CN114979177A - 同步信号的切换设备、方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种同步信号的切换设备、方法及系统,涉及信号控制技术领域,解决了同步信号实时性不高的问题。该切换设备包括:多个监测装置和复用器,多个监测装置分别与复用器连接,复用器包括多组传输通道,多个监测装置、多组传输通道和多种同步信号分别一一对应;每个监测装置,用于监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器传输检测信号;复用器,用于根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的多种同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
Description
技术领域
本申请涉及信号控制技术领域,尤其涉及一种同步信号的切换设备、方法及系统。
背景技术
随着移动通信网络的迅速发展,通信基站的需求也越来越多,在进行通信过程中,往往需要各基站之间进行同步。基站之间的同步通常是根据接收到的基准同步信号来实现的。但在实际过程中,为了保证基准同步信号传输的可靠性,通常会提供多种基准同步信号,因此需要从多种基准同步信号中选择出合适的基准同步信号。
现有技术中,通过预设的同步信号产生器的监测软件来检测多种同步信号,并从检测到的同步信号中确定出一个同步信号,作为各基站的同步信号源,但这种方法存在实时性不高的问题,并且通过软件进行实时监测,需要占用较多的CPU资源。
发明内容
本申请提供一种同步信号的切换设备、方法及系统,能够解决同步信号实时性不高的问题。
为了达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
本申请实施例第一方面,提供一种同步信号的切换设备,该切换设备包括:多个监测装置和复用器,多个监测装置分别与复用器连接,复用器包括多组传输通道,多个监测装置、多组传输通道和多种同步信号分别一一对应;
每个监测装置,用于监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器传输检测信号;
复用器,用于根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的多种同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
在一个实施例中,监测装置包括:检测模块和处理模块;
检测模块,用于实时监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果输出参考检测信号;
处理模块,用于对参考检测信号进行信号转换处理,得到检测信号。
在一个实施例中,复用器包括多个预设引脚,多个预设引脚分别与多个监测装置一一对应,复用器具体用于:
分别利用与各监测装置对应的预设引脚接收各检测信号,并根据各检测信号的电平状态和各同步信号的优先级确定出目标组传输通道;
根据各同步信号与各组传输通道之间的映射关系,通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
在一个实施例中,复用器具体用于:
将第一优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道;
若检测信号的电平状态指示没有接收到第一优先级对应的同步信号,则将第二优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道;
若检测信号的电平状态指示没有接收到第二优先级对应的同步信号,则将第三优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道。
在一个实施例中,复用器还包括悬空通道,复用器还用于:
若各检测信号均指示没有接收到对应的同步信号,则将悬空通道确定为目标组传输通道。
在一个实施例中,组传输通道包括多个传输通道,切换设备还包括缓冲器;
缓冲器用于将每个同步信号分为多路,每一路目标同步信号对应每组传输通道中的一个传输通道。
在一个实施例中,检测模块包括定时器电路;
定时器电路,用于实时监测是否接收到对应的同步信号,并根据检测结果输出参考检测信号。
在一个实施例中,处理模块包括反相器和振荡器;
反相器,用于对参考检测信号进行信号反向处理,得到反向检测信号;
振荡器,用于对反向检测信号进行信号稳定处理,得到检测信号。
本申请实施例第二方面,提供一种同步信号的切换方法,该方法应用于本申请实施例第一方面的同步信号的切换设备,该方法包括:
每个监测装置监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器传输检测信号;
复用器根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的多个同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
本申请实施例第三方面,提供了一种同步信号的切换系统,该系统包括:本申请实施例第一方面中的同步信号的切换设备和至少一个目标设备。
切换设备,用于向目标设备发送目标同步信号;
目标设备,用于根据接收到的切换设备发送的目标同步信号进行数据同步。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请实施例提供的同步信号的切换设备,该切换设备包括:多个监测装置和复用器,多个监测装置分别与复用器连接,复用器包括多组传输通道,多个监测装置、多组传输通道和多种同步信号分别一一对应。每个监测装置用于监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器传输检测信号;复用器根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。该切换设备可以根据各监测装置的实时检测信号,确定出目标组传输通道,并通过目标组传输通道将目标同步信号传输给目标设备,用于目标设备根据目标同步信号进行数据同步,这样可以提高同步信号的实时性,同时本申请提供的切换设备不需要再额外的增加处理器也不需要维护额外的软件,就可以实现同步信号的监测和切换。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种同步信号的切换设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种切换设备中监测装置的结构图;
