JP2012516609A - 無線通信システムにおける集約測定を報告する方法 - Google Patents

無線通信システムにおける集約測定を報告する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムで端末がネットワークに測定結果報告を効率的に送信できるようにする。
【解決手段】本発明は、無線通信サービスを提供する無線通信システム及び端末に関し、特に、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)から進化したE−UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)又はLTEシステム(Long Term Evolution System)において、ネットワークに集約測定報告を送信する方法を提供する。
【選択図】図10

Description

本発明は、無線通信サービスを提供する無線通信システム及び端末に関し、特に、発展型ユニバーサル移動電話システム(Evolved Universal Mobile Telecommunications System;E−UMTS)又はロングタームエボリューション(Long Term Evolution;LTE)システム(system)において、チャネル状況によりネットワークに送信することができなかった測定報告をまとめて集約測定報告(aggregated measurement report)を送信する方法に関する。
図1は、従来技術及び本発明が適用される移動通信システムである発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network;E−UTRAN)のネットワーク構造を示す図である。E−UTRANシステムは、既存のUTRANシステムから進化したシステムであり、現在3GPPで基礎的な標準化作業を行っている。E−UTRANシステムはLTEシステムともいわれる。
E−UTRANは、複数の発展型ノードB(eノードB)(e-Node B;eNB、以下、基地局ともいう)を含み、eNB同士はX2インタフェースを介して接続される。eNBは、無線インタフェースを介してユーザ装置(User Equipment)(以下、UEという)と接続され、S1インタフェースを介して発展型パケットコア(Evolved Packet Core;EPC)に接続される。
EPCは、モビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity;MME)、サービングゲートウェイ(Serving-GateWay;S−GW)、及びパケットデータネットワークゲートウェイ(Packet Data Network-GateWay;PDN−GW)を含む。MMEは、UEの接続又はUEの能力に関する情報を有し、これらの情報はUEの移動性管理に主に使用される。S−GWは、E−UTRANをエンドポイントとして有するゲートウェイであり、PDN−GWは、PDNをエンドポイントとして有するゲートウェイである。
UEとネットワークとの間の無線インタフェースプロトコル層は、通信システムでよく知られている開放型システム間相互接続(Open System Interconnection;OSI)参照モデルの下位3層に基づいて、第1層(L1)、第2層(L2)、及び第3層(L3)に区分される。第1層に属する物理層は、物理チャネルを利用して情報伝送サービスを提供し、第3層に位置する無線リソース制御(Radio Resource Control)(以下、RRCという)層は、UEとネットワークとの間で無線リソースを制御する役割を果たす。このために、RRC層は、UEとネットワークとの間でRRCメッセージを交換する。
図2及び図3は、3GPP無線アクセスネットワーク規格に準拠したUEと基地局との間の無線インタフェースプロトコルの構造を示す図である。無線インタフェースプロトコルは、水平方向には、物理層、データリンク層、及びネットワーク層からなり、垂直方向には、データ情報の送信のためのユーザプレーン、及び制御信号の送信のための制御プレーンからなる。図2及び図3のプロトコル層は、通信システムでよく知られている開放型システム間相互接続(OSI)参照モデルの下位3層に基づいて、第1層(L1)、第2層(L2)、及び第3層(L3)に区分される。このような無線プロトコル層は、UEとE−UTRANに対で存在し、無線区間のデータ送信を行う。
以下、図2の無線プロトコル制御プレーン及び図3の無線プロトコルユーザプレーンの各層を説明する。
第1層である物理層は、物理チャネルを利用して上位層に情報伝送サービスを提供する。物理層は、上位に位置するメディアアクセス制御(Medium Access Control)(以下、MACという)層とトランスポートチャネルを介して接続され、当該トランスポートチャネルを介してMAC層と物理層との間のデータ伝送が行われる。また、異なる物理層間、すなわち送信側物理層と受信側物理層との間では、物理チャネルを介してデータ伝送が行われる。前記物理チャネルは、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;OFDM)方式で変調され、時間と周波数をチャネルの無線リソースとして用いる。
第2層に位置するMAC層は、論理チャネルを介して、上位層である無線リンク制御(Radio Link Control)(以下、RLCという)層にサービスを提供する。第2層のRLC層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。RLC層の機能はMAC層内部の機能ブロックとして実現されてもよい。この場合、RLC層は存在しなくてもよい。第2層のパケットデータコンバージェンスプロトコル(Packet Data Convergence Protocol)(以下、PDCPという)層は、相対的に帯域幅の小さい無線区間でIPv4やIPv6などのIPパケットを効率的に送信するために使用される。このために、PDCP層は、相対的にサイズが大きく不要な制御情報を含むIPパケットのヘッダのサイズを小さくするヘッダ圧縮機能を実行する。
第3層の最上位に位置するRRC層は、制御プレーンでのみ定義され、無線ベアラ(Radio Bearer)(以下、RBという)の設定、再設定、及び解放に関連して論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルの制御を担当する。ここで、RBとは、UEとUTRANとの間のデータ送信のために第2層により提供されるサービスを意味する。UEのRRC層とUTRANのRRCとの層の間にRRC接続がある場合、UEはRRC接続(RRC_CONNECTED)状態にあり、そうでない場合、RRCアイドル(RRC_IDLE)状態にある。
