JP2013126158A - 通信システム、サーバおよびノード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノードは他ノードを中継してGWと接続し、GWは複数のノードと接続してツリー構造の通信経路を形成する通信システムにおいて、サーバ101は、GW毎の負荷の状態を判断し、負荷が高いGWに接続するノードに対して負荷が低いGWの探索を指示し、探索を指示されたノードが負荷の低いGWを検出したときは、このノードを基点ノードとして負荷が低いGWへ接続先を変更する変更タイミングを指示し、負荷が高いGWに接続する他ノードに対して、基点ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた負荷が低いGWへの変更タイミングを指示し、サーバ101から変更タイミングを指示された各ノードは、変更タイミングに従って接続先の集約局を変更する。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施の形態におけるメッシュネットワークの構成例を示す図である。メッシュネットワークは、ノード1〜14と、ノード21〜23と、サーバ101と、広域ネットワーク201と、集約局装置(GW)301、302と、から構成される。
本実施の形態では、上流ノードを基点ノードとする。実施の形態1と異なる部分について説明する。
本実施の形態では、下流ノードと上流ノードの中間にある中間ノードを基点ノードとする。実施の形態1、2と異なる部分について説明する。
本実施の形態では、実施の形態1〜3のサーバ101の動作について詳細に説明する。図6は、サーバ101における基点ノードの決定処理を示すフローチャートである。
本実施の形態では、基点ノードが他のノードに対して接続先GWを変更するための情報を通知する。実施の形態1と異なる部分について説明する。
本実施の形態では、基点ノードが他のノードに対して接続先GWを変更するための情報をブロードキャストで通知する。実施の形態5と異なる部分について説明する。
本実施の形態では、上流ノードを基点ノードとし、基点ノードが他のノードに対して接続先GWを変更するための情報を通知する。実施の形態2、5と異なる部分について説明する。
本実施の形態では、中間ノードを基点ノードとし、基点ノードが他のノードに対して接続先GWを変更するための情報を通知する。実施の形態3、5と異なる部分について説明する。
101 サーバ
201 広域ネットワーク
301、302 集約局装置(GW)
Claims (44)
- 無線通信を行うノードと、前記ノードと接続して無線通信可能な2以上の集約局と、前記2以上の集約局と接続して集約局経由で前記ノードと通信可能なサーバと、からアドホックネットワークを構成し、前記ノードは他ノードを中継して前記集約局と接続可能であり、前記集約局は複数のノードと接続してツリー構造の通信経路を形成可能である通信システムにおいて、
前記サーバは、
各集約局の負荷情報に基づいて集約局毎の負荷の状態を判断し、負荷が高い集約局がある場合、前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、探索を指示されたノードが負荷の低い集約局を検出したときは、前記探索を指示されたノードを基点ノードとして、前記基点ノードに対して前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する変更タイミングを指示し、さらに、前記負荷が高い集約局に接続する他ノードに対して、前記基点ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた前記負荷が低い集約局への変更タイミングを指示し、
前記サーバから変更タイミングを指示された各ノードは、
前記サーバから指示された変更タイミングに従って、接続先の集約局を変更する、
ことを特徴とする通信システム。 - 前記サーバは、
前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多いノードである下流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記通信経路において前記下流ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記サーバは、
前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が少ないノードである上流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記通信経路において前記上流ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記サーバは、
前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多い下流ノードと最も中継数が少ない上流ノードとの中間にある中間ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記通信経路において前記中間ノードより中継数が少ない上流ノードおよび前記中間ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記サーバから変更タイミングを指示された前記上流ノードにおいて、前記探索を指示されたノードを含まない下流ノードで形成される別の通信経路がある場合、
前記サーバは、さらに、
前記別の通信経路を形成するノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項4に記載の通信システム。 - 前記基点ノードは、前記サーバからの指示に従って負荷が低い集約局の探索を行い、前記サーバからの変更タイミングに従って、自身が探索した前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の通信システム。 - 前記他ノードは、前記サーバからの変更タイミングに従って、前記基点ノードが探索した負荷が低い集約局へ接続先を変更する、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の通信システム。 - 無線通信を行うノードと、前記ノードと接続して無線通信可能な2以上の集約局と、前記2以上の集約局と接続して集約局経由で前記ノードと通信可能なサーバと、からアドホックネットワークを構成し、前記ノードは他ノードを中継して前記集約局と接続可能であり、前記集約局は複数のノードと接続してツリー構造の通信経路を形成可能である通信システムにおいて、
前記サーバは、
各集約局の負荷情報に基づいて集約局毎の負荷の状態を判断し、負荷が高い集約局がある場合、前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、探索を指示されたノードが負荷の低い集約局を検出したときは、前記探索を指示されたノードを基点ノードとして、前記基点ノードに対して前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する変更タイミングを指示し、
前記基点ノードは、
前記負荷が高い集約局に接続する他ノードに対して、自ノードの集約局変更情報および他ノードの集約局変更タイミング情報を通知し、
