CN116963038B - 基于o-ran设备的数据处理方法和o-ran设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种基于O‑RAN设备的数据处理方法和O‑RAN设备,涉及通信技术领域。基于O‑RAN设备的数据处理方法,应用于开放式无线电接入网O‑RAN设备,其中,O‑RAN设备包括:无线接入网数据开放功能RDEF模块、无线接入网数据采集功能RDCF模块以及数据开放RDEI接口;方法包括:通过RDEF模块,获取网络设备的数据订阅请求,并将数据订阅请求转发给RDCF模块;其中,数据订阅请求包括网络设备所请求的目标数据的数据类型;通过RDCF模块从数据源设备,采集数据订阅请求中的目标数据,并将目标数据发送给RDEF模块;其中,数据源设备与网络设备隶属于不同的网络域;通过RDEI接口,将目标数据发送给网络设备。能够实现O‑RAN跨网络域的数据传输和共享。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,具体而言,本申请涉及一种基于O-RAN设备的数据处理方法和O-RAN设备。
背景技术
随着网络智能化的研究和发展,如何安全地为网络人工智能模型提供更广更深层次的网络数据成了很关键的问题,而作为移动通信网络中最核心的两个主体5G核心网(5GCore Network,简称5GC)和无线接入网(Radio Access Network,简称RAN),由于长期以来核心网域和无线接入网域之间的隔离、核心网和无线网数据特性,以及移动网络智能化与移动网络技术发展不平衡等原因,目前尚未有将无线接入网的数据跨网络域开放的有效方法,导致无法实现跨网络域的数据传输和共享。
在此情况下,亟需提供一种无线接入网数据开放方案,解决无法实现跨网络域的数据传输和共享的问题。
发明内容
本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,本申请实施例所提供的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种基于O-RAN设备的数据处理方法,应用于开放式无线电接入网O-RAN设备,其中,O-RAN设备包括:无线接入网数据开放功能RDEF模块、无线接入网数据采集功能RDCF模块以及数据开放RDEI接口;
方法包括:
通过RDEF模块,获取网络设备的数据订阅请求,并将数据订阅请求转发给RDCF模块;其中,数据订阅请求包括网络设备所请求的目标数据的数据类型;
通过RDCF模块从数据源设备,采集数据订阅请求中的目标数据,并将目标数据发送给RDEF模块;其中,数据源设备与网络设备隶属于不同的网络域;
通过RDEI接口,将目标数据发送给网络设备。
在本申请的一种可选实施例中,网络设备包括核心网设备;
方法还包括:
通过RDEF模块,获取O-RAN设备的配置信息;
通过RDEI接口,向核心网设备发送访问请求,并将配置信息发送给核心网设备,获取访问核心网设备的权限;其中,配置信息用于核心网设备根据配置信息对O-RAN设备进行认证和鉴权。
在本申请的一种可选实施例中,在获取访问核心网设备的权限后,方法还包括:
通过RDEF模块,获取O-RAN设备的数据开放能力信息;其中,数据开放能力信息包括O-RAN设备的可开放数据的数据类型;
通过RDEI接口,将数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备存储O-RAN设备的能力注册信息;其中,能力注册信息根据数据开放能力信息确定,用于核心网设备确定数据请阅请求。
在本申请的一种可选实施例中,确定数据开放能力信息更新,通过RDEF模块,获取更新后的数据开放能力信息;
通过RDEI接口,将更新后的数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备更新能力注册信息。
在本申请的一种可选实施例中,可开放数据的数据类型包括以下至少一种:
非实时无线智能控制器Non-RT RIC分析结果数据、近实时无线智能控制器Near-RT RIC分析结果数据、O-RAN网元配置及状态数据和O-RAN网络性能数据。
在本申请的一种可选实施例中,通过RDCF模块从数据源设备,采集数据订阅请求中的目标数据,具体包括:
通过RDCF模块将数据订阅请求按照数据源设备进行分解,获取多个子数据订阅请求;其中,每一子数据订阅请求对应唯一的数据源设备;子数据订阅请求包括所请求的目标子数据的数据类型;
若RDCF模块确定能完成数据订阅请求,则根据多个子数据订阅请求分别向对应的数据源设备采集目标子数据,根据每一目标子数据获取目标数据。
在本申请的一种可选实施例中,方法还包括:
若RDCF模块确定不能完成数据订阅请求,则将订阅失败应答消息发送给RDEF模块;
通过RDEI接口,将订阅失败应答消息发送给网络设备。
第二方面,本申请实施例提供了一种开放式无线电接入网O-RAN设备,O-RAN设备包括:无线接入网数据开放功能RDEF模块、无线接入网数据采集功能RDCF模块以及数据开放RDEI接口;
其中,RDEF模块,用于获取网络设备的数据订阅请求,并将数据订阅请求转发给RDCF模块;其中,数据订阅请求包括网络设备所请求的目标数据的数据类型;
RDCF模块,用于从数据源设备,采集数据订阅请求中的目标数据,并将目标数据发送给RDEF模块;其中,数据源设备与网络设备隶属于不同的网络域;
