JPH07250374A - 無線通信方式 - Google Patents

無線通信方式

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JPH07250374A
JPH07250374A JP3727294A JP3727294A JPH07250374A JP H07250374 A JPH07250374 A JP H07250374A JP 3727294 A JP3727294 A JP 3727294A JP 3727294 A JP3727294 A JP 3727294A JP H07250374 A JPH07250374 A JP H07250374A
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聡 相河
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嬉珍 李
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彰顕 吉田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポイント・ツー・マルチポイントの無線通信
方式に関し、伝送品質に係る要求条件の異なる複数種類
の信号を効率良く伝送することを目的とする。 【構成】 複数の無線搬送波によって、1つの親局と複
数の子局との間で、信号を伝送する無線通信方式におい
て、親局と各子局間の伝送路の特性を監視する手段を設
け、親局と各子局の間の伝送路の特性に応じて、子局ご
との無線搬送波を割り付けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1つの親局と複数の子局
の間で信号を伝送するポイント・ツー・マルチポイント
の無線通信方式に関し、特に、複数の無線搬送波を用意
し、各無線搬送波を各子局に割当て、さらに伝送品質に
関する要求条件の異なる複数種類の信号を伝送するマル
チメディア伝送を行なう無線通信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のポイント・ツー・マルチポイント
通信方式においては、各子局で無線周波数を時間あるい
は周波数ごとに分割して用いるTDMAあるいはFDM
Aが適用されている。
【0003】図9に従来の技術のうち、FDMAの原理
を示す。同図において、910は親局であり、この親局
と複数の子局との間で無線通信を行なう。この図では2
つの子局931と932がある場合を示している。92
1と922は親局と子局の間の伝送路である。このと
き、搬送波は複数用意されており、各子局はそれぞれ割
り当てられた搬送波によって信号を伝送する。
【0004】搬送波の割当は伝送路特性に無関係に行な
われる。伝送路1、伝送路2の特性はそれぞれ、数字符
号950,970で示す図のようになる。ここで横方向
は周波数を示し、縦方向は電力を示す。この図では搬送
波は6個用意されており、それぞれの中心周波数は、f
1 ,f2 ,f3 ,f4 ,f5 ,f6 である。
【0005】数字符号950で示す伝送路特性1ではそ
れぞれの搬送波が送信する場合の電力スペクトラムは9
51,952,953,954,955,956のよう
になる。これに対してマルチパスの影響で960に示す
ような周波数特性を伝送路1がもつ場合、各搬送波を受
信した場合の受信スペクトラムは961,962,96
3,964,965,966のようになる。
【0006】この場合では、951は受信スペクトラム
に対するマルチパスの影響はほとんど無いが、955の
場合は大きな劣化がある。同様に伝送路特性2では97
6は殆どマルチパスの影響がないが、971はおおきな
劣化がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の場合には、
上述したような伝送路特性の劣化がある場合であって
も、どの搬送波を各子局に割り当てるかは伝送路特性あ
るいは伝送している信号の種類に無関係であるため、た
とえば、子局1に954、子局2に962の搬送波を割
り当てた場合、どちらの子局もマルチパスの影響で大き
な劣化を受けることになる。
【0008】従って、ある子局が用いている搬送波の伝
送路特性が劣化した場合には、伝送品質が劣化し、信号
あるいはその信号を用いたサービスの要求する品質に関
する条件を満足できなくなるという問題があった。
【0009】本発明は、以上に述べた従来の伝送路品質
