JP2005531216A - グループ通信における登録およびページングを最適化するための方法および装置 - Google Patents

グループ通信における登録およびページングを最適化するための方法および装置 Download PDF

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Abstract

グループ通信システムにおいて登録を最適化してページングするための方法および装置は、参加している移動局の移動度を使用して、参加している移動局によって行われる登録数、および参加している移動局のページング領域を最小化する。参加している移動局の移動度が小さい状態のときは、基地局は、移動局のページング領域を低減して、ページングチャネルロードを低減する。

Description

本発明は、ポイント ツウ マルチポイント通信システムに関する。とくに、本発明は、目標の移動局の移動度に基づいて、目標の移動局グループの登録回数とページング領域とを最適化するための方法および装置に関する。
無線通信システムにおいて、登録は、移動局が、その位置、状態、識別、スロットサイクル、および他の特徴について、基地局に知らせる処理である。移動局が基地局にその位置および状態を知らせるので、基地局は、移動局終端呼を設定するとき、移動局を効率的にページングすることができる。移動局のページングは、移動局へ呼が行われたときに、その移動局を探す動作を含む。システム容量を節約し、サービスコストを削減し、バッテリ寿命をセーブするために、登録メッセージトラヒックおよびページングチャネルロードを最小化することが望ましい。しかしながら、移動局は、登録間の増加した時間間隔の間に、多くのセルまたはセクターを移動するので、登録を最小化する動作には、ページング領域の相当な増加、したがってページングチャネルロードの増加を伴う。現在、登録およびページング技術は、移動局の状態（例えば、移動度）に基づいて最適化されていない。
例えば、迅速で効率的な１対１または１対多数（グループ）の通信のための無線サービスのクラスは、長年の間、種々の形で存在している。一般に、これらのサービスは半二重形であり、ユーザは、電話機／無線機上の“プッシュトーク（push-to-talk, PTT）”ボタンを押して、グループ呼を開始する。話者は、フロアを与えられると、一般に、数秒間話す。話者がＰＴＴボタンを放した後で、他のユーザはフロアを要求することができる。これらのサービスは、従来より、１人の“ディスパッチャ（dispatcher）”が、フィールドサービス担当者または構成サイトワーカーのような１グループの人々と通信する必要がある応用に使用されている。“ディスパッチャ”は、サービスを“ディスパッチ”するという言い方に由来する。インターネット上で提供されている同様のサービスは、一般に“ボイスチャット”として知られている。これらのサービスの重要な特徴は、グループ呼に参加している移動局が、一般に移動度が小さいことを示す傾向があることである。したがって、それに応じて、登録およびページングが最適化される。
したがって、より広い領域においてページングする必要なく、登録を最小化するための機構が必要とされる。参加している移動局の現在の状態（例えば、移動度）に基づいて、移動局のグループの登録およびページングを最適化することも必要とされる。
開示されている実施形態は、無線通信ネットワークにおける移動局の登録およびページングを最適化するための新奇で向上した方法および装置を提示する。１つの態様では、移動局（mobile station, MS）において、ＭＳを基地局(base station, BS)に登録するための方法は、ＭＳが電力投入されたときに、第１のタイマーを始動することと、検出されたイベントに基づいて、ＭＳをＢＳに登録することとを含む。
１つの態様では、移動局（ＭＳ）において、基地局（ＢＳ）に信号を送って、ＭＳのページングを制御するための方法は、第１の信号をＢＳに送って、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、第２の信号をＢＳに送って、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む。別の態様では、基地局（ＢＳ）において、移動局（ＭＳ）をページングするための方法は、第１のイベントにしたがって、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、第２のイベントにしたがって、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む。
１つの態様では、グループ通信システムにおける登録およびページングを最適化するための装置は、メモリ装置；受信機、送信機；およびメモリ装置と、受信機と、送信機とに通信上接続されるプロセッサを含む。プロセッサは、上述の方法を行なうことができる。
本発明の特徴および長所は、別途記載される開示された実施形態の詳細な記述から、図面と共に取入れると、より明らかになるであろう。
いくつかの実施形態を詳しく説明する前に、本発明の技術的範囲は、以下の記述に説明されているか、または図面に示されている構成要素の構成および配置の詳細に制限されるべきではないことが分かるであろう。さらに加えて、ここで使用されている表現および技術用語は、説明のためであり、制限しているとみなされるべきではないことが分かるであろう。
図１は、１つの実施形態を実行するためのグループ通信システム100の機能ブロック図を示している。グループ通信システム100は、プッシュトーク（ＰＴＴ）システム、ネット同報通信サービス（net broadcast service, NBS）、ディスパッチシステム、またはポイント ツウ マルチポイント通信システムとしても知られる。１つの実施形態において、グループ通信システム100は、グループ呼サーバ102を含み、グループ呼サーバ102は、集中形配置または地域形配置の何れかで配置される。
グループ通信装置（communication device, CD）104および106は、例えば、cdma2000ハンドセットを採用し、データサービスオプションを使用して、パケットデータセッションを要求する。各ＣＤは、セッションを使用して、インターネットプロトコル（Internet Protocol, IP）アドレスをグループ呼サーバに登録し、グループ呼を開始する。１つの実施形態において、グループ呼サーバ102は、サービスプロバイダ広域ネットワーク116を経由して、サービスプロバイダのパケットデータサービスノード（packet data service provider, PDSN）に接続される。ＣＤ104および106は、無線インフラストラクチャからパケットデータセッションを要求するとき、ＰＤＳＮ114を経由して、グループ呼サーバ102にＩＰ接続する。ＰＤＳＮは、固定ネットワークにおけるデータ伝送と、エアーインターフェイスによるデータ伝送との間にインターフェイスを与える。各ＰＤＳＮは、パケット制御機能（packet control function, PCF）108およびネットワーク112を介して、基地局制御装置（base station controller, BSC）にインターフェイスする。ＰＣＦは、基地局（ＢＳ）110内で、ＢＳＣと共に位置してもよい。