ネットワークからUEにデータを送信するダウンリンクトランスポートチャネルとしては、システム情報を送信するブロードキャストチャネル(Broadcast CHannel;BCH)と、その他にユーザトラフィック又は制御メッセージを送信するダウンリンク共有チャネル(Shared CHannel;SCH)がある。ダウンリンクマルチキャスト又はブロードキャストサービスのトラフィック又は制御メッセージは、ダウンリンクSCH又はダウンリンクマルチキャストチャネル(Multicast CHannel;MCH)で送信されてもよい。一方、UEからネットワークにデータを送信するアップリンクトランスポートチャネルとしては、初期制御メッセージを送信するランダムアクセスチャネル(Random Access CHannel;RACH)と、その他にユーザトラフィック又は制御メッセージを送信するアップリンクSCHがある。
トランスポートチャネルの上位にあり、トランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルとしては、ブロードキャスト制御チャネル(Broadcast Control CHannel;BCCH)、ページング制御チャネル(Paging Control CHannel;PCCH)、共通制御チャネル(Common Control CHannel;CCCH)、マルチキャスト制御チャネル(Multicast Control CHannel;MCCH)、マルチキャストトラフィックチャネル(Multicast Traffic CHannel;MTCH)などがある。
物理チャネルは、時間軸上の複数のサブフレームと周波数軸上の複数のサブキャリアとを含む。ここで、1つのサブフレームは、時間軸上の複数のシンボルを含む。1つのサブフレームは、複数のリソースブロックを含み、各リソースブロックは、複数のシンボルと複数のサブキャリアとを含む。また、各サブフレームは、物理アップリンク制御チャネル(Physical Downlink Control CHannel;PDCCH)、すなわちL1/L2制御チャネルのために、該当サブフレーム内の特定のシンボル(例えば、第1のシンボル)の特定のサブキャリアを利用することができる。1つのサブフレームは0.5msの時間を有し、データが送信される単位時間である送信時間間隔(Transmission Time Interval;TTI)は2つのサブフレームに該当する1msである。
以下、UEのRRC状態及びRRC接続方法について詳細に説明する。RRC状態とは、UEのRRCとE−UTRANのRRCが論理的に接続されているか否かをいう。接続されている場合をRRC_CONNECTED状態といい、接続されていない場合をRRC_IDLE状態という。RRC_CONNECTED状態のUEにはRRC接続が存在するので、E−UTRANは当該UEの存在をセル単位で把握することができ、従って、UEを効率的に制御することができる。それに対して、RRC_IDLE状態のUEの場合、E−UTRANが当該UEを把握することができないため、セルより大きい地域単位であるトラッキングエリア単位でコアネットワークが管理する。すなわち、RRC_IDLE状態のUEの存在は大きい地域単位でのみ把握される。従って、音声やデータなどの通常の移動通信サービスを受信するためには、RRC_CONNECTED状態に移行しなければならない。
ユーザがUEを最初にオンにすると、UEは、適切なセルを探索し、当該セルでRRC_IDLE状態に留まる。RRC_IDLE状態に留まるUEは、RRC接続を設定する必要が生じると、RRC接続手順により、E−UTRANのRRCとRRC接続を設定し、RRC_CONNECTED状態に移行する。RRC_IDLE状態にあるUEがRRC接続を設定する必要がある場合は様々であるが、例えば、ユーザの通話の試みなどの理由で必要とされるアップリンクデータの送信や、E−UTRANから受信したページングメッセージに対する応答に必要とされる応答メッセージの送信などが挙げられる。
RRC層の上位に位置する非アクセスストラタム(Non-Access Stratum;NAS)層は、セッション管理や移動性管理などの機能を実行する。
NAS層でUEの移動性を管理するために、EPS移動性管理登録(EPS Mobility Management-REGISTERED;EMM−REGISTERED)及びEPS移動性管理登録取り消し(EMM−DEREGISTERED)の2つの状態が定義されており、この2つの状態はUE及びMMEに適用される。UEは、最初にEMM−DEREGISTERED状態であり、ネットワークにアクセスするためには、初期接続処理(initial attach)手順により当該ネットワークに登録する過程を行う。前記接続処理手順が正常に行われると、UE及びMMEはEMM−REGISTERED状態となる。
UEとEPCとの間のシグナリング接続を管理するために、EPS接続管理(EPS Connection Management;ECM)−IDLE及びECM−CONNECTEDの2つの状態が定義されており、この2つの状態はUE及びMMEに適用される。ECM−IDLE状態のUEは、E−UTRANとRRC接続を設定すると、ECM−CONNECTED状態となる。ECM−IDLE状態のMMEは、E−UTRANとS1接続を設定すると、ECM−CONNECTED状態となる。UEがECM−IDLE状態にあるとき、E−UTRANはUEの背景(コンテクスト)情報を有しない。よって、ECM−IDLE状態のUEは、ネットワークの命令を受けることなく、セル選択又はセル再選択などのUEベースの移動性関連手順を行う。それに対して、UEがECM−CONNECTEDにあるとき、UEの移動性管理はネットワークの命令により行われる。ECM−IDLE状態でUEの位置がネットワークが把握していた位置から変更された場合、UEは、トラッキングエリア更新手順により、UEの該当位置をネットワークに通知する。
次に、システム情報について説明する。前記システム情報は、UEが基地局に接続するために知るべき必須情報を含む。よって、UEは、基地局に接続する前にシステム情報を全て受信しなければならず、また常に最新のシステム情報を有しなければならない。そして、前記システム情報は1つのセル内の全てのUEが知っていなければならない情報であるので、基地局は周期的に前記システム情報を送信する。
前記システム情報は、マスタ情報ブロック(Master Information Block;MIB)、スケジューリングブロック(Scheduling Block;SB)、複数のシステム情報ブロック(System Information Block;SIB)などに分けられる。MIBは、UEに該当セルの物理的構成、例えば帯域幅などが通知されるようにする。SBは、SIBの送信情報、例えば送信周期などを示す。SIBは、互いに関連するシステム情報の集合体である。例えば、あるSIBは隣接セルに関する情報のみを含み、他のSIBはUEが利用するアップリンク無線チャネルに関する情報のみを含む。
従来、一般に、端末(あるいは、UE)は、測定結果報告のための条件(あるいは、イベント)を満たすか、又は周期的報告タイマが満了すると、ネットワーク(基地局)に測定結果を報告する。ところが、端末の電力管理やその他の様々な理由から、前記条件を満たすか、又は周期的報告タイマが満了しても、測定結果がネットワークに報告されないことがある。この場合、ネットワークは、端末から測定結果が得られないため、最適化を実現することができない。従って、該当セルにおけるサービス品質の低下が発生する。これを解決するために端末が当該端末の現在の状態を考慮することなく前記測定結果報告を頻繁に行った場合、非効率的な電力管理により端末のバッテリ寿命が短縮される。
