ES2908398T3 - Métodos y sistema de transmisión de un identificador temporal - Google Patents

Métodos y sistema de transmisión de un identificador temporal Download PDF

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Abstract

Un método de comunicación inalámbrica, comprendiendo el método: transmitir, mediante un dispositivo de comunicación inalámbrica, una primera porción de un identificador temporal del dispositivo de comunicación inalámbrica a una red de acceso de radio en un primer mensaje, donde la primera porción es una pluralidad de bits menos significativos del identificador temporal, y caracterizado porque el identificador temporal comprende una identidad temporal de abonado móvil e información de acceso y gestión de movilidad; y transmitir, mediante el dispositivo de comunicación inalámbrica, una segunda porción del identificador temporal a la red de acceso radio en un segundo mensaje, donde la segunda porción es una pluralidad de bits más significativos del identificador temporal.

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos y sistema de transmisión de un identificador temporal
Campo técnico
La presente descripción se refiere en general a redes inalámbricas y, más particularmente, a métodos y sistemas para transmitir y/u obtener un identificador temporal.
Antecedentes
En muchas redes inalámbricas actuales (por ejemplo, las de los principales operadores inalámbricos), cuando un equipo de usuario (“UE”) intenta acceder a una red de acceso de radio (“RAN”) (por ejemplo, después de encender el UE), una de las primeras tareas llevadas a la práctica por el UE es participar en un procedimiento de acceso aleatorio. Al final del procedimiento de acceso aleatorio, el UE establece una conexión de control de recursos de radio (“RRC”) con la RAN. Al hacerlo, el UE puede identificarse utilizando un ID de UE temporal, que permite a la red central (“CN”) saber quién es el abonado sin necesidad de que el UE proporcione la identidad de abonado móvil internacional (“IMSI”), lo que puede comprometer la seguridad del UE. El CN mantiene un mapeo entre el ID temporal del UE y la IMSI.
El documento WO2008084949 A1 describe un método para realizar un procedimiento de acceso aleatorio en un sistema de comunicación inalámbrica que incluye la transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio, la recepción de una respuesta de acceso aleatorio de una red como respuesta al preámbulo de acceso aleatorio, la transmisión de un mensaje de solicitud de conexión que comprende información sobre un identificador temporal, y la recepción de un mensaje de resolución de contención desde la red. El identificador temporal se genera aleatoriamente y el mensaje de resolución de contención se dirige al identificador temporal.
Dibujos
Aunque las reivindicaciones adjuntas establecen con detalle las características de las presentes técnicas, estas técnicas, junto con sus objetos y ventajas, pueden entenderse mejor a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunción con los dibujos acompañantes, de los que:
La figura 1 es un diagrama de un sistema en el que se implementan varias realizaciones de la descripción.
La figura 2 muestra un ejemplo de arquitectura de hardware de un dispositivo de comunicación.
Las figuras 3A y 3B son ejemplos de posibles estructuras de un identificador temporal.
La figura 4 es un diagrama de flujo de comunicación de un procedimiento para transmitir y recibir un identificador temporal, según una realización.
Descripción
La descripción se dirige en general a un método y sistema para transmitir y recibir un identificador temporal. Según varias realizaciones, un identificador temporal de un UE se divide en dos partes y se transmite desde el UE a un nodo de una RAN a través de mensajes separados: una parte del identificador temporal del UE en un primer mensaje y la otra parte en un segundo mensaje.
Según varias realizaciones, un método para transmitir un identificador temporal implica que un dispositivo de comunicación inalámbrica transmite una primera parte de un identificador temporal del dispositivo de comunicación inalámbrica a una red de acceso de radio en un primer mensaje; y transmite una segunda parte del identificador temporal a la red de acceso de radio en un segundo mensaje.
En una realización, el método incluye además que el dispositivo reciba, de la red de acceso de radio, un mensaje de resolución de contención que contiene la primera porción.
Uno de los mensajes primero y segundo puede ser un mensaje de solicitud de conexión de control de recursos de radio y un mensaje de establecimiento de conexión de control de recursos de radio completo.
