JP5530805B2 - マルチキャステイング・コンテントのための選択ダイバーシチを提供する方法及びシステム - Google Patents

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本発明は、例えば、WCDMAにおいて、マルチキャステイング・コンテントのための選択ダイバーシチの方法及びシステムに関する。マルチキャステイング・コンテントという用語は、コンテントがいくつかのユーザへ意図されていることを意味する。
さらに、本発明は、マルチキャステイング・コンテントを受信することが意図されて、選択手段又は機能を含む、UE(ユーザ装置)、例えば、モバイル電話機などのネットワーク・エンティテイに関する。
本発明の技術分野は、UMTS地上無線アクセス(UTRA;UMTS=汎用モバイル通信システム)、例えば、3GPP UTRA仕様(3GPP=第三世代パートナーシップ・プロジェクト)のリリース6などの将来のリリース、に関する。
マルチキャステイング、MBMS(マルチメディア・ブロードキャステイング/マルチキャステイング・サービス)に対する標準化サポートが説明される。
マルチキャストは、FACHに基づく。ハンドオーバー(HO)はFACHについてサポートされていないため、マルチキャストについてHOはサポートされていない。マルチキャストHOを可能にするため、BTS再同期化が考えられるが、これは実現が困難である。
本発明は上記問題を解決することを意図している。
そして、本発明は1つの観点によると、独立形式の方法の請求項又は従属形式の方法の請求項のいずれか1つに定義された方法を提供する。
本発明は、さらなる観点によると、独立形式のシステムの請求項又は従属形式のシステムの請求項のいずれか1つに定義されたシステムを提供する。
さらに、本発明は、独立形式の端末の請求項又は従属形式の端末の請求項のいずれか1つに定義された端末を提供する。
本発明は、BTS再同期化を必要とせず、そして、端末、例えば、ユーザ装置(UE)、又は、ネットワークにどんな余分なタイミング要求を課さないハンドオーバー、好ましくは、ソフト・ハンドオーバー(SHO)のためのシステム及び方法を提供する。
本発明は、マルチキャステイング送信の場合のソフト・ハンドオーバー及びソフト・ハンドオーバーの関連した利点を提供する。
提案されたコンセプトは、最小の追加のネットワーク負荷とネットワーク及び端末、例えば、UE(ユーザ装置)の観点から複雑でない構造でもって、及び、ネットワーク内の複雑なタイミング制御を要求しない、マルチキャスト、MBMS、のためのハンドオーバーを可能にする。
本発明の1つの目的は、マルチキャステイング・コンテントのためのソフト・ハンドオーバーを提供するシステム及び方法を提供することである。好適な解決の1つは、DSCH及び選択ダイバーシチの使用に基づいている。
本発明は、マルチキャスト・コンテント、すなわち、マルチキャスト・メッセージを送信及び受信するために使用されるノードB同期化を必要としない新規なマクロ・ダイバーシチ方法を可能にする。
伝統的な極大比結合方法により、ソフト・ハンドオーバーはダウンリンク送信においてリンクが時間整列されることを必要とする。これは専用チャンネルについて行うことができる。しかし、マルチキャステイング・コンテントにより、問題は、ネットワーク中の全てのUEがこれについて考慮されなければならず、従って、同期化要件が大きなセル配置では大変厳しくなることである。
従来では、ソフト・ハンドオーバーでは専用チャンネルのみが考慮されていて、個別のUEが無線リンクのタイミングを制御している。これはいくつかのUEが同じコンテントを受信すると想定される時に異なる。
また、本発明は、現在のブロードキャスト解決に対してより良い性能の利点を提供する。提案された「全」マクロ・ダイバーシチに対して、新しい同期は要求されない。
本発明の1つ又はいくつかの実施の形態によると、DSCH(ダウンリンク共有チャンネル)が、マルチキャステイングのために使用される。問題のDSCHと関連付けられていることを示されたDCH(専用チャンネル)が存在する時、データが送信される必要がある。
本発明は、好ましくは、CDMA(コード分割多重アクセス)又はWCDMA(広帯域コード分割多重アクセス)に適用されるが、また、他のネットワーク・タイプにも同様に適用される。