そこで、本発明の目的は、無線通信システムで端末がネットワークに測定結果報告を効率的に送信できるようにすることにある。
これら及び他の利点を実現して上記の目的を達成するために、本明細書に具体化されかつ広く記載されているように、本発明は、無線通信システムにおける測定報告方法を提供する。前記方法は、測定報告設定を示すパラメータをネットワークから受信する段階と、前記パラメータを受信した後、前記ネットワークにまだ報告していない無線環境を測定する段階と、前記無線環境測定を保存する段階と、特定の条件を満たすまで前記測定段階及び保存段階を繰り返し行う段階と、少なくとも2つの保存された無線環境測定を集約する段階と、前記集約された無線環境測定を前記ネットワークに報告する段階とを含むことを特徴とする。
従来技術及び本発明が適用される移動通信システムであるE−UMTSのネットワーク構造を示す図である。 従来技術における端末とE−UTRANとの間の無線インタフェースプロトコルの制御プレーン構造の一例を示す図である。 従来技術における端末とE−UTRANとの間の無線インタフェースプロトコルのユーザプレーン構造の一例を示す図である。 端末の電力管理のための不連続受信(Discontinuous Reception;DRX)動作の一例を示す図である。 測定報告手順の一例を示す図である。 前記測定報告手順で使用される測定設定の一例を示す図である。 前記測定設定において測定識別子が削除された動作の一例を示す図である。 前記測定設定において測定対象が削除された動作の一例を示す図である。 端末の測定報告が抑制される状況の一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。 本発明の第2の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。 本発明の第3の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。 本発明の第4の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。
本発明の理解を助けるために添付され、本明細書の一部を構成する図面は、本発明の実施形態を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
本発明の一態様は、前述した従来技術の問題に対する本発明者らの認識に関するものであり、以下に詳細に説明する。
本発明は、3GPP規格に準拠して開発されたUMTSなどの移動通信システムで実現されるように示されているが、他の標準及び規格に準拠する他の通信システムにも適用することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態の構造及び動作を説明する。
本発明によれば、端末は、特定の時間区間で測定結果報告が抑制されたり許可されなかったりした場合、その測定結果を破棄するのではなく、その抑制された測定結果を保存しておき、測定報告が許可される時間区間でその抑制された測定結果を集約して報告することができる。
図4は、端末の電力管理のためのDRX動作の一例を示す図である。
一般に、端末(UE)の電力をより効率的に使用できるようにするために、ネットワーク(基地局)は、前記UEがアイドル状態又はショートスリープ(short-sleep)状態にある特定の時間区間を指定することができる。よって、前記端末は、前記指定された時間区間以外の一定の時間区間でのみ作動(wake up)して、サービングセルの制御チャネルをモニタし、受信するデータがあるか否かを確認することができる。前記端末は、前記指定された時間区間では前記制御チャネルをモニタしないため、電力消費を最小限に抑えることができる。このような手順をDRXという。一般に、前記ネットワークは、図4に示すように、DRX周期(DRX period)とアクティブ区間(active period)の長さを設定することができる。
一般に、無線通信システムにおいて端末の移動性サポートは必須である。前記端末の移動性サポートのために、前記端末は、現在のサービスを提供するサービングセルの品質及び隣接セルの品質を測定し続ける。そして、前記端末は、その測定結果を適切な時間にネットワークに送信し、前記ネットワークは、前記受信した測定結果に基づいて前記端末に最適な移動性を提供することができる。ここで、前記端末の最適な移動性に関する情報は、ハンドオーバ命令により前記端末に送信することができる。
また、前記端末の移動性サポートに加えて、ネットワークサービスプロバイダにネットワークの運営に有益な情報を提供できるように、前記端末が特定の測定手順を行うように設定することができる。例えば、前記端末は、前記ネットワークにより指定された特定のセルのブロードキャスト情報を受信し、当該セルの識別子情報(例えば、グローバルセル識別子(Global Cell Identity;GCI))、当該セルの位置識別情報(例えば、トラッキングエリア(Tracking Area;TA)コード)、及びその他のセル情報(例えば限定加入者グループ(Closed Subscriber Group;CSG)セルの場合、メンバーの有無)を把握し、その後これをサービングセルに報告することができる。または、前記端末は、移動中に測定により特定のセルのサービス品質が非常に悪いことを確認した場合、品質の悪いセルに関する位置情報及び測定結果を前記ネットワークに送信することができる。前記ネットワークは、これに基づいて最適化を図ることができる。
一般に、無線通信システムにおいて周波数再利用係数(frequency reuse factor)が1の場合、端末の移動は同じ周波数内の異なるセル間で行われる。よって、前記端末の移動性サポートのために、前記端末は、サービングセルの中心周波数と同じ中心周波数を使用するセルを容易に検索できなければならず、その検索したセルの品質及びセル情報を正常に測定できなければならない。このように、サービングセルの中心周波数と同じ中心周波数を使用するセルの測定をイントラ周波数測定(intra-frequency measurement)という。場合によっては、前記端末は、当該イントラ周波数測定を行い、その測定結果をネットワークに報告することができる。
移動通信事業者は、様々な周波数を使用してネットワークを運用することもできる。このように、様々な周波数で移動通信サービスが提供される場合、前記端末の移動性を保証するためには、前記端末が異なる周波数のセルを検索できなければならず、その異なる周波数のセルの品質及びセル情報を測定できなければならない。このように、サービングセルの中心周波数とは異なる中心周波数を使用するセルの測定をインター周波数測定(inter-frequency measurement)という。場合によっては、前記端末は、当該インター周波数測定を行い、その測定結果をネットワークに報告することができる。
また、前記端末が移動通信ネットワークの測定をサポートする場合、基地局の設定により移動通信ネットワークのセルの測定を行うこともできる。このような移動通信ネットワークの測定をインターRAT測定(inter-RAT measurement)という。
