CN1954520A - 检查装置、分析/显示装置以及检查系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检查系统,能容易检查实际的环境下的无线区间,并能使用户容易确定故障所在。在该系统中,分析/显示装置(400)对由检查装置(200、300)输出的数据进行分析,并提取无线参数。检查装置(100)使用从有线区间的检查得到的数据中提取出的无线参数,对通信终端装置(50)和基站装置(150)之间的无线通信的状态进行检查。分析/显示装置(400)将由检查装置(100、200、300)输出的数据进行分析而得到的无线消息和有线消息按时间或按呼叫的序列排列并显示。
Description
技术领域
本发明涉及用于无线区间的检查装置、对无线区间和有线区间的检查结果进行分析并显示的分析/显示装置以及包括这些装置的检查系统。
背景技术
在无线通信系统非常发达的现代社会中,一旦发生故障需要高效地进行维修工作,因此,对在装置之间收发的信息进行检查而尽早确定故障非常重要。
以往的检查中,分别对(1)通信终端装置和基站装置之间的无线区间(Uu)、(2)基站装置和无线网络控制装置之间的有线区间(Iu)以及(3)无线网络控制装置和核心网之间的有线区间(Iub),进行检查。
在(1)所述的无线区间的检查中,检查装置接收由通信终端装置或基站装置发送的信号,使用无线参数进行解调和解码,对得到的数据进行分析并显示在装置之间收发的消息。由此,用户能够确定出现于无线区间的故障的原因是在于基站装置还是通信终端装置(例如,参见专利文献1)。
以往的用于无线区间的检查装置中,通过以下方法中的任意一个来得到无线参数:“A.对检查装置指示用户所指定的无线参数”或“B.检查装置监视在通信装置之间收发的信号”。
【专利文献1】日本专利特开2004-72665号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,虽然在研究室等人为研创的实验环境下,用户可以对检查装置指定无线参数,但在实际的环境下,用户无法得知由基站装置自动排序的信息,因此,用户不可能对检查装置指定无线参数。
另外,检查装置监视在通信装置之间收发的信号的方法,由于检查装置的所在位置与基站装置或通信终端装置不同,所以检查装置无法以与通信终端装置相同的条件接收由基站装置向通信终端装置发送的信号,有可能在无线参数的估计上出现错误。而且,在CDMA方式的通信中进行检查时,为得到无线参数需要通过解扩处理来估计扩频码,所以估计出参数之前要费时间。
另外,虽然通过(2)的有线区间的检查也能够检测无线区间出现的故障,但由于在基站装置和通信终端装置之间完成的信息收发不会记录于高位层的记录中,因此用户无法确定在无线区间出现的故障的原因是在于基站装置还是在于通信终端装置。
本发明旨在提供一种检查装置、分析/显示装置以及检查系统,在实际的环境下能容易进行无线区间的检查,使用户容易确定故障所在。
解决课题的方案
为解决上述问题,本发明提供一种检查装置,用于对通信终端装置和基站装置之间的无线区间进行检查,该检查装置的结构包括:无线参数取得单元,取得有关作为检测对象的通信终端装置的无线参数,该无线参数是通过有线区间的检查得到的参数;无线参数选择单元,选择与信号的接收时刻对应的无线参数,该信号是从所述作为检测对象的通信终端装置或所述基站装置发送的信号;解调单元,使用所述选择出的无线参数,对从所述作为检测对象的通信终端装置或所述基站装置发送的信号进行解调;以及解码单元,使用所述选择出的无线参数,对由所述解调单元解调的信号进行解码,而得到传输信道数据。另外,本发明的分析/显示装置的结构包括:分析单元,对由上述检查装置解码的传输信道数据进行分析,并变换成消息数据;以及显示单元,显示所述消息数据。
另外,本发明的检查系统的结构包括:有线区间检查装置,检测有线区间而得到传输信道数据;无线区间检查装置,使用无线参数检测无线区间而得到传输信道数据,该无线参数是通过所述有线区间的检查得到的有关作为检查对象的通信终端装置的参数;以及分析/显示装置,对通过所述两种检查装置得到的传输信道数据进行分析,并将得到的消息数据按时间或按呼叫的序列排列并显示。
发明效果