の劣化による伝送品質の劣化あるいはサービスの要求条
件を満足できない場合が発生するという問題点を解決
し、マルチパスが発生する場合においても、各サービス
の要求条件を満足できるポイント・ツー・マルチポイン
ト無線通信方式を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決さ
れる。すなわち、本発明は子局ごとに、伝送路特性ある
いは、伝送している信号の種類を判断し、これらに応じ
て、使用する搬送波を選択することを最も主要な特徴と
するものであって、請求項1の発明は、複数の無線搬送
波によって、1つの親局と複数の子局との間で、信号を
伝送する無線通信方式において、親局と各子局間の伝送
路の特性を監視する手段を設け、親局と各子局の間の伝
送路の特性に応じて、子局ごとの無線搬送波を割り付け
る無線通信方式である。
【0011】請求項2の発明は、複数の無線搬送波によ
って、1つの親局と複数の子局との間で、信号を伝送す
る無線通信方式において、親局と各子局間の伝送路の特
性を監視する手段と、伝送する信号の種類を識別する手
段とを設け、親局と各子局の間の伝送路の特性と伝送し
ている信号の種類に応じて、子局ごとの無線搬送波を割
付ける無線通信方式である。
【0012】請求項3の発明は上記請求項2の発明にお
いて、親局とある子局で伝送している信号が高い品質を
要求される信号である場合、他の子局より伝送路特性の
良い搬送波を優先して割り当てる無線通信方式である。
【0013】請求項4の発明は上記請求項2の発明にお
いて、親局と子局で伝送している信号がリアルタイム性
を要求される信号である場合、リアルタイム性を要求さ
れない信号を伝送している他の子局より伝送路特性の良
い搬送波を優先して割り当てる無線通信方式である。
【0014】請求項5の発明は請求項2の発明におい
て、親局と子局で伝送している信号が画像通信信号であ
る場合、他の子局より伝送路特性の良い搬送波を優先し
て割り当てる無線通信方式である。
【0015】
【作用】図1は、本発明の作用を説明する図であって、
110は親局、121は伝送路1、122は伝送路2、
131は子局1、132は子局2、150は伝送路特性
1を示す図、151は第1の搬送波の送信スペクトル、
152は第2の搬送波の送信スペクトル、153は第3
の搬送波の送信スペクトル、154は第4の搬送波の送
信スペクトル、155は第5の搬送波の送信スペクト
ル、156は第6の搬送波の送信スペクトルを表わして
いる。
【0016】また、160は伝送路1のマルチパス周波
数特性、161は第1の搬送波の受信スペクトル、16
2は第2の搬送波の受信スペクトル、163は第3の搬
送波の受信スペクトル、164は第4の搬送波の受信ス
ペクトル、165は第5の搬送波の受信スペクトル、1
66は第6の搬送波の受信スペクトル、170は伝送路
特性2を示す図、171から176は送信スペクトル、
180は伝送路2のマルチパス周波数特性、181から
186は受信スペクトルを表わしている。
【0017】以下、図1に基づいて本発明の作用につい
て説明する。同図で親局110から子局131,132
に伝送路121,122を用いて信号を伝送し、その伝
送路特性が数字符号150,170で示されることは、
先に図9に基づいて説明した従来技術の場合と同様であ
る。ただし、本発明では、伝送路特性をモニタすること
により、それぞれマルチパスによる劣化のすくない搬送
波を選択する。従って、子局1では151の搬送波を、
子局2では171の搬送波を選択し使用することで、ど
ちらの子局でもマルチパスの影響を小さくすることがで
きる。
【0018】ポイント・ツー・マルチポイント通信で
は、子局ごとに送受信アンテナの位置が異なり、伝送路
がかわるため、発生する周波数選択性フェージングある
いはマルチパスによる伝送特性の劣化は子局ごとに異な
る。すなわち、子局ごとに劣化する無線搬送波は異な
る。従って、各子局ごとに伝搬路の特性から劣化してい
ない無線搬送波を選択すれば、各子局ごとに特性の良い
搬送波を選択でき、全体として周波数を有効に利用でき
る。
【0019】また、各子局が伝送してる情報が伝送路に
要求する品質は異なる場合がある。これはマルチメディ
ア通信などの場合であり、同一の伝送路に、リアルタイ
ムの音声や画像あるいはリアルタイムでないデータ転送
などの信号を必要に応じて伝送するものである。この場
合、伝送している情報がデータ転送などの場合には、再
送などの手段により高い品質を確保できるため、伝送路
に要求する品質は比較的低い。