RDEI接口,用于将目标数据发送给网络设备。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,处理器执行计算机程序以实现上述任一实施例所提供的基于O-RAN设备的数据处理方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所提供的基于O-RAN设备的数据处理方法。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本方案通过在O-RAN的框架中新增RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口,通过RDEF模块和RDEI接口与网络设备交互,通过RDCF模块从数据源设备进行数据采集,采用独立于原本业务通道的数据通道来实现O-RAN数据的采集及开放功能,在不影响业务信令及业务数据传输的基础上,实现跨网络域的数据传输和共享。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种基于O-RAN设备的数据处理方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的一种O-RAN和5GC相关组件及功能架构图;
图3为本申请实施例提供的一种基于O-RAN的5GC系统部署方式示意图;
图4为本申请实施例提供的一种O-RAN无线接入网数据向5GC开放的处理流程示意图;
图5为本申请实施例提供的一种开放式无线电接入网O-RAN设备的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解,下面结合附图所阐述的实施方式,是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述,对本申请实施例的技术方案不构成限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解,当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件,也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个,例如“A和/或B”可以实现为“A”,或者实现为“B”,或者实现为“A和B”。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
下面对本申请涉及的术语及相关技术进行说明:
O-RAN(Open Radio Access Networks,开放式无线接入网)是2018年成立的标准化组织,继承了5G NR(基于正交频分复用技术的全新空口设计的全球性5G标准,5G NewRadio)的网络功能部分并以此为基础设计了开放、智能、开源、白盒的5G无线接入网。
随着O-RAN生态系统的进一步构建,O-RAN作为5G通信网络中的无线接入网进行部署逐渐成为一些运营商的一个可选项。3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)国际标准化组织从R15开始在5GC(5G核心网)中引入NEF(NetworkExposure Function,网络开放功能)网元,除了提供5GC网络能力及数据向外部AF(Application Function,应用功能)进行开放的功能以外,还提供了外部AF数据向5GC汇聚的功能,这就为5GC接收并汇集RAN侧数据提供了一个机制。但是在O-RAN中目前并未定义将O-RAN数据向5GC开放的有效方法。
图2为本申请实施例提供的一种O-RAN和5GC相关组件及功能架构图,如图2所示,涉及的O-RAN系统与5GC系统架构中的功能及组件主要包括:
SMO(Service Management and Orchestration,服务管理与编排):指在O-RAN系统中负责管理和编排各种网络服务的功能模块。
OAM(Operations,Administration,and Maintenance,运营、管理和维护):用于管理和维护O-RAN系统,包括对网络功能的配置、监控、故障排除和性能管理等操作。
SMO Database(SMO数据库):O-RAN系统中存储和管理服务管理和编排所需数据的数据库,包括网络拓扑信息、资源配置信息、策略规则等。
Non-RT RIC(Non-Real-Time RAN Intelligent Controller,非实时无线智能控制器):指在O-RAN系统中负责实现无线接入网资源管理和优化的控制器。
Near-RT RIC(Near-Real-Time RAN Intelligent Controller,近实时无线智能控制器):O-RAN系统中用于管理和控制网络资源的智能控制器。
Open Fronthaul M-Plane(开放前传M平面):用于在O-RAN系统中传输用户数据和控制信令的平面,并提供透明的传输机制。
O-CU-C(Open Centralized Unit—Control Plane,开放式集中单元-控制面):O-RAN系统中的集中单元控制面功能,负责承载控制信令和控制面协议的处理。
O-CU-U(Open Centralized Unit—User Plane,开放式集中单元-用户面):O-RAN系统中的集中单元用户面功能,负责处理用户数据和用户面协议。
O-DU(Open Distributed Unit,开放式分布单元):O-RAN系统中的分布单元功能,负责处理数据转发、协议处理和封装/解封装等任务。
O-RU(Open Radio Unit,开放式无线单元):O-RAN系统中的无线单元功能,负责射频信号的发射和接收,以及与O-DU之间的无线前传接口。
O-Cloud Notification(开放式云通知):用于在O-RAN系统中向云平台发送事件通知和触发相应的处理。
O-Cloud(Open Cloud,开放式云):指O-RAN系统中的云计算平台,提供计算、存储和处理能力,支持虚拟化和自动化。
NEF(Network Exposure Function):网络开放功能,负责向第三方或非3GPP环境开放5GC网络能力的网络功能实体。
NRF(Network Repository Function):网络存储库功能,负责对网络功能服务注册登记、状态监测等,实现网络功能服务自动化管理、选择和可扩展,并允许每个网络功能发现其他网络功能提供的服务。
NWDAF(Network Data Analytics Function):网络数据分析功能,以网络数据为基础通过人工智能的方法对网络进行自动感知和分析,为其他网元提供网络优化依据,最终提升用户业务体验。