本発明の1つの実施の形態によるマルチキャスト・サービスのための選択ダイバーシチを提供するシステムを示す図。 本発明の1つの実施の形態のシステム、方法又は加入者端末などにおいて実現される決定プロセスを示すフロー・チャート。 本発明の1つの実施の形態のシステム、方法又は端末などにおいて実現されるさらなる決定プロセスを示すフロー・チャート。
本発明の実施の形態の基本的な第1部分によると、マルチキャスト・メッセージは、FACH(転送アクセス・チャンネル)の代わりに、DSCH(ダウンリンク共有チャンネル)中に送信される。以前は、ユーザ装置などの端末は、UEが最良に聞くことのできるそのBTSからのみDSCHを聞いており、そしてRNCはその特定のBTSへのみDSCHを送信していた。
他の全ての提供される解決にも同様に適用可能な提供される好適な解決の1つにおいて、RNCは多くの基地局、例えば、各々がDSCHを送信するノードB又はBTS(基地送受信機局)、に対して、DSCHにマルチキャスト・コンテントを送信する。端末、例えば、UEはそれが最良に聞くことができるDSCHを選択する。有利な点は、HOがマルチキャストにおいて可能なことである。
DCHが、各UEに対する各DSCHに別々に関連付けられる。より進歩した実施の形態、すなわち、拡張バージョンでは、DCHはDCHを送信する基地局などのBTSネットワーク要素又は無線コントローラRNCなどの別のネットワーク要素により観測される。これ及び他のネットワーク要素、例えば、BTSは、いずれのUEにより聞かれていないそのDSCHを送信することを停止できる。この拡張バージョンでは、BTS内のどんな関連したDCHの存在の知識が使用される。DCHとDSCHの間の関係は次の通りである。UEは、関連したDCHも受信せずにDSCHを受信することはできない。従って、もし、あるDSCHに対して関連するDCHが存在しなければ、だれもそのDSCHを受信していない。しかし、DSCHと関連しないDCHもまた存在でき、このために、セル内に活動的DCHが存在できることに注意しなければならない。活動的DCHのどれもDSCHに関連付けられていない限り、DSCHマルチキャステイングは停止される。
もし、関連付けられたDCHが存在しない場合、DSCHを受信するユーザが存在しない。従って、DSCHを送信する必要性がない。すなわち、無線ネットワーク・コントローラ、RNC、又は、送信装置、好ましくは、BTSなどのネットワーク要素(少なくとも1つ)は、もし、DSCHに関連付けられたDCHが存在しない場合、すなわち、DSCHがいずれの端末により聞かれていない場合、DSCHの送信を停止する。このDCHの監視の可能性及び送信の停止は、マルチキャストのためにDSCHを使用することの1つの利点である。DSCHを使用する別の利点は、DSCHは、ポイント・ツー・マルチポイントであることである。
本発明はいくつかのレベルの可能な実現を含む。
−DSCHの使用
−DSCHの使用及び選択ダイバーシチ
−DSCHの使用、選択ダイバーシチ、不使用DSCHの閉鎖
−FACHの使用、すなわち、「通常」MBMS送信モード及び選択ダイバーシチ
いずれの場合も本発明の重要なアイディアは、マルチキャスト・コンテントの場合、情報(SIB、DCCH=専用制御チャンネル等にて送信される、セル情報)が、同じマルチキャスト・コンテントが送信されている他のセルにも供給され、及び、端末が他のセルからのマルチキャスト・コンテントを復号することを可能にするパラメータである他のセル内の拡散コードなど必要なパラメータも供給される。端末は、独立に、どのセルを受信するかを選択できる。
利点は高い性能である。さらに、情報が前もって利用可能であるため、サービス受信を続けることができる前に(ユーザが別のセルに移動した時のセル再選択後)、ブロードキャスト情報(SIB)を読む必要が無い。
このために使用できるチャンネルは、好ましくは、以下の様により詳細なイッシューを持つ、FACH及びDSCH(ダウンリンク共有チャンネル)である。
DSCHでは、複数セルから同じDSCHを送信しそして複数ユーザにより受信される。(従来では、一時に、DSCHが1つのセルから単一ユーザのみに送信される。)
FACHでは、既存のDCHと一緒にチャンネルを送信する時、基地局はどのDCHがFACH(MBMS)受信に関連しているかを知ることができ、知った時、基地局は送信電力を以下に基づいて調整できる。例えば、
−DCH電力
−関連したDCHチャンネル(ユーザが来て行く時)の存在
