSP)。在此，实施例不限制在确定类型的处理器上。可设想用于实现控制模块的任意处理器或者同样多个处理器或微控制器。也可设想与其它控制单元集成的形式的实现方案，例如集成在还附加地包括一个或多个另外的功能的用于车辆的控制单元中。在实施例中，可通过控制模块14、24或者通过或借助于相应的发送接收器12、22进行在此描述的方法步骤。就此而言，可通过装置构件进行所描述的方法步骤。在实施例中，控制模块14、24可通过处理器、计算机处理器(CPU＝Central Processing Unit)，图像处理器(GPU＝Graphics Processing Unit)，计算机，计算机系统，应用特定的集成电路(ASIC＝Application-Specific Integrated Circuit)，集成电路(IC＝Integrated Circuit)，单芯片系统(SOC＝System on Chip)，可编程的逻辑元件或具有微处理器的现场可编程门阵列(FPGA＝Field Programmable Gate Array)实现。

在实施例中，以如下方式将发送接收器、移动无线通信设备或移动设备与无线电系统、移动无线通信系统或移动通信系统相匹配，即，其具有与通信相关所需的构件，例如天线，滤波器，放大器，一个或多个处理器，显示器，等。这种系统例如包括蓝牙，无线局域网络(WLAN)，无线保真(WiFi)，移动无线通信，等。在此，例如考虑由相应的标准化机构(例如第三代移动通信的标准(3GPP)组)标准化的移动无线通信系统。例如，标准化的移动无线通信系统包括全球移动通信系统(GSM)，增强型分组无线通信(EDGE)，GSM EDGE无线接入网络(GERAN)，全球陆地无线接入网(UTRAN)，或演进的UTRAN(E-UTRAN)(例如通用移动通信系统(UMTS)，长期演进技术(LTE))，或LTE升级技术(LTE-A)，第五代(5G)系统，或者其它标准的移动无线通信系统(例如全球微波互联接入(WIMAX)(IEEE802.16))，或无线局域网(WLAN)(IEEE802.11))，以及通常的、以时分多址接入方法(英文“Time Division MultipleAccess(TDMA)”)、频分多址接入方法(英文“Frequency Division Multiple Access(FDMA)”)、码分多址接入方法(英文“Code Division Multiple Access”(CDMA)、正交频分多址接入方法(英文“Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)”)或者其它技术或多址接入方法为基础的系统。下文中，作为同义词使用概念：移动无线通信系统，移动无线通信网，移动通信系统和移动无线通信网络。

接下来假设，这种移动无线通信系统包括至少一个以基站的形式的固定的发送接收器，发送接收器具有与移动无线通信网的有线的部分的连结部。另一方面，认为，移动无线通信网包括至少一个移动的发送接收器(移动无线通信设备，移动无线通信终端设备)，其中，概念“移动”在此应涉及，通过空气接口、也就是说无线地/无绳地与发送接收器通信。这种移动的发送接收器例如可相应于便携式电话，智能电话，笔记本计算机，便携式计算机，车辆或不必一定是可移动而是实际上相对于其环境运动的无线电模块。发送接收器也可是静态的(例如相对于机动车)，然而无线地与移动无线通信网通信。就此而言，已经所述的基站可相应于以上所述的标准之一，例如NodeB、eNodeB等。

在这一方面，在移动无线通信设备之间的直接通信是已知的，该通信例如也称为D2D(英文“device-to-device communication”)。从标准中已知与此相关的，到车辆之间的通信上的扩展。示例是，作为具有PC5接口的C-V2X标准的一部分的3GPP V2V(vehicle-to-vehicle)通信或者有802.2 1p接口的车对车通信。在实施例中，可使用这些系统之一，并且相应地匹配通信装置10，确切地说其发送接收器12和控制模块16。这相似地适用于具有其构件的设施侧的控制模块20。

在实施例中，频率带适合用于使蜂窝移动无线通信系统运行。频率带可设计成用于单向的或用于双向的通信。例如，频率带可分割成在不同的频率中的向上连接(Uplink)和向下连接(Dowlink)分量，其中，每个子带可具有一定的带宽，例如5MHz、10MHz、50MHz、70MHz等。频率带可设计成用于广播通信，在所选择的参与者之间的通信和/或用于点对点运行。在实施例中，可根据3GPP规划安排频率带，在其中，为C-V2X预设在5.9GHz下的带47。该带可设置成用于TDD(时分双工器)或者FDD(频分双工器)模式，并且根据PC5接口构造成用于根据C-V2X的车辆。