图3为本申请实施例提供的一种检测信号的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种切换设备中振荡器的内部结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种同步信号的切换方法的流程图;
图6为本申请实施例提供了一种同步信号的切换系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
另外,“基于”或“根据”的使用意味着开放和包容性,因为“基于”或“根据”一个或多个条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出的值。
随着移动通信网络的迅速发展,通信基站的需求也越来越多,在进行通信过程中,往往需要各基站之间进行同步。基站之间的同步通常是根据接收到的基准同步信号来实现的。但在实际过程中,为了保证基准同步信号传输的可靠性,通常会提供多种基准同步信号,因此需要从多种基准同步信号中选择出合适的基准同步信号。
现有技术中,通过预设的同步信号的监测软件来检测多种同步信号,并从检测到的同步信号中确定出一个同步信号,作为各基站的同步信号源,但这种方法存在实时性不高的问题。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种同步信号的切换设备,该切换设备包括:多个监测装置和复用器,多个监测装置分别与复用器连接,复用器包括多组传输通道,多个监测装置、多组传输通道和多种同步信号分别一一对应。每个监测装置用于监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器传输检测信号;复用器根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。该切换设备可以根据各监测装置的实时检测信号,确定出目标组传输通道,并通过目标组传输通道将目标同步信号传输给目标设备,用于目标设备根据目标同步信号进行数据同步,这样可以提高同步信号的实时性,同时本申请提供的切换设备不需要再额外的增加处理器也不需要维护额外的软件,就可以实现同步信号的监测和切换。
图1为本申请实施例提供的一种同步信号的切换设备10的结构示意图。如图1所示,该切换设备10包括:多个监测装置101和复用器102,多个监测装置101分别与复用器102连接,复用器102包括多组传输通道,多个监测装置101、多组传输通道和多种同步信号分别一一对应。
每个监测装置101,用于监测是否接收到与监测装置101对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器102传输检测信号。
复用器102,用于根据接收到的各监测装置101传输的检测信号和预设的多种同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
其中,基站一般通过接收1秒脉冲(PPS)信号进行同步,目前可以提供1PPS脉冲的有全球导航卫星系统(GNSS)接收机的1PPS脉冲信号、TOD系统的1PPS脉冲信号以及1588恢复的1PSS脉冲信号,并根据同步信号的精确度和获取的难易程度将GNSS接收机的1PPS脉冲信号作为第一优先级同步信号,将TOD系统的1PPS脉冲信号作为第二优先级同步信号,将1588恢复的1PSS脉冲信号作为第三优先级的脉冲信号。
需要说明的是,由于各种不确定因素的影响,可能存在某一种脉冲故障无法输出的情况,为了保证无线基站授时同步的准确性和稳定性,需要这三种脉冲做切换操作,根据同步信号的优先级确定出目标同步信号,用于基站的数据同步。
可选的,如图2所示,该监测装置101包括:检测模块1011和处理模块1012。
检测模块1011,用于实时监测是否接收到与监测装置101对应的同步信号,并根据监测结果输出参考检测信号;处理模块1012,用于对参考检测信号进行信号转换处理,得到检测信号。
具体的,该检测模块1011包括定时器电路,定时器电路,用于实时监测是否接收到对应的同步信号,并根据检测结果输出参考检测信号。
处理模块1012包括反相器和振荡器;反相器,用于对参考检测信号进行信号反向处理,得到反向检测信号;振荡器,用于对反向检测信号进行信号稳定处理,得到检测信号。
需要说明的是,该定时器电路可以为SGM820型号的看门狗监控芯片,该振荡器为可再触发式单稳态多谐振荡器SN74LVC1G123。SGM820主要特点是,如果在1.4s内有检测的对应的同步信号的脉冲,则输出高电平,如果1.4s内没有检测到脉冲,则会出输出一个170ms~230ms的低电平信号,然后再重新变为高电平,如果1.4s内还是没有检测到脉冲,则继续输出一个低电平信号,直到检测到正常的1PPS脉冲为止,并且支持最小脉冲宽度为50ns,非常适合1PPS脉冲的检测。
图3为本申请实施例提供的检测信号的示意图,图3中的第一个信号为定时器电路根据监测结果输出的参考检测信号的示意图,图3中的第二个信号为该参考检测信号经过反相器和振荡器后生成的检测信号。
参考检测信号经过反相器后,如果存在1PPS脉冲同步信号,则持续输出低电平,如果1PPS脉冲同步信号丢失,则会重复的输出一个脉宽为170~230ms的高电平,此信号经过振荡器时,低电平时候输出低电平,有高低电平变化时输出高电平,即1PPS脉冲同步信号存在是输出低电平,1PPS脉冲同步信号丢失后输出低电平。通过上述装置组合产生高低电平判断1PPS的同步信号是否存在。
具体的,该振荡器的内部结构示意图如图4所示,为了保证图3中脉冲信号的tw长度,可以通过调整振荡器内部的电阻和电容值实现tw数值的调节。其中,tw=K×R×C,其中,K为预设常数,R为电阻值,C为电容值。
在一个实施例中,复用器102包括多个预设引脚,多个预设引脚分别与多个监测装置101一一对应,复用器102具体用于:
分别利用与各监测装置101对应的预设引脚接收各检测信号,并根据各检测信号的电平状态和各同步信号的优先级确定出目标组传输通道;
根据各同步信号与各组传输通道之间的映射关系,通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
具体的,复用器102具体用于:将第一优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道;若检测信号的电平状态指示没有接收到第一优先级对应的同步信号,则将第二优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道;若检测信号的电平状态指示没有接收到第二优先级对应的同步信号,则将第三优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道。
可选的,复用器102还包括悬空通道,复用器102还用于:若各检测信号均指示没有接收到对应的同步信号,则将悬空通道确定为目标组传输通道。
其中,每组传输通道包括多个传输通道,切换设备10还包括缓冲器;
缓冲器用于将每个同步信号分为多路,每一路目标同步信号对应每组传输通道中的一个传输通道。
其中,该复用器102可以为CD4051多路复用器102,三种同步信号经过监测装置101后,可以通过8:1模拟开关进行复用选择,具体可以按照如表1中的数据进行分配。
表1同步信号和传输通道之间的对应关系
如表1所示,在CD4051复用器上A B C通道选择上接上1PPS的检测电平,第一优先级GNSS检测电平为0时,表示第一优先级的1PPS始终存在,通道选择0 1 2 3都接GNSS的1PPS,这样不管第二优先级和第三优先级的1PPS存在与否,都选择第一优先级,同理,当第一优先级1PPS失效后,C引脚拉高,B引脚被拉低,第二优先级1PPS开始切换到输出通道,不管第三优先级的1PPS存在与否,都选择第二优先级,直到第二优先级1PPS也失效,这第三优先级才开始切换操作,在此过程中如果高优先级1PPS恢复正常,则可自动切换到高优先级通道。如果三个1PPS都失效,则切换到悬空的第7通道。
本申请实施例提供了一种同步信号的切换设备10,该切换设备10包括:多个监测装置101和复用器102,多个监测装置101分别与复用器102连接,复用器102包括多组传输通道,多个监测装置101、多组传输通道和多种同步信号分别一一对应。每个监测装置101用于监测是否接收到与监测装置101对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器102传输检测信号;复用器102根据接收到的各监测装置101传输的检测信号和预设的同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。该切换设备10可以根据各监测装置101的实时检测信号,确定出目标组传输通道,并通过目标组传输通道将目标同步信号传输给目标设备,用于目标设备根据目标同步信号进行数据同步,这样可以提高同步信号的实时性,同时本申请提供的切换设备10不需要再额外的增加处理器也不需要维护额外的软件,就可以实现同步信号的监测和切换。进一步的,相较于现有技术,本申请提供的同步信号的切换设备10,按照优先级设定通过纯硬件的方案自动切换和恢复,无需复杂的软件监控和处理,也不要需要对软件进行维护。
如图5所示,本申请实施例还提供了一种同步信号的切换方法,该方法执行主体可以为同步信号的切换设备,具体的,该方法包括:
步骤501、每个监测装置监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器传输检测信号;
步骤502、复用器根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的多个同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
在一个实施例中,每个监测装置监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,包括:
检测模块实时监测是否接收到与监测装置对应的同步信号,并根据监测结果输出参考检测信号;
处理模块对参考检测信号进行信号转换处理,得到检测信号。
在一个实施例中,复用器根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的多个同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号,包括:
分别利用与各监测装置对应的预设引脚接收各检测信号,并根据各检测信号的电平状态和各同步信号的优先级确定出目标组传输通道;
根据各同步信号与各组传输通道之间的映射关系,通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号。
在一个实施例中,复用器根据接收到的各监测装置传输的检测信号和预设的多个同步信号的优先级,从多组传输通道中确定目标组传输通道,包括:
将第一优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道;
若检测信号的电平状态指示没有接收到第一优先级对应的同步信号,则将第二优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道;
若检测信号的电平状态指示没有接收到第二优先级对应的同步信号,则将第三优先级的同步信号对应的组传输通道确定为目标组传输通道。
在一个实施例中,方法还包括:
若各检测信号均指示没有接收到对应的同步信号,则将悬空通道确定为目标组传输通道。
在一个实施例中,通过目标组传输通道向目标设备输出目标组传输通道对应的目标同步信号,包括:
缓冲器用于将每个同步信号分为多路,每一路目标同步信号对应每组传输通道中的一个传输通道。
复用器通过目标组传输通道中的传输通道将多个目标同步信号传输至目标设备。
在一个实施例中,方法还包括:定时器电路,用于实时监测是否接收到对应的同步信号,并根据检测结果输出参考检测信号。