【0020】しかし、リアルタイム伝送の場合には、再
送が不可能であり、伝送路に高い品質が要求される。こ
の場合には、リアルタイム伝送に高い品質の無線搬送波
を優先的に与えるなどの方法により全体として周波数を
有効に利用できる。また、同じリアルタイム伝送の場合
でも画像通信は音声通信に比較して高い伝送路品質を要
求する。従って、画像通信に高い品質の無線搬送波を優
先的に与えるなどの方法により全体として周波数を有効
に利用できる。
【0021】図2はこのような場合の作用について説明
する図であって、210は親局、221,222は伝送
路、231,232は子局、250,270は伝送路特
性を示す図、251,252,271,272は搬送波
の送信スペクトル、260,280は伝送路のマルチパ
ス周波数特性261,262,281,282は搬送波
の受信スペクトルを表わしている。
【0022】同図において、親局210から、子局23
1,232に、伝送路221,222で伝送することは
図1と同様である。この図では搬送波は2つだけ用意さ
れている場合を示す。用意された2つの搬送波の中心周
波数はf1 ,f2 である。この図では伝送路特性25
0,270に示すように、どちらの伝送路においてもf
1 の周波数の搬送波がフェージングで劣化してる。
【0023】また、子局1で伝送している信号は241
であり、子局2で伝送している信号は242である。こ
のとき、241が242より、高い品質を要求している
場合、子局1に252を子局2に271を割り当てるこ
とにより、それぞれの要求に応じた伝送品質を提供でき
る。
【0024】また、子局1においてはリアルタイムサー
ビスの伝送を行ない、子局2においてはデータ転送を行
なっている場合、子局1に劣化していないf2 の無線搬
送波を与えれば良い。すなわち、リアルタイムサービス
については高い伝送路品質が要求されるが、データ転送
では遅延が許されるため、データの再送が可能であり、
これにより高い品質が得られるから、伝送路に要求され
る品質はリアルタイムサービスより低くても良いからで
ある。
【0025】また、子局1においては画像の伝送を行な
い、子局2においては音声など他の信号伝送を行なって
いる場合には、子局1に劣化していないf2 の無線搬送
波を与えることにより、画像の伝送については高い伝送
品質が得られる。
【0026】伝送路品質の監視と搬送波の割り当ての実
際的方法については、各種の方法が考えられるが、以下
に代表的な例を挙げて説明する。
【0027】1.最初に回線を確立する過程(いくつか
の子局が回線を確立している時に、ある子局が新たに回
線を確立しようとする場合) 最適搬送波を選択する方法 回線確立前に、回線を確立しようとする子局と親局の間
で各搬送波の特性をモニタし、最適な搬送波を選択し、
使用する。以下の2方法がある。
【0028】(a)空き搬送波の中から選択する 回線確立前に、空いている搬送波の特性のみをモニタし
その中で最適なものを選択する。すでに使っている搬送
波は変更しない。具体例として、TDDで子局でモニタ
する場合、まず親局は空き搬送波にダミー信号を送信す
る。子局はその各搬送波のダミー信号をモニタし、最適
な搬送波を選択する。その結果を親局に転送し、使用す
る搬送波を決定する。
【0029】(b)すべての中から選択する 回線確立した子局について搬送波のモニタ結果として各
搬送波の使用の可否に関するテーブルを記憶する。
【0030】新たに回線確立する場合は、親局は使用中
の搬送波に情報信号を送信する他に、空き搬送波にダミ
ー信号を送信する。子局は使用中の搬送波も含めてモニ
タし、使用可能な搬送波を選択する。モニタ結果をもと
に、まず空き搬送波の中から使用する搬送波を選択す
る。空き搬送波の中に使用可能なものがない場合には、
すでに確立している回線のテーブルを参照し、搬送波の
変更をする。
【0031】ランダムな搬送波を選択する方法 回線確立時には、空き搬送波の中からランダムに選択し
た搬送波で回線を確立する。なお、その搬送波の特性が
悪い場合には、以降(2 )に示す確立後のモニタによ
り搬送波変更が行なわれる。
【0032】2.回線確立後の監視 すべての搬送波をモニタする (a)子局でモニタする(TDD) 親局はすべての搬送波を送信する。親局は使用している
搬送波にはそれぞれの情報信号を送信し、使用されてい
ない搬送波にはダミー信号などを送信する。子局側では
各搬送波での受信を行ないそれぞれの特性をモニタす
る。その結果で子局ごとに各搬送波の使用の可否につい
てのテーブルを作成する。これを親局に転送する。親局