前記他ノードは、
前記集約局変更情報を受けたときは前記負荷が低い集約局へ接続先を変更するかどうかを判断し、前記集約局変更タイミング情報を受けたときは通知されたタイミングに従って前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する、
ことを特徴とする通信システム。 - 前記サーバは、
前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多いノードである下流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記基点ノードは、
前記通信経路において前記下流ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報を通知し、
他ノードとして情報の通知を受けた上流ノードは、
通知された情報に基づいて接続先の集約局を変更するかどうかを判断し、変更する場合、通知された変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた自ノードの変更タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項8に記載の通信システム。 - 前記サーバは、
前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多いノードである下流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記基点ノードは、
前記負荷が高い集約局に接続するノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報をブロードキャストで通知し、
他ノードとして情報の通知を受けたノードは、
通知された情報に基づいて接続先の集約局を変更するかどうかを判断し、変更する場合、通知された変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた自ノードの変更タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項8に記載の通信システム。 - さらに、接続先の集約局を変更するノードは、
前記負荷が高い集約局に接続するノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報をブロードキャストで通知する、
ことを特徴とする請求項10に記載の通信システム。 - 前記サーバは、
前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が少ないノードである上流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記基点ノードは、
前記通信経路において前記上流ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、前記他ノードの集約局変更タイミング情報として自ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた変更タイミングを通知し、
他ノードとして情報の通知を受けた下流ノードは、
通知されたタイミングに従って、接続先の集約局を変更する、
ことを特徴とする請求項8に記載の通信システム。 - 前記サーバは、
前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多い下流ノードと最も中継数が少ない上流ノードとの中間にある中間ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記基点ノードは、
前記通信経路において前記中間ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報を通知し、
また、前記通信経路において前記中間ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、前記他ノードの集約局変更タイミング情報として自ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた変更タイミングを通知し、
他ノードとして情報の通知を受けた上流ノードは、
通知された情報に基づいて接続先の集約局を変更するかどうかを判断し、変更する場合、通知された変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた自ノードの変更タイミングを決定し、
他ノードとして情報の通知を受けた下流ノードは、
通知された変更タイミングに従って、接続先の集約局を変更する、
ことを特徴とする請求項8に記載の通信システム。 - さらに、接続先の集約局を変更する上流ノードは、
前記通信経路において自ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報を通知する、
ことを特徴とする請求項9または13に記載の通信システム。 - さらに、接続先の集約局を変更する下流ノードは、
前記通信経路において自ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、前記他ノードの集約局変更タイミング情報として自ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた変更タイミングを通知する、
ことを特徴とする請求項12または13に記載の通信システム。 - 前記変更先の集約局の情報は、変更先の集約局から取得する接続先変更後の集約局の情報、および前記サーバから取得する変更判断情報とする、
ことを特徴とする請求項9、10、11、13、14のいずれか1つに記載の通信システム。 - 前記サーバは、前記負荷情報として、各集約局における接続ノード数、通信エラー量、通信トラヒック量のうち少なくとも1つの情報を用いて、集約局毎の負荷の状態を判断する、
ことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1つに記載の通信システム。 - 前記サーバは、前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した結果、当該ノードにおいて負荷が低い集約局を検出できなかったときは、当該負荷が高い集約局に接続する別のノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示する、
ことを特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載の通信システム。 - 前記変更タイミングを、時刻情報、または前記サーバから前記基点ノードへの変更タイミング指示からの経過時間とする、
ことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1つに記載の通信システム。 - 無線通信を行うノードと、前記ノードと接続して無線通信可能な2以上の集約局と、前記2以上の集約局と接続して集約局経由で前記ノードと通信可能なサーバと、からアドホックネットワークを構成し、前記ノードは他ノードを中継して前記集約局と接続可能であり、前記集約局は複数のノードと接続してツリー構造の通信経路を形成可能である通信システムにおける前記サーバであって、