在实施例中，V2V有效距离可为几百米，例如可在350米至700米之间。在实施例中，直接通信可实施成点对点通信，在其中，在不绕道到第三方的情况下在参与的单元之间交换信号。车辆附近的各移动设备可停留在车辆之内或者车辆周围，其大小由PC5接口信号的有效距离确定，该有效距离典型地为几百米，见以上。在实施例中，双向的通信可包括在点对点连接的两个方向上的数据传输。在此，可交替地或同时在两个方向上交换信号或信息。换句话说，实施例的对象也是借助于V2X标准的车内通信及其扩展。

在实施例中，移动站可构造成具有用于保护可协定的接口和特性的附加构件的通信装置。因此，可确定非车辆专用的接口，除了单个信号的指令和重要性之外，也确定电流消耗的限制或最低发送功率。也可确定用于车辆的插接连接。特性可被标准化。系统可实施成包含所有所需的功能和用于运行的装置的移动无线通信系统的所有构件的和。例如，该系统可根据3GPP标准2G-5G中的一个设计。在实施例中，移动设备可构造成便携式设备，例如手机，平板，笔记本电脑，便携式计算机或无线电模块等。移动设备也可构造成服饰的组成部分，配饰，例如眼镜，手杖等。当移动设备也可传输用户数据时，也称为手持设备的移动设备也可与用户相关联。

图1示出了用于配置在通信装置10和车辆附近的各移动设备300/310之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备300/310之间的局部无线通信1300/1310/1400所用的通信装置10的方法的实施例。该方法包括，在移动无线通信系统中在第一频率带中通信1000/1100，以用于为局部无线通信配置移动无线通信系统的第二频率带。此外，该方法包括将在第二频率带中的用于局部无线通信的配置传输1200给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备。

在实施例中，通信可包括，通信装置针对第二频率带询问1000，以及接收第二频率带的分配的确认1100。

此外，在实施例中，车辆附近的各移动设备300/310可布置在车辆100中，或者在车辆100之外在PC5接口的车对车-V2V-通信有效距离之内，例如布置在另一车辆中。

此外，在实施例中，移动无线通信网的控制构件20可构造成基站，网络控制器和/或无服务。根据图2的实施例示出了用于配置在通信装置10和车辆附近的各移动设备300/310之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备300/310之间的局部无线通信所用的通信装置10的方法的方框图。该方法包括，在移动无线通信系统中在第一频率带中通信410，以用于为局部无线通信配置移动无线通信系统的第二频率带。此外，该方法包括将在第二频率带中的用于局部无线通信的配置传输420给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备300/310。

根据图3的实施例示出了用于配置在通信装置10和车辆附近的各移动设备300/310之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备300/310之间的局部无线通信所用的移动无线通信系统的控制构件20的方法500的方框图。该方法包括，在移动无线通信系统中在第一频率带中通信510，以用于为通信装置与至少一个车辆附近的各移动设备300/310的或者在车辆附近的各移动设备300/310之间的局部无线通信配置移动无线通信系统的第二频率带，用于将在第二频率带中的用于局部无线通信的配置传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备300/310。

在另一实施例中，方法和从中推出的实现方案基于用于借助于根据3GPP标准第14版的C-V2X通信直接通信的系统。考虑到交通安全性研发了这种系统。由此，为了通信，该系统使用信息广播系统和用于保证信息的可靠性的授权后台。实施例可扩展该系统。例如，用于传输以上描述的广播信息的目前的3GPP第14版标准(TS 36.101，5.5G部分)使用为5.9GHz的协调的频率带(欧洲的ITS带，美国的DSRC带，3GPP带47)，其在实施例中相应于第二频率带。现有的3GPP标准基于信息广播系统，相应地单向通信，通过实施例，该单向通信可扩展成双向通信。因此，在实施例中，发送接收器12、22可构造成用于使用第一频率带和第二频率带。