は各子局のテーブルから各子局に割り当てる搬送波を決
定する。
【0033】(b)親局でモニタする(TDD) 周期的に一定時間信号伝送を中止し、子局から各搬送波
を順次送信する。親局は順次これをモニタし、すべての
子局のすべての搬送波の特性をモニタし、テーブルを作
成する。
【0034】(c)上り下り別周波数の場合 親局から子局への特性は上記(a)の方法で行ない、子
局から親局への特性は上記(b)の方法で行なう。 使用中の搬送波のみモニタする 1.の過程で確立した後、割り当てられた搬送波の特性
のみをモニタする。途中で、特性の劣化があった場合に
は、1.の過程に戻る。
【0035】
【実施例】図3は本発明の第1の実施例を示す図であっ
て、310は受信信号、320は伝送路特性モニタ、3
31はフィルタ1、332はフィルタ2、333はフィ
ルタ3、334はフィルタ4、341は電力モニタ1、
342は電力モニタ2、343は電力モニタ3、344
は電力モニタ4、350は周波数選択回路、351は周
波数選択回路出力、360は発振器、370は情報信
号、380は送信機、381は送信信号を表わしてい
る。
【0036】同図から明らかなように本実施例は、4つ
の搬送波を用意している場合について示している。子局
における受信信号310は伝送路特性モニタ320に入
力され、4分岐されて、数字符号331,332,33
3,334で示すフィルタでそれぞれの搬送波に対応す
る周波数成分が抽出される。抽出された成分はそれぞ
れ、数字符号341,342,343,344で示す電
力モニタに入力され、その結果が周波数選択回路350
に送られる。周波数選択回路出力351に従って局部発
振器360は選択された搬送波の周波数を出力する。送
信機380は情報信号370と360の出力を入力し、
送信信号381を得る。
【0037】この図は、子局から親局への上り回線と親
局から子局への下り回線が同じ周波数を用いるいわゆる
TDD伝送の場合に適用されるものであり、受信信号の
伝送路特性から送信する場合の最適な搬送波を選択でき
る。
【0038】すなわち、各子局ごとの受信機入力は、各
無線搬送波に相当する周波数ごとに分岐され、それぞれ
電力をモニタする。これにより、どの無線搬送波がフェ
ージングで劣化しているかがわかる。この結果をもと
に、周波数選択回路において、各子局で使用する周波数
を選択する。
【0039】この実施例では、各無線搬送波における電
力についてのみモニタするようにしているが、この他、
振幅/遅延偏差のモニタや、ダミー信号を用いて符号誤
り率等を測定すれば、さらに、高精度な周波数の選択が
可能である。
【0040】ここでは、子局に電力モニタをもつため、
親局から子局への下り回線の周波数特性を選択すること
ができる。子局から親局への上り回線の場合、送受で同
じ伝搬路であれば、同一の周波数特性となるため、親局
あるいは子局の一方に電力モニタを有すればよい。
【0041】また、周波数選択回路出力を送受信機を通
して他の子局あるいは親局に転送すれば、全体の状況を
考慮して制御することができるから、さらに効果を大き
くできる。
【0042】図4は本発明の第2の実施例を示す図であ
って、上り回線と下り回線が異なる周波数を用いる場合
についてのものもある。同図において、401は局1の
図、402は局2の図、410は受信信号1、411は
伝送路特性モニタ、421,422,423,424は
フィルタ、431,432,433,434は電力モニ
タ、440は周波数選択回路、441は周波数選択信
号、450は情報信号、451は選択信号付加回路、4
52は送信機、453は送信信号、460は受信信号
2、461は受信機、470は選択信号解読回路、47
1は選択信号解読回路出力、472は発振器、481は
情報信号、482は送信機、483は送信信号を表わし
ている。
【0043】本実施例の場合は、相手局で電力をモニタ
した結果を自局に伝送して貰い、その結果により、搬送
波を選択する。同図で数字符号401で示す局1での受
信信号401は伝送路特性モニタ411に入力され、4
21,422,423,424のフィルタで抽出された
各搬送波の周波数成分を411,412,413,41
4の電力モニタでモニタし、その結果から周波数選択回
路440で最適な周波数を選択することは図3と同様で
ある。
【0044】この結果である周波数選択信号441を局
1から局2に伝送する情報信号450に選択信号付加回
路451で付加する。この信号を送信機452から送信
信号453として送信する。402の局2では452か
