CN116017721A - 上行rlc分段调度方法、装置、终端设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及通信领域,公开了一种上行RLC分段调度方法、装置、终端设备和存储介质,该方法包括:从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长;根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小;根据限制包长和传输块大小,计算传输语音数据包时允许的最小物理资源块个数;基于最小物理资源块个数和限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。本发明实施例通过利用基站调度器调度资源,限制RLC分段数量,降低通信过程中的语音数据包传输时延,提升基站对VONR语音业务的感知能力,提高了语音传输质量。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种上行RLC分段调度方法、装置、终端设备和存储介质。
背景技术
语音一直是用户最基本和最原始的通信需求,VoNR作为5G网络(NR)成熟期的目标语音解决方案,将随着5G网络生态的逐渐完善,逐步为用户提供超高清语音业务。在5G网络覆盖边缘,信道质量较差时,断续、杂音、吞字的现象亟待解决,差点用户的业务感知成为用户体验的重要部分。
当5QI1承载采用UM模式时,基站针对语音用户进行最大4次混合自动重传请求(HARQ)重传,如果用户处于小区边缘,重传4次可能无法确保上行数据完全准确传输。将HARQ重传次数调整为8次,通过增加上行重传机会,在弱覆盖场景下提高上行数据传输的成功率。
语音小包业务可能由于功率不足导致丢包,为提高语音小包业务的可靠性,需要提高用户在功率未用满时的功率谱密度(PSD),保证当用户发送小包时,可以尽量用满功率,增大功率谱密度。通过配置VoNR PUSCH功率偏置,保证用户终端(UE)发送小包业务时,功率可用满。
NR支持基于语音质量的异频切换,在干扰、上下行信道质量差异大等场景下,参考信号接收功率(RSRP)还没有到基于覆盖切换门限的时候,可以通过语音切换到异频邻区,以确保用户的语音业务体验。
目前,以上措施都没能从根本上解决时延的问题。考虑到VONR语音业务感知对时延比对丢包率更为敏感,当信道质量较低时,用户可能由于上行空口能力受限,上行动态调度分配的传输块大小(TBS)将随之调小。语音包分成多很多片在多个子帧传输。语音包每20ms产生一个。如果每个语音包都不能在20ms内传输完,那么后续语音包的延时不断累计,严重影响语音质量。
发明内容
有鉴于此,为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种上行RLC分段调度方法、装置、终端设备和存储介质。
第一方面,本发明提供一种上行RLC分段调度方法,包括:
从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长;
根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小;
根据所述限制包长和所述传输块大小,计算传输所述语音数据包时允许的最小物理资源块个数;
基于所述最小物理资源块个数和所述限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。
在可选的实施方式中,所述根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小,包括:
根据用户终端上传的上行信道信息,确定当前的上行信道质量;所述上行信道信息包括可调用的物理资源块的数量;
根据所述上行信道质量和所述上行信道信息,计算在当前上行功率下单个所述物理资源块可承载语音数据包的传输块大小。
在可选的实施方式中,所述从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长,包括:
获取分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包,根据所述语音数据包的基本信息,计算分段后的限制包长;基本信息包括语音数据包的大小、MAC和RLC包头长度、分段限制个数;
所述计算分段后的限制包长所采用的计算公式为:
其中,BoLimit为限制包长,N为语音数据包的大小,S为分段限制个数,L为MAC和RLC包头长度。
在可选的实施方式中,所述根据所述限制包长和所述传输块大小,计算传输所述语音数据包时允许的最小物理资源块个数,包括:
在可选的实施方式中,所述基于所述最小物理资源块个数和所述限制包长,优化MCS,得到上行调度结果,包括:
根据所述最小物理资源块个数和所述限制包长,计算能承载本次所要传输的传输块大小的MCS;
根据所述MCS,计算最优MCS;
将所述最优MCS和所述最小物理资源块作为上行调度结果。
在可选的实施方式中,根据所述最小物理资源块个数和所述限制包长,计算能承载本次所要传输的传输块大小的MCS,包括:
将本次所需传输的传输块大小分别与当前传输块大小和所述限制包长进行比较,得到比较结果;
在所述比较结果满足预设条件时,得到能承载本次所要传输的传输块大小的MCS;
在所述比较结果不满足所述预设条件时,调整所述MCS以及所述本次所需传输的传输块大小,直至所述比较结果满足所述预设条件。
在可选的实施方式中,所述预设条件为:
所述本次所需传输的传输块大小小于或等于所述限制包长,且所述限制包长小于或等于所述当前传输块大小。