在实施例中，第二频率带可构造成用于在移动无线通信系统的移动设备之间的直接通信或双向通信的广播频率带。例如，从包括通信装置100的实施例的车辆100开始，将用于使用第二频率带的询问1000发送给网络控制器200，网络控制器包括控制构件20的实施例。现在，网络控制器200可分派1100频率带，并且在车辆100中的通信装置10现在可使用第二频率带。例如，第二频率带的使用可继续传输给两个UE或移动无线通信设备300、310。例如，可设想，在汽车、公交车、火车等中的情况中，其中，通信装置10固定地安装在车辆中，并且将第二频率资源继续传输给车辆中的乘客以供使用(例如共享视频，游戏，等)。在几个实施例中，第二频率带也可由通信装置10自身继续使用，例如用于以V2V消息的方式与其它车辆进行广播通信。就此而言，也可将其它车辆配置成用于使用第二频率带。因此，移动无线通信设备300、310可构造成便携式移动设备或安装在车辆中的其它通信装置。

因此，控制模块14可构造成，在使用第二频率带的情况下配置在通信装置10和至少一个车辆附近的各移动设备300、310之间的或者在移动无线通信系统的至少两个车辆附近的移动无线通信设备300、310之间的直接通信。相应地，在实施例中，发送接收器12和/或控制模块14可设计成，为至少一个移动设备300、310在其周围实现使用移动无线通信系统的服务(语音和数据服务)。为车内通信使用移动无线通信运营商的频率可允许连结移动无线运营商的服务。

在3GPP标准中已经存在的通过受保护的连接(加密/锁码，Authentification/授权)的传输也可允许，通过无线电接口实现敏感内容的通信和系统临界的功能的运行。在实施例中，蜂窝式的移动无线通信标准的第一和第二频率带包括由3GPP LTE标准使用的频率带。相应地，用于双向通信的安全措施可包括授权功能和/或加密功能。在此，至少在几个实施例中，控制模块14可构造成，实现在时间上和/或地域上受限地协定用于保护通信的证书。通常，在实施例中，通信装置10可包括用于双向通信的安全器件/措施，授权功能和/或加密功能。

如根据图1-3解释的那样，实施例实现了用于必要时也将现有的通信硬件有利地用于在车辆100之内或在其周围的通信的方法和实现方案。用于在车辆中通信的现有系统，例如蓝牙，低功率蓝牙或WiFi尤其存在的问题是，现有的频率谱一方面是有限的并且另一方面不能可靠地与设备相关联。此外，目前，所有三种技术都使用相同的频率谱(ISM带2.4GHz和5.8GHz)。这导致，借助于该技术在车辆中的通信不总是能不受限制地实现，但是或者在最恶劣的情况中可能暂时完全失效。例如在市中心非常多的WLAN热点(无线局域网络)附近，但是或者当多个设备同时进行引起干扰的功能，例如蓝牙搜寻时。不能实现具有非常高的数据传输速度的应用，例如具有不同内容的到多个客户的视频流或者在车辆中的虚拟现实的应用。在实施例中，客户端可实施成在移动设备300、310上的软件应用APPS。

在实施例中，方法和从中推出的实现方案基于用于借助于根据相应的3GPP标准第14版的C-V2X通信直接通信的将来的系统。考虑到提高交通安全性研发了这种系统。为了传输以上描述的广播信息，3GPP第14版标准(TS 36.101，5.5G部分)使用欧洲的协调的频率带ITS(智能传输系统)带，为5.9GHz的3GPP带47。实施例可将V2X通信的可用性扩展到其它3GPP频率带上。例如，带41(2600MHz)、带42(3500MHz)或带43(3700MHz)。在实施例中，第二频率带例如布置在900MHz、1900MHz、2600MHz、3500MHz或3700MHz中。

在使用被许可的频率带时，许可签发者被结合到系统中。在实施例中，在标准中已经存在的、通过也称为操作者的移动无线通信网运营商对带47的频率管理方案可用于协商以有限的功率时间上或空间上受限地使用被许可的频率。在实施例中，在允许的发送功率中，在时间上和/或空间上限制使用蜂窝式的移动无线通信标准的第二频率带。由此，控制构件20或位于其中的控制模块24可给出资源监控、资源规划和资源管理的可能性。

在其它几个实施例中，也可设想，通过对确定的操作者或运营商(事先与其进行了协定)的预订，例如用于以减小的发送功率将该运营商的LTE频率的部分用于车内通信。于是，LTE谱的该部分可理解成用于通信装置20和车辆附近的各移动设备300的通信或在车辆附近的各移动设备300、310之间的通信。在实施例中，可通过在蜂窝移动无线提供商中的上述预订预确定第二频率带。在实施例中，预订可相应于用于使用的许可，在此用于将操作者的频率带或频率带的一部分例如用于C-V2X运行的许可。该许可能在时间上、地域上或在最大允许的发送功率方面或者也在具体时间上特定。