Según varias realizaciones, la primera porción es una pluralidad de bits menos significativos del identificador temporal y la segunda porción es una pluralidad de los bits más significativos del identificador temporal.
En una realización, los bits menos significativos incluyen una identidad de abonado móvil temporal y un puntero de función de gestión de acceso y movilidad.
Según una realización, los bits menos significativos incluyen los bits menos significativos de un identificador de conjunto de funciones de gestión de acceso y movilidad y los bits más significativos incluyen los bits más significativos del identificador de conjunto de funciones de gestión de acceso y movilidad.
La figura 1 representa un sistema de comunicación 100 en el que las diversas realizaciones descritas en el presente documento pueden ser implementadas. El sistema de comunicación 100 incluye varios dispositivos de comunicación inalámbricos (“dispositivo de comunicación sin cables” se abreviará aquí a veces como “dispositivo de comunicación” o “dispositivo” para una referencia conveniente). Los dispositivos de comunicación representados son un primer dispositivo de comunicación 102 (representado como un equipo de usuario (“UE”)), un segundo dispositivo de comunicación 104 (representado como una estación base) y un tercer dispositivo de comunicación 106 (representado como un UE). Debe entenderse que puede haber otros muchos dispositivos de comunicación y que los representados en la figura 1 son sólo a modo de ejemplo. En una realización, el sistema de comunicación inalámbrica 100 tiene otros muchos componentes que no están representados en la figura 1, incluyendo otras estaciones base, otros UEs, infraestructura inalámbrica, infraestructura cableada, y otros dispositivos comúnmente encontrados en redes inalámbricas. Las posibles implementaciones de los dispositivos de comunicación incluyen cualquier dispositivo capaz de comunicación inalámbrica, como un teléfono inteligente, una tableta, un ordenador portátil y dispositivos no tradicionales (por ejemplo, electrodomésticos u otras partes de “Internet de las cosas”). Cuando funciona como parte de un sistema de comunicación inalámbrica (por ejemplo, parte de una red de acceso de radio), un dispositivo de comunicación inalámbrica puede denominarse “nodo de red inalámbrica”. Un dispositivo de comunicación inalámbrica se comunica primariamente mediante la transmisión y recepción de señales inalámbricas.
El segundo dispositivo de comunicación 104 opera como un nodo de una RAN (como un “Nodo B” de una RAN de cuarta o quinta generación) 108. La RAN 108 está enlazada comunicativamente a una CN 110. La CN 110 realiza muchas funciones en apoyo de la RAN 108 y tiene muchos componentes, incluyendo una función de gestión de acceso y movilidad (“AMF”) 112. Debe entenderse que la “función” llevada a la práctica por la AMF 112 es, de hecho, llevada a la práctica por uno o más dispositivos informáticos reales (por ejemplo, bajo el control de software). Por lo tanto, todas las referencias aquí a un AMF deben entenderse como referencias a una pieza de hardware informático (por ejemplo, uno o más dispositivos informáticos).
La siguiente descripción se referirá a veces a un nodo y a un UE sin referencia específica a la figura 1. Sin embargo, debe entenderse que todos los métodos descritos en el presente documento pueden ser llevados a la práctica por los dispositivos de comunicación de la figura 1, y que las referencias a un nodo, estación base y UE de manera general son meramente por conveniencia. Además, para cada uno de los procedimientos descritos, en una realización, los pasos se llevan a la práctica en el orden que el lenguaje establece. En otras realizaciones, los pasos se llevan a la práctica en diferentes órdenes.
La figura 2 ilustra una arquitectura de hardware básica implementada por cada uno de los dispositivos de comunicación inalámbrica de la figura 1, incluyendo el AMF 112, según una realización. Los elementos de la figura 1 pueden tener también otros componentes. La arquitectura de hardware representada en la figura 2 incluye la circuitería lógica 202, la memoria 204, el transceptor 206, y una o más antenas representadas por la antena 208 (incluyendo antenas de transmisión y/o antenas de recepción). La memoria 204 puede ser o incluir un buffer que, por ejemplo, retiene las transmisiones entrantes hasta que el circuito lógico es capaz de procesar la transmisión. Cada uno de estos elementos está enlazado entre sí a través de una o más vías de datos 210. Los ejemplos de vías de datos incluyen cables, vías conductoras en un microchip y conexiones inalámbricas. A la arquitectura de hardware de la figura 2 también puede hacerse referencia en este documento como un “dispositivo de computación”.