通过本发明,能在短时间内可靠地取得无线参数,在实际的环境下能容易进行无线区间的检查。而且,通过将有线消息和无线消息按时间或按呼叫的序列排列并显示,用户能容易确定故障所在。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的监视系统的结构的图;
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的无线区间的检查装置的结构方框图;
图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的有线区间的检查装置的结构方框图;
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置的结构方框图;
图5是表示输入到本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置的消息数据的示例图;
图6是表示输入到本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置的消息数据的示例图;
图7是表示输入到本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置的消息数据的示例图;
图8是表示输入到本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置的消息数据的示例图;
图9是表示本发明的一个实施方式所涉及的监视系统的操作程序的流程图;
图10是表示用于建立3GPP中所规定的DCH的时序的图;
图11是以往的仅显示有线区间(Iub)的消息的时序图;
图12是显示在本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置上的时序图;
图13是表示输入到本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置的消息的时序图;以及
图14是显示在本发明的一个实施方式所涉及的分析/显示装置上的时序图。
具体实施方式
发明人着眼于以下特点,提出了本发明:在无线区间收发的信号可靠地记录于网络中;而且,通过检查有线区间的检查装置,能提取记录于网络中的信息。
也就是说,本发明的要点在于,从由有线区间的检查得到的数据中提取无线参数,并使用提取出的无线参数进行无线区间的检查。而且,要点还在于,将通过检查得到的有线消息和无线消息,按时间或按呼叫的序列排列并显示。
下面,参照附图详细地说明本发明的实施方式。此外,在本实施方式中,对作为检查对象的通信系统在无线区间进行W-CDMA方式的无线通信的情形进行说明。此时,作为无线参数,可以举出用于各个无线层的信道类别、扰码、信道化码、扩频率、取得时隙格式消息的时刻等。
(实施方式)
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的监视系统的结构的图。
图1中,检查装置100为本实施方式所涉及的检查装置,其使用从有线区间的检查得到的数据中提取的无线参数,对通信终端装置50和基站装置150之间的无线通信的状态进行检查。检查装置200对基站装置150和无线网络控制装置(RNC)250之间的有线通信状态进行检查。检查装置300检查无线网络控制装置250和移动交换中心(MSC)350之间的有线通信状态。分析/显示装置400对由检查装置100、200、300输出的数据进行分析,将有线消息和无线消息按时间或按呼叫的序列排列并显示。GPS接收装置500接收由GPS卫星发送的星历数据等GPS信息来测量自身的位置,并将表示接收到GPS信息的时刻的时刻信息和作为测定结果的位置信息输出给检查装置100、200、300。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的检查装置100的内部结构的方框图。
检查装置100主要包括:接收天线101、接收RF单元102-1和102-2、A/D变换单元103-1和103-2、存储单元104、解调单元105-1和105-2、解码单元106-1和106-2、存储单元107、CPU 108、I/F单元109以及I/F单元110。CPU 108包括参数选择单元111。