AMF(Access and Mobility Management Function,接入和移动性管理功能):5G核心网络中的一个网络功能实体,负责为UE提供接入和移动性管理服务,包括UE注册、鉴权、位置跟踪等。
SMF(Session Management Function,会话管理功能):5G核心网络中的一个网络功能实体,负责管理和控制UE的会话连接,包括会话建立、修改、释放等。
PCF(Policy Control Function):策略控制功能,负责策略控制的5GC控制面功能,其主要管理5GC中的各个业务数据流的QoS(Quality of Service,服务质量)。
Other NFs(其他网络功能):指5GC系统中的其他网络功能实体。
UPF(User Plane Function,用户面功能):5G核心网络中的一个网络功能实体,负责处理用户数据的转发、过滤、分类、优化等任务。
DN(Data Network,数据网络):指5G核心网络中承载用户数据的部分,包括UE、RAN、AMF、SMF、UPF等。
A1、O1、O2、N2-4、N6和N9指O-RAN系统和5GC系统中的接口,用于实现不同网络组件之间的通信和数据传输。
下面通过对几个示例性实施方式的描述,对本申请实施例的技术方案以及本申请的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是,下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合,对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等,不再重复描述。
图1为本申请实施例提供的一种基于O-RAN设备的数据处理方法的流程图,如图1所示,本申请实施例提供了一种基于O-RAN设备的数据处理方法,应用于开放式无线电接入网O-RAN设备,其中,O-RAN设备包括:无线接入网数据开放功能RDEF模块、无线接入网数据采集功能RDCF模块以及数据开放RDEI接口。
具体的,O-RAN为解决无线接入网数据跨网络域(即跨O-RAN网络边界)开放的问题,提供了平台及可操作空间,本实施例基于O-RAN作为无线接入网部署通信网络中的组网方式,在O-RAN架构中增加O-RAN设备,来实现O-RAN无线接入网数据开放的功能。
其中,O-RAN设备包括以下两个模块和一个接口:
无线接入网数据开放功能RDEF(RAN Data Exposure Function)模块:通过独立的数据开放RDEI接口实现跨网络域的数据交互。
无线接入网数据采集功能RDCF(RAN Data Collection Function)模块:根据网络设备(即数据消费者Data Consumer)的需求,向O-RAN侧数据源设备(即数据生产者DataProducer)采集对应的无线接入网数据。
其中,所采集的无线接入网数据既可包括O-RAN网络数据,如无线接入网的配置数据、资源使用数据、业务状态数据等,也可包括无线智能控制器的分析结果数据等。
数据开放RDEI(RAN Data Exposure Interface)接口:用于实现跨网络域的数据交互。
可以理解的是,RDEF模块和RDCF模块为功能模块,实现上述功能所需要的具体设计和所采用的硬件类型,以及数据开放RDEI接口所采用的硬件类型,均可根据实际需求设置。
对应的,基于O-RAN设备的数据处理方法包括:
步骤S101,通过RDEF模块,获取网络设备的数据订阅请求,并将数据订阅请求转发给RDCF模块;其中,数据订阅请求包括网络设备所请求的目标数据的数据类型。
步骤S102,通过RDCF模块从数据源设备,采集数据订阅请求中的目标数据,并将目标数据发送给RDEF模块;其中,数据源设备与网络设备隶属于不同的网络域。
步骤S103,通过RDEI接口,将目标数据发送给网络设备。
具体的,在O-RAN的数据跨网络开放过程中涉及数据消费者(即网络设备)和数据生产者(即数据源设备)两个角色,即数据源设备与网络设备隶属于不同的网络域。其中,网络设备向数据源设备请求数据,数据源设备向网络设备提供数据。
其中,数据消费者可隶属于核心网、承载网、垂直行业以及管理域等。O-RAN中的数据生产者包括但不限于:O-RAN构架中SMO上的OAM(Operation Administration andMaintenance,操作维护管理)服务、SMO上的数据库(Database)、非实时无线智能控制器(Non-RT RIC)组件、近实时无线智能控制器(Near-RT RIC)组件等。
网络设备根据所需的目标数据,确定数据订阅请求,数据订阅请求中包括网络设备所请求的目标数据的数据类型。
网络设备采用订阅的方式向RDEF模块发送数据订阅请求,在步骤S101中,RDEF模块在获取网络设备的数据订阅请求后,将数据订阅请求转发给RDCF模块。
在步骤S102中,RDCF模块在获取RDEF模块转发的数据订阅请求后,根据数据订阅请求中所请求的目标数据的数据类型,向数据源设备采集目标数据,并将目标数据转发给RDEF模块。
在步骤S103中,RDCF模块将收集到的目标数据通过独立的RDEI接口,将目标数据发送给网络设备。
本申请实施例提供的技术方案通过在O-RAN的框架中新增RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口,通过RDEF模块和RDEI接口与网络设备交互,通过RDCF模块从数据源设备进行数据采集,采用独立于原本业务通道的数据通道来实现O-RAN数据的采集及开放功能,在不影响业务信令及业务数据传输的基础上,实现跨网络域的数据传输和共享。并且,采用低耦合度的服务化设计RDEF模块和RDCF模块分别实现与网络设备的交互和数据源设备的交互,使本方案具有较强的灵活性和可扩展性。
在本申请的一种可选实施例中,网络设备包括核心网设备;
方法还包括:
通过RDEF模块,获取O-RAN设备的配置信息;
通过RDEI接口,向核心网设备发送访问请求,并将配置信息发送给核心网设备,获取访问核心网设备的权限;其中,配置信息用于核心网设备根据配置信息对O-RAN设备进行认证和鉴权。