パケットデータサービスノードは、いくつかの状態（例えば、アクティブまたは接続状態、休止状態、およびナルまたはイナクティブ状態）の1つに属する。アクティブまたは接続状態では、アクティブトラヒックチャネルは、参加しているＣＤとＢＳまたはＢＳＣとの間に存在し、何れかの側がデータを送る。休止状態では、アクティブなトラヒックチャネルは、参加しているＣＤとＢＳＣとの間に存在しないが、ポイントツウポイント（ＰＰＰ）リンクが、参加しているＣＤとＰＤＳＮとの間に維持される。ナルまたはイナクティブ状態では、アクティブなトラヒックチャネルは、参加しているＣＤとＢＳＣとの間になく、ＰＰＰリンクは、参加しているＣＤとＰＤＳＮとの間に維持されていない。
ＣＤ104および106は、電力投入後に、パケットデータセッションを要求する。各ＣＤは、パケットデータセッション設定の一部として、ＩＰアドレスを割り当てられる。各ＣＤは、登録処理を行って、ＣＤのＩＰアドレスについてグループ呼サーバ102に知らせる。登録は、ユーザデータグラムプロトコル（user datagram protocol, UDP）上で、セッション開始プロトコル（session initiation protocol, SIP）のようなＩＰプロトコルを使用して行われる。対応するユーザがグループ呼に招かれたときに、ＣＤのＩＰアドレスを使用して、ＣＤに接触してもよい。
ＣＤ104、106、およびグループ呼サーバ102は、グループ呼が設定されると、媒体およびシグナリングメッセージを交換する。１つの実施形態において、媒体は、ＵＤＰ上で実時間プロトコル（real-time protocol, RTP）を使用することによって、参加しているＣＤとグループ呼サーバとの間で交換される。シグナリングメッセージは、ＵＤＰ上でシグナリングプロトコルを使用することによっても交換される。
グループ通信システム100は、いくつかの異なる機能を行って、グループ呼サービスを行なう。ユーザ側に関係する機能は、ユーザ登録、グループ呼開始、グループ呼終了、グループの参加者への警告送付、グループ呼への後からの加入、話者調停、グループへのメンバーの追加、グループからのメンバーの移動、メンバーの登録解除、および認証を含む。システムの準備および動作に関係する機能は、管理、準備、スケーラビリティ、および信頼性を含む。これらの機能は、現在審査中の特許出願（“A Communication Device for Defining a Group in a Group Communication Network”, Attorney Docket No. PA020042）に詳しく記載されており、これは、本発明の譲受人に譲渡され、ここでは全体的に参考に取上げている。
図２は、種々の開示された実施形態を実行することができる基地局204および移動局206の実施形態の簡略ブロック図である。個々の通信、音声データ、パケットデータ、および／またはメッセージは、エアーインターフェイス208を経由して、基地局204と移動局206との間で交換される。基地局と移動局との間の通信セッションを設定するのに使用されるメッセージ、登録およびページングメッセージ、並びにデータ伝送を制御するのに使用されるメッセージ（例えば、電力制御、データレート情報、肯定応答、など）といった種々のタイプのメッセージが伝送される。これらのメッセージタイプのいくつかは、さらに詳しく別途記載される。
逆方向リンクでは、移動局206において、（例えば、データ源からの）音声データまたはパケットデータ、あるいはこの両者と、（例えば、制御装置230からの）メッセージとが、送信（ＴＸ）データプロセッサ212へ供給され、ＴＸデータプロセッサ212では、1つ以上の符号化方式を用いて、データおよびメッセージをフォーマットおよび符号化して、符号化されたデータを生成する。各符号化方式は、巡回冗長検査（cyclic redundancy check, CRC）、畳込み、ターボ、ブロック、および他の符号化の組み合わせを含むか、または符号化を全く行わない。音声データ、パケットデータ、およびメッセージを異なる方式を使用して符号化しても、異なるタイプのメッセージを別々に符号化してもよい。
符号化されたデータは、変調器（modulator, MOD）214へ供給され、さらに処理される（例えば、カバーされ、短いＰＮ系列で拡散され、ユーザ端末に割り当てられた長いＰＮ系列でスクランブルされる）。被変調データは、送信機装置（transmitter unit, TMTR）216へ供給され、調整され（例えば、１つ以上のアナログ信号に変換され、増幅され、フィルターにかけられ、直角変調され）、逆方向リンク信号を生成する。逆方向リンク信号は、デュープレクサ（duplexer, D）218へルート設定され、アンテナ220を経由して、基地局204へ伝送される。
基地局204において、逆方向リンク信号は、アンテナ250によって受信され、デュープレクサ252へルート設定され、受信機装置（receiver unit, RCVR）254へ供給される。基地局204は、移動局206から、登録情報および状態情報（例えば、移動局の移動レート）を受信する。受信機装置254は、受信信号を調整し（例えば、フィルターにかけ、増幅し、ダウンコンバートし、ディジタル化して）、サンプルを供給する。復調器（demodulator, DEMOD）256は、サンプルを受信し、処理し（例えば、逆拡散し、デカバーし、パイロット復調し）、回復されたシンボルを供給する。復調器256はレーキ受信機を実行し、レーキ受信機は、受信信号の多数のインスタンスを処理して、合成シンボルを生成する。受信（receive, RX）データプロセッサ258は、シンボルを復号して、逆方向リンク上で伝送されたデータおよびメッセージを回復する。回復された音声／パケットデータは、データシンク260へ供給され、回復されたメッセージは制御装置270へ供給される。制御装置270は、移動局の移動度に基づいて、移動局のグループをページングするための命令を含む。復調器256およびＲＸデータプロセッサ258による処理は、移動局206において行われる処理と相補的である。復調器256およびＲＸデータプロセッサ258は、多数のチャネル、例えば、逆方向基礎チャネル（reverse fundamental channel, R-FCH）および逆方向補助チャネル（reverse supplemental channel, R-SCH）によって受信される多数の伝送を処理するようにも動作する。また、伝送は、多数の移動局から、同時に、それぞれ逆方向基礎チャネル、逆方向補助チャネル、またはこの両者上で伝送される。
順方向リンクでは、移動局204において、（例えば、データ源262からの）音声データまたはパケットデータ、あるいはこの両者と、（例えば、制御装置270からの）メッセージとは、送信（ＴＸ）データプロセッサ264によって処理され（例えば、フォーマットされ、符号化され）、さらに、変調器（ＭＯＤ）266によって処理され（例えば、カバーされ、拡散され）、送信機装置（ＴＭＴＲ）268によって調整され（例えば、アナログ信号に変換され、増幅され、フィルターにかけられ、直角変調され）、順方向リンク信号が生成される。順方向リンク信号は、デュープレクサ252へルート設定され、アンテナ250を経由して、移動局206へ伝送される。順方向リンク信号はページング信号を含む。