各集約局の負荷情報に基づいて集約局毎の負荷の状態を判断し、負荷が高い集約局がある場合、前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、探索を指示されたノードが負荷の低い集約局を検出したときは、前記探索を指示されたノードを基点ノードとして、前記基点ノードに対して前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する変更タイミングを指示し、さらに、前記負荷が高い集約局に接続する他ノードに対して、前記基点ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた前記負荷が低い集約局への変更タイミングを指示する、
ことを特徴とするサーバ。 - 前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多いノードである下流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記通信経路において前記下流ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項20に記載のサーバ。 - 前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が少ないノードである上流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記通信経路において前記上流ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項20に記載のサーバ。 - 前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多い下流ノードと最も中継数が少ない上流ノードとの中間にある中間ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、
前記通信経路において前記中間ノードより中継数が少ない上流ノードおよび前記中間ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項20に記載のサーバ。 - 前記サーバから変更タイミングを指示された前記上流ノードにおいて、前記探索を指示されたノードを含まない下流ノードで形成される別の通信経路がある場合、
さらに、前記別の通信経路を形成するノードを前記他ノードとして、変更タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項23に記載のサーバ。 - 無線通信を行うノードと、前記ノードと接続して無線通信可能な2以上の集約局と、前記2以上の集約局と接続して集約局経由で前記ノードと通信可能なサーバと、からアドホックネットワークを構成し、前記ノードは他ノードを中継して前記集約局と接続可能であり、前記集約局は複数のノードと接続してツリー構造の通信経路を形成可能である通信システムにおける前記サーバであって、
各集約局の負荷情報に基づいて集約局毎の負荷の状態を判断し、負荷が高い集約局がある場合、前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示し、探索を指示されたノードが負荷の低い集約局を検出したときは、前記探索を指示されたノードを基点ノードとして、前記基点ノードに対して前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する変更タイミングを指示する、
ことを特徴とするサーバ。 - 前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多いノードである下流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示する、
ことを特徴とする請求項25に記載のサーバ。 - 前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が少ないノードである上流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示する、
ことを特徴とする請求項25に記載のサーバ。 - 前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多い下流ノードと最も中継数が少ない上流ノードとの中間にある中間ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示する、
ことを特徴とする請求項25に記載のサーバ。 - 前記負荷情報として、各集約局における接続ノード数、通信エラー量、通信トラヒック量のうち少なくとも1つの情報を用いて、集約局毎の負荷の状態を判断する、
ことを特徴とする請求項20〜28のいずれか1つに記載のサーバ。 - 前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した結果、当該ノードにおいて負荷が低い集約局を検出できなかったときは、当該負荷が高い集約局に接続する別のノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示する、
ことを特徴とする請求項20〜29のいずれか1つに記載のサーバ。 - 前記変更タイミングを、時刻情報、または前記サーバから前記基点ノードへの変更タイミング指示からの経過時間とする、
ことを特徴とする請求項20〜30のいずれか1つに記載のサーバ。 - 無線通信を行うノードと、前記ノードと接続して無線通信可能な2以上の集約局と、前記2以上の集約局と接続して集約局経由で前記ノードと通信可能なサーバと、からアドホックネットワークを構成し、前記ノードは他ノードを中継して前記集約局と接続可能であり、前記集約局は複数のノードと接続してツリー構造の通信経路を形成可能である通信システムにおける前記ノードであって、
前記サーバが、各集約局の負荷情報に基づいて集約局毎の負荷の状態を判断し、前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した場合、
前記サーバから指示されたノードは、負荷が低い集約局の探索を行い、探索結果を前記サーバへ通知し、
前記サーバが、前記探索結果に基づいて、前記探索を指示されたノードを基点ノードとして、前記基点ノードに対して前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する変更タイミングを指示し、さらに、前記負荷が高い集約局に接続する他ノードに対して、前記基点ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた前記負荷が低い集約局への変更タイミングを指示した場合、
前記サーバから変更タイミングを指示された各ノードは、前記サーバから指示された変更タイミングに従って、接続先の集約局を変更する、
ことを特徴とするノード。 - 前記基点ノードは、前記サーバからの指示に従って負荷が低い集約局の探索を行い、前記サーバからの変更タイミングに従って、自身が探索した前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する、