在一个实施例中,方法还包括:反相器,用于对参考检测信号进行信号反向处理,得到反向检测信号;振荡器,用于对反向检测信号进行信号稳定处理,得到检测信号。
如图6所示,本申请实施例提供了一种同步信号的切换系统,该系统包括:上述实施例中的切换设备10和至少一个目标设备20;切换设备10,用于向目标设备发送目标同步信号;目标设备20,用于根据接收到的切换设备10发送的目标同步信号进行数据同步。
可选的,该目标设备可以基站或其他需要进行信号同步的设备。
关于上述同步信号的切换方法和同步信号的切换系统的具体限定,详见对同步信号的切换设备的限定,本申请实施例对此不在多加赘述。
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。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机执行指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。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。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,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriber line,DSL))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、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带),光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种同步信号的切换设备,其特征在于,所述切换设备包括:多个监测装置和复用器,多个监测装置分别与所述复用器连接,所述复用器包括多组传输通道,多个所述监测装置、多组传输通道和多种同步信号分别一一对应;
每个所述监测装置,用于监测是否接收到与所述监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向所述复用器传输所述检测信号;
所述复用器,用于根据接收到的各所述监测装置传输的检测信号和预设的多种同步信号的优先级,从所述多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过所述目标组传输通道向目标设备输出所述目标组传输通道对应的目标同步信号。
2.根据权利要求1所述的切换设备,其特征在于,所述监测装置包括:检测模块和处理模块;
所述检测模块,用于实时监测是否接收到与所述监测装置对应的同步信号,并根据监测结果输出参考检测信号;
所述处理模块,用于对所述参考检测信号进行信号转换处理,得到所述检测信号。
3.根据权利要求1所述的切换设备,其特征在于,所述复用器包括多个预设引脚,多个所述预设引脚分别与多个所述监测装置一一对应,所述复用器具体用于:
分别利用与各所述监测装置对应的预设引脚接收各所述检测信号,并根据所述各所述检测信号的电平状态和各所述同步信号的优先级确定出所述目标组传输通道;
根据各同步信号与各组传输通道之间的映射关系,通过所述目标组传输通道向所述目标设备输出所述目标组传输通道对应的目标同步信号。
4.根据权利要求1所述的切换设备,其特征在于,所述复用器具体用于:
将第一优先级的同步信号对应的组传输通道确定为所述目标组传输通道;
若所述检测信号的电平状态指示没有接收到所述第一优先级对应的同步信号,则将第二优先级的同步信号对应的组传输通道确定为所述目标组传输通道;
若所述检测信号的电平状态指示没有接收到所述第二优先级对应的同步信号,则将第三优先级的同步信号对应的组传输通道确定为所述目标组传输通道。
5.根据权利要求4所述的切换设备,其特征在于,所述复用器还包括悬空通道,所述复用器还用于:
若各所述检测信号均指示没有接收到对应的同步信号,则将所述悬空通道确定为所述目标组传输通道。
6.根据权利要求4所述的切换设备,其特征在于,所述组传输通道包括多个传输通道,所述切换设备还包括缓冲器;
所述缓冲器用于将每个所述同步信号分为多路,每一路所述目标同步信号对应每组传输通道中的一个传输通道。
7.根据权利要求2所述的切换设备,其特征在于,所述检测模块包括定时器电路;
所述定时器电路,用于实时监测是否接收到对应的同步信号,并根据检测结果输出所述参考检测信号。
8.根据权利要求2所述的切换设备,其特征在于,所述处理模块包括反相器和振荡器;
所述反相器,用于对所述参考检测信号进行信号反向处理,得到反向检测信号;
所述振荡器,用于对所述反向检测信号进行信号稳定处理,得到所述检测信号。
9.一种同步信号的切换方法,其特征在于,应用于权利要求1-8任一项所述的同步信号的切换设备,所述方法包括:
每个监测装置监测是否接收到与所述监测装置对应的同步信号,并根据监测结果生成检测信号,以及向复用器传输所述检测信号;
复用器根据接收到的各所述监测装置传输的检测信号和预设的多个同步信号的优先级,从所述多组传输通道中确定目标组传输通道,并通过所述目标组传输通道向目标设备输出所述目标组传输通道对应的目标同步信号。
10.一种同步信号的切换系统,其特征在于,所述系统包括:权利要求1-8任一项所述的切换设备和至少一个目标设备;
所述切换设备,用于向所述目标设备发送目标同步信号;
所述目标设备,用于根据接收到的切换设备发送的所述目标同步信号进行数据同步。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2000049741A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-18 | Nec Corp | 多重装置と多重方法 |
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-
2022
- 2022-05-12 CN CN202210517401.9A patent/CN114979177A/zh active Pending
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