移動局206において、順方向リンク信号は、アンテナ220によって受信され、デュープレクサ218へルート設定され、受信機装置222へ供給される。受信機装置222は、受信信号を調整し（例えば、ダウンコンバートし、フィルターにかけ、増幅し、直角変調し、ディジタル化し）、サンプルを供給する。サンプルは、復調器224によって処理され（例えば、逆拡散され、デカバーされ、パイロット復調され）、シンボルが供給され、シンボルは、受信データプロセッサ226によってさらに処理され（例えば、復号され、検査され）、順方向リンク上で伝送されるデータおよびメッセージが回復される。回復されたデータは、データシンク228へ供給され、回復されたメッセージは制御装置230へ供給される。制御装置230は、移動局の移動度に基づいて、移動局206を登録するための命令を含む。
グループ呼サービス（group call service, GCS）は、１人のユーザが、ユーザのグループと、半二重または全二重モードで話すことを可能にする。半二重モードの場合は、一度に一人のユーザのみが話すのを許可されるので、インフラストラクチャにより、送話許可が節制される。このようなシステムでは、ユーザは、例えば、“プッシュトーク”（ＰＴＴ）ボタンを押すことによって、送話許可を要求する。システムは、多数のユーザから受信した要求を、競合解消処理によって調停し、所定のアルゴリズムにしたがって、要求者の一人を選択する。システムは、選択したユーザに、そのユーザが話すのを許可されていることを知らせる。システムは、音声またはデータ、あるいはこの両者のような、ユーザのトラヒック情報を、認証された話者から、“受話者”と考えられるグループメンバーの残りへトランスペアレントにディスパッチする。ＧＣＳにおいて、音声またはデータ、あるいはこの両者のトラヒックは、従来の一対一の電話呼とは異なり、優先権はいくつかの会話に与えられる。
図３は、ＣＤ302、304、および306がグループ呼サーバ308とどのように対話するかを示すグループ呼構成300を示している。大きいグループに求められるように、多数のグループ呼サーバを配置してもよい。図３において、ＣＤ302は、媒体をグループの多数のメンバーへ伝送する許可をもつと、話者として認識され、設定されたチャネル上で媒体へ伝送する。ＣＤ302が話者として指定されると、残りの参加者、すなわち、ＣＤ304およびＣＤ306は、媒体をグループへ伝送することを許可されない。したがって、ＣＤ304およびＣＤ306は、受話者として指定される。既に記載したように、ＣＤ302、304、および306は、少なくとも１本のチャネルを使用して、グループ呼サーバ308へ接続されている。１つの実施形態において、チャネルは、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）チャンネル、媒体シグナリングチャネル、および媒体トラヒックチャネルを含む。
図４は、１つの実施形態にしたがう、グループ呼設定を示すメッセージフローの図を示している。グループ呼を開始したいユーザは、１人以上の目標のユーザ、１つ以上の所定のグループ、またはこの２つの組合せを選択し、ＣＤ上のプッシュトーク（ＰＴＴ）ボタンを押す。発呼者のＣＤは、グループ呼要求402をグループ呼サーバへ送り（402）、グループ呼を設定する。発呼者がグループ呼を開始すると、発呼者のＣＤは、休止パケットデータセッションになる。グループ呼要求は、発呼者のＣＤが専用トラヒックチャネルをもつかどうかとは無関係に伝送され、これについては別途詳しく記載する。発呼者のＣＤは、グループ呼要求を送った後で、休止パケットデータセッションであるときは、専用トラヒックチャネルを再設定するプロセスを開始し、媒体を動かすためのパケットデータセッションを準備する。
グループ呼サーバは、グループ呼要求を受信すると、所定のグループを、受信したグループ呼要求に指定されているときは、グループメンバーリストへ展開する。グループ呼サーバは、所望のグループメンバーの位置情報を検索する。グループ呼サーバは、目標のグループが、システムにおいて既に実行されているかどうかも判断する。図４は、グループがまだ実行されていないシナリオを示している。
グループ呼サーバは、グループメンバーの少なくとも１人の位置を指定した後で、グループ呼が設定されたことを示す応答を、発呼者のＣＤへ送る（404）。この時点で、発呼者のＣＤは、発呼者の話す要求を楽観的に承認する。発呼者のＣＤは、受信した媒体を、グループ呼サーバへ将来伝送するために、緩衝し始める。グループ呼サーバは、目標の受話者のＣＤの位置情報を使用して、アナウンスメントを受話者のＣＤへ送る（406）。アナウンスメントを送ると、目標の受話者のＣＤのパケットデータセッションをトリガし、休止状態から起こして、トラヒックチャネルを再設定する。
“即時応答”は、グループ呼サーバがＰＴＴまたはグループ呼要求に応答するのにかかる応答時間に関係する。ＰＴＴまたはグループ呼要求への応答は、所定の時間期間（例えば、１秒以下）内で要求に着実に応答することを目標とする。多くの場合に、発呼者がグループ呼を設定するのを要求するとき、発呼者のパケットデータセッションは休止状態であり、したがって専用のトラックチャネルは存在しない。アクティブなチャネルの再設定には、相当な時間がかかる。
１つの実施形態において、グループ通信システムは、グループ呼サービスのチャットルームモデルと暫定モデルとの両者を支援する。チャットルームモデルでは、グループは予め設定されていて、グループ呼サーバ上に記憶されている。所定のグループ、すなわちネットは、公開されていて、グループがオープンなメンバーリストをもつことが示唆される。この場合に、各メンバーは、グループ呼における潜在的な参加者である。各グループ呼は、第１のグループメンバーがグループ呼を開始し始めるときに始まる。呼は、サービスプロバイダによって構成される所定の時間期間の間、実行され続ける。グループメンバーは、グループ呼中に、呼への加入または退出をはっきりと要求する。送話が行われていない間は、グループメンバーが送話許可を要求するまで、グループ呼はグループ呼休止状態になる。チャットルームモデルで動作しているとき、グループメンバー（ネットメンバーとしても知られている）は、各ネットメンバーに割り当てられた通信装置を使用して、互いに通信する。“ネット”という用語は、メンバーのグループが互いに通信することを許可されていることを示す。