−SSDTなどのアップリンク・フィードバック情報(DCH送信のためにどのセルが最良であるかアップリングにおいて指示する特徴、例えば、一次/非一次セル状態を示すSSDTアップリンク・フィードバック情報)が、もし、全ての端末がいくつかの他のセルを非一次と指示する場合は送信せずに又はTX(送信)電力を減少することにより、FACH(MBMS)送信に対して同様に考慮できる。(端末はアップリンクでどのセルが最強であるかのSSDT指示を送信する。)(SSDT=サイト選択ダイバーシチ送信)
本発明は、以下の通りソフト・ハンドオーバーを支援するために追加された特徴と一緒にいくつかのユーザへマルチキャステイング・コンテントを提供するためにDSCH(ダウンリンク共有チャンネル)を使用できる。今、DSCHはいくつかのユーザのために意図されたコンテントを持つ。これは、例えば、小さなプロトコル・レベルの修正により実現できる。
DSCHが、同じMBMSコンテントを持ってノードBから送信される。そして、今、端末がどのDSCHを受信するかを、例えば、CPICH信号強度に基づいて選択する。ここで、TFCIに対するスプリット・モードが同じく使用できる。これはダイバーシチに基づく選択であって、通常のDSCH操作の一部ではない。
ノードBは、マルチキャステイングDSCHに関連する複数のDCHを通知される。そして、ハンドオーバー状態の場合は、DCHのどれもがもはや活動的ではなく、DSCHは送信される必要が無い。そして、それらの送信はノードBにより停止できる。
UEの数か高くて全てのUEがDCHを持つことを望まない場合、代替の方法は、選択原理と共にFACHの使用を考慮することである。また、これはマルチキャステイングのためのFACH電力レベルを減少することを可能にする。
図1乃至図3は、選択ダイバーシチの使用に関する本発明の実施の形態の詳細を示す。実施の形態は、マルチキャスト・メッセージ、例えば、MBMSを経由して送信された、の選択ダイバーシチにおけるハンドオーバーの観点を説明する。
図1は、本発明の1つの実施の形態による方法及びシステムの第1の実施の形態を示す。この実施の形態は、MBMSに対してUTRANにおいて選択ダイバーシチを提供するように構成されている。
MBMSコンテント、すなわち、1つ又は複数のマルチキャスト・メッセージのコンテントが、コア・ネットワーク(CN)からBSC(基地局コントローラ)又はRNC(無線ネットワーク・コントローラ)1などの1つ又はいくつかの送信コントローラへ送信される。コントローラ1は、このMBMSコンテントを、BTS又はノードBなどの1つ又はいくつかの無線送信機2、3へ送信する。このMBMSコンテントを受信する全ての送信機2、3はこのコンテント、すなわち、マルチキャスト・メッセージ、を共通チャンネルMBMS送信を経由して1つまたは複数の端末4へ送信する。例えば、共通パイロット・チャンネル(CPICH)、好ましくは、P−CPICH(一次共通パイロット・チャンネル)上のパイロット信号の比較を実行し、このCPICH又はp−CPICHの比較の結果に基づいて、共通チャンネルの1つ、好ましくは、最強の共通チャンネルの選択を実行することにより、端末4は選択を実行する。
図2及び図3は、1つ又は複数の端末4、例えば、UEを持つ実施の形態において実現されたルーチンのフロー・チャート及び本発明の実施の形態による方法を示す。端末4において実行される決定プロセスが詳細に示される。
RAN(無線アクセス・ネットワーク)、例えば、基地送受信機局(BTS)又はノードB2、3が、同じMBMSコンテントを送信する各セルに関する例えば拡散コードであるチャンネル化コードを含むセル情報を持つシステム情報ブロック(SIB)を送信する。SIBは、好ましくは、セル内のブロードキャスト・チャンネル上で送信される。また、この情報は他のチャンネル上で同様に送信できる。
セル選択/再選択は、実施の形態では、サービス・ドリブンではない。
既存のセル選択規則は違反されていない。
図2に示される実施の形態では、FACH(転送アクセス・チャンネル)が、システム情報ブロック(SIB)を送信するために使用される。また、FACHはいくつかの又は全ての他の実施の形態でも使用できる。