为此所需的对V2X通信单元的硬件设计的改变可以简化的方式通过一个或多个附加的滤波器和信号放大器实现。这应根据图4、5和6详细解释。图4示出了用于根据第2至5代(2G-5G)标准的蜂窝移动无线通信的通信装置，这例如在第三代移动通信的标准3GPP中被标准化。该通信装置包括用于根据相应的标准数字地处理待发送和接收的信号的数字调制解调器610。数字调制解调器610与发送接收器620相连接或耦联，发送接收器进行调制解调器信号和接收的信号的高频的处理。发送接收器620自身与用户界面程序650相连接，在用户界面程序中，设置用于过滤根据3GPP的所述第2-5代标准的HF(高频)带的滤波元件以及相应的放大器(PA、LNA)。

与此独立地示出了用于C-V2X的通信装置，该通信装置包括相应的构件。因此，数字调制解调器630用于根据C-V2X标准数字地处理待发送和接收的信号。数字调制解调器630与发送接收器640相连接，发送接收器640进行调制解调器信号和接收的信号的高频处理。发送接收器640自身与用户界面程序660相连接，在用户界面程序中，设置用于过滤的滤波元件以及用于C-V2X的频率带的相应的放大器。

根据图5的实施例示出了通信装置10的发送接收器12。在此，构件610、620、630和640具有在图4中描述的功能。然而，与图4不同地，在该实施例中，存在仅仅一个设计成用于所有频率带的用户界面程序670。因此，也可将按照蜂窝移动无线通信的第2-5代标准的频率带的信号用于C-V2X标准。在此，在用户界面程序670中，设置用于C-V2X的频率带的附加的滤波器和放大器。

图6示出了通信装置800的另一实施例，通信装置具有相连接的用于本地装置的发送接收器，本地装置实施成GPS模块840，蓝牙模块842和WLAN模块844。与通信装置800的连接通过连接系统830(interconnect System)建立，连接系统可构造成内部总线系统。

通信装置800包括发送接收器810(蜂窝RF(射频)接收器)以用于按照蜂窝移动无线通信的第2至5代标准和频率带发送和接收射频信号。发送接收器810与C-V2X调制解调器822耦联，调制解调器包括存储器(Memory)和处理器(MCU)用于准备根据相应的移动无线通信标准的发送接收信号。

C-V2X调制解调器822自身与用于储存安全关键的数据的安全元件(secureelement)820耦联，该安全关键的数据被保护以防未授权地读取。此外，C-V2X调制解调器822与连接系统830耦联。此外，发送接收器810与用于处理按照蜂窝移动无线通信的第2至5代标准的信号的调制解调器824耦联。调制解调器824包括数字信号处理器(DSP)，另一处理器(MCU)以及存储器(Memory)。C-V2X调制解调器822、蜂窝式的RF接收器810和基带调整解调器824相应于发送接收器12和图5中的构件610、620、630、640、670。此外，通信装置800包括在用于辅助通信功能的从属的读取设备中的SIM(用户识别卡)卡812，一个或多个显示单元814(LCD)，外部存储器816(Ext.Mem)以及外部设备818(Peripherais)的联接选项。应用处理器826包括多个处理器(MCU)以及存储器(Memory)。应用处理器826与连接系统830耦联。电流供给部828同样与连接系统830耦联。

GPS模块840，蓝牙模块842和WLAN模块844分别包括存储器(Memory)、处理器(MCU)以及根据相应标准的发送接收模块。

在图6中，箭头示出了在一个实施例中的方法。在此，C-V2X调制解调器822配置成用于通过SIM凭据(储存在SIM卡上的特征)根据与网络运营商的协调的环境通信(直接通信)。于是，可根据图5修改蜂窝式的RF收发器(调制解调器)810。相应地，实施例也规定为广播构件扩展在ISO(国际标准化构件)层1-3上的双向通信的构件。在实施例中，控制模块14也可安排在通信装置10和至少一个车辆附近的各移动设备300/310之间的或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备300/310之间的双向通信，例如以根据开放系统互连-OSI调制解调器的数位传输层、安全层和/或中介层为基础。控制模块14可触发在通信装置10和至少一个车辆附近的各移动设备300/310之间的或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备300/310之间的双向通信，该双向通信以根据开放系统互连-OSI的模型的输送层、会话层和/或显示层为基础。备选地，双向通信也可与基本的移动无线通信标准无关地在更高的ISO/OSI上实现。