しかしながら、グループ呼サービスの暫定モデルでは、グループは、実時間で定められ、かつ各グループと関係付けられた限定メンバーリストをもつ。限定メンバーリストは、何れのメンバーがグループ呼への参加を許可されるかを特定する。メンバーリストは、限定メンバーリスト以外の者には使用不可能であり、呼の継続期間の間のみ存在する。暫定グループの定義は、グループ呼サーバに記憶されていない。定義は、グループ呼を設定するときに使用され、呼が終了した後は解放される。暫定グループは、発呼者が１人以上の目標のメンバーを選択し、グループ呼要求を生成し、これをグループ呼サーバへ送って、呼を開始するときに形成される。グループ呼サーバは、目標のグループメンバーに、彼らがグループに含まれていることを知らせる。グループ呼サーバは、目標のメンバーをグループ呼へ自動的に加入させ、すなわち、目標のメンバーの動作は不要である。暫定呼がイナクティブになると、グループ通信サーバは、呼を“切断”し、グループに割り当てられた資源（例えば、呼を開始するのに使用されたグループ定義）を解放する。
１つの実施形態において、移動局は、２つの状態の一方に属する。移動局は、セルまたはセクターよりも大きい領域で移動すると判断されるときは、標準移動度状態（normal mobility state, NMS）に属する。移動局は、セルまたはセクター内のような限定領域で移動すると判断されるときは、限定移動度状態（limited mobility state, LMS）に属する。移動局がＮＭＳであると判断されるとは、基地局は、標準ページング方式（例えば、オーバーヘッドチャネルメッセージによって部分的に設定されるページング領域またはページング回数、あるいはこの両者）を使用して、移動局をページングする。ＮＭＳページングモードは、多数のセルまたはセクターを含む広い領域に当てられる。しかしながら、移動局がＬＭＳであると判断されると、基地局は、限定ページング方式を使用して、基地局から受信した、基地局の低移動状態を示す信号にしたがって、移動局をページングする。このようなＬＭＳページングモードは、１つのセル、１つのセクター、または少数のセルまたはセクターのような限定領域に当てられる。
図５は、１つの実施形態にしたがう、登録を最適化するための状態図を示している。移動局は、電力投入（502）の後、第１のタイマー（Ｔｎｍ）を始動し（504）、このような登録が許可されると、電力投入登録を行い（506）、ＮＭＳ状態に入る（508）。第１のタイマーが依然として実行中である、すなわち、ＭＳがセルからセルへ比較的に迅速に移動している間に、移動局がアイドルのハンドオフを行うと（510）、移動局は第１のタイマーを再始動し（512）、ＮＭＳ状態を維持する（508）。アイドルのハンドオフは、移動局がアイドル状態であるときに、ページングチャネル、同報通信制御チャネル、または順方向リンク共通制御チャネルの受信を一方の基地局から他方の基地局へ転送する動作を含む。
ＭＳは、ＮＭＳ状態の間（508）、次のイベントの１つが発生するまで、オーバーヘッドメッセージによって指示されているように登録する。第１のイベントは、第１のタイマーが切れたときであり（514）、したがってＭＳは同一セルまたはセクター内に長期間留まっていたことが示される。ＭＳは、このイベントを検出すると、登録メッセージをＢＳへ送り（516）、第１のタイマーを停止し、第２のタイマー（Ｔｌｍ）を始動し（518）、ＬＭＳ状態に入る（520）。
第２のイベントは、ＭＳが、依然としてＮＭＳ状態である間に、同一セルまたはセクターに２回以上の登録を行うときである（522）。ＭＳは、このイベントを検出すると、ＭＳがアイドルのハンドオフを行った後で、登録メッセージをＢＳへ送り（524）、ＮＭＳに留まる（508）。同一セルまたはセクターに登録すると、ＢＳは移動局をＬＭＳへ割り当てる。この割当てにより、ＢＳは、より小さいページング領域に基づいてページングする。ＭＳが移動したことをＢＳに知らせるには、追加の登録が必要である。
ＬＭＳのときに、別のイベントが発生すると、ＢＳはＮＭＳ状態に遷移させる。第１のイベントは、ＭＳが、システム間のハンドオフを検出したときである（526）。ＭＳはこのイベントを検出するとき、すなわち、ＭＳが異なるＢＳに移動し、このＢＳがＭＳの移動状態の前の記録をもっていないとき、ＭＳは、第１のタイマーを始動し（528）、ＮＭＳ状態に入る（508）。
第２のイベントは、ＭＳが、トラヒックチャネルが再設定され、その後で解放されたことを検出したときである（530）。ＭＳがトラヒックチャネル上にあるときは、登録は行われないので、移動局の移動状態は、トラヒックチャネル上にある間は判断されない。呼配信の成功率を最大化するために、ＭＳは、その移動状態が判断されるまで、ＮＭＳで動作しなければならない。ＭＳは、このイベントを検出すると、第１のタイマーを始動し（528）、ＮＭＳ状態に入る（508）。
第３のイベントは、第２のタイマーが依然として実行されている間に、ＭＳが、アイドルのハンドオフを行うときである（532）。ＭＳがこのイベントを検出するとき、すなわち、ＭＳが迅速に移動しているとき、ＭＳは、登録メッセージをＢＳに送り（534）、第１のタイマーを始動し（536）、ＮＭＳ状態に入る（508）。
ＭＳは、ＬＭＳであるときに（520）、第２のタイマーが切れると、アイドルのハンドオフを行ない（538）、登録メッセージをＢＳに送り（540）、第２のタイマーを再始動し、ＬＭＳ状態を維持する（520）。
ＭＳは、長期間タイマーも維持し、タイマーが切れたときに、ＬＭＳ状態に留まっている緩慢に移動しているＭＳを、同一セクターに再登録するようにトリガする。ＭＳが、ＬＭＳであり（520）、長期間タイマーが切れ（542）、ＭＳが登録すると（544）、ＬＭＳへ戻る（520）。追加の登録（544）は、ＢＳにおける保守的な方式を可能にし、呼配信の成功率を最大化するために、ＭＳをＮＭＳへときどき誤って割り当てる。したがって、ＢＳは、状態割当てが訂正されるまで、非効率的なページング方式を使用する。追加の登録（544）は、ＢＳによるこのような誤った状態割当ての際に、正しい移動状態を回復する。
図６は、１つの実施形態にしたがう、基地局がページングを最適化するための状態図を示している。移動局は、ＢＳに第１の登録を行い（602）、例えば、電力投入登録、システム間のアイドルハンドオフ登録、またはトラヒックチャネル解放を行う（602）。ＢＳは、このような登録情報を移動局から受信すると、ＭＳをＮＭＳ状態に割り当てる（604）。ＭＳがＮＭＳ状態である間に、ＢＳは、標準ページング方法にしたがって、ＭＳをページングする。標準ページング方法は、オーバーヘッドメッセージの内容によって部分的に設定される。ＭＳは、依然としてＮＭＳ状態である間に（604）、同一セルまたはセクターに２回以上の登録を行なう。ＢＳが、このような指標、すなわちＭＳが迅速に移動していないことを示す指標を受信すると（606）、ベースタイマー（Ｔｂ）を始動し（608）、ＭＳをＬＭＳに割り当てる（610）。ＭＳがＬＭＳ状態である間に（610）、ＢＳは、限定ページング方式の、ページング領域および／またはページング回数を使用して、ＭＳをページングし、ページングチャネルのロードを低減する。Ｔｂが依然として実行中である間に（614）、ＭＳが、異なるセルまたはセクターに少なくとも２回連続して登録を行うとき（612）、ＢＳは、ＬＭＳであるＭＳを、ＮＭＳに割り当て、したがって、ＭＳは迅速に移動していることを示す。ＭＳは、ＬＭＳである間に、異なるセルまたはセクターに少なくとも２回連続して登録を行ない（612）、その後でＴｂが切れると（616）、ＬＭＳ状態を維持し（610）、ＭＳは緩慢に移動していることを示す。