接收天线101接收由通信终端装置50或基站装置150发送的信号。I/F单元109输入由GPS接收装置500输出的位置信息和时刻信息。I/F单元110输入终端ID信息和由分析/显示装置400输出的表示无线参数的信息(以下称为“无线参数信息”),该终端ID信息指示用户所指定的作为检查对象的通信终端装置。此外,无线参数信息是将各个无线参数与时刻信息对应地做成列表的信息,将在后面详细地叙述。
接收RF单元102-1使用由CPU 108指示的作为检查对象的上行链路载波频率,对经过接收天线101接收到的无线信号进行变频,并将基带信号输出给A/D变换单元103-1。接收RF单元102-2使用由CPU 108指示的作为检查对象的下行链路载波频率,对经过接收天线101接收到的无线信号进行变频,并将基带信号输出给A/D变换单元103-2。
A/D变换单元103-1和103-2对由相对应的接收RF单元102-1和102-2输出的基带信号进行A/D(模拟/数字)变换处理,并将经过数字化处理的信号输出给存储单元104。存储单元104,将由A/D变换单元103-1和103-2输出的数字数据(以下称为“I/F数据”),与经过I/F单元109输入的时刻信息相对应地存储。
解调单元105-1使用由参数选择单元111输出的上行链路的无线参数,对存储于存储单元104的I/F数据进行包括解扩处理的解调处理,并将经过解调的码元数据输出给解码单元106-1。解调单元105-2使用由参数选择单元111输出的下行链路的无线参数,对存储于存储单元104的I/F数据进行包括解扩处理的解调处理,并将经过解调的码元数据输出给解码单元106-2。此外,作为用于解调的无线参数,可以举出信道类别、扰码、信道化码、扩频率等。此外,进行解调的物理信道中,作为上行链路包括物理随机接入信道(PRACH)和专用物理信道(DPCH)等,而作为下行链路包括基本公共控制物理信道(P-CCPCH)、辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)、专用物理信道(DPCH)、接入指示信道(AICH)以及寻呼指示信道(PICH)等。
解码单元106-1使用上行链路的无线参数,对由解调单元105-1输出的码元数据进行纠错解码等解码处理,并将由解码得到的传输信道数据输出给存储单元107。解码单元106-2使用下行链路的无线参数,对由解调单元105-2输出的码元数据进行纠错解码等解码处理,并将由解码得到的传输信道数据输出给存储单元107。由解码单元106-1、106-2输出的传输信道数据(以下称为“Uu数据”)存储于存储单元107中。此外,作为用于解码的无线参数,可以举出解码的类别和块大小等。此外,进行解码的传输信道中,作为上行链路包括随机接入信道(RACH)和专用信道(DCH)等,而作为下行链路包括广播信道(BCH)、寻呼信道(PCH)、前向接入信道(FACH)以及专用信道(DCH)等。此外,进行解码的逻辑信道中,作为上行链路包括公共控制信道(CCCH)和专用控制信道(DCCH)等,而作为下行链路包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)以及专用控制信道(DCCH)等。
CPU 108对接收RF单元102-1和102-2指示所需的载波频率。此外,CPU108使存储单元104将对应于终端ID信息的通信终端装置的I/F数据输出给解调单元105-1和105-2。此外,CPU 108使存储单元107经过I/F单元110将对应于终端ID信息的通信终端装置的Uu数据以及时刻信息输出给分析/显示装置400。
当开始存储于存储单元104中的I/F数据的再生时,CPU 108内部的参数选择单元111,将存储于存储单元114中的I/F数据所对应的时刻信息和无线参数信息的时刻信息之间进行比较。参数选择单元111选择两个时刻信息相一致的无线参数,并以时刻信息所示的定时,将选择出的无线参数输出给解调单元105-1和105-2以及解码单元106-1和106-2。这样,由于能够与进行解调/解码的定时相应地向解调单元105-1和105-2以及解码单元106-1和106-2输出恰当的无线参数,因此能够取得用户所指定的作为检查对象的通信终端装置的Uu数据。
以上说明了本实施方式所涉及的用于无线区间的检查装置100的各个结构单元。
下面,使用图3的方框图说明用于有线区间的检查装置200的结构。
检查装置200主要包括I/F单元201、I/F单元202、存储单元203、CPU 204以及I/F单元205。