具体的,无线通信系统中无线接入网和核心网是两个不可分割的部分,它们共同协作实现了移动设备与网络之间的无线通信。本实施例中网络设备包括核心网设备。其中,核心网设备可以是3G、4G、5G、Wi-Fi网络和WiMAX(微波存取全球互通)等网络中核心网对应的设备(实体)。
在O-RAN向5GC进行数据开放前,还需要获取访问核心网设备的权限,具体如下:
通过RDEF模块,获取O-RAN设备的配置信息。其中,O-RAN设备的配置信息包括但不限于O-RAN节点之间的连接信息、网络拓扑结构、接口配置等。
RDEF模块通过RDEI接口,向核心网设备发送访问请求,并将配置信息发送给核心网设备,核心网设备根据获取的配置信息对O-RAN进行认证和鉴权,并返回注册成功或失败的信息。若确定注册成功,则O-RAN获取访问核心网设备的权限。
举例来说,核心网设备为隶属于5G核心网5GC的网络设备,网络设备包括但不限于:NWDAF、PCF等NF(Network Function,网络功能)。RDEF模块可通过独立的RDEI接口接入5GC。RDEF模块通过RDEI接口,向5GC发送访问请求,根据O-RAN设备的配置信息向5GC中NEF进行认证和鉴权操作。
可以理解的是,O-RAN设备和核心网设备的认证、鉴权机制实施细节可能因厂商和运营商的不同而有所差异,认证和鉴权的具体步骤以及所使用的配置信息的具体类型,均可根据实际需求确定。
本申请实施例提供的技术方案通过在O-RAN的框架中新增RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口,通过RDEF模块和RDEI接口与核心网设备进行认证和鉴权,通过认证、鉴权安全保障机制,使得数据开放服务的安全性可以得到有效保障。并且,采用独立接口进行认证和鉴权,将数据通道与业务通道(控制面与用户面)隔离,不会对网络控制面信令及用户面业务数据的传输造成影响,可以减少网络中的不必要的控制信令流量,提高网络的效率和性能。
在本申请的一种可选实施例中,在获取访问核心网设备的权限后,方法还包括:
通过RDEF模块,获取O-RAN设备的数据开放能力信息;其中,数据开放能力信息包括O-RAN设备的可开放数据的数据类型;
通过RDEI接口,将数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备存储O-RAN设备的能力注册信息;其中,能力注册信息根据数据开放能力信息确定,用于核心网设备确定数据请阅请求。
具体的,在获取访问核心网设备的权限后,O-RAN设备还需要向核心网设备进行能力注册,使核心网设备可以了解O-RAN设备支持开放的数据类型,以便于核心网设备确定其能请求的目标数据的数据类型。
通过RDEF模块,获取O-RAN设备的数据开放能力信息,数据开放能力信息包括O-RAN设备的可开放数据的数据类型。其中,可开放数据的数据类型可根据实际需求确定。
通过RDEI接口,将数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备存储O-RAN设备的能力注册信息。其中,能力注册信息根据数据开放能力信息确定,用于核心网设备确定数据请阅请求。
需要说明的是,O-RAN设备向核心网设备进行能力注册时,能力注册信息根据数据开放能力信息确定(例如,直接将数据开放能力信息作为能力注册信息中的一部分进行存储,或将数据开放能力信息进行处理转换为其他形式的信息进行存储等),能力注册信息可包括但不仅限于数据开放能力信息,数据开放能力信息和能力注册信息所包含信息的具体类型可根据实际需求确定。
举例来说,核心网设备为隶属于5G核心网,图3为本申请实施例提供的一种基于O-RAN的5GC系统部署方式示意图,如图3所示,基于O-RAN的5GC系统常规部署方式中,5GC系统中核心网设备包括NEF和NFs(网络功能,可包括NRF、AMF等)。
5GC系统所连接的O-RAN系统(O-RAN System)可以为单个也可以为多个,一个O-RAN System只有一组SMO组件,RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口新增于SMO框架中。NG(s)、N33和RDEI指O-RAN系统和5GC系统中的接口,用于实现不同网络组件之间的通信和数据传输。
一组SMO组件可连接单个或多个Near-RT RIC,每个Near-RT RIC可以控制多个E2Nodes(E2节点,E2节点可以分为单个或多个小区(如O-CU-C、O-CU-U、O-DU),同时也可以归属于同一个或不同切片实例)。
每个SMO中有一个RDEF模块,RDEF模块实现该O-RAN System中的O-RAN无线接入网数据对5GC开放的网络出口(即NDEI接口,可采用独立于NG接口之外的数据开放接口,通过5GC的N33接口与5GC中NEF交互),向5GC的NEF发起网络连接、认证、鉴权和能力注册,以及实现向5GC开放O-RAN无线接入网数据等功能。
为了便于区分,能力注册信息包括但不限于RDEF Type(类型)、RDEF ID(标识)、RDEF地址、RDEF状态、RDEF可开放的无线数据信息详情等。
O-RAN通过RDEF模块主动与5GC的NEF建立连接,并将数据开放能力信息发送给NEF进行能力注册,成功完成向NEF的注册之后,将能力注册信息存储于NRF中。
可以理解的是,由于5GC可以与多个O-RAN系统连接,5GC中的网络设备在需要获取数据时,可向NRF发起NEF发现流程,NRF查询可提供无线接入网数据开放服务的RDEF模块所关联的NEF,并确定可请求的数据类型,向NEF发送数据订阅请求消息。
其中,RDEF模块(即O-RAN设备)可开放的无线数据详情包括但不限于:该RDEF模块对应的SMO信息、Non-RT RIC信息、Near-RT RIC信息、TA(Tracking Area,跟踪区)信息、Cell(小区)信息和Slice(切片)信息等。可以理解的是,Near-RT RIC信息、TA信息、Cell信息和Slice信息可采用列表的形式存储。
各信息的具体描述如下表1所示:
表1