第二方面,本发明提供一种上行RLC分段调度装置,包括:
限制包长确定模块,用于从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长;
第一计算模块,用于根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小;
第二计算模块,用于根据所述限制包长和所述传输块大小,计算传输所述语音数据包时允许的最小物理资源块个数;
上行调度模块,用于基于所述最小物理资源块个数和所述限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。
第三方面,本发明提供一种终端设备,所述终端设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施前述的上行RLC分段调度方法。
第四方面,本发明提供一种计算机存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实施前述的上行RLC分段调度方法。
本发明实施例具有如下有益效果:
本发明实施例所提供上行RLC分段调度方法,包括从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长;根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小;根据限制包长和传输块大小,计算传输语音数据包时可允许的最小物理资源块个数;基于最小物理资源块个数和限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。本实施例在用户终端上行功率受限的状况下,通过调整上行信道的资源调度,利用基站调度器灵活调整、调度资源,从而限制RLC分段数量,最终达到降低通信过程中的语音数据包传输时延,提升基站对VONR语音业务的感知能力,提高了语音传输质量;另外,本实施例所采用的上行RLC分段调度方法,调度资源没有冗余,代价小,实现方式灵活,RLC分段限制个数的调整效果较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中,类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本发明实施例中上行RLC分段调度方法的第一个实施方式示意图;
图2示出了本发明实施例中上行RLC分段调度方法的第二个实施方式示意图;
图3示出了本发明实施例中上行RLC分段调度方法的第三个实施方式示意图;
图4示出了本发明实施例中上行RLC分段调度方法的第四个实施方式示意图;
图5示出了本发明实施例中上行RLC分段调度装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在下文中,可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
5GNR(New Radio,新空口),基于OFDM的全新空口设计的全球性5G标准。
LTE(Long Term Evolution,长期演进),第四代移动网络技术4G无线传输数据的全球标准。
VoNR语音解决方案,新空口承载语音,5G网络的目标语音解决方案。
VoNR语音解决方案(Voice over Long-Term Evolution,长期演进语音承载),一个面向手机和数据终端的高速无线通信标准。
IMS(IP Multimedia Subsystem),是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式。
通信世界网消息(CWW)语音业务是无线通信网络的基本业务,在5G网络建设初期,5G基站覆盖和终端渗透率均不高,语音业务通常由4G无线传输数据网络制式(即LTE网络)承载。在非独立组网(即NSA组网)下,语音业务直接建立在LTE网络,采用LTE语音解决方案VoLTE(即长期演进语音承载)。随着5G网络的规模部署,可支持采用VoNR语音解决方案。NR用户(5G网络用户)可以基于NR网络直接进行语音通话,无需回落到LTE网络,从而获得更高质量的语音业务体验和更高速率的数据业务体验。VoNR支持NR用户基于NR网络直接进行语音通话,即在NR网络内的UE和IMS间建立基于IP传输网络的语音专用承载。
RLC是卫星移动通信协议中的无线链路控制层。移动终端和信关站的RLC为通信两端的对等实体。在发送端发送数据时,如果由于底层资源的限制,无法一次将完整的数据发送出去时,RLC层会将数据分割为合适发送大小的若干段,然后依次发送出去。信关站在发送下行数据时,会根据下行资源的情况,需要发送数据量的大小,需要保证的数据速率等因素来决定数据是否分段发送。数据分段是通信协议的一部分,错误的分段会导致数据传输多种问题,集中表现在数据速率低于预期。
当处于小区边缘,用户终端(即UE)功率受限时,上行覆盖能力下降,导致终端无法在一个传输时间间隔(即TTI时间)内发送一个完整的语音数据包,通过RLC分段,可将一个RLC SDU(即无线链路控制层服务数据单元)拆分成若干个小的SDU(服务数据单元),减小了每个子帧上传输的数据量,提升了上行覆盖能力。
上行RLC分段主要是由上行调度分配的传输块大小(即TBS)决定。每次调度的TBS越小,上行RLC分段越多。当信道质量很差时,UE功率受限,上行调度的TBS很小,上行RLC分段很多,这样会导致VoNR语音包时延增大、丢包率上升以及上行开销增多的语音质量问题,上行RLC分段优化功能通过限制上行动态调度分配的TBS来控制上行RLC分段数,以提高信道质量较低时的语音质量。