ステップS21で、端末4、例えば、UEは、マルチキャスト・サービスに参加することを決定し、そこへ登録する(サービス参加)。ステップS22で、端末4は、ブロードキャスト・チャンネル上で送信されたSIB及び通知を読む。また、通知は別のチャンネル上で送信できる。SIBは、同じMBMSコンテントを送信する各セルに関するチャンネル化コードを含んだセル情報を含む。ステップS23で、端末4は、受信したマルチキャスト・メッセージを復号する(MBMSデータを復号する)。
ステップS24で、異なるセルから受信したパイロット信号が、より良いチャンネル、例えば、より大きい電力又はより少ないエラー等で受信されたチャンネル、を決定するために比較される。一例として、受信されたパイロットの強度又はエラーの少なさが、より高い強さ又は減少されたエラー率等を持つ受信された1つ又は複数のパイロット信号を見つけるために互いに比較される。ステップS25で、決定が行われる。より良いのが無い時は、例えば、より強いパイロット(信号)がステップS24で見つけられる。ステップS23、S24、S25を繰返して実行するために、ルーチンがステップS23にループ・バックする。
ステップS24で、より良い、例えば、より強いパイロット(信号)が見つかった時、ルーチンはステップS25からステップS26へ進み、そこで、検出されたより良い又は最良(最強又は最もエラーの少ない)のパイロットを持つセルが、同じマルチキャステイング・コンテントを提供するかどうか、すなわち、ステップS21でユーザにより選択されそして端末4により実際に聞かれたセルにより提供された同じマルチキャスト・サービスを提供するかどうかが検査される。
ステップS26での答えが、イエスの時、ルーチンはステップS27に進む。そこで、検出されたより強い又はより良いパイロット信号を送信する新しいセルからのMBMSデータが復号される。すなわち、端末4は、マルチキャスト・メッセージを受信するために新しいセルへハンドオーバーされる、すなわち、切り替えられる。
例えば、端末が移動している場合、ルーチンは連続的に又は繰返してさらに強い又はより良いパイロット信号を検出するために、好ましくはステップS27から比較ステップS24及び決定ステップS25へ戻る。
ステップS26で、端末によってより良く受信されたパイロット信号を送信しているセルが同じマルチキャスト・コンテントを提供していない、とシステムが検出した時、ステップ28で、セル再選択機能又は手段が活性化される。端末4によってより良く受信された新しいセルは、ネットワーク管理又はコントローラにより、端末4が受信することを欲するMBMSコンテントを追加的に送信することを指示される。従って、SIBは、新セルのチャンネル化コードを含むセル情報を追加的に示す又は含むために適応されている。プロセスは、ステップ28からステップ22へ進み、そこて、SIBが再び端末4により読まれて、そして、端末4は好ましくはマルチキャスト・メッセージ、MBMSデータ、を復号するために新しいセルを選択することを指示される。代替方法として、プログラムはまた、セル再選択プロセス又はステップS28を実行した後、ステップ22への戻りを省略して、そして直接的に端末4に新セルからのマルチキャスト・コンテントを復号するために新セルを選択することを指示する。その後、ステップS24、S25等が上述したように再び実行される。
図3に示される実施の形態は、専用チャンネル、DCH、が存在し、そして、MBMSコンテントが、DSCH(ダウンリンク共有チャンネル)又はFACH上のDCH活動組(全てからの必要は無い)内のセルから並列に送信される構造を有する。図3は、DCH活動である端末決定プロセスに関連する。
ネットワークは、同じMBMSコンテント(拡散コード等を含む)を送信するセル(活動組内の)に関するセル情報を送信する。この情報は、SIB又はDCCH(専用制御チャンネル)内に送信できる。
図3に示されるステップS31乃至S37は、図2のステップS21乃至S27と大体同じである。このため上述のこれらのステップの説明は、以下の例外を除いて、ステップS31乃至S37にも適用される。ステップ32において、SIB又はDCCH上に送信された情報が、同じMBMSコンテント(拡散コード等を含む)を送信するセル(活動組内)に関する情報を検出するために、端末4により読取られる。
ステップ36において、端末4によってより良く受信されたパイロット信号を送信するセルが、端末4が受信することを欲する同じマルチキャスト・コンテントを提供しないと決定された時、プログラム・ルーチンは、MBMSマルチキャスト・メッセージが前と同じセルから再び読取られるように、ステップ33へ進む。従って、端末4によりセル再選択は実行されない。