本申请实施例提供的技术方案通过在O-RAN的框架中新增RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口,通过RDEF模块和RDEI接口向核心网设备进行能力注册,通过能力注册机制,使得核心网设备可以清楚地了解O-RAN设备可以开放的数据类型,以使核心网设备在需要获取数据时,可确定其请求的目标数据的数据类型是否能从O-RAN设备中获取,进而使O-RAN设备不必浪费时间和资源来处理不能满足的数据订阅请求。
在本申请的一种可选实施例中,确定数据开放能力信息更新,通过RDEF模块,获取更新后的数据开放能力信息;
通过RDEI接口,将更新后的数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备更新能力注册信息。
具体的,由于O-RAN中的数据开放能力信息可能会出现更新,因此需在确定数据开放能力信息更新后,对应的更新核心网设备中的能力注册信息。
需要说明的是,可以采用预设时间间隔对数据开放能力信息是否更新进行检测,或采用数据开放能力信息实时监控,在确定更新时自动触发报警等方式,确定数据开放能力信息是否更新。
在确定数据开放能力信息更新后,通过RDEF模块,获取更新后的数据开放能力信息,并通过RDEI接口,将更新后的数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备更新能力注册信息。
举例来说,核心网设备为隶属于5G核心网,核心网设备包括NEF和NRF。在确定数据开放能力信息更新后,通过RDEF模块,获取更新后的数据开放能力信息,O-RAN通过RDEF模块主动与5GC的NEF建立连接,并将更新后的数据开放能力信息发送给NEF进行能力注册,成功完成向NEF的注册之后,对NRF中存储的能力注册信息进行更新。
本申请实施例提供的技术方案通过在O-RAN的框架中新增RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口,通过RDEF模块和RDEI接口向核心网设备进行能力注册,通过能力注册和能力更新机制,使得核心网设备可以清楚地了解O-RAN设备可以开放的数据类型,以使核心网设备在需要获取数据时,可确定其请求的目标数据的数据类型是否能从O-RAN设备中获取,进而使O-RAN设备不必浪费时间和资源来处理不能满足的数据订阅请求。
在本申请的一种可选实施例中,可开放数据的数据类型包括以下至少一种:
非实时无线智能控制器Non-RT RIC分析结果数据、近实时无线智能控制器Near-RT RIC分析结果数据、O-RAN网元配置及状态数据和O-RAN网络性能数据。
具体的,O-RAN设备可开放数据的数据类型包括:分析结果数据和O-RAN网络数据。分析结果数据包括:非实时无线智能控制器Non-RT RIC分析结果数据和近实时无线智能控制器Near-RT RIC分析结果数据;O-RAN网络数据包括:O-RAN网元配置及状态数据和O-RAN网络性能数据。
其中,Non-RT RIC分析结果数据通过RDCF模块通过内部接口(服务间接口)向Non-RT RIC订阅。
Near-RT RIC分析结果数据通过RDCF模块通过外部接口(如O1接口)向Near-RTRIC订阅。
O-RAN网元配置及状态数据通过RDCF模块通过内部接口(服务间接口)向SMO上的OAM组件订阅/查询。
O-RAN网络性能数据通过RDCF模块通过内部接口(服务间接口)从SMO上的Database(数据库)查询。
本申请实施例提供的技术方案中可开放数据的数据类型包括:Non-RT RIC分析结果数据、Near-RT RIC分析结果数据、O-RAN网元配置及状态数据和O-RAN网络性能数据,数据的开放范围广,数据开放通道与业务通道(控制面与用户面)隔离,对业务信令及业务数据传输无影响,具有数据安全性高,更灵活、可扩展性更强等优点。通过扩大O-RAN可开放数据的范围,能够有效增强核心网的网络优化能力,提升用户体验。
在本申请的一种可选实施例中,通过RDCF模块从数据源设备,采集数据订阅请求中的目标数据,具体包括:
通过RDCF模块将数据订阅请求按照数据源设备进行分解,获取多个子数据订阅请求;其中,每一子数据订阅请求对应唯一的数据源设备;子数据订阅请求包括所请求的目标子数据的数据类型;
若RDCF模块确定能完成数据订阅请求,则根据多个子数据订阅请求分别向对应的数据源设备采集目标子数据,根据每一目标子数据获取目标数据。
具体的,由于网络设备所请求的目标数据可能来源于多个不同的数据源设备,本实施例通过RDCF模块将数据订阅请求按照数据源设备进行分解,获取多个子数据订阅请求,使每一子数据订阅请求对应唯一的数据源设备,子数据订阅请求包括所请求的目标子数据的数据类型。
可以理解的是,子数据订阅请求中数据的具体类型和数量,可根据实际需求确定。
RDCF模块判断是否能完成数据订阅请求(即每一子数据订阅请求对应的目标子数据是否均能够采集获取),若确定能完成数据订阅请求,则根据多个子数据订阅请求分别向对应的数据源设备采集目标子数据,并按照订阅要求整理采集到的目标子数据,获取目标数据。
可以理解的是,可以采用查询每一子数据订阅请求对应的数据源设备是否支持提供对应的目标子数据,或者采用询问数据源设备是否支持提供对应的目标子数据等方式判断是否能完成数据订阅请求。
本申请实施例提供的技术方案通过将网络设备的数据订阅请求按照数据源设备进行分解获取多个子数据订阅请求,在确定能完成数据订阅请求后,按照每一子数据订阅请求实现目标子数据的采集,进而获取目标数据。采用判断数据订阅请求是否能够完成的方式,在确定数据订阅请求能够完成后才执行数据采集,可以保证O-RAN跨网络数据开放时的数据订阅请求应答的完整性和准确性,节省不必要的计算和通信资源,提高处理效率,减少网络负担。另外,采取向多个数据源设备采集目标子数据的方式,能够同时完成多个数据采集进程,有效减少整体O-RAN响应数据订阅请求进行数据开放的时间。
在本申请的一种可选实施例中,方法还包括:
若RDCF模块确定不能完成数据订阅请求,则将订阅失败应答消息发送给RDEF模块;