ら送信された信号を460の受信信号2として受信機4
61で受信する。
【0045】受信信号を選択信号解読回路470に入力
し、ここで周波数選択信号を読み取りこの結果である情
報471を発振器472に送る。発振器472では情報
471に従って選択された搬送波の周波数を出力する。
これをもとに情報信号481を入力した送信機482は
送信信号483を出力する。
【0046】以上の例では、各子局に対して、個別に最
適な搬送波を選択する場合について示したが、各子局の
最適な搬送波の条件から、総合的に判断して各子局の使
用する搬送波を選択すると、さらに効率が良い。これを
図5に示す。すなわち、図5は本発明の第3の実施例を
示すものである。ここでは3つの子局がある場合の親局
を示している。
【0047】同図において、501,502,503は
受信信号、511,512,513は伝送路特性モニ
タ、520は周波数選択回路、531,532,533
は情報信号、541,542,543は発振器、55
1,552,553は送信機、561,562,563
は送信信号を示す。
【0048】各子局からの受信信号501,502,5
03をそれぞれの伝送路特性モニタ511,512,5
13に伝送し、それぞれの伝送路特性をモニタする。こ
の結果を周波数選択回路520に入力し、各子局の使用
する搬送波を割り当てる。この結果をそれぞれの子局5
41,542,543に入力し、それぞれの搬送波周波
数を出力する。この搬送波により、情報信号531,5
32,533は送信機551,552,553を通し、
送信信号561,562,563として出力される。
【0049】なお、親局はすべての搬送波の周波数を常
時出力することが可能であるため、子局側でモニタする
ことは容易である。しかし、子局は定常時は割り当てら
れた周波数のみを送信するため、親局側でモニタする場
合には、ある時間帯において、各子局で順次試験用の信
号を送信する必要がある。
【0050】図6は本発明の第4の実施例を示す図であ
る。請求項2,3,4の発明では、信号の種類を識別し
これと伝送路特性から最適な搬送波を選択する。本実施
例はこれに対応するものである。
【0051】同図において、610は受信信号、620
は伝送路特性モニタ、631,632,633,634
はフィルタ、641,642,643,644は電力モ
ニタ、650は周波数選択回路651は周波数選択回路
出力、660は発振器、670は情報信号、671は信
号種類識別回路、672は信号種類識別信号、680は
情報信号、681は送信機、682は送信信号を示す。
【0052】図6で受信信号610を入力し伝送路特性
モニタ620によって求めた伝送路特性を周波数選択回
路650に入力することは先に説明した図3と同様であ
る。さらに、周波数選択回路650には信号種類識別信
号672が入力される。信号種類識別信号672は情報
信号670を入力した信号種類識別回路671が情報信
号の要求する品質の条件を識別した結果である。
【0053】周波数選択回路650の出力が発振器66
0、送信機681へ送られ、送信信号682が得られる
ことは図3と同様である。これも図3と同様に上り回線
と下り回線が同一の周波数の場合である。上りと下りが
異なる周波数の場合、図7に示す第5の実施例のように
なる。
【0054】同図において、数字符号701,702は
局1、局2、710は受信信号1、711は伝送路特性
モニタ、721,722,723,724はフィルタ、
731,732,733,734は電力モニタ、740
は周波数選択回路、741は周波数選択信号、742は
信号種類識別信号、750は情報信号、751は信号種
類識別回路、752は選択信号付加回路、753は送信
機、754は送信信号、750は受信信号2、761は
受信機、770は選択信号解読回路、771は選択信号
解読回路出力、772は発振器、781は情報信号、7
82は送信機、783は送信信号を表わしている。
【0055】本実施例は先に説明した図4の回路の周波
数選択回路に信号種類識別信号が入力されている以外は
図4と同様である。また、図8は本発明の第6の実施例
を示すものであって、親局で各子局の伝送路特性をモニ
タし各子局に割り当てる搬送波を選択するものであり、
801,802,803は受信信号、811,812,
813は伝送路特性モニタ、820は周波数選択回路、
831,832,833は情報信号841,842,8
43は信号種類識別回路、851,852,853は信
号種類識別信号、861,862,863は発振器、8