図5は、測定報告手順の一例を示す図である。
図5に示すように、端末は、基地局が設定した測定設定(measurement configuration)に従って測定対象を決定して測定結果を報告する。すなわち、前記端末は、測定設定メッセージ(又は、それに相当するメッセージ)を受信すると、前記測定設定メッセージに従って測定を行う。その後、その測定結果が前記測定設定メッセージに含まれる測定結果報告条件を満たすと、前記端末は、前記測定結果を測定報告(Measurement Report;MR)(又は、それに相当するメッセージ)により送信する。ここで、前記測定設定は次のようなパラメータを含んでもよい。
測定対象(measurement objects):端末が測定すべき対象を示すパラメータである。通常、端末が測定すべき測定対象は、イントラ周波数測定対象(intra-frequency measurement object)、インター周波数測定対象(inter-frequency measurement object)、又はインターRAT測定対象(inter-RAT measurement object)の1つである。
報告設定(reporting configurations):測定結果報告フォーマット及び測定結果報告メッセージの送信のための時間(例えば、報告トリガ時間、報告トリガ条件、報告トリガ状況など)を示すパラメータである。
測定識別子(measurement identities):特定の測定対象に関する報告フォーマットのタイプ及び測定結果報告メッセージの報告時間を示すパラメータである。前記測定識別子は、前記測定対象と前記報告設定を接続する。前記測定識別子は、前記測定結果報告メッセージに含まれ、前記測定結果報告メッセージ自体により測定対象と報告トリガのタイプ及び時間を識別できるようにしてもよい。
数量設定(quantity configurations):測定単位、報告単位の設定、及び測定結果値のフィルタリングのためのフィルタ値を示すパラメータである。
測定ギャップ(measurement gaps):測定にのみ使用される時間を示すパラメータである。前記測定ギャップは、ダウンリンク送信又はアップリンク送信がスケジューリングされないため生成される。この時間の間、端末とサービングセルとの間のデータ送信は行われない。
前記端末は、前記測定手順を行うために、測定対象リスト、測定報告設定リスト、及び測定識別子リストを有する。一般に、E−UTRAN基地局は、端末に対して1つの周波数に1つの測定対象のみを設定することができる。
図6は、測定報告手順で使用される測定設定の一例を示す図である。
図6に示すように、測定識別子1は、イントラ周波数測定対象と報告設定1を接続する(connect、関連付ける)。よって、端末は、イントラ周波数測定を行い、ここで、報告設定1を使用して測定結果報告フォーマット及び測定結果報告のための時間/条件を決定する。
測定識別子2は、測定識別子1と同様に、イントラ周波数測定対象に接続されているが、測定識別子1とは異なり、報告設定2に接続されている。よって、端末は、イントラ周波数測定を行い、ここで、報告設定2を使用して測定結果報告フォーマット及び測定結果報告のための時間/条件を決定する。つまり、報告設定1と報告設定2がそれぞれ測定識別子1と測定識別子2を介して前記イントラ周波数測定対象に接続されているので、前記イントラ周波数測定対象に関する測定結果が報告設定1と報告設定2のいずれか一方を満たすと、端末は前記イントラ周波数測定の結果をネットワークに報告することができる。
測定識別子3は、インター周波数1の測定対象と報告設定3を接続する。よって、端末は、インター周波数1の測定結果が報告設定3に含まれる結果報告条件(あるいは、要求事項)を満たすと、インター周波数1の測定結果をネットワークに報告することができる。
測定識別子4は、インター周波数2の測定対象と報告設定2を接続する。よって、端末は、インター周波数2の測定結果が報告設定2に含まれる結果報告条件(要求事項)を満たすと、インター周波数2の測定結果をネットワークに報告することができる。
ここで、ネットワーク(基地局)により測定対象の追加/変更/削除を行うことができる。また、ネットワークにより測定識別子の追加/変更/削除を行うことができる。さらに、ネットワークにより測定報告設定の追加/変更/削除を行うことができる。
図7は、前記測定設定において測定識別子が削除された動作の一例を示す図である。
図7に示すように、ネットワーク(基地局)がネットワークコマンドにより特定の測定識別子(例えば、測定識別子2)を削除した場合、前記端末は、前記特定の測定識別子に関連する測定を中断することができる。また、前記特定の測定識別子に関連する測定結果に関するいかなる測定報告であっても中断することができる。ここで、前記特定の測定識別子が削除されたとしても、関連する測定対象及び報告設定は削除又は変更されない。
図8は、前記測定設定において測定対象が削除された動作の一例を示す図である。
図8に示すように、ネットワーク(基地局)がネットワークコマンドにより特定の測定対象(例えば、インター周波数1の測定対象)を削除した場合、前記端末は、前記特定の測定対象に関連する測定を中断することができる。また、前記特定の測定対象に関連する測定結果に関するいかなる測定報告であっても中断することができる。ここで、前記特定の測定対象が削除されたとしても、関連する報告設定は削除又は変更されない。
図示していないが、ネットワーク(基地局)がネットワークコマンドにより特定の測定報告設定を削除した場合、前記端末は、関連する測定識別子を削除する。また、前記端末は、前記削除された測定識別子に関連する測定を中断することができる。さらに、前記削除された測定識別子に関連する測定結果に関するいかなる測定報告であっても中断することができる。ここで、前記特定の測定報告設定及び前記関連する測定識別子が削除されたとしても、関連する測定対象は削除又は変更されない。
前述したように、一般に、端末は、測定結果報告のための条件又はイベントを満たすと、測定結果をネットワークに報告する。ところが、端末が電力管理により測定結果報告メッセージをネットワークに送信しないことがある。
図9は、端末の測定報告が抑制される状況の一例を示す図である。
例えば、電力管理の目的で端末にDRX動作が設定されている場合、前記端末は、測定結果報告状況がDRX非アクティブ区間で発生すると、電力管理の目的で測定結果報告を行わない。もし、DRX非アクティブ区間が長いか、端末のDRX非アクティブ区間に比べて周期的報告タイマが相対的に短く設定されている場合、測定結果報告状況が頻繁に発生する。また、測定結果報告のためのイベント(又は、条件)が端末のDRX非アクティブ区間で何度も満たされると、測定結果報告状況が頻繁に発生する。ところが、前記端末は、前述したように、端末の電力管理の目的で前記測定結果をネットワークに報告しない。ここで、端末の電力管理の目的だけでなく他の様々な理由で、前記ネットワークは前記端末の測定結果報告を遅延させるように設定することができる。この場合、前記端末は、測定結果を報告する準備ができていても前記測定結果を報告しない。