しかし、もし、ステップS36でより良いパイロットで見つかり、このより良いパイロットを送信している新セルが活動組内に無い場合、通常の報告及びモビリテイ管理規則が、例えば、新セルも同様に含むために活動組を更新するために、使用できる。すなわち、活動組の更新が可能である。このような更新の後、ステップS34、S35、S36を経て再びループする時、ステップS36の答えがイエスとなり、その後にステップS37へスイッチングされる。すなわち、新セルからのMBMSデータが復号される。
従って、実施の形態は、例えば、UTRANでMBMSに対して、選択ダイバーシチを提供する。
本発明の実施の形態によると、マルチキャスト選択ダイバーシチ及びハンドオーバー(HO)のための、例えば、MBMS HOのための、いくつかの好適な端末機能又は機能性は、
最強の共通チャンネルを選択し(例えば、P−CPICH上、選択に基づいて)、例えば、DSCH又はFACHのいずれかが使用できる。
選択ダイバーシチ・プロセスの際に非同期ネットワークにおいて2つの共通チャンネルを受信し(もし、より強いセルがSFNタイミングにおいてより進んでいる場合、少なくとも、タイミング差の期間の間のスイッチング・プロセスの間)、これはオプショナルな特徴で、例えば、QoS(サービスの品質)要件に依存して、実現しても又は実現しなくてもよい。1つ又は複数の10msフレーム損失が許容できる時(もし、例えば、ノードBタイミングが10ms以内の場合)、2つの共通のチャンネルの並列な受信は必要でない。いずれの場合も、通常、いくつかのフレームの損失が存在する。
ノードBがデータを送信する端末4を通知する関連SIBを復号する。
以前は、並列DCH/FACH受信の要件が存在しなかった。それにもかかわらず、もし、端末がDCH/FACHを同時に受信できる場合、2つのFACHの受領は複雑性を増加しない。それ以外は、端末は並列にDCH/FACHを受信するために適合できる。もし、MBMSコンテントがDCH/DSCHの場合又はDCH/FACHの場合にも考慮されるならば、端末はDCHに加えて2つの共通チャンネルを受信するように適合される(しばらくの間)。この要件は、もし、ネットワークがノードBタイミング、例えば、10msタイミング内にあるならば、スイッチングに起因するMBMS送信及び1フレーム損失は許容できるため、除去できる。そして、受信資源に対する要件は、DCH/FACH又はDCH/DSCH可能端末と同じである。
選択ダイバーシチのため、P−CPICHが好ましくは測定される。余分な処理が要件に依存して提供される。もし、要件が同様なレベルである場合、又は、超過しない場合、要件はSSDT特徴のために設定され、追加の複雑性を生じない。端末4は、一時に、6セルまでからのP−CPICHを監視でき、端末4を取囲む6セルを含むと仮定される、考慮すべきDCHの活動組内にあるセルを考慮することができる。
同時的にDCH+MBMSコンテントを受信することは、UEの能力である。
本発明の実施の形態によると、マルチキャスト・ハンドオーバー、例えば、MBMS HOのための好適なネットワーク機能は、
選択ダイバーシチ内のMBMSのための新ノードB機能が不要である。単に可能なタイミング問題は以下の通りである。
10msタイミング仮定によると、MBMSコンテントはRNC内又はノードB内のいずれかに時間的に好ましくは整列される(ある遅延が導入される必要があるため共にあるバッファを意味する)。
コア・ネットワーク(CN)の新規な機能性、例えば、RAN側でのHO支援オプションのための、は必要でない。一般に、MBMSコンテントを提供できる全てのセルは、利用可能なMBMSコンテントと共に対応するRNCを有する。
以上、好適な実施の形態が説明されたが、本発明はそれらに限定されるものではなく、例えば、1つ又は複数の実施の形態の1つ又は複数の特徴を別の実施の形態の1つ又は複数の特徴とを任意の態様で組合わせることにより、別の態様でも実現できる。

Claims (18)

  1. 同一のマルチキャスティング・コンテントを送信する無線送信器のセルを示すセル情報を少なくとも2つの無線送信器のセルから受信するステップと、