I/F单元201输入在ATM上于基站装置150和RNC 250之间交换的传输信道数据(以下称为“Iub数据”)。I/F单元202输入由GPS接收装置500输出的位置信息和时刻信息。
由I/F单元201输出的Iub数据,与经过I/F单元202输入的时刻信息相对应地存储于存储单元203。
CPU 204根据用户的指示,将存储于存储单元203的Iub数据和时刻信息经过I/F单元205输出给分析/显示装置400。
以上说明了用于有线区间的检查装置200的各个结构单元。此外,由于用于有线区间的检查装置300的结构与检查装置200的结构相同,不同之处只在于将在ATM上于RNC 250和MSC 300之间交换的传输信道数据(以下称为“Iu数据”)输入来替代Iub数据,因此省略其详细说明。
下面,使用图4的方框图说明本实施方式所涉及的分析/显示装置400的结构。
分析/显示装置400主要包括输入指示单元401、I/F单元402、I/F单元403、CPU 404以及显示单元405。CPU 404具有分析单元411、无线参数提取单元412以及显示控制单元413。
输入指示单元401输入表示用户的指示的信号(以下称为“指示信号”)。I/F单元402输入由检查装置100输出的Uu数据。I/F单元403输入由检查装置200输出的Iub数据以及由检查装置300输出的Iu数据。
CPU 404内部的分析单元411对Iub数据和Iu数据进行MAC、RLC和RRC的各种分析,以将二进制数据串变换成用户容易识别的消息数据,并将有关作为检查对象的通信终端装置的消息数据输出给无线参数提取单元412和显示控制单元413,该检查对象通过输入指示单元401输出的指示信号来指示。此外,分析单元411对Uu数据进行MAC、RLC和RRC的各种分析,将Uu数据变换成消息数据,并将消息数据输出给显示控制单元413。此外,分析单元411的具体处理内容将在后面详细地叙述。
CPU 404内部的无线参数提取单元412,从由分析单元411输出的Iub数据或Iu数据的消息中,提取Uu数据的解调和解码所需的无线参数,做出无线参数信息,并将无线参数信息经过I/F单元402输出给检查装置100,该无线参数信息是将提取出的无线参数与时刻信息对应地做成列表的信息。此外,无线参数提取单元412的具体处理内容将在后面详细地叙述。
CPU 404内部的显示控制单元413基于由输入指示单元401输出的指示信号,将消息数据按时间或按呼叫的序列排列并使显示单元405显示该消息数据。
以上说明了本实施方式所涉及的分析/显示装置400的各个结构单元。
下面,对分析单元411和无线参数提取单元412的具体处理内容进行说明。
分析单元411首先对Iub数据和Iu数据进行MAC、RLC和RRC的各种分析,以将二进制数据串变换成用户容易识别的消息数据。此时,如图5所示,混合通话A、B、C…的数据。于是,分析单元411进行如图6所示的按每个通话整理消息数据的处理。然后,分析单元411将消息数据群601输出给无线参数提取单元412和显示控制单元413,该消息数据群是有关由输入指示单元401输出的指示信号所指示的作为检查对象的通信终端装置(例如,通话A)的消息。该消息数据群601与时刻信息相对应。此外,分析单元411对Uu数据也进行同样的处理,并将消息数据群输出给显示控制单元413。
图7是详细地表示消息数据群601的图。无线参数提取单元412从图7所示的消息数据群中选择包含无线参数的消息数据(图7的A(2)和A(4)),从选择出的消息数据中提取在Uu数据的解调和解码所需的无线参数,并做出无线参数信息,该无线参数信息是将提取出的无线参数与时刻信息对应地做成列表的信息。图8是表示无线参数信息的一个例子的图。然后,无线参数提取单元412将如图8所示的无线参数信息经过I/F单元402输出给检查装置100。
下面,使用图9的流程图说明本实施方式所涉及的监视系统的操作程序。
首先,作为数据取得处理(ST901),通过检查装置100接收在无线区间(Uu)收发的上行和下行无线信号,对接收信号进行无线处理和A/D变换处理,并存储I/F数据。此外,将在有线区间(Iub和Iu)的ATM上交换的数据输入给检查装置200和300,且将Iub数据和Iu数据存储于分析/显示装置400。
然后,作为无线参数提取处理(ST902),通过分析/显示装置400,基于Iub数据和Iu数据,提取Uu数据的解调和解码所需的无线参数。