しかしながら、DRX動作が設定されていたり、その他の設定により測定結果報告が抑制されていたりするとしても、場合によっては、前記端末が測定結果を有し、かつ測定結果報告のための条件(あるいは、要求事項)を満たすと、前記測定結果は前記ネットワークに報告される必要がある。その最も大きな理由は、前記ネットワークが前記測定結果を端末の移動性サポート、ネットワークのパラメータ値の再設定、及び/又は隣接セルに関する情報(無線品質、セル識別子など)の最適化の目的で使用するからである。
よって、本発明においては、前述したように、端末は、特定の時間区間で測定結果報告が抑制された場合、前記抑制された測定結果を破棄するのではなく保存しておき、その後測定結果報告が許可される時間区間になると、前記抑制された測定結果を報告することができる。ここで、前記測定結果報告が抑制された特定の時間区間は、DRX非アクティブ区間、端末のRRC_IDLE区間などを含む。前記特定の時間区間は、ネットワークの設定又は端末による測定の状況に応じて周期的又は非周期的に設定される。また、前記特定の時間区間は、前記測定結果報告が許可される時間区間以外の時間区間と表現してもよい。
一般に、前記測定結果報告が許可される時間区間とは、DRXアクティブ区間、又は測定結果報告を許容するためにネットワークが設定した時間を意味する。ここで、前記ネットワークは、測定結果報告のための特定の時間又は特定の条件を指定することができる。前記測定結果は、サービスを提供するセルの無線品質、隣接セルの無線品質(例えば、RSRP、RSRQ、EcNO)、セル識別子(例えば、物理セル識別子(Physical Cell Identity;PCI)、GCI)、セルの属するPLMNリスト、セルの属するTA、CSGメンバーシップ情報(すなわち、メンバー/非メンバー)など、端末が隣接セルのブロードキャスト信号又は基準信号(Reference Signal)を受信して得られる情報を含む。
本発明によれば、前記測定結果報告メッセージに以前に報告が抑制された測定結果が含まれる場合、前記測定結果報告メッセージは、前記測定結果報告メッセージに前記以前に報告が抑制された測定結果が含まれるか否かを示す特定の情報をさらに含んでもよい。本発明においては、前記特定の情報を集約報告インジケーション(Aggregated Report Indication)という。ネットワークは、前記集約報告インジケーションを使用して、前記受信した測定結果報告メッセージの構造及び内容を正しく判断することができる。ここで、前記端末は、前記報告が抑制された測定結果を保存(又は、ロギング)する際に、N個の直近に測定された結果のみを保存することもできる。前記Nの値は、ブロードキャストシグナリング(broadcast signaling)又は専用シグナリング(dedicated signaling)により前記ネットワークが設定することができる。
また、本発明によれば、前記端末は、必要に応じて、複数の測定結果を別の方式で復号化又は判断できるように、測定結果の構造又は内容を示す付加情報をさらに含んでもよい。例えば、前記端末は、測定報告が抑制された順に測定結果報告メッセージを生成し、これを示す付加情報を含んでもよい。他の例として、測定報告条件を満たす時間(又は、場所)を記録し、その時間(又は、場所)を前記測定結果と共にネットワークに報告することができる。その他の様々な変形例も本発明に適用することができる。
図10は、本発明の第1の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。
図10に示すように、測定報告が許可されていない時間区間(又は、期間)で(端末において測定イベント(又は、条件)は満たすが)測定結果報告が抑制された場合、前記端末は、その測定結果(MR)を保存(又は、ロギング)しておくことができる。このとき、前記端末は、通常測定結果を順次保存するが、N個の直近に行われた測定結果のみを保存することもできる。その後、測定報告が許可される時間区間になると、前記端末は、集約測定報告メッセージ(aggregated measurement report message)をネットワークに送信することができる。ここで、前記集約測定報告メッセージは、以前に抑制された測定報告を含む。ここで、前記端末は、前記集約測定報告メッセージに前記以前に抑制された測定報告が含まれることを示す情報を送信することもできる。また、前記端末は、必要に応じて、複数の測定結果を別の方式で復号化又は判断できるように、測定結果の構造又は内容を示す付加情報をさらに含んでもよい。ここで、前記端末は、測定報告が抑制された順に測定結果報告メッセージを生成し、前記測定報告が抑制された順序を示す付加情報を含んでもよい。また、測定報告条件を満たす時間(又は、場所)を記録し、その時間(又は、場所)を前記測定結果と共にネットワークに報告することができる。ここで、前記時間はネットワークにより指示されてもよい。
図11は、本発明の第2の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。
図11に示すように、測定報告が許可されていない時間区間(又は、期間)で(端末において周期的報告タイマは満了したが)測定結果報告が抑制された場合、前記端末は、その測定結果(MR)を保存(又は、ロギング)しておくことができる。このとき、前記端末は、通常測定結果を順次保存するが、N個の直近に行われた測定結果のみを保存することもできる。前記端末は、測定報告が許可されていない時間区間で周期的報告タイマが満了すると、(測定結果がネットワークに報告されていないが)送信回数カウンタを増加させる。その後、測定報告が許可される時間区間になると、前記端末は、集約測定報告メッセージをネットワークに送信することができる。前記端末は、測定報告が許可された時間区間で周期的報告タイマが依然として動作中である場合は、前記周期的報告タイマが満了すると前記集約測定報告メッセージをネットワークに送信することができる。また、前記端末は、当該周期的報告の送信回数カウンタがネットワークにより設定された閾値を超えると、測定報告が許可される時間区間になるとすぐに前記集約測定報告をネットワークに送信することができる。前述したように、前記端末は、送信された前記集約測定報告に前記抑制された測定結果が含まれることを示す情報を送信することができる。例えば、前記情報は、それぞれの前記抑制された測定報告の送信に対応する送信回数カウンタを含んでもよい。ここで、前記抑制された測定報告がネットワークに送信されなくても、前記抑制された測定報告の回数はカウントしなければならない。例えば、端末がN個の測定結果を報告した後、所定の区間でM個の測定結果報告が抑制された場合、測定報告が許可される時間区間で前記集約測定報告がネットワークに送信されると、カウンタの総送信回数はN+M+1に設定される。ここで、整数値1は、前記集約測定報告の送信回数を示す。
図12は、本発明の第3の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。