既に記載したように、ＢＳは、呼配信の成功率を最大化するために、ＭＳをＮＭＳにときどき誤って割り当てる。ＢＳは、既に記載したように、保守的な方式を使用する。保守的な方式は、時間をＴｂ＞Ｔｌｍ＞Ｔｎｍとして設定することを含み、したがって基地局はＬＭＳからＮＭＳへの遷移は損わないが、ＮＭＳからＬＭＳへの遷移は、若干損う。ＭＳにおける長期間タイマーは、Ｔｂよりも長く設定され、状態が最終的に修正されることを保証する。
したがって、開示された実施形態は、グループ通信システムにおいて、移動局が登録する回数と、移動局をページングする領域とを相当に低減する。また、開示された方法および装置は、移動局の移動に基づいて、登録およびページングロードを最適化する。
当業者は、種々の異なる技術およびプロトコルを使用して、情報および信号を表現していることが分かるであろう。これまでの記述全体で参照したデータ、命令、コマンド、情報、信号、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁粒、光の界または粒子、あるいはこれらの組み合わせによって表現される。
当業者には、ここに開示されている実施形態に関係して記載された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエア、またはこの両者の組合せとして実行されることも分かるであろう。ハードウエアとソフトウエアとのこの互換性を明らかに示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、それらの機能に関して上述で概ね記載した。このような機能が、ハードウエアとして実行されるか、またはソフトウエアとして実行されるかは、全体的なシステムに課された個々の応用および設計上の制約に依存する。熟練した技能をもつ者は、各個々の応用ごとに種々のやり方で上述の機能を実行するが、このような実行の決定は、本発明の技術的範囲から逸脱すると解釈すべきではない。
ここに開示されている実施形態に関係して記載された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit, ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array, FPGA）または他のプログラマブル論理装置、ディスクリートなゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートなハードウエア構成要素、あるいはここに記載されている機能を実行するように設計された組合せで構成または実行される。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、その代わりに、プロセッサは、従来のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態機械であってもよい。プロセッサは、計算機の組合せ、例えば、１つのＤＳＰと１つのマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、１つ以上のマイクロプロセッサと１つのＤＳＰのコアとの組み合わせ、または他のこのような構成としても実行される。
ここに開示されている実施形態に関係して記載された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウエアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウエアモジュールにおいて、または２つの組み合わせにおいて直接に具体化される。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、またはこの技術において知られている記憶媒体の他の形態の中にあってもよい。例示的な記憶媒体をプロセッサに接続し、したがってプロセッサは、記憶媒体から情報を読み出し、かつ記憶媒体へ情報を書き込むことができる。その代りに、記憶媒体は、プロセッサと一体構成であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣの中にあってもよい。ＡＳＩＣは、ユーザ端末の中にあってもよい。その代りに、プロセッサおよび記憶媒体は、ディスクリートな構成要素として、ユーザ端末の中にあってもよい。
開示された実施形態の記述は、当業者が本発明を作成または使用できるようにするために与えられている。当業者には、これらの実施形態に対する種々の変更は容易に明らかであり、ここに定められている一般的な原理は、本発明の意図および技術的範囲から逸脱しないならば、他の実施形態（例えば、インスタントメッセージングサービス、または一般的な無線通信アプリケーション）に適用してもよい。したがって、本発明は、ここに示された実施形態に制限されることを意図されず、ここに開示されている原理および新奇な特徴に一致する最も幅広い範囲にしたがうことを意図されている。ここでは、“例示的”という用語を、“例、実例、または例示としての役割を果たす”ことを意味するためにのみ使用している。
グループ通信システムを示す図。 図１内の動作している基地局および移動局の実施形態を示す図。 いくつかの通信装置がグループ呼サーバとどのように対話するかを示す図。 １つの実施形態にしたがう呼設定処理を示す図。 移動局における登録を最適化するための状態図。 基地局におけるページングを最適化するための状態図。
符号の説明
100・・・グループ通信システム、104,106・・・グループ通信装置（ＣＤ）、112・・・ネットワーク、204・・・基地局、206・・・移動局、208・・・エアーインターフェイス、300・・・グループ呼構成。

Claims (100)

  1. 移動局（mobile station, MS）において、ＭＳを基地局（base station, BS）に登録するための方法であって、
    ＭＳが電力投入されたときに、第１のタイマーを始動することと、
    ＭＳにおいて発生したイベントを検出することと、
    検出されたイベントに基づいて、ＭＳをＢＳに登録することとを含む方法。
  2. 前記検出が、第１のタイマーが切れる前に、１つのセクターに行われた複数の登録にしたがってアイドルのハンドオフを検出することを含む請求項１記載の方法。
  3. 前記検出が、第１のタイマーが切れたことを検出することを含む請求項１記載の方法。
  4. 前記登録が、第１のタイマーが切れた後に、第２のタイマーを始動することを含む請求項３記載の方法。
  5. 前記検出が、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出することも含む請求項４記載の方法。
  6. 前記検出が、第１のタイマーが切れた後に、アイドルのハンドオフを検出することも含む請求項４記載の方法。
  7. 前記検出が、長期間タイマーが切れたときを検出することを含む請求項１記載の方法。
  8. ＭＳが電力投入されたときに、第１のタイマーを始動するための手段と、
    ＭＳにおいて発生したイベントを検出するための手段と、