ことを特徴とする請求項32に記載のノード。 - 前記他ノードは、前記サーバからの変更タイミングに従って、前記基点ノードが探索した負荷が低い集約局へ接続先を変更する、
ことを特徴とする請求項32または33に記載のノード。 - 無線通信を行うノードと、前記ノードと接続して無線通信可能な2以上の集約局と、前記2以上の集約局と接続して集約局経由で前記ノードと通信可能なサーバと、からアドホックネットワークを構成し、前記ノードは他ノードを中継して前記集約局と接続可能であり、前記集約局は複数のノードと接続してツリー構造の通信経路を形成可能である通信システムにおける前記ノードであって、
前記サーバが、各集約局の負荷情報に基づいて集約局毎の負荷の状態を判断し、前記負荷が高い集約局に接続するノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した場合、
前記サーバから指示されたノードは、負荷が低い集約局の探索を行い、探索結果を前記サーバへ通知し、
前記サーバが、前記探索結果に基づいて、前記探索を指示されたノードを基点ノードとして、前記基点ノードに対して前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する変更タイミングを指示した場合、
前記基点ノードは、
前記負荷が高い集約局に接続する他ノードに対して、自ノードの集約局変更情報および他ノードの集約局変更タイミング情報を通知し、
前記他ノードは、
前記集約局変更情報を受けたときは前記負荷が低い集約局へ接続先を変更するかどうかを判断し、前記集約局変更タイミング情報を受けたときは通知されたタイミングに従って前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する、
ことを特徴とするノード。 - 前記サーバが、前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多いノードである下流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した場合、
前記基点ノードは、
前記通信経路において前記下流ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報を通知し、
他ノードとして情報の通知を受けた上流ノードは、
通知された情報に基づいて接続先の集約局を変更するかどうかを判断し、変更する場合、通知された変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた自ノードの変更タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項35に記載のノード。 - 前記サーバが、前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多いノードである下流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した場合、
前記基点ノードは、
前記負荷が高い集約局に接続するノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報をブロードキャストで通知し、
他ノードとして情報の通知を受けたノードは、
通知された情報に基づいて接続先の集約局を変更するかどうかを判断し、変更する場合、通知された変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた自ノードの変更タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項35に記載のノード。 - さらに、接続先の集約局を変更するノードは、
前記負荷が高い集約局に接続するノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報をブロードキャストで通知する、
ことを特徴とする請求項37に記載のノード。 - 前記サーバが、前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が少ないノードである上流ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した場合、
前記基点ノードは、
前記通信経路において前記上流ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、前記他ノードの集約局変更タイミング情報として自ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた変更タイミングを通知し、
他ノードとして情報の通知を受けた下流ノードは、
通知されたタイミングに従って、接続先の集約局を変更する、
ことを特徴とする請求項35に記載のノード。 - 前記サーバが、前記負荷が高い集約局において、前記負荷が低い集約局へ接続先を変更する候補のノードが形成する通信経路中、最も中継数が多い下流ノードと最も中継数が少ない上流ノードとの中間にある中間ノードに対して負荷が低い集約局の探索を指示した場合、
前記基点ノードは、
前記通信経路において前記中間ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報を通知し、
また、前記通信経路において前記中間ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、前記他ノードの集約局変更タイミング情報として自ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた変更タイミングを通知し、
他ノードとして情報の通知を受けた上流ノードは、
通知された情報に基づいて接続先の集約局を変更するかどうかを判断し、変更する場合、通知された変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた自ノードの変更タイミングを決定し、
他ノードとして情報の通知を受けた下流ノードは、
通知された変更タイミングに従って、接続先の集約局を変更する、
ことを特徴とする請求項35に記載のノード。 - さらに、接続先の集約局を変更する上流ノードは、
前記通信経路において自ノードより中継数が少ない上流ノードを前記他ノードとして、前記集約局変更情報として自ノードの変更タイミングおよび変更先の集約局の情報を通知する、
ことを特徴とする請求項36または40に記載のノード。 - さらに、接続先の集約局を変更する下流ノードは、
前記通信経路において自ノードより中継数が多い下流ノードを前記他ノードとして、前記他ノードの集約局変更タイミング情報として自ノードの変更タイミングより所定の時間だけ遅延させた変更タイミングを通知する、
ことを特徴とする請求項39または40に記載のノード。 - 前記変更先の集約局の情報は、変更先の集約局から取得する接続先変更後の集約局の情報、および前記サーバから取得する変更判断情報とする、
ことを特徴とする請求項36、37、38、40、41のいずれか1つに記載のノード。 - 前記変更タイミングを、時刻情報、または前記サーバから前記基点ノードへの変更タイミング指示からの経過時間とする、
ことを特徴とする請求項32〜43のいずれか1つに記載のノード。
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