为此，根据所需的数据传输速度和期望的QoS分配贡献出的资源，并且以贡献用于在两个参与者之间的确定的无线电连接的方式协定该资源。在实施例中，数据传输速度可理解成传输速度或传输率。在此，传输率为在确定的时间内通过传输介质、通过接口或通过传输通道传输的信息单位的数量。在实施例中，QoS(服务质量)可理解成从操作者视角的通信服务的质量。QoS表明，服务的质量与其要求的一致程度。在此，在实施例中，QoS由多个对整体性能或多个单元的共同作用的质量要求组成。

在实施例中，例如可根据数据传输速度和/或服务质量-QoS-分派移动无线通信系统的第二频率带的资源。将移动无线通信运营商的频率用于车内通信也可允许连结移动无线通信运营商的服务。相应地，通信装置10可构造成，为至少一个移动设备300、310实现在其周围使用移动无线通信系统的服务(语音服务，视频服务，数据服务)。

例如，在3GPP标准中已经存在的通过受保护的连接(锁码，也称为加密，以及授权)的传输也可允许，通过无线电接口传输敏感内容的通信和系统临界的功能的运行。为此，在实施例中，可使用直接通信的授权系统并且扩展通过网络运营商获得暂时的且局部受限的用于保护通信的证书的可能性。在实施例中，用于双向通信的保护器件可包括授权功能和/或加密功能。于是，控制模块14可构造成，用于实现用于保护通信的证书的时间上和/或地域上受限的协议。

在实施例中，授权可为证明(证实)例如可实施成设备的实体的所声称的特征。在此，通过合适的在实施例中以加密的秘钥为基础的过程，可证实声称的特征。该特征可为设备的身份。在实施例中，加密可构造成根据秘钥将称为“明码文本”的数据转换成“加密文本”，从而仅仅能在借助于加密的秘钥的情况下再次从加密文本中获得明码文本。因此，可保护数据以防未授权的访问。

在实施例中，证书可理解成数字的数据组，该数据组可确认人或对象的确定的特征并且通过加密的方法检查其可靠性和完整性。证书尤其是包含对其检查所需的数据。通过许可单元签发证书。在另外的实施例中，授权后台可理解成这样的装置，即，该装置在安全的环境中进行局部授权，并且准备好结果以用于与远程的授权操作比较。

此外，实施例实现一种计算机程序，该计算机程序用于当在计算机、处理器或可编程的硬件构件上运行该计算机程序时进行以上描述的方法中的至少一个。实施例也提供数字的存储介质，该数字的存储介质可机读或计算机读取并且具有可电子读取的控制信号，该控制信号如此与可编程的硬件构件共同作用，使得执行以上描述的方法中的一个。

在以上描述、以下权利要求和附图中公开的特征不仅可单独地而且可以任意组合为以其不同设计方案实现实施例起到重要作用，并且不仅可单独地而且可以任意组合实现。

尽管结合装置描述了几个方面，可理解的是，这些方面也可描述相应的方法，从而装置的部件或结构元件也理解成相应的方法步骤或方法步骤的特征。相似地，结合一个方法步骤或者作为方法步骤描述的方面也描述相应的装置的相应的部件或细节或特征。

根据确定的实现要求，可以硬件或软件实现本发明的实施例。可在使用数字的存储介质，例如Floppy-Disk，DVD，Blu-Ray Disc，CD，ROM，PROM，EPROM，EEPROM或FLASH存储器，硬盘或其它磁性的或光学的存储器的情况下实现，在存储器上储存可电子读取的控制信号，该控制信号与可编程的硬件构件可共同作用或共同作用，使得进行相应的方法。

可编程的硬件构件可通过处理器，计算机处理器(CPU＝Central ProcessingUnit)，图像处理器(GPU＝Graphics Processing Unit)，计算机，计算机系统，应用特定的集成电路(ASIC＝Application-Specific Integrated Circuit)，集成电路(IC＝Integrated Circuit)，单芯片系统(SOC＝System on Chip)，可编程的逻辑元件或者具有微处理器的现场可编程门阵列(FPGA＝Field Programmable Gate Array)构成。