接着,作为无线数据解调处理(ST903),通过检查装置100使用无线参数对有关作为检查对象的通信终端装置的I/F数据进行解调和解码,并存储得到的Uu数据。例如,取得通过下行信号发送的控制信道数据时,需要分别取得作为物理信道的DRDCH、作为传输信道的DCH以及作为逻辑信道的CCCH。此时,检查装置100首先设定特定的基站装置的扰码、信道化码以及扩频率而解调DPDCH数据,并每当经过解调的码元数达到270时,就进行维特比解码处理来解码270比特的数据。再接着,检查装置100根据附加于DCH数据的16比特的CRC代码进行CRC检查,如果未检测出错误,就提取246比特的DCH传输块并将其存储。
此外,通过反复进行ST902和ST903,能连续得到Uu数据(ST904)。
最后,作为综合分析处理(ST905),分析/显示装置400将通过数据取得处理(ST901)取得到的Iub数据和Iu数据,以及通过无线数据解调处理(ST903)取得到的Uu数据变换成消息数据,并将消息数据按时间或按呼叫的序列排列并显示。
下面,举出显示于本实施方式所涉及的分析/显示装置400的消息数据的时序的例子。
图10是表示用于建立3GPP(第三代伙伴计划)中所规定的DCH(专用信道)的时序的图。图11是以往的仅显示有线区间(Iub)的消息的时序图的例子,图中表示进行分析也无法显示应由通信终端装置接收的“8.RRC ConnectionSetup”的情形。此时用户无法确定导致上述问题的原因是在于通信终端装置的发送,还是在于基站装置的接收,或是在于恶劣的传播环境。
相对于此,如图12的显示在本发明的实施方式所涉及的分析/显示装置400上的时序图所示,除了检查有线区间(Iub)之外还检查无线区间(Uu)并显示消息,因为基站装置发送了“8.RRC Connection Setup”而基站装置却没有接收到其应答“9.RRC Connection Setup Complete”,由此用户能确定问题在于从通信终端装置向基站装置的消息的收发上。
此外,在如图13所示,除了检查有线区间(Iub)之外还检查无线区间(Uu)的情况下,进行分析后无法显示应由RNC输出且输入到基站装置的“RRCConnection Setup”时,用户能确定在网络上出现故障。此外,如果仅检查无线区间的话,出现与图13同样的故障时,用户无法确定导致上述问题的原因是在于基站装置,还是在于网络上的故障,或是用于无线区间的检查装置未能接收消息。
此外,通过对特定的用户将无线区间和有线区间的消息数据按时间排列并进行比较,能够得到在消息的传播上花费时间的部分等整个系统的最优化所需的信息。例如,在如图14的时序图所示将无线区间(Uu)和有线区间(Iub)的消息按时间排列并将其显示时,用户能确定基站装置从RNC接收到“RRCConnection Setup”到向通信终端装置发送“RRC Connection Setup”花费时间,而造成RNC的处理的超时。此外,作为基站装置的处理出现延迟的原因,可以考虑处理负荷的增加,因此,用户只要将与其它通信终端装置之间的信号交换同样解调并按时间显示,就能综合性地估计瓶颈所在。相对于此,在以往的仅显示有线区间(Iub)的消息的情况下,用户也有可能认为通信终端装置未应答,因此无法确定故障。
此外,显示有线区间和无线区间的消息,特别有效于HSDPA(高速下行链路分组接入)等由多个通信终端装置时分共有并使用一个物理信道的分组传输方式。
HSDPA中,基站装置存储由RNC发送的分组数据,通过调度决定目的地通信终端装置和发送参数而发送分组,并通过H-ARQ(混合自动请求重发)控制适当地进行分组数据的重新发送。而且,完成所有的分组数据发送时,基站装置向RNC进行发送完成应答。
在以往的仅显示有线区间(Iub和Iu)的消息的情况下,由于用户仅能检测出从RNC向基站装置的分组数据的发送时刻以及从基站装置向RNC的发送完成应答,因此,用户无法评定基站装置的动作是否正常。例如,在从分组数据的发送的开始到发送的完成为止,花费了反常的时间的情况下,用户无法确定其原因是由于无线区间的通信质量恶劣而减小分组大小或频繁出现重新发送,还是由于基站装置的算法中有错误。