    検出されたイベントに基づいて、ＭＳを基地局（ＢＳ）に登録するための手段とを含む移動局（ＭＳ）。
  9. 前記検出手段が、第１のタイマーが切れる前に、１つのセクターに行なわれた複数の登録にしたがってアイドルのハンドオフを検出するための手段を含む請求項８記載の移動局。
  10. 前記検出手段が、第１のタイマーが切れたことを検出するための手段を含む請求項８記載の移動局。
  11. 前記登録手段が、第１のタイマーが切れた後で、第２のタイマーを始動するための手段を含む請求項１０記載の移動局。
  12. 前記検出手段が、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出するための手段を含む請求項１１記載の移動局。
  13. 前記検出手段が、第１のタイマーが切れた後で、アイドルのハンドオフを検出するための手段を含む請求項１１記載の移動局。
  14. 前記検出が、長期間タイマーが切れたときを検出することを含む請求項８記載の移動局。
  15. 移動局（ＭＳ）を基地局（ＢＳ）に登録するための方法であって、
    ＭＳが電力投入されたときに、第１のタイマーを始動することと、
    ＭＳにおいて発生したイベントを検出することと、
    検出されたイベントに基づいて、ＭＳを基地局（ＢＳ）に登録することとを含む方法を、プロセッサが行うことができるようにするためのコードを記憶しているコンピュータ読み出し可能媒体。
  16. 前記検出が、第１のタイマーが切れる前に、１つのセクターに行われた複数の登録にしたがってアイドルのハンドオフを検出することを含む請求項１５記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  17. 前記検出が、第１のタイマーが切れたことを検出することを含む請求項１５記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  18. 前記登録が、第１のタイマーが切れた後に、第２のタイマーを始動することを含む請求項１７記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  19. 前記検出が、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出することも含む請求項１８記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  20. 前記検出が、第１のタイマーが切れた後に、アイドルのハンドオフを検出することも含む請求項１８記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  21. 前記検出が、長期間タイマーが切れたときを検出することを含む請求項１５記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  22. 基地局（ＢＳ）から情報を受信することができる受信機；
    ＢＳへ情報を送信することができる送信機；および、
    ＭＳをＢＳ（基地局）に登録するための方法であって、
    ＭＳが電力投入されたときに、第１のタイマーを始動することと、
    ＭＳにおいて発生したイベントを検出することと、
    検出されたイベントに基づいて、ＭＳを基地局（ＢＳ）に登録することとを含む方法を行なうことができるプロセッサを含む移動局（ＭＳ）。
  23. 前記検出が、第１のタイマーが切れる前に、１つのセクターに行われた複数の登録にしたがってアイドルのハンドオフを検出することを含む請求項２２記載の移動局。
  24. 前記検出が、第１のタイマーが切れたことを検出することを含む請求項２２記載の移動局。
  25. 前記登録が、第１のタイマーが切れた後に、第２のタイマーを始動することを含む請求項２４記載の移動局。
  26. 前記検出が、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出することも含む請求項２５記載の移動局。
  27. 前記検出が、第１のタイマーが切れた後に、アイドルのハンドオフを検出することも含む請求項２５記載の移動局。
  28. 前記検出が、長期間タイマーが切れたときを検出することを含む請求項２２記載の移動局。
  29. 基地局（ＢＳ）に信号を送って、移動局（ＭＳ）のページングを制御するための方法であって、
    第１の信号をＢＳに送って、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、
    第２の信号をＢＳに送って、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む方法。
  30. 前記第１の信号を送ることが、第１のタイマーを始動することを含む請求項２９記載の方法。
  31. 前記第１の信号を送ることが、ＭＳに電力を投入した後で、第１の信号を送ることを含む請求項３０記載の方法。
  32. 前記第１の信号を送ることが、第１のタイマーが依然として実行されている間に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項３０記載の方法。
  33. 前記第２の信号を送ることが、第１のタイマーが切れたときに、第２の信号を送ることを含む請求項３０記載の方法。
  34. 前記第２の信号を送ることが、第２のタイマーを始動することを含む請求項３３記載の方法。
  35. 前記第２の信号を送ることが、第２のタイマーが切れた後で、アイドルのハンドオフを検出したときに、第２のタイマーを再始動することを含む請求項３４記載の方法。
  36. 前記第１の信号を送ることが、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項３４記載の方法。
  37. 前記第１の信号を送ることが、システム間のハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項３４記載の方法。
  38. 前記第１の信号を送ることが、トラヒックチャネルが再設定されたことを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項３４記載の方法。
  39. 第１の方式がＢＳの第１の受信可能領域を含み、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域を含み、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項２９記載の方法。
  40. 第１の信号を基地局（ＢＳ）へ送って、第１の方式を使用して、ＭＳをページングするための手段と、
    第２の信号をＢＳへ送って、第２の方式を使用して、ＭＳをページングするための手段とを含む移動局（ＭＳ）。
  41. 第１の信号を送るための前記手段が、第１のタイマーを始動するための手段を含む請求項４０記載の移動局。
  42. 第１の信号を送るための前記手段が、ＭＳに電力を投入した後で、第１の信号を送るための手段を含む請求項４１記載の移動局。