因此，数字的存储介质可机读或者可计算机读取。因此，几个实施例包括具有可电子读取的控制信号的数据载体，该控制信号能够与可编程的计算机系统或可编程的硬件构件共同作用，使得进行在此描述的方法中的一个。由此，实施例是数据载体(或者数字的存储介质或者可计算机读取的介质)，在该数据载体上记录了用于进行在此描述的方法中的一个的程序。

总地来说，实施例可实现成程序，硬件，计算机程序或具有程序码的计算机程序产品或数据，其中，程序码或数据可如下作用，即，当在处理器上或可编程的硬件构件上运行该程序时进行方法中的一个。例如，程序码或数据也可储存在可机读的载体或数据载体上。程序码或数据尤其可作为源代码，机械代码或字节码以及其它的中间代码存在。

此外，另一实施例是表示用于进行在此描述的方法中的一个的程序的数据流、信号流或信号序列。例如，可如下配置数据流、信号流或信号序列，即，通过数据通信连接，例如通过因特网或另一网络输送。因此，实施例也可为反映数据的信号流，该信号流适合用于通过网络或数据通信连接发送，其中，数据代表程序。

根据实施例的程序可在其执行期间例如通过以下方式进行方法中的一个，即，该程序读取存储部位或者将一个或多个数据写入存储部位中，由此，必要时引起在晶体管结构、放大器结构或其它电的、光学的、磁性的或根据其它工作原理工作的构件中的切换过程或其它过程。相应地，通过读取存储部位，获取、确定或测量数据，值，传感器值或其它程序的信息。因此程序可通过读取一个或多个存储部位，获取、确定或测量参数，值和其它信息，并且通过写入一个或多个存储部位引起、促使或进行动作并且操控其它设备、机械和构件。

以上描述的实施例仅仅是说明原理。可理解的是，其他专业人士清楚以上描述的构件和细节的改进方案和变化方案。因此意图是，以下权利要求的保护范围不通过根据对实施例的描述和解释给出的特殊的细节限制保护范围。

附图标记清单

10 通信装置

12 发送接收器

14 控制模块

20 控制构件

22 发送接收器

24 控制模块

100 车辆

200 基站，网络控制器和/或服务器

300 移动设备

310 移动设备

400 用于通信装置的方法

410 在移动无线通信系统中的通信

420 在移动无线通信系统中的通信

500 用于控制构件的方法

510 在移动无线通信系统中的通信

600 方块图

610 数字的2G-5G调制解调器

620 发送接收器

630 数字的C-V2X调制解调器

640 发送接收器

650 2G-5G用户界面程序

660 C-V2X用户界面程序

670 2G-5G和C-V2X用户界面程序

800 通信装置

810 发送接收器

812 SIM卡

814 显示器

816 外部的存储器

818 外部设备的联接选项

820 安全元件

822 C-V2X调制解调器

824 2G-5G调制解调器

826 应用处理器

828 电流供给部

830 连接系统

840 GPS模块

842 蓝牙模块

844 WLAN模块

1000 通信装置根据第二频率带询问

1100 接收第二频率带的分配的确认

1200 将用于在第二频率带中局部无线的通信的配置传输给至少一个车辆附近的各移动设备

1300 在移动设备和通信装置之间通信

1310 在通信装置和移动设备之间通信

1400 在移动设备之间通信

Claims (15)

1.一种通信装置(10)，该通信装置用于配置在通信装置(10)和车辆附近的各移动设备(300、310)之间或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备(300、310)之间的局部无线通信，该通信装置包括：

发送接收器(12)，该发送接收器构造成用于与移动无线通信系统的控制构件(20)通信；

控制模块(14)，该控制模块与发送接收器(12)耦联并且构造成用于控制发送接收器(12)，其中，控制模块(14)还构造成，用于在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，以获得用于局部无线通信的移动无线通信系统的第二频率带的配置；以及，控制模块(14)还构造成，

将在第二频率带中用于局部无线通信的配置继续传输(1200)给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备(300、310)，

其中，第一频率带和第二频率带设计成用于双向通信。

2.根据权利要求1所述的通信装置(10)，其特征在于，所述通信包括通信装置(10)在控制构件(20)中针对第二频率带的询问(1000)，以及接收由控制构件(20)分配第二频率带的确认(1100)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的通信装置(10)，其特征在于，至少部分地通过在蜂窝式的移动无线通信提供商中的事先的预订预确定第二频率带。