此外,在以往的仅显示无线区间(Uu)的消息的情况下,由于用户无法观察基站装置和作为检查对象以外的通信终端装置之间的通信状态,因此,无法评定基站装置的动作是否正常。例如,接收质量良好的情况下在基站却仅使用可以发送的分组大小的二分之一的大小发送分组数据时,用户无法确定其原因是由于该基站装置同时与检查对象以外的通信终端装置连结而发送分组数据,还是由于基站装置的算法中有错误。
相对于此,通过将有线区间和无线区间中的消息一并显示,能够评定基站装置的动作是否正常。此外,通过对进行检查时的无线区间的重发频度和接收质量进行分析,能够设定减少重发次数以提高吞吐量的分组大小,并能够实现基站装置的算法的最优化。
这样,根据本实施方式,从由有线区间的检查取得的有线数据中提取无线参数,由此能在短时间内可靠地取得无线参数,从而能容易进行实际的环境下的无线区间的检查。
另外,通过将有线消息和无线消息按时间或按呼叫的序列排列并显示,用户能容易地确定故障所在。
另外,本实施方式虽然对检查两种有线区间而取得Iub数据和Iu数据两者的情况进行了说明,但本发明并不限于此,也可以使用于仅取得Iub数据和Iu数据中的任一者的情况。
在此,有时为了防止窃听等目的,可对通过无线区间收发的数据进行加密。根据以往的仅检查无线区间(Uu)的技术,由于无法取得用于解密的键控代码,因此不能将经过加密的数据解调并检查。
然而,根据本发明,在通信终端装置被网络认证的时刻就决定用于解密的键控代码,经过ATM上将其通知给RNC。因此,通过检查有线区间(Iu),使用Iu数据能够取得键控代码。然后,在分析单元411的MAC分析中使用键控代码,就能对经过加密的无线区间数据进行解密。
这样,根据本发明,由于能根据由有线区间的检查得到的有线数据取得键控代码,所以能够检查经过加密的无线区间数据。
本申请基于2004年5月12日提交的日本专利特愿2004-142094号。其全部内容包含于此作为参考。
工业实用性
本发明适用于无线区间的检查装置和监视系统中。
Claims (6)
1.一种检查装置,对通信终端装置和基站装置之间的无线区间进行检查,包括:
无线参数取得单元,取得有关作为检测对象的通信终端装置的无线参数,该无线参数是通过有线区间的检查得到的参数;
无线参数选择单元,选择与信号的接收时刻对应的无线参数,该信号是从所述作为检测对象的通信终端装置或所述基站装置发送的信号;
解调单元,使用所述选择出的无线参数,对从所述作为检测对象的通信终端装置或所述基站装置发送的信号进行解调;以及
解码单元,使用所述选择出的无线参数,对由所述解调单元解调的信号进行解码,而得到传输信道数据。
2.一种分析/显示装置,包括:
分析单元,对由权利要求1所述的检查装置解码的传输信道数据进行分析,并变换成消息数据;以及
显示单元,显示所述消息数据。
3.一种检查系统,包括:
有线区间检查装置,检测有线区间而得到传输信道数据;
无线区间检查装置,使用无线参数检测无线区间而得到传输信道数据,该无线参数是通过所述有线区间的检查得到的有关作为检查对象的通信终端装置的参数;以及
分析/显示装置,对通过所述两种检查装置得到的传输信道数据进行分析,并将得到的消息数据按时间或按呼叫的序列排列并显示。
4.如权利要求3所述的检查系统,其中,
所述分析/显示装置包括:
分析单元,对通过所述有线区间检查装置得到的传输信道数据进行分析,并变换成消息数据;以及
无线参数提取单元,从所述消息数据提取无线参数,并输出给所述无线区间检查装置,该无线参数是所述无线区间检查装置得到传输信道数据时所需的参数。
5.如权利要求4所述的检查系统,其中,
所述分析单元分析传输信道数据并获得解密所述加密数据的键控代码,并使用所述键控代码对无线区间的加密传输信道数据进行解密,该传输信道数据是通过所述有线区间检查装置得到的数据。
6.一种检测方法,包括:
数据取得步骤,对在无线区间收发的无线信号进行无线处理和A/D变换处理并存储于第一存储器;并取得在有线区间交换的传输信道数据并存储于第二存储器;
无线参数提取步骤,基于所述有线区间的传输信道数据提取无线参数;
无线数据解调步骤,使用所述无线参数,对存储于所述第一存储器的有关作为检查对象的通信终端装置的数据进行解调和解码,以取得无线区间的传输信道数据;以及
综合分析步骤,将所述有线区间和所述无线区间的传输信道数据变换成消息数据,并将消息数据按时间或按呼叫的序列排列并显示。
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