El término “circuitería lógica”, tal como se utiliza aquí, significa un circuito (un tipo de hardware electrónico) diseñado para realizar funciones complejas definidas en términos de lógica matemática. Los ejemplos de circuitos lógicos incluyen un microprocesador, un controlador o un circuito integrado específico de aplicación. Cuando la presente descripción se refiere a un dispositivo que lleva a la práctica una acción, debe entenderse que esto también puede significar que la circuitería lógica integrada con el dispositivo está, de hecho, llevando a la práctica la acción.
En muchas redes inalámbricas existentes, se utiliza una solicitud de conexión RRC para entregar el ID de UE temporal al nodo de red, que el nodo de red utiliza para la resolución de contención. La solicitud de conexión RRC se envía a través del radioportador de señalización 0 (“SRB0”) utilizando el canal de control común (“CCCH”) de enlace ascendente (“UL”), es decir, el mensaje de acceso aleatorio 3 (“MSG3”). Dado que SRB0 utiliza el modo transparente (“TM”) de control de radioenlace (“RLC”) y, por tanto, carece de segmentación, toda la unidad de datos de protocolo RRC (“PDU”) debe enviarse dentro de un único bloque de transporte, lo que limita su tamaño. El tamaño del bloque de transporte viene determinado por el número de bits que pueden entregarse de forma fiable a un UE en el borde de la célula, y puede ser tan bajo como 56 bits en algunos despliegues. Después de eliminar el control de acceso al medio (“MAC”), el RLC y la sobrecarga del protocolo de convergencia de datos de paquetes (“PDCP”), sólo quedan 48 bits para la PDU RRC real.
Se ha propuesto ampliar el ID de UE temporal a 48 bits. Con tal extensión, el ID de UE temporal no cabrá dentro del MSG3, en particular porque otros elementos necesitan ser transmitidos en la petición de conexión RRC (por ejemplo, la causa de establecimiento).
En algunas versiones recientes de redes de evolución a largo plazo (“LTE”), el proceso de “reanudación” RRC utiliza una versión truncada del ID de reanudación para que quepa en un MSG3 de 56 bits. El ID de reanudación truncado afecta al rendimiento porque reduce el número de conexiones que se pueden ser suspendidas por la estación base y el área en la que se puede reanudar una conexión.
Para abordar este problema, en una realización, un identificador temporal para un dispositivo de comunicación inalámbrica (por ejemplo, un UE) se divide en dos partes. El dispositivo de comunicación inalámbrica (“dispositivo”) transmite la primera parte (“primera porción”) a través de un mensaje de solicitud de conexión RRC. El dispositivo transmite la segunda parte (“segunda porción”) a través del mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo. Aunque los ejemplos de tamaños particulares para la primera y segunda porciones se han establecido aquí, se debe entender que otros tamaños también pueden ser utilizados.
Volviendo a la figura 3A, se muestra un ejemplo de un identificador temporal (por ejemplo, la arquitectura de sistema de quinta generación TMSI (“5G-S-TMSI”)) configurado de acuerdo con una realización. En este ejemplo, el identificador temporal tiene la siguiente estructura:
<5G-S-TMSI> = <ID del conjunto AMF><puntero de AMF><5G
TMSI>
donde el ID del conjunto AMF tiene 12 bits de longitud,
el puntero de AMF tiene 4 bits de longitud,
y el 5G-TMSI tiene 32 bits de longitud.