図12に示すように、抑制された測定報告の回数がネットワークにより設定された閾値に達すると、端末は、集約測定報告をネットワークに送信する。ここで、前記集約測定報告は、以前に抑制された測定報告を含む。つまり、前記端末がRRC接続モードにあるとき、前記抑制された測定報告の回数がネットワークにより設定された閾値(N=4)に達すると、前記端末は、前記抑制された測定報告の全部又は一部を含む測定結果メッセージを送信することができる。より詳細には、まず、前記ネットワーク(基地局)は、Nの値を4に設定し、そのNの値をブロードキャストシグナリング及び/又は専用シグナリングにより前記端末に送信する。その後、前記端末は、前記抑制された測定報告の回数をカウントする。カウントした前記抑制された測定報告の回数が前記閾値(N)と等しくなると、前記端末は、前記集約測定報告メッセージを前記ネットワークに送信する。
図13は、本発明の第4の実施形態による集約測定報告を送信する方法を示す図である。
図13に示すように、抑制された測定報告の回数がネットワークにより設定された閾値に達すると、端末は、端末のモードをRRC IDLEモードからRRC接続モードに移行し、その後、集約測定報告を前記ネットワークに送信する。より詳細には、まず、前記ネットワーク(基地局)は、Nの値を4に設定し、そのNの値をブロードキャストシグナリング及び/又は専用シグナリングにより前記端末に送信する。その後、前記端末は、RRC IDLEモードで測定手順を行う。前記端末は、前記抑制された測定報告の回数をカウントし、カウントした前記抑制された測定報告の回数が前記閾値(N)と等しくなると、RRC接続を設定するためにRRC接続設定要求を前記ネットワークに送信する。RRC接続が設定され、前記端末と前記ネットワーク間で必要な全ての設定(例えば、セキュリティ)が完了した後、前記端末は、前記集約測定報告メッセージを前記ネットワークに送信する。
以下、本発明の概念が適用可能な次世代ネットワークにおけるドライブテストの最小化(Minimization of Drive-Tests;MDT)に関する研究について説明する。
前記MDT研究は、手動ドライブテスト(manual drive-tests)の必要性を減らすために、UE測定収集自動化の利便性、利益性、及び複雑性を評価することを目的とする。前記MDT研究下での作業により、次世代LTE/HSPAネットワークにおけるドライブテストを最小限に抑えるための使用ケース(use cases)及び要件(requirements)を定義し、前記定義された使用ケース及び要件に基づいて、ドライブテストを最小限に抑えるための新しいUE測定ログ(logging)及び報告能力(reporting capabilities)の定義の必要性について研究し、UEへの影響を分析する。
以下、前記MDTの使用ケースについて説明する。
1.無線カバレッジ最適化(radio coverage optimization);無線カバレッジに関する情報は、ネットワーク計画(network planning)、ネットワーク最適化(network optimization)、無線リソース管理(radio resource management;RRM)パラメータ最適化(例えば、IDLEモード移動性パラメータセッティング(idle mode mobility parameter setting)、共通チャネルパラメータ化(common channel parameterization))、並びにネットワークディメンショニング(dimensioning)やCAPEX/OPEX計画及びマーケティングなどのバックエンドネットワーク管理活動などのための必須情報である。さらに、特定のエリアでのカバレッジエラー(例えば、カバレッジホール(coverage hole)、パイロットポリューション(pilot pollution)、低いユーザスループット(low user throughput)など)の検出が行われてもよい。
2.移動性最適化(mobility optimization);移動性最適化は、ネットワーク運営において非常に重要な部分である。移動性問題又は失敗に関する情報は、(例えば、速すぎるハンドオーバや遅すぎるハンドオーバを防止したり、ハンドオーバ成功率及び全体的なネットワーク性能を高めたりするために)カバレッジの部分欠乏又はネットワークパラメータセッティングの組み合わせの必要性などの識別に使用される。
3.ネットワークキャパシティ最適化(network capacity optimization);オペレータは、ネットワークの特定の部分でのネットワークキャパシティが多すぎるか少なすぎるかを判断する必要がある。このような判断は、新しいセルの位置判断、共通チャネルの構成、及び他の関連ネットワークパラメータのキャパシティの最適化に役立つ。
4.共通チャネルのパラメータ化(parameterization for common channels);ユーザ経験及び/又はネットワーク性能は、共通チャネル(例えば、ランダムアクセス、ページング及びブロードキャストチャネル)の最適化していない構成により低下することがある。よって、問題点検出(例えば、UL又はDL共通チャネルカバレッジ)又は共通チャネルに関する手順の性能(例えば、接続設定遅延)分析は、ネットワークパラメータセッティング及びシステム性能最適化のための構成の変更に役立つ。
5.サービス品質確認(Quality of Service verification);ネットワーク性能分析の目的の1つは、サービス品質(例えば、ユーザスループット)を確認することにある。これは、重要条件を感知し、ネットワーク構成、パラメータセッティング、又はキャパシティ拡張を変更する必要があるか否かを判断できるようにする。
以下、ドライブテストを最小限に抑えるためのUE(端末)測定ログを説明する。前記測定ログは、予め定義された「トリガ」(例えば、周期的トリガ(periodic trigger)、失敗イベント(failure event))の発生時に取られる。前述したMDT使用ケースをサポートするための測定ログタイプについて説明すると次の通りである。
1.周期的ダウンリンクパイロット測定時(periodical downlink pilot measurements);CPICH RSCP、CPICH Ec/No、TDD P−CCPCH RSCP及びISCP、RSRP及びRSRQ(ただし、RRC接続モードでのみ)などの無線環境測定(radio environment measurements)は、周期的にログされる。
2.サービングセルが閾値より劣化したとき(serving cell becomes worse than threshold);CPICH RSCP、CPICH Ec/No、TDD P−CCPCH RSCP及びISCP、RSRP及びRSRQ(ただし、RRC接続モードでのみ)などの無線環境測定は、サービングセルメトリック(serving cell metric)が構成された閾値より劣化したときにログされる。
3.電力ヘッドルーム(power headroom)送信が閾値より低下したとき(transmit power headroom becomes less than threshold);CPICH RSCP、CPICH Ec/No、TDD P−CCPCH RSCP及びISCP、RSRP及びRSRQ(ただし、RRC接続モードでのみ)などの無線環境測定、及び電力ヘッドルームは、UEが送信する電力ヘッドルームが構成された閾値より低下したときにログされる。