本实施例在信道质量较差且上行功率受限时,为了提升5G系统小基站对VONR语音业务的感知,对语音用户(或用户终端)实施限制上行RLC分段调度方法。
实施例1
请参照图1,本实施例提供了一种上行RLC分段调度方法,应用于基站,该方法包括:
S10,从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长。
获取分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包,根据语音数据包的基本信息,计算分段后的限制包长;其中,该基本信息包括语音数据包的大小、MAC和RLC包头长度、分段限制个数等。
具体地,根据分组数据汇聚协议层(即PDCP)所接收的语音数据包大小和编码方式、压缩类型等基本信息来确定该语音数据包的大小、MAC和RLC包头长度、分段限制个数,并计算分段后的限制包长BoLimit。其具体计算过程为:
其中,BoLimit为限制包长,N为语音数据包的大小,S为分段限制个数,L为MAC和RLC包头长度。
S20,根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小。
根据用户终端上传的上行信道信息,采用基站调度器分析当前的上行功率的状态,并根据用户终端对资源的请求,对通信网内传输数据所需的资源进行动态调度,以满足传输需求,也即是,采用基站调度器计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小。其中,上行信道信息包括功率余量(即PHR)、调度的物理资源块个数、NR系统带宽(即BW)等。
在一实施方式中,如图2所示,本实施例中的步骤S20可具体包括如下步骤:
S21,根据用户终端上传的上行信道信息,确定当前的上行信道质量;上行信道信息包括可调用的物理资源块的数量。
S22,根据上行信道质量和上行信道信息,计算在当前上行功率下单个物理资源块可承载语音数据包的传输块大小。
功率余量(即PHR)为1个子帧范围内终端最大发射功率与现有发射功率之间的差值。为不同用户终端设定传输格式(即MCS和PRB)时,功率谱密度(即PSD)信息对LTE网络中的基站执行正确的无线资源管理很重要,而在当前控制控制算法中,基站无法了解不同的终端工作在什么样的功率谱密度下,从而可能导致所分配的传输带宽太高(超出最大功率范围),使得信干噪比(即SINR)较低。为此,LTE网络中规定用户终端发送功率余量报告(即PHR)来提供其剩余功率信息。
进一步地,基站调度器基于3GPP协议,根据用户终端上传的PHR、调度PRB个数、系统带宽BW等信息,分析用户终端的上行功率受限程度,得到上行信道质量,进而根据上行信道质量和上行信道信息计算单个PRB可承载的TBS。
S30,根据限制包长和传输块大小,计算传输语音数据包时允许的最小物理资源块个数。
根据计算出的限制包长大小和单个PRB可承载的TBS,计算当前上行功率状况下可承载语音数据包允许的最小PRB个数(即最小物理资源块个数)。其具体计算过程为:
S40,基于最小物理资源块个数和限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。
根据可允许的最小PRB个数和分段后的限制包长,不断迭代优化调制与编码策略(即MCS),以得到最优的MCS,该MCS可用于LTE网络中各个参数的物理传输速率的配置。
在一实施方式中,如图3所示,本实施例中的步骤S40可具体包括如下步骤:
S41,根据最小物理资源块个数和限制包长,计算能承载本次所要传输的传输块大小的MCS。
根据当前上行功率状况下可承载语音数据包允许的最小PRB个数和分段后的限制包长,计算能承载本次所要传输的传输块大小的MCS,该MCS表征网络的通讯速率。
S42,根据MCS,计算最优MCS。
根据计算得到能承载需要传输的传输块大小的MCS,而后根据该MCS计算最优MCS,该最优MCS为能承载本次所要传输的传输块大小(即TBS)的最小MCS。
在一实施方式中,如图4所示,本实施例中的步骤S42具体包括如下步骤:
S421,将本次所需传输的传输块大小分别与当前传输块大小和限制包长进行比较,得到比较结果。
S422,判断比较结果是否满足预设条件。
S423,在比较结果满足预设条件时,得到能承载本次所要传输的传输块大小的MCS。
S424,在比较结果不满足预设条件时,调整MCS以及本次所需传输的传输块大小,直至比较结果满足预设条件。
将本次所需传输的传输块大小(即TBSnew)分别与当前传输块大小(即TBSpre)和限制包长进行比较,得到比较结果,经由该比较结果不断调整能承载本次所要传输的传输块大小的MCS。
进一步地,当本次所需传输的传输块大小小于或等于限制包长,且限制包长小于或等于当前传输块大小;也即是,满足TBSnew<=BoLimit<=TBSpre时,根据该条件下所对应的限制包长和当前上行功率状况下可承载语音数据包允许的最小PRB个数,计算得到能承载本次所要传输的传输块大小的MCS;若不满足TBSnew<=BoLimit<=TBSpre,则继续调整MCS,直至满足TBSnew<=BoLimit<=TBSpre,并将该条件下所对应的MCS作为最终的MCS。
最优MCS(即MCSnew)根据所得到的MCS(即MCSmin)计算得到,其中,其具体计算过程为:MCSnew=MCSmin-1。
S43,将最优MCS和最小物理资源块作为上行调度结果。