En esta realización, el identificador temporal (por ejemplo, el 5G-S-TMSI) se divide en dos partes: los 40 bits menos significativos (“LSB”) y los 8 bits más significativos (“MSB”). El dispositivo de comunicación inalámbrica transmite los 40 LSB a través de un mensaje de solicitud de conexión RRC. Los 40 LSB transmitidos en el mensaje de solicitud de conexión RRC incluyen:
<5G-TMSI>: 32 bits
<Puntero de AMF>: 4 bits
<ID del conjunto AMF>: 4 LSB
Para el acceso inicial, los 40 LSB pueden ser utilizados (por ejemplo, por la RAN) para la resolución de contención. El dispositivo de comunicación inalámbrica (por ejemplo, UE) transmite los 8 bits MSB del identificador temporal a través de un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo. Los 8 MSB transmitidos en el mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo incluyen:
<ID del conjunto AMF>: 8 MSB
Pasando a la figura 3B, se muestra un ejemplo de un identificador temporal (por ejemplo, 5G-S-TMSI) configurado según una realización. En este ejemplo, el identificador temporal tiene la siguiente estructura:
<5G-S-TMSI> = <ID del conjunto AMF><Puntero de AMF><5G-TMSI>
donde el ID del conjunto AMF tiene una longitud de 8 bits,
el puntero de AMF tiene 8 bits de longitud,
y el 5G-TMSI tiene 32 bits de longitud.
En esta realización, el dispositivo de comunicación inalámbrica transmite los 40 LSB en el mensaje de solicitud de conexión RRC. Los 40 LSB incluyen:
<5G-TMSI>: 32 bits
<Puntero de AMF>: 8 bits
El dispositivo de comunicación inalámbrica transmite los 8 MSB del identificador temporal a través de un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo. Los 8 MSB transmitidos en el mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo en esta realización incluyen:
<ID del conjunto AMF>: 8 bits
Como en la realización descrita anteriormente, los 40 LSB del identificador temporal pueden ser utilizados (por ejemplo, por la RAN) para la resolución de la contención.
Volviendo a la figura 4, se describirá ahora un ejemplo de un procedimiento de acceso inicial llevado a la práctica según una realización.
En 402, el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 transmite un preámbulo de acceso aleatorio en un canal de acceso aleatorio (“RACH”) en una transmisión UL a la RAN 108 (por ejemplo, a través de un nodo de la RAN 108, tal como el dispositivo de comunicación inalámbrica 104).
En 404, la RAN 108 transmite una Respuesta de Acceso Aleatorio (por ejemplo, transmitida a través de la capa MAC y en el canal compartido de enlace descendente (“DL-SCH”)) al dispositivo de comunicación inalámbrica 102.
En 406, el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 transmite en la primera transmisión UL programada en el canal compartido de enlace ascendente (“UL-SCH”) a la RAN 108. La transmisión incluye la solicitud de conexión RRC (por ejemplo, generada por el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 en la capa RRC y transmitida a través del CCCH). La solicitud de conexión RRC incluye los 40 LSB del identificador temporal (por ejemplo, del 5G-S-TMSI, incluyendo el 5G-TMSI de 32 bits y el puntero de AMF de 8 bits (si se utiliza la implementación de la figura 3B) o el puntero de AMF de 4 bits y 4 bits del ID del conjunto AMF (si se utiliza la implementación de la figura 3A)) y una causa de establecimiento.
En 408, la RAN 108 transmite una Resolución de Contención al dispositivo de comunicación inalámbrica 102 en el enlace descendente (“DL”). Debe notarse que una retroalimentación de solicitud de repetición automática híbrida (“HARQ”) sólo es transmitida por el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 (por ejemplo, UE) si detecta su propia identidad (es decir, en los 40 LSB del identificador temporal), como se proporciona en el mensaje de Solicitud de Conexión RRC, que se hace eco en el mensaje de Resolución de Contención.
En 410, la RAN 108 establece el radioportador de señalización 1 (“SRB1”) transmitiendo un mensaje de establecimiento de conexión RRC al dispositivo de comunicación inalámbrica 102.