通过RDEI接口,将订阅失败应答消息发送给网络设备。
具体的,RDCF模块判断是否能完成数据订阅请求(即每一子数据订阅请求对应的目标子数据是否均能够采集获取),若RDCF模块确定不能完成数据订阅请求,则拒绝完整数据订阅请求(即不执行数据采集),并将订阅失败应答消息发送给RDEF模块。
RDEF模块获取订阅失败应答消息后,通过RDEI接口,将订阅失败应答消息发送给网络设备。
本申请实施例提供的技术方案采用判断数据订阅请求是否能够完成的方式,在确定无法完成数据订阅请求后,向网络设备发送订阅失败应答消息,并不执行数据采集,可以保证O-RAN跨网络数据开放时的数据订阅请求应答的完整性和准确性,节省不必要的计算和通信资源,提高处理效率,减少网络负担。采取订阅失败应答消息返回的方式,能够迅速通知网络设备,避免等待和超时等待,以便用户采取相应的措施。另外,在确定数据订阅请求无法完成的条件下,还可进一步确定无法完成的错误原因,并在必要时采取纠正措施或向相关人员报告,有效提高系统的可维护性和可靠性。
下面再通过一个具体示例对本申请实施例方案的具体应用进行详细说明:
图4为本申请实施例提供的一种O-RAN无线接入网数据向5GC开放的处理流程示意图,如图4所示,核心网设备为隶属于5G核心网,核心网设备包括NEF和NRF。O-RAN无线接入网数据向5GC开放的步骤可分为S401-S414,具体如下:
S401:SMO启动后RDEF模块根据自身配置信息主动与5GC的NEF建立连接,并向NEF发起认证及鉴权过程,以取得访问5GC的权限。
S402:在RDEF模块通过S401过程成功获取访问5GC的权限之后,RDEF模块向NEF发起能力注册过程。
S403:在RDEF模块通过S402成功完成向NEF的注册之后,NEF会向NRF发起NEF注册信息更新过程,更新NRF中的NEF Profile(NEF功能的配置文件)信息,对能力注册信息进行存储;其中,NEF Profile信息存储该RDEF模块的能力信息(即包括RDEF可开放的无线数据)。
S404:当5GC侧的网络设备存在对无线侧的数据需求时,根据所请求的目标数据的数据类型确定数据订阅请求,向NRF发起NEF发现流程,查询可提供该能力的NEF及注册在其上的RDEF模块,查询到的主要内容包括NEF网元类型、NEF网元地址、对应的RDEF标识、RDEF地址等。
S405:在完成S404所述NEF发现流程后,网络设备得到了可提供所需无线侧数据的RDEF模块及其所注册到的NEF网元标识及地址后,向NEF发送数据订阅请求消息。
S406:NEF网元在接收到S405中网络设备发送的数据订阅请求消息后,会将该消息转发至相应的RDEF模块。
S408:RDCF模块在接收到S407中RDEF模块转发的数据订阅请求消息后,首先将数据订阅请求的无线数据按照数据源设备进行分解,判断这些数据是否可以通过采集得到,如果可以通过采集得到,则向RDEF模块发送订阅成功应答消息,否则向RDEF模块发送订阅失败应答消息。
S409:RDEF模块在接收到来自RDCF模块的订阅应答消息后,转发该消息至相应的NEF。
S410:NEF在接收到来自RDEF模块的订阅应答消息后,转发该消息至相应的订阅流程发起者(即网络设备)。
S411:如果RDCF模块在S408中,经过判断可以满足网络设备发起的数据订阅需求,则按照分解后的订阅需求(即子数据订阅请求)分别向各数据源设备发起数据采集流程;否则,不执行数据采集流程,流程结束。
S412:RDCF模块将S411中所采集到的无线侧数据按照订阅要求组装数据上报消息,并将该消息发送至RDEF模块。
S413:RDEF模块在接收到S412中RDCF模块发送的数据上报消息后,将该数据上报消息转发至5GC的NEF。
S414:NEF在接收到S413中RDEF模块发送的数据上报消息后,将该数据上报消息转发至5GC侧的网络设备。
与基于3GPP的RAN,将无线接入网能力通过无线接入网网元以及通过引入无线接入网数据分析实体,将无线接入网能力通过无线接入网数据分析实体,经由5GC向AF开放的方案相比,本发明实施例采用的RDEI接口(独立于NG接口之外的数据开放接口,可以通过5GC的N33接口与5GC中NEF交互),无需复用NG接口(控制面信令传输通道(即N2(Interfacebetween RAN nodes)接口)作为数据开放通道,数据开放通道与业务通道(控制面与用户面)隔离,具有数据安全性更高、更灵活、更具可扩展性等优点,能够有效避免对NG接口控制面信令的传输效率造成影响,进而避免影响无线通信网络业务。
其次,将O-RAN能力向MEC(Multi-access/Mobile Edge Computing,多接入移动边缘计算)开放的方案相比,该方法仅能实现将O-RAN能力向5GC开放,解决MEC系统与O-RAN之间的通信的部署成本过高的问题。但并不能解决O-RAN数据无法跨网络域开放的问题。
而本发明实施例基于O-RAN作为5G无线接入网部署在5G通信网络中的组网方式,提出一种基于O-RAN设备的数据处理方法方案,有效解决O-RAN数据跨网络域开放的问题,对移动网络技术及网络智能化的发展起到极大的推动作用。
图5为本申请实施例提供的一种开放式无线电接入网O-RAN设备的结构示意图,如图5所示,O-RAN设备50包括:无线接入网数据开放功能RDEF模块501、无线接入网数据采集功能RDCF模块502以及数据开放RDEI接口503;
其中,RDEF模块501,用于获取网络设备的数据订阅请求,并将数据订阅请求转发给RDCF模块;其中,数据订阅请求包括网络设备所请求的目标数据的数据类型;
RDCF模块502,用于从数据源设备,采集数据订阅请求中的目标数据,并将目标数据发送给RDEF模块;其中,数据源设备与网络设备隶属于不同的网络域;
RDEI接口503,用于将目标数据发送给网络设备。
本实施例提供的技术方案通过在O-RAN的框架中新增RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口,通过RDEF模块和RDEI接口与网络设备交互,通过RDCF模块从数据源设备进行数据采集,采用独立于原本业务通道的数据通道来实现O-RAN数据的采集及开放功能,在不影响业务信令及业务数据传输的基础上,实现跨网络域的数据传输和共享。