    前記少なくとも2つの無線送信器のセルからの受信クオリティを比較するステップと、 マルチキャスティング・コンテントを受信するための2以上の無線送信器のセルを前記受信クオリティ及び前記セル情報に基づいて選択するステップと、を含む方法であって、
    前記受信クオリティを比較するステップは、前記少なくとも2つの無線送信器のセルから受信したパイロット信号の強度及びエラーの少なさのうちの少なくとも1つを比較することを含む、
    ことを特徴とする方法。
  2. 多数のセルによりマルチキャスティング・コンテントを送信するステップと、
    前記多数のセルのうちの少なくとも1つのセルにより、1又はそれ以上の他のセルに関するセル情報であってどのセルが同一のマルチキャスティング・コンテントを送信するかを示すセル情報を送信するステップと、
    を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記セル情報がシステム情報ブロックとして送信される、請求項1に記載の方法。
  4. 前記セル情報が前記少なくとも1つのセルにおけるブロードキャストチャネルにより送信される、請求項2に記載の方法。
  5. 前記セル情報が個別制御チャネルにより送信される、請求項2に記載の方法。
  6. 前記セル情報が、前記同一のマルチキャスティング・コンテントを送信する前記多数のセルの各々に関するチャネル化コードを含む、請求項2に記載の方法。
  7. 前記多数のセルのうちの少なくとも2つのセルが少なくとも2つの端末に対してフォワードアクセスチャネルにより前記同一のマルチキャスティング・コンテントを送信する、請求項2に記載の方法。
  8. 前記セルの基地局が、マルチキャスティング・コンテントを送信するために用いられるフォワードアクセスチャネルに関連した個別チャネルにより通知される、請求項2に記載の方法。
  9. 前記セルの基地局が、
    検出された個別チャネルの電力、関連した個別チャネルの存在、又は、一次/非一次セル状態を示すサイト選択ダイバーシチ送信アップリンクフィードバック情報、
    に基づいて送信電力を調整する、請求項8に記載の方法。
  10. 同一のマルチキャスティング・コンテントを送信する無線送信器のセルを示すセル情報を少なくとも2つの無線送信器のセルから受信し、
    前記少なくとも2つの無線送信器のセルからの受信クオリティを比較し、
    マルチキャスティング・コンテントを受信するための2以上の無線送信器のセルを前記受信クオリティ及び前記セル情報に基づいて選択する端末であって、
    前記受信クオリティの比較は、前記少なくとも2つの無線送信器のセルから受信したパイロット信号の強度及びエラーの少なさのうちの少なくとも1つを比較することを含む、ことを特徴とする端末。
  11. 多数のセルによりマルチキャスティング・コンテントが送信され、
    前記多数のセルのうちの少なくとも1つのセルにより、1又はそれ以上の他のセルに関するセル情報であってどのセルが同一のマルチキャスティング・コンテントを送信するかを示すセル情報が送信される、請求項10に記載の端末。
  12. 前記セル情報がシステム情報ブロックとして送信される、請求項10に記載の端末。
  13. 前記セル情報が前記少なくとも1つのセルにおけるブロードキャストチャネルにより送信される、請求項10に記載の端末。
  14. 前記セル情報が個別制御チャネルにより送信される、請求項10に記載の端末。
  15. 前記セル情報が、前記同一のマルチキャスティング・コンテントを送信する前記多数のセルの各々に関するチャネル化コードを含む、請求項10に記載の端末。
  16. 前記多数のセルのうちの少なくとも2つのセルが少なくとも2つの端末に対してフォワードアクセスチャネルにより前記同一のマルチキャスティング・コンテントが送信される、請求項11に記載の端末。
  17. 前記セルの基地局が、マルチキャスティング・コンテントを送信するために用いられるフォワードアクセスチャネルに関連した個別チャネルにより通知される、請求項11に記載の端末。
  18. 前記セルの基地局が、
    検出された個別チャネルの電力、関連した個別チャネルの存在、又は、一次/非一次セル状態を示すサイト選択ダイバーシチ送信アップリンクフィードバック情報、
    に基づいて送信電力を調整する、請求項17に記載の端末。
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