En 412 el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 confirma la finalización con éxito del establecimiento de una conexión RRC. El dispositivo de comunicación inalámbrica 102 lo hace transmitiendo un mensaje de establecimiento de conexión RRC completo a través de un canal de control dedicado (“DCCH”) para transferir la información/mensaje inicial dedicado del estrato de no acceso (“NAS”) a la RAN 108. El mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo incluye los 8 MSB del identificador temporal (por ejemplo, del 5G-S-TMSI) (que incluyen el ID del conjunto AMF, si se utiliza la implementación de la figura 3B, o los 8 bits restantes del ID del conjunto a Mf , si se utiliza la implementación de la figura 3A).
Después de la transmisión del mensaje de Establecimiento de Conexión Completo, el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 transmite el identificador temporal completo a la RAN 108, proporcionando una identificación inequívoca del dispositivo de comunicación inalámbrica y permitiendo la identificación del AMF (por ejemplo, el AMF 112) y la red (por ejemplo, la RAN 108). Puede ser utilizado por la red y el dispositivo de comunicación inalámbrica para establecer la identidad del dispositivo durante la señalización entre ellos.
Según otra realización, un dispositivo de comunicación inalámbrica (por ejemplo, UE) proporciona un identificador temporal como sigue: el dispositivo (a) transmite un valor aleatorio (por ejemplo, para la resolución de contención) a la RAN (por ejemplo, a través de un mensaje CCCH, tal como una Solicitud de Conexión RRC), y (b) posteriormente transmite el identificador temporal completo (por ejemplo, el 5G-S-TMSI) a la RAN (por ejemplo, a través de un mensaje DCCH, tal como un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo).
De acuerdo con una realización, cuando el tamaño del identificador temporal (por ejemplo, 5G-S-TMSI) es mayor de 40 bits, el dispositivo de comunicación inalámbrica transmite un valor aleatorio de 40 bits a través de un mensaje de solicitud de conexión RRC para la resolución de contención. Entonces, el dispositivo de comunicación inalámbrica transmite el identificador temporal completo (por ejemplo, el 5G-S-TMSI) a la RAN a través de un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo.
Independientemente del tamaño del identificador temporal, en varias realizaciones, el dispositivo de comunicación inalámbrica transmite un valor aleatorio a través de un mensaje de Solicitud de Conexión RRC para la resolución de la contención. A continuación, el dispositivo de comunicación inalámbrica transmite el identificador temporal completo (por ejemplo, el 5G-S-TMSI) a la RAN a través de un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo.
Con referencia de nuevo a la figura 4, en una realización, un procedimiento para proporcionar un identificador temporal es el siguiente.
En 402, el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 transmite un Preámbulo de Acceso Aleatorio en un RACH en una transmisión UL a la RAN 108 (por ejemplo, a través de un nodo de la RAN 108, tal como el dispositivo de comunicación inalámbrica 104).
En 404, la RAN 108 transmite una Respuesta de Acceso Aleatorio (por ejemplo, transmitida a través de la capa MAC y en el DL-SCH) al dispositivo de comunicación inalámbrica 102.
En 406, el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 transmite en la primera transmisión UL programada en el UL-SCH a la RAN 108. La transmisión incluye la Solicitud de Conexión RRC (por ejemplo, generada por el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 en la capa RRC y transmitida a través del c Cc H). La solicitud de conexión RRC incluye un valor aleatorio de 40 bits y una causa de establecimiento. El valor aleatorio de 40 bits se utilizará como un identificador para el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 para la resolución de contención. En 408, la RAN 108 transmite una Resolución de Contención al dispositivo de comunicación inalámbrica 102 en DL. Debe notarse que una retroalimentación HARQ sólo es transmitida por el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 (por ejemplo, UE) si detecta su propia identidad (es decir, en el valor aleatorio de 40 bits), como se proporciona en el mensaje de Solicitud de Conexión RRC, que se hace eco en el mensaje de Resolución de Contención.
En 410, la RAN 108 establece el radioportador de señalización 1 (“SRB1”) transmitiendo un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC al dispositivo de comunicación inalámbrica 102.