  43. 第１の信号を送るための前記手段が、第１のタイマーが依然として実行されている間に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動するための手段を含む請求項４１記載の移動局。
  44. 第２の信号を送るための前記手段が、第１のタイマーが切れたときに、第２の信号を送るための手段を含む請求項４１記載の移動局。
  45. 第２の信号を送るための前記手段が、第２のタイマーを始動するための手段を含む請求項４４記載の移動局。
  46. 第２の信号を送るための前記手段が、第２のタイマーが切れた後で、アイドルのハンドオフを検出したときに、第２のタイマーを再始動するための手段を含む請求項４５記載の移動局。
  47. 第１の信号を送るための前記手段が、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動するための手段を含む請求項４５記載の移動局。
  48. 第１の信号を送るための前記手段が、システム間のハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動するための手段を含む請求項４５記載の移動局。
  49. 第１の信号を送るための前記手段が、トラヒックチャネルが再設定されたことを検出したときに、第１のタイマーを再始動するための手段を含む請求項４５記載の移動局。
  50. 第１の方式がＢＳの第１の受信可能領域を含み、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域を含み、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項４０記載の移動局。
  51. 基地局（ＢＳ）に信号を送って、移動局（ＭＳ）をページングする方法であって、
    第１の信号をＢＳへ送って、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、
    第２の信号をＢＳへ送って、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む方法を行なうためのコードを記憶しているコンピュータ読み出し可能媒体。
  52. 前記第１の信号を送ることが、第１のタイマーを始動することを含む請求項５１記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  53. 前記第１の信号を送ることが、ＭＳに電力を投入した後で、第１の信号を送ることを含む請求項５２記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  54. 前記第１の信号を送ることが、第１のタイマーが依然として実行されている間に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項５２記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  55. 前記第２の信号を送ることが、第１のタイマーが切れたときに、第２の信号を送ることを含む請求項５２記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  56. 前記第２の信号を送ることが、第２のタイマーを始動することを含む請求項５５記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  57. 前記第２の信号を送ることが、第２のタイマーが切れた後で、アイドルのハンドオフを検出したときに、第２のタイマーを再始動することを含む請求項５６記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  58. 前記第１の信号を送ることが、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項５６記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  59. 前記第１の信号を送ることが、システム間のハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項５６記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  60. 前記第１の信号を送ることが、トラヒックチャネルが再設定されたことを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項５６記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  61. 第１の方式がＢＳの第１の受信可能領域を含み、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域を含み、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項５１記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  62. 基地局（ＢＳ）から情報を受信することができる受信機；
    ＢＳへ情報を送信することができる送信機；および、
    基地局（ＢＳ）へ信号を送って、ＭＳのページングを制御するための方法であって、
    ＢＳに第１の信号を送って、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、
    ＢＳに第２の信号を送って、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む方法を行うことができるプロセッサを含む移動局（ＭＳ）。
  63. 前記第１の信号を送ることが、第１のタイマーを始動することを含む請求項６２記載の移動局。
  64. 前記第１の信号を送ることが、ＭＳに電力を投入した後で、第１の信号を送ることを含む請求項６３記載の移動局。
  65. 前記第１の信号を送ることが、第１のタイマーが依然として実行されている間に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項６３記載の移動局。
  66. 前記第２の信号を送ることが、第１のタイマーが切れたときに、第２の信号を送ることを含む請求項６３記載の移動局。
  67. 前記第２の信号を送ることが、第２のタイマーを始動することを含む請求項６６記載の移動局。
  68. 前記第２の信号を送ることが、第２のタイマーが切れた後で、アイドルのハンドオフを検出したときに、第２のタイマーを再始動することを含む請求項６７記載の移動局。
  69. 前記第１の信号を送ることが、第２のタイマーが切れる前に、アイドルのハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項６７記載の移動局。
  70. 前記第１の信号を送ることが、システム間のハンドオフを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項６７記載の移動局。