4.根据上述权利要求中任一项所述的通信装置(10)，其特征在于，车辆附近的各移动设备(300、310)布置在车辆(100)中，或者在PC5接口的车对车通信有效距离之内布置在车辆(100)之外。

5.根据上述权利要求中任一项所述的通信装置(10)，其特征在于，蜂窝式的移动无线通信标准的第一频率带和第二频率带是由3GPP LTE标准使用的频率带。

6.根据上述权利要求中任一项所述的通信装置(10)，其特征在于，控制模块(14)还构造成，用于在使用第二频率带的情况下配置在通信装置(10)和至少一个车辆附近的各移动设备(300、310)之间的或在移动无线通信系统的至少两个车辆附近的各移动设备(300、310)之间的直接通信。

7.根据上述权利要求中任一项所述的通信装置(10)，其特征在于，控制模块(14)还构造成，用于在允许的发送功率中，在时间上和/或空间上限制使用蜂窝式的移动无线通信标准的第二频率带。

8.根据上述权利要求中任一项所述的通信装置(10)，其特征在于，发送接收器(12)或控制模块(14)设计成，使得所述至少一个移动设备(300、310)能够在其周围使用移动无线通信系统的服务。

9.根据上述权利要求中任一项所述的通信装置(10)，其特征在于，通信装置(10)构造成用于按照蜂窝式的车对实体-C-V2X-标准运行，并且布置在车辆(100)中，通信装置(10)包括用于双向通信的安全措施，授权功能和/或加密功能。

10.一种移动无线通信系统的控制构件(20)，用于配置在通信装置(10)和车辆附近的各移动设备(300、310)之间的或者在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备(300、310)之间的局部无线通信，该控制构件包括：

发送接收器(22)，该发送接收器构造成用于与移动无线通信系统的通信装置(10)通信；

控制模块(24)，该控制模块与发送接收器(22)耦联并且构造成用于控制发送接收器(22)，其中，该控制模块(24)还构造成，

用于在移动无线通信系统中在第一频率带中通信，以传输对用于局部无线通信的移动无线通信系统的第二频率带的配置，以供在通信装置与至少一个车辆附近的各移动设备(300、310)或者在车辆附近的各移动设备(300、310)之间使用，其中，控制模块(24)还构造成用于将在第二频率带中的用于局部无线通信的配置继续传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备(300、310)，

其中，第一频率带和第二频率带设计成用于双向通信。

11.根据权利要求10所述的控制构件(20)，其特征在于，控制模块(24)构造成，根据数据传输速度和/或服务质量-QoS-分派移动无线通信系统的第二频率带的资源。

12.根据权利要求10或11所述的控制构件(20)，其特征在于，移动无线通信网络的控制构件构造成基站，网络控制器和/或服务器。

13.一种运行通信装置(10)的方法(400)，所述通信装置用于配置在通信装置(10)和车辆附近的各移动设备(300、310)之间的或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备(300、310)之间的局部无线通信(1300、1310、1400)，所述方法包括：

在移动无线通信系统中在第一频率带中通信(410)，以用于为局部无线通信配置移动无线通信系统的第二频率带；以及

将在第二频率带中用于局部无线通信的配置传输(420、1200)给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备(300、310)，

其中，第一频率带和第二频率带设计成用于双向通信。

14.一种运行移动无线通信系统的控制构件(20)的方法(500)，所述控制构件用于配置在通信装置(10)和车辆附近的各移动设备(300、310、1300、1310)之间的或在移动无线通信系统的车辆附近的各移动设备(300、310、1400)之间的局部无线通信，所述方法包括：

在移动无线通信系统中在第一频率带中通信(510)，以用于为通信装置(10)与至少一个车辆附近的各移动设备(300、310)的或在车辆附近的各移动设备(300、310)之间的局部无线通信配置移动无线通信系统的第二频率带，以用于将在第二频率带中对局部无线通信的配置传输给移动无线通信系统的至少一个车辆附近的各移动设备(300、310)，

其中，第一频率带和第二频率带设计成用于双向通信。

15.一种计算机程序，所述计算机程序具有程序码，当在计算机、处理器、控制模块或可编程的硬件构件上执行所述程序码时，所述程序码实施根据权利要求13或14中至少一项所述方法中的至少一个。

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