本申请实施例的装置可执行本申请实施例所提供的方法,其实现原理相类似,本申请各实施例的装置中的各模块所执行的动作是与本申请各实施例的方法中的步骤相对应的,对于装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应方法中的描述,此处不再赘述。
在本申请的一种可选实施例中,网络设备隶属于5G核心网5GC;
RDEF模块,用于获取O-RAN设备的配置信息;
RDEI接口,用于向核心网设备发送访问请求,并将配置信息发送给核心网设备,获取访问核心网设备的权限;其中,配置信息用于核心网设备根据配置信息对O-RAN设备进行认证和鉴权。
在本申请的一种可选实施例中,在获取访问5GC的权限后;
RDEF模块,用于获取O-RAN设备的数据开放能力信息;其中,数据开放能力信息包括O-RAN设备的可开放数据的数据类型;
RDEI接口,用于将数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备存储O-RAN设备的能力注册信息;其中,能力注册信息根据数据开放能力信息确定,用于核心网设备确定数据请阅请求。
在本申请的一种可选实施例中,在确定数据开放能力信息更新后;
RDEF模块,用于获取更新后的数据开放能力信息;
RDEI接口,用于将更新后的数据开放能力信息发送给核心网设备,向核心网设备进行能力注册,以使核心网设备更新能力注册信息。
在本申请的一种可选实施例中,可开放数据的数据类型包括以下至少一种:非实时无线智能控制器Non-RT RIC分析结果数据、近实时无线智能控制器Near-RT RIC分析结果数据、O-RAN网元配置及状态数据和O-RAN网络性能数据。
在本申请的一种可选实施例中,RDCF模块,具体用于:
将数据订阅请求按照数据源设备进行分解,获取多个子数据订阅请求;其中,每一子数据订阅请求对应唯一的数据源设备;子数据订阅请求包括所请求的目标子数据的数据类型;
若确定能完成数据订阅请求,则根据多个子数据订阅请求分别向对应的数据源设备采集目标子数据,根据每一目标子数据获取目标数据。
在本申请的一种可选实施例中,
RDCF模块,还用于在确定不能完成数据订阅请求后,则将订阅失败应答消息发送给RDEF模块;
RDEI接口,用于将订阅失败应答消息发送给网络设备。
本申请实施例中提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,该处理器执行上述计算机程序以实现上述基于O-RAN设备的数据处理方法的步骤,与相关技术相比可实现:通过在O-RAN的框架中新增RDEF模块、RDCF模块和RDEI接口,通过RDEF模块和RDEI接口与网络设备交互,通过RDCF模块从数据源设备进行数据采集,采用独立于原本业务通道的数据通道来实现O-RAN数据的采集及开放功能,在不影响业务信令及业务数据传输的基础上,实现跨网络域的数据传输和共享。
在一个可选实施例中提供了一种电子设备,图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图6所示,电子设备60包括:处理器601和存储器603。其中,处理器601和存储器603相连,如通过总线602相连。可选地,电子设备60还可以包括收发器604,收发器604可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互,如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是,实际应用中收发器604不限于一个,该电子设备60的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器601可以是CPU(Central Processing Unit,中央处理器),通用处理器,DSP(Digital Signal Processor,数据信号处理器),ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路),FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器601也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。
总线602可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线602可以是PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线602可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器603可以是ROM(Read Only Memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质、其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储计算机程序并能够由计算机读取的任何其他介质,在此不做限定。
存储器603用于存储执行本申请实施例的计算机程序,并由处理器601来控制执行。处理器601用于执行存储器603中存储的计算机程序,以实现前述方法实施例所示的步骤。
本申请实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)、可穿戴设备等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。
需要说明的是,本申请上述的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“1”、“2”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除图示或文字描述以外的顺序实施。