En 412 el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 confirma la finalización con éxito del establecimiento de una conexión RRC. El dispositivo de comunicación inalámbrica 102 lo hace transmitiendo un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo a través del DCCH para transferir la información/mensaje inicial dedicado al NAS a la RAN 108. El mensaje de Establecimiento de Conexión RRC Completo incluye todo el identificador temporal (por ejemplo, todo el 5G-S-TMSI).
Después de la transmisión del mensaje de Establecimiento de Conexión Completo, el dispositivo de comunicación inalámbrica 102 transmite el identificador temporal completo a la RAN 108, proporcionando una identificación inequívoca del dispositivo de comunicación inalámbrica y permitiendo la identificación del AMF (por ejemplo, el AMF 112) y la red (por ejemplo, la RAN 108). Puede ser utilizado por la red y el dispositivo de comunicación inalámbrica para establecer la identidad del dispositivo durante la señalización entre ellos.
Todos y cada uno de los métodos descritos en el presente documento se llevan a la práctica por o en uno o más dispositivos informáticos. Además, las instrucciones para llevar a la práctica cualquiera o todos los métodos descritos en el presente documento pueden almacenarse en un medio legible por ordenador no transitorio, como cualquiera de los diversos tipos de memoria descritos en el presente documento.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un método de comunicación inalámbrica, comprendiendo el método:
transmitir, mediante un dispositivo de comunicación inalámbrica, una primera porción de un identificador temporal del dispositivo de comunicación inalámbrica a una red de acceso de radio en un primer mensaje, donde la primera porción es una pluralidad de bits menos significativos del identificador temporal, y caracterizado porque
el identificador temporal comprende una identidad temporal de abonado móvil e información de acceso y gestión de movilidad; y
transmitir, mediante el dispositivo de comunicación inalámbrica, una segunda porción del identificador temporal a la red de acceso radio en un segundo mensaje, donde la segunda porción es una pluralidad de bits más significativos del identificador temporal.
2. El método de la reivindicación 1, comprendiendo además recibir, desde la red de acceso de radio, un mensaje de canal de control común que incluye la primera porción.
3. El método de la reivindicación 1, en el que el primer mensaje es un mensaje de solicitud de conexión de control de recursos de radio.
4. El método de la reivindicación 1, en el que la información de función de gestión de acceso y movilidad incluye uno o más de: un puntero de función de gestión de acceso y movilidad y un identificador de conjunto de función de gestión de acceso y movilidad.
5. El método de la reivindicación 1, en el que el segundo mensaje es un mensaje de establecimiento de conexión de control de recursos de radio completo.
6. Un método para la comunicación inalámbrica, comprendiendo el método:
recibir, por parte de un nodo de una red de acceso radio, en un primer mensaje de un dispositivo de comunicación inalámbrica, una primera porción de un identificador temporal del dispositivo de comunicación inalámbrica, donde la primera porción es una pluralidad de bits menos significativos del identificador temporal, y caracterizado porque el identificador temporal comprende una identidad de abonado móvil temporal e información de la función de gestión de acceso y movilidad; y
recibir, por parte del nodo, en un segundo mensaje del dispositivo de comunicación inalámbrica, una segunda porción del identificador temporal, donde la segunda porción es una pluralidad de bits más significativos del identificador temporal.
7. El método de la reivindicación 6, que comprende además transmitir, al dispositivo de comunicación inalámbrica, un mensaje de canal de control de comunicaciones común que incluye la primera porción.
8. El método de la reivindicación 6, en el que el primer mensaje es un mensaje de solicitud de conexión de control de recursos de radio.
9. El método de la reivindicación 6, en el que la información de la función de gestión de acceso y movilidad incluye uno o más de: un puntero de la función de gestión de acceso y movilidad y un identificador de conjunto de la función de gestión de acceso y movilidad.
10. El método de la reivindicación 6, en el que el segundo mensaje es un mensaje de establecimiento de conexión de control de recursos de radio completo.
11. Un dispositivo informático configurado para llevar a la práctica el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Un medio legible por ordenador no transitorio que lleva almacenadas instrucciones ejecutables por ordenador para llevar a la práctica el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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