71,872,873は送信機、881,882,88
3は送信信号を表わしている。
【0056】本実施例は周波数選択回路に信号種類識別
信号672が入力されること以外は図5と同様である。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポイント・ツー・マルチポイント通信において、各子局
ごと、あるいは伝送している情報ごとに信号を高い品質
で伝送することが可能であり、かつ、全体の周波数を有
効に利用できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作用について説明する図である。
【図2】本発明の作用について説明する図である。
【図3】本発明の第1の実施例を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図5】本発明の第3の実施例を示す図である。
【図6】本発明の第4の実施例を示す図である。
【図7】本発明の第5の実施例を示す図である。
【図8】本発明の第6の実施例を示す図である。
【図9】従来の技術について説明する図である。
【符号の説明】
110,210 親局 121,122,221,222 伝送路 131,132,231,232 子局 150,170,250,270 伝送路特性 151〜156,171〜176,251,252,2
71,272搬送後の送信スペクトル 160,180,260,280 伝送路のマルチパ
ス周波数特性 161〜166,181〜186,261,262,2
81,282搬送波の受信スペクトル 310,410,460,501〜503,610,7
10,750,801〜803 受信信号 320,411,511〜513,620,711,8
11〜813伝送路特性モニタ 331〜334,421〜424,631〜634,7
21〜724フィルタ 341〜344,431〜434,641〜644,7
31〜734電力モニタ 350,440,520,650,740,820
周波数選択回路 351,651 周波数選択回路出力 360,472,541〜543,660,772,8
61〜863発振器 370,450,481,531〜533,561〜5
63,680,750,781,831〜833 情
報信号 380,452,482,551〜553,681,7
53,782,871〜873 送信機 381,453,483,682,754,783,8
81〜883送信信号 401,402,701,702 局 441,741 周波数選択信号 451 選択信号付加回路 461,761 受信機 470,770 選択信号解読回路 471,771 選択信号解読回路出力 742,851〜853 信号種類識別信号 751,841〜843 信号種類識別回路 752 信号種類識別信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の無線搬送波によって、1つの親局
    と複数の子局との間で、信号を伝送する無線通信方式に
    おいて、親局と各子局間の伝送路の特性を監視する手段
    を設け、親局と各子局の間の伝送路の特性に応じて、子
    局ごとの無線搬送波を割り付けることを特徴とする無線
    通信方式。
  2. 【請求項2】 複数の無線搬送波によって、1つの親局
    と複数の子局との間で、信号を伝送する無線通信方式に
    おいて、親局と各子局間の伝送路の特性を監視する手段
    と、伝送する信号の種類を識別する手段とを設け、親局
    と各子局の間の伝送路の特性と伝送している信号の種類
    に応じて、子局ごとの無線搬送波を割付けることを特徴
    とする無線通信方式。
  3. 【請求項3】 親局とある子局で伝送している信号が高
    い品質を要求される信号である場合、他の子局より伝送
    路特性の良い搬送波を優先して割り当てる請求項2記載
    の無線通信方式。
  4. 【請求項4】 親局と子局で伝送している信号がリアル
    タイム性を要求される信号である場合、リアルタイム性
    を要求されない信号を伝送している他の子局より伝送路
    特性の良い搬送波を優先して割り当てる請求項2記載の
    無線通信方式。
  5. 【請求項5】 親局と子局で伝送している信号が画像通
    信信号である場合、他の子局より伝送路特性の良い搬送
    波を優先して割り当てる請求項2記載の無線通信方式。
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