应该理解的是,虽然本申请实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤,但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明,否则在本申请实施例的一些实施场景中,各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外,各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景,可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行,这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下,这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置,本申请实施例对此不限制。
以上所述仅是本申请部分实施场景的可选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请的方案技术构思的前提下,采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段,同样属于本申请实施例的保护范畴。
Claims (10)
1.一种基于O-RAN设备的数据处理方法,其特征在于,应用于开放式无线电接入网O-RAN设备,其中,所述O-RAN设备包括:无线接入网数据开放功能RDEF模块、无线接入网数据采集功能RDCF模块以及数据开放RDEI接口;
所述方法包括:
通过所述RDEF模块,获取核心网设备的数据订阅请求,并将所述数据订阅请求转发给所述RDCF模块;其中,所述数据订阅请求包括所述核心网设备所请求的目标数据的数据类型;
通过所述RDCF模块从数据源设备,采集所述数据订阅请求中的所述目标数据,并将所述目标数据发送给所述RDEF模块;其中,所述数据源设备与所述核心网设备隶属于不同的网络域;所述数据源设备隶属于O-RAN;所述核心网设备隶属于核心网;
通过所述RDEI接口,将所述目标数据发送给所述核心网设备。
2.根据权利要求1所述的基于O-RAN设备的数据处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述RDEF模块,获取所述O-RAN设备的配置信息;
通过所述RDEI接口,向所述核心网设备发送访问请求,并将所述配置信息发送给所述核心网设备,获取访问所述核心网设备的权限;其中,所述配置信息用于所述核心网设备根据所述配置信息对所述O-RAN设备进行认证和鉴权。
3.根据权利要求2所述的基于O-RAN设备的数据处理方法,其特征在于,在所述获取访问所述核心网设备的权限后,所述方法还包括:
通过所述RDEF模块,获取所述O-RAN设备的数据开放能力信息;其中,所述数据开放能力信息包括所述O-RAN设备的可开放数据的数据类型;
通过所述RDEI接口,将所述数据开放能力信息发送给所述核心网设备,向所述核心网设备进行能力注册,以使所述核心网设备存储所述O-RAN设备的能力注册信息;其中,所述能力注册信息根据所述数据开放能力信息确定,用于所述核心网设备确定所述数据订阅请求。
4.根据权利要求3所述的基于O-RAN设备的数据处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述数据开放能力信息更新,通过所述RDEF模块,获取更新后的数据开放能力信息;
通过所述RDEI接口,将所述更新后的数据开放能力信息发送给所述核心网设备,向所述核心网设备进行能力注册,以使所述核心网设备更新所述能力注册信息。
5.根据权利要求3所述的基于O-RAN设备的数据处理方法,其特征在于,所述可开放数据的数据类型包括以下至少一种:
非实时无线智能控制器Non-RT RIC分析结果数据、近实时无线智能控制器Near-RTRIC分析结果数据、O-RAN网元配置及状态数据和O-RAN网络性能数据。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于O-RAN设备的数据处理方法,其特征在于,所述通过所述RDCF模块从数据源设备,采集所述数据订阅请求中的所述目标数据,具体包括:
通过RDCF模块将所述数据订阅请求按照所述数据源设备进行分解,获取多个子数据订阅请求;其中,每一子数据订阅请求对应唯一的数据源设备;所述子数据订阅请求包括所述所请求的目标子数据的数据类型;
若所述RDCF模块确定能完成所述数据订阅请求,则根据所述多个子数据订阅请求分别向对应的数据源设备采集目标子数据,根据每一目标子数据获取所述目标数据。
7.根据权利要求6所述的基于O-RAN设备的数据处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述RDCF模块确定不能完成所述数据订阅请求,则将订阅失败应答消息发送给所述RDEF模块;
通过所述RDEI接口,将所述订阅失败应答消息发送给所述核心网设备。
8.一种开放式无线电接入网O-RAN设备,其特征在于,所述O-RAN设备包括:无线接入网数据开放功能RDEF模块、无线接入网数据采集功能RDCF模块以及数据开放RDEI接口;
其中,所述RDEF模块,用于获取核心网设备的数据订阅请求,并将所述数据订阅请求转发给所述RDCF模块;其中,所述数据订阅请求包括所述核心网设备所请求的目标数据的数据类型;
所述RDCF模块,用于从数据源设备,采集所述数据订阅请求中的所述目标数据,并将所述目标数据发送给所述RDEF模块;其中,所述数据源设备与所述核心网设备隶属于不同的网络域;所述数据源设备隶属于O-RAN;所述核心网设备隶属于核心网;
所述RDEI接口,用于将所述目标数据发送给所述核心网设备。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法。
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