4.ランダムアクセス失敗時(random access failure);CPICH RSCP、CPICH Ec/No、TDD P−CCPCH RSCP及びISCP、RSRP及びRSRQ(ただし、RRC接続モードでのみ)などの無線環境測定、及びランダムアクセス上の詳細情報などは、ランダムアクセス失敗の発生時にログされる。
5.ページングチャネル失敗時(paging channel failure)(例えば、PCCH復元失敗時);無線環境、位置、時間、及びセル識別の詳細情報は、UEが2回連続してページングチャネル上のPCCHの復元に失敗したときにログされる。
6.ブロードキャストチャネル失敗時(broadcast channel failure);無線環境、位置、時間、セル識別、及び周波数の詳細情報は、UEがセルに位置するために必要なシステム情報を取得するために関連DL共通チャネルを読み取るのに失敗したときにログされる。
7.無線リンク失敗報告時(radio link failure(RLF) report);UEが利用できるCPICH RSCP、CPICH Ec/No、TDD P−CCPCH RSCP及びISCP、RSRP及びRSRQなどの無線環境測定は、RLF発生時に報告される。
以下、ネットワークが集約報告機能性(aggregated reporting functionality)を実施可能又は実施不能にする方法を説明する。特に、本発明及び前述したMDT研究に関する前記集約報告は、次のような場合にトリガされる。
1.ネットワークが指定した回数だけ測定結果が収集された場合。
2.絶対時間に基づいて;UEが前記収集された測定ログを混雑していない時間にアップロードすることをオペレータが希望することは容易に想定できる。これは、ネットワークキャパシティへの影響を最小限に抑え、混雑していない時間に余っている無線リソースを使用させるためのものである。例えば、報告を絶対時間(例えば、毎日午前3時)にトリガすることができる。
3.デマンド(demand)に基づいて;UE測定ログがネットワークエンティティにアップロードされる際にオペレータは完全な制御を希望する。この場合、オペレータは、明示的シグナリングによりUEに前記収集された測定ログなどを送信するように要求するオンデマンドメカニズム(on-demand mechanism)を利用することができる。
4.周期的タイマに基づいて;ある測定は多量の測定ログを生成するが、このような測定には頻繁な報告が適する。このように、前記周期的タイマに基づく報告トリガは、報告頻度とUEメモリ要求との間のトレードオフ(trade-off)を可能にすることができる。
5.UEメモリ使用に基づいて;オペレータは、UEによりログ、特に特定の失敗イベントに関する測定ログがどのくらい集まるか分からない。もし、UEメモリが制限される場合にオペレータが報告トリガを設定することができれば、前記UEによる測定ログの破棄を避けることができる。前記UEメモリ使用に関する閾値は、測定ログ報告のトリガに用いることができる。
6.UEがログキャンペーン(logging campaign)から離れる場合;UEは、様々な理由(バッテリ電力の制約(battery power constraints)、ユーザの好み(user preference))でログキャンペーンから離れることがある。このような場合、収集されたログを破棄するよりは利用するほうが有利である。よって、UEがログキャンペーンから離れる際に測定ログ報告をトリガすることができる。
7.位置に基づいて;キャパシティに及ぼす影響を緩和するための他の方法は、UEにキャパシティの問題が少ないエリアで報告を送信させるというものである。LTEの初期位置では、失敗イベントに関連する頻繁なトリガにより、UEがさらに多くのログを収集すると予想される。オペレータは、LTEが位置する大都市地域では大量の測定報告を避けられるように、UEに郊外地域で報告させることができる。前記位置は、セルのグループでもよく、位置登録エリアでもよい。
8.組み合わせられたトリガに基づいて;複数の報告トリガを構成することにより、組み合わせられた報告ポリシ(combined reporting policy)を得ることができる。
本発明によれば、ある時間区間で電力管理又はその他の理由で測定結果報告が抑制されたとしても、端末は、測定結果報告の送信が可能になると、抑制された測定結果の全部又は一部を集約して(又は、蓄積して)報告することができる。ネットワークは、その集約測定結果を、端末の移動性サポート、ネットワークのパラメータ値の再設定、又は隣接セルに関する情報(無線品質、セル識別子など)の分析などに使用することができる。例えば、測定結果報告が抑制された時間区間で、端末がある隣接セルのセル識別子やサービス品質などの隣接セルに関する情報を測定する場合、前記端末は、前記隣接セルに関する情報を集約し、測定結果報告が許可されると、ネットワークに報告することができる。前記ネットワークは、前記端末から前記隣接セルに関する情報を受信すると、隣接セルのセル識別子及び/又は隣接セルのサービス品質を把握することができる。その後、前記ネットワークは、前記隣接セルに関する情報に基づいてネットワーク最適化を開始することができる。
ネットワークには多くの端末が存在するので、前記ネットワークは適切な数の端末を選択して必要な測定を行わせる。また、本発明で提案されたように、前記測定結果がトラフィックの少ない時間区間(すなわち、深夜又は早朝)で報告されるように設定されると、ネットワーク最適化のための測定報告がトラフィックの多い時間区間(すなわち、昼間)で行われなくなることにより、無線リソースを効率的に用いることができる。
本発明は、測定報告設定を示すパラメータをネットワークから受信する段階と、前記パラメータを受信した後、前記ネットワークにまだ報告していない無線環境を測定する段階と、前記無線環境測定を保存する段階と、特定の条件を満たすまで前記測定段階及び保存段階を繰り返し行う段階と、少なくとも2つの保存された無線環境測定を集約する段階と、前記集約された無線環境測定を前記ネットワークに報告する段階と、前記特定の条件を満たすと、前記ネットワークとのRRC接続を設定する段階とを含む、無線通信システムにおける測定報告方法を提供する。ここで、前記無線環境測定は、直近に測定された特定の回数まで保存され、前記特定の回数は、ブロードキャストシグナリング又は専用シグナリングにより前記ネットワークから受信される。前記測定報告設定を示すパラメータは、前記ネットワークから周期的又は非周期的に受信され、前記集約された無線環境測定は、測定時間の順に集約され、前記無線環境は、RRC_IDLEモードで測定される。前記受信したパラメータは、端末により行われるべき総測定回数を示す。前記特定の条件は、前記端末により行われる測定段階の総回数が前記受信したパラメータに示される前記総測定回数と同一であるときに満たされる。前記測定された無線環境は、サービスを提供するセルの無線品質、隣接セルの無線品質、セル識別子、CSGメンバーシップ情報、及び他のセルのブロードキャスト情報の少なくとも1つを示す。前記測定された無線環境は、セルのブロードキャスト情報のうち、読み取るように前記ネットワークにより指示された特定の情報である。前記無線環境測定は、当該測定が行われた時間及び場所を示す情報と共に集約され、前記集約された無線環境測定は、無線環境測定報告条件に基づいて報告され、前記無線環境測定報告条件は、ネットワークが指定した回数、絶対時間、ネットワークデマンド、周期的タイマ、端末メモリ使用、及び端末の位置の少なくとも1つを含む。