  71. 前記第１の信号を送ることが、トラヒックチャネルが再設定されたことを検出したときに、第１のタイマーを再始動することを含む請求項６７記載の移動局。
  72. 第１の方式がＢＳの第１の受信可能領域を含み、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域を含み、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項６２記載の移動局。
  73. 移動局（ＭＳ）をページングするための方法であって、
    第１のイベントにしたがって、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、
    第２のイベントにしたがって、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む方法。
  74. 第１のイベントが、ＭＳが第１の登録を行ったことを示す請求項７３記載の方法。
  75. 第１のイベントが、ＭＳが、基地局（ＢＳ）の１つの受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項７３記載の方法。
  76. ＢＳの前記１つの受信可能領域が、セクターを含む請求項７５記載の方法。
  77. ベースタイマーを始動することをさらに含む請求項７５記載の方法。
  78. 第１のイベントが、ベースタイマーが依然として実行されている間に、ＭＳが、基地局（ＢＳ）の２つ以上の受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項７７記載の方法。
  79. 第１の方式が基地局（ＢＳ）の第１の受信可能領域を含み、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域を含み、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項７３記載の方法。
  80. 第１のイベントにしたがって、第１の方式を使用して、移動局（ＭＳ）をページングするための手段と、
    第２のイベントにしたがって、第２の方式を使用して、ＭＳをページングするための手段とを含む基地局。
  81. 第１のイベントが、ＭＳが第１の登録を行ったことを示す請求項８０記載の基地局。
  82. 第１のイベントが、ＭＳが、基地局（ＢＳ）の１つの受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項８０記載の基地局。
  83. ＢＳの前記１つの受信可能領域が、セクターを含む請求項８２記載の基地局。
  84. ベースタイマーを始動するための手段をさらに含む請求項８２記載の基地局。
  85. 第１のイベントが、ベースタイマーが依然として実行されている間に、ＭＳが、基地局（ＢＳ）の２つ以上の受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項８４記載の基地局。
  86. 第１の方式がＢＳの第１の受信可能領域をカバーし、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域をカバーし、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項８０記載の基地局。
  87. 基地局（ＢＳ）において、移動局（ＭＳ）をページングする方法であって、
    第１のイベントにしたがって、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、
    第２のイベントにしたがって、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む方法を行なうためのコードを記憶しているコンピュータ読み出し可能媒体。
  88. 第１のイベントが、ＭＳが第１の登録を行ったことを示す請求項８７記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  89. 第１のイベントが、ＭＳが、ＢＳの１つの受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項８７記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  90. ＢＳの前記１つの受信可能領域が、セクターを含む請求項８９記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  91. 方法が、ベースタイマーを始動することも含む請求項８９記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  92. 第１のイベントが、ベースタイマーが依然として実行されている間に、ＢＳの２つ以上の受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項９１記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  93. 第１の方式がＢＳの第１の受信可能領域をカバーし、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域をカバーし、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項８７記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
  94. 移動局（ＭＳ）から情報を受信することができる受信機；
    ＭＳへ情報を送信することができる送信機；および、
    移動局（ＭＳ）をページングする方法であって、
    第１のイベントにしたがって、第１の方式を使用して、ＭＳをページングすることと、
    第２のイベントにしたがって、第２の方式を使用して、ＭＳをページングすることとを含む方法を行なうことができるプロセッサを含む基地局（ＢＳ）。
  95. 第１のイベントが、ＭＳが第１の登録を行ったことを示す請求項９４記載の基地局。
  96. 第１のイベントが、ＭＳが、ＢＳの１つの受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項９４記載の基地局。
  97. ＢＳの前記１つの受信可能領域が、セクターを含む請求項９６記載の基地局。
  98. 方法が、ベースタイマーを始動することも含む請求項９６記載の基地局。
  99. 第１のイベントが、ベースタイマーが依然として実行されている間に、ＭＳがＢＳの２つ以上の受信可能領域に複数の登録を行ったことを示す請求項９８記載の基地局。
  100. 第１の方式がＢＳの第１の受信可能領域を含み、第２の方式がＢＳの第２の受信可能領域を含み、第１の受信可能領域が第２の受信可能領域よりも大きい請求項９４記載の基地局。
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