将最优MCS(即MCSnew)和当前上行功率状况下可承载语音数据包允许的最小PRB个数作为在当前上行功率状况下的上行调度结果。
本实施例在用户终端上行功率受限的状况下,通过调整上行信道的资源调度,利用基站调度器灵活调整、调度资源,从而限制RLC分段数量,最终达到降低通信过程中的语音数据包传输时延,提升基站对VONR语音业务的感知能力,提高了语音传输质量;另外,本实施例所采用的上行RLC分段调度方法,调度资源没有冗余,代价小,实现方式灵活,RLC分段限制个数的调整效果较好。
实施例2
请参照图5,本发明实施例提供了一种上行RLC分段调度装置,该装置包括:
限制包长确定模块51,用于从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长;
第一计算模块52,用于根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小;
第二计算模块53,用于根据所述限制包长和所述传输块大小,计算传输所述语音数据包时允许的最小物理资源块个数;
上行调度模块54,用于基于所述最小物理资源块个数和所述限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。
上述的上行RLC分段调度装置对应于实施例1的上行RLC分段调度方法,实施例1中的任何可选项也适用于本实施例,这里不再详述。
本发明实施例还提供了一种终端设备,该终端设备包括存储器和至少一个处理器,存储器存储有计算机程序,处理器用于执行计算机程序以实施上述实施例的上行RLC分段调度方法。
存储器可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据(比如上行信道信息、上行调度结果等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有机器可运行指令,计算机可运行指令在被处理器调用和运行时,计算机可运行指令促使处理器运行上述实施例的上行RLC分段调度方法的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnLy Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种上行RLC分段调度方法,其特征在于,包括:
从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长;
根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小;
根据所述限制包长和所述传输块大小,计算传输所述语音数据包时允许的最小物理资源块个数;
基于所述最小物理资源块个数和所述限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。
2.根据权利要求1所述的上行RLC分段调度方法,其特征在于,所述根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小,包括:
根据用户终端上传的上行信道信息,确定当前的上行信道质量;所述上行信道信息包括可调用的物理资源块的数量;
根据所述上行信道质量和所述上行信道信息,计算在当前上行功率下单个所述物理资源块可承载语音数据包的传输块大小。
5.根据权利要求1所述的上行RLC分段调度方法,其特征在于,所述基于所述最小物理资源块个数和所述限制包长,优化MCS,得到上行调度结果,包括:
根据所述最小物理资源块个数和所述限制包长,计算能承载本次所要传输的传输块大小的MCS;
根据所述MCS,计算最优MCS;
将所述最优MCS和所述最小物理资源块作为上行调度结果。
6.根据权利要求5所述的上行RLC分段调度方法,其特征在于,所述根据所述最小物理资源块个数和所述限制包长,计算能承载本次所要传输的传输块大小的MCS,包括:
将本次所需传输的传输块大小分别与当前传输块大小和所述限制包长进行比较,得到比较结果;
在所述比较结果满足预设条件时,得到能承载本次所要传输的传输块大小的MCS;
在所述比较结果不满足所述预设条件时,调整所述MCS以及所述本次所需传输的传输块大小,直至所述比较结果满足所述预设条件。
7.根据权利要求6所述的上行RLC分段调度方法,其特征在于,所述预设条件为:
所述本次所需传输的传输块大小小于或等于所述限制包长,且所述限制包长小于或等于所述当前传输块大小。
8.一种上行RLC分段调度装置,其特征在于,包括:
限制包长确定模块,用于从分组数据汇聚协议层所接收的语音数据包中获取包长和分段限制个数,确定分段后的限制包长;
第一计算模块,用于根据用户终端上传的上行信道信息,计算在当前上行功率下可承载语音数据包的传输块大小;
第二计算模块,用于根据所述限制包长和所述传输块大小,计算传输所述语音数据包时允许的最小物理资源块个数;
上行调度模块,用于基于所述最小物理资源块个数和所述限制包长,优化MCS,得到上行调度结果。
9.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施权利要求1-7中任一项所述的上行RLC分段调度方法。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实施根据权利要求1-7中任一项所述的上行RLC分段调度方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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