本発明は、移動通信に関連して説明されたが、無線通信能力(すなわち、インタフェース)を有するPDAやラップトップコンピュータなどの移動装置を用いるものであれば、いかなる無線通信システムを用いてもよい。また、本発明を説明するために使用された特定の用語は本発明の範囲を特定のタイプの無線通信システムに限定するものではない。さらに、本発明は、様々なエアインターフェース及び/又は物理層、例えばTDMA、CDMA、FDMA、WCDMA、OFDM、EV−DO、Wi−Max、Wi−Broなどを使用する他の無線通信システムにも適用することができる。
本実施形態は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの組み合わせを生成するための標準プログラミング及び/又はエンジニアリング技術を利用して方法、装置、又は製造物として実現することができる。ここで、「製造物」という用語は、ハードウェアロジック(例えば、集積回路チップ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array;FPGA)、特定用途集積回路(Application Specific Integrated Circuit;ASIC)など)、コンピュータ可読媒体(例えば、磁気記録媒体(例えば、ハードディスクドライブ、フロッピー(登録商標)ディスク、テープなど))、光記録装置(CD−ROM、光ディスクなど)、揮発性メモリ装置及び不揮発性メモリ装置(例えば、EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、ファームウェア、プログラマブルロジックなど)において実現されるコードやロジックを意味する。
コンピュータ可読媒体内のコードは、プロセッサによりアクセス及び実行される。本実施形態を実現するコードは送信媒体を介して、又はネットワーク上のファイルサーバからアクセスすることもできる。その場合、前記コードが実現される製造物は、ネットワーク送信ライン、無線送信媒体、空中を伝播する信号、無線波、赤外線信号などの送信媒体を含む。もちろん、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲内でその構成の様々な変更が可能であり、前記製造物が公知の情報伝達媒体(information bearing medium)も含むことを理解するであろう。
本発明の思想や主な特徴から外れない限り、本発明は様々な形態で実現することができ、前述した実施形態は前述したいかなる詳細な記載内容によっても限定されず、特に言及がなければ、添付された請求の範囲に定義された思想や範囲内で広く解釈されるべきであり、請求の範囲内で行われるあらゆる変更及び変形、あるいはその均等物も添付された請求の範囲に含まれる。

Claims (14)

  1. 測定報告設定を示すパラメータをネットワークから受信する段階と、
    前記パラメータを受信した後、前記ネットワークにまだ報告していない無線環境を測定する段階と、
    前記無線環境測定を保存する段階と、
    特定の条件を満たすまで前記測定する段階及び前記保存する段階を繰り返し行う段階と、
    少なくとも2つの保存された無線環境測定を集約する段階と、
    前記集約された無線環境測定を前記ネットワークに報告する段階と、を有することを特徴とする無線通信システムにおける測定報告方法。
  2. 前記無線環境測定が、直近に測定された特定の回数まで保存されることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  3. 前記特定の回数が、ブロードキャストシグナリング又は専用シグナリングにより前記ネットワークから受信されることを特徴とする請求項2に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  4. 前記測定報告設定を示すパラメータが、前記ネットワークから周期的又は非周期的に受信されることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  5. 前記集約された無線環境測定が、測定時間の順に集約されることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  6. 前記無線環境が、RRC_IDLEモードで測定されることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  7. 前記受信したパラメータが、端末により行われるべき総測定回数を示すことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  8. 前記特定の条件は、前記端末により行われる測定段階の総回数が前記受信したパラメータに示される前記総測定回数と同一であるときに満たされることを特徴とする請求項7に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  9. 前記特定の条件を満たすと、前記ネットワークとの無線リソース制御接続を設定する段階をさらに有することを特徴とする請求項8に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  10. 前記測定された無線環境が、サービスを提供するセルの無線品質、隣接セルの無線品質、セル識別子、限定加入者グループメンバーシップ情報、及び他のセルのブロードキャスト情報の少なくとも1つを示すことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  11. 前記測定された無線環境が、セルのブロードキャスト情報のうち、読み取るように前記ネットワークにより指示された特定の情報であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  12. 前記無線環境測定は、当該測定が行われた時間及び場所を示す情報と共に集約されることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  13. 前記集約された無線環境測定が、無線環境測定報告条件に基づいて報告されることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
  14. 前記無線環境測定報告条件は、前記ネットワークが指定した回数、絶対時間、ネットワークデマンド、周期的タイマ、端末メモリ使用、及び端末の位置の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項13に記載の無線通信システムにおける測定報告方法。
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