KR20030046878A - 전송로 시험장치 - Google Patents

전송로 시험장치 Download PDF

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KR20030046878A
KR20030046878A KR1020010077187A KR20010077187A KR20030046878A KR 20030046878 A KR20030046878 A KR 20030046878A KR 1020010077187 A KR1020010077187 A KR 1020010077187A KR 20010077187 A KR20010077187 A KR 20010077187A KR 20030046878 A KR20030046878 A KR 20030046878A
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신길용
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(주)디지링크
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Abstract

본 발명은 송수신기가 결합되어 이동하기 편리하도록 된 전송로 시험장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 장치는 소정 주파수의 신호를 발생하여 전송로측으로 송신하기 위한 송신부; 전송로측으로부터 수신된 신호를 분석하기 위한 수신부; 동작 및 조작 상태와 측정값을 표시하기 위한 디스플레이부; 및 사용자의 키조작에 따라 송신부를 제어하여 송신주파수와 레벨을 설정하고 송신신호의 상태를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어함과 아울러 수신부를 통해 검출된 신호레벨 및 주파수를 표시하도록 디스플레이부를 제어하는 제어부로 구성된다.
따라서, 본 발명에 따르면 전송로의 특성을 시험하기 위한 송수신기가 하나의 모듈로 구현되어 휴대하기 용이하고, 고가의 계측기를 사용하지 않아도 되므로 시험비용이 절감되는 잇점이 있다. 특히, 전주에 올라가 선로측정시 안정되고 정확한 계측이 가능하다.

Description

전송로 시험장치 { Transmission line tester }
본 발명은 전송로 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송수신기가 결합되어 이동하기 편리하도록 된 전송로 시험장치에 관한 것이다.
통신분야에서 전송로(transmission line)는 송신과 수신 사이를 연결하는 전송매체로 이루어지는데, 전송매체의 종류에 따라 무선 전송로나 유선 전송로로 구분되고, 유선의 경우 동축케이블 전송로나 광케이블 전송로 등으로 구분된다. 이러한 전송로는 전송매체 및 환경에 따라 고유의 특성을 갖고 있고, 이러한 전송로의 특성은 전송로 시험장치를 통해 측정할 수 있다. 예컨대, 전송로는 신호 주파수에 따라 감쇄정도가 다른 대역특성을 갖고 있고, 원거리로 신호를 중계하기 위해 전송로 중간에 중계기를 구비할 수도 있다.
이와 같은 전송로의 특성을 측정하기 위하여 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 양 단국간에 각각 설치되는 신호발생기(110a,110b)와 스펙트럼 분석기(120a,120b)를 이용하도록 되어 있다.
도 1을 참조하면, A단국(혹은 중계국)과 B단국(혹은 중계국) 사이에는 유선이나 무선으로 전송로(102)가 형성되어 있고, 전송로(102)를 통해 송수신하기 위한 전송로 종단부(104a,104b)가 각각 구비되어 있다. 그리고 각 단국에는 전송로를 시험하기 위하여 종단부(104a,104b)를 통해 신호를 전송하기 위한 신호발생기(110a, 110b)와, 상대국으로부터 수신된 신호의 특성을 분석하기 위한스펙트럼 분석기(120a,120b)가 각각 구비되어 있다. 이때 신호발생기(110a,110b)와 스펙트럼 분석기(120a,120b)는 종단부(104a,104b)와 접속하기 용이하도록 50Ω 혹은 75Ω BNC 단자로 종단되어 있다.
이와 같은 구성에서 전송로 시험은 신호발생기를 이용하여 시험하고자 하는 주파수 대역의 신호를 시험 레벨로 발생시킨 후 상대국으로 전송하고, 전송로를 거쳐 상대국으로부터 수신된 신호를 스팩스트럼 분석기로 분석하여 감쇄정도를 측정하는 것이다.
그런데 이와 같은 종래의 전송로 시험에서는 신호발생기와 스팩트럼 분석기가 개별적으로 이루어져 전송로 시험을 위해 들고 다니기 불편하고, 정밀도를 요하는 계측기이므로 가격이 비싼 문제점이 있다. 또한, 전주에 올라가 선로를 측정할 경우에는 계측기의 중량에 의해 매우 불편하고, 이에 따라 안정된 측정이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 송수신기가 하나로 결합되고 시험대상에 따라 전용으로 사용될 수 있게 함으로써 이동 및 시험이 용이하도록 된 전송로 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 전송로 시험절차를 설명하기 위하여 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 전송로 시험장치의 전체 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 도 2에 도시된 송신부의 구성을 도시한 블럭도,
도 4는 도 2에 도시된 수신부의 구성을 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 시험절차를 도시한 순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201: 모드스위치202: 업스위치
203: 다운스위치204: 엔터스위치
210: 제어부220: 디스플레이부
230: 송신부240: 수신부
231,249a: 전압제어발진기232,249b: 위상동기루프
233,238: 증폭기234: 감쇄기
235: 대역통과필터236: 결합기
237: 로그증폭기243: 믹서
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 소정 주파수의 신호를 발생하여 전송로측으로 송신하기 위한 송신부와, 전송로측으로부터 수신된 신호를 분석하기 위한 수신부와, 동작 및 조작 상태와 측정값을 표시하기 위한 디스플레이부와, 사용자의 키조작에 따라 상기 송신부를 제어하여 송신주파수와 레벨을 설정하고 송신신호의 상태를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어함과 아울러 상기 수신부를 통해 검출된 신호레벨 및 주파수를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 전송로 시험장치의 전체 구성을 도시한 블럭도로서, 시험장치는 소정 주파수의 신호를 발생하여 전송로측으로 송신하기 위한 송신부(230)와, 전송로측으로부터 수신된 신호를 분석하기 위한 수신부(240)와, 동작 및 조작 상태를 표시하기 위한 디스플레이부(220)와, 사용자의 키조작에 따라 송신부(230)를 제어하여 송신주파수와 레벨을 조정하고 송신신호의 상태를 표시하도록 디스플레이부(220)를 제어함과 아울러 수신부(240)를 통해 검출된 신호레벨을 표시하도록 디스플레이부(220)를 제어하는 제어부(210)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 제어부(210)는 마이크로프로세서(MPU)와 메모리로 구현되어 후술하는 바와 같이 스위치(201~204) 조작에 대응하여 다양한 기능을 수행한다. 즉, 전원이 온되면 내장된 소프트웨어를 수행하여 내부 데이터를 점검한 후 정상동작모드에서 조작 및 동작 상태를 표시하고, 모드(Mode) 스위치(201)가 눌려지면 조작모드에서 다양한 모드를 선택할 수 있게 하고, 업(UP) 스위치(202) 혹은 다운(DN) 스위치(203)가 눌려지면 조작모드에서 조작할 데이터를 업(UP) 혹은 다운(DOWN) 방향으로 변경할 수 있게 하고, 엔터(Ent) 스위치(204)가 눌려지면 해당 모드 및 데이터를 확정한다.
디스플레이부(220)는 LCD 패널로 구현되어 제어부(210)의 제어에 따라 조작 및 동작 상태와 송신신호의 주파수, 레벨, 수신신호의 주파수, 레벨 등 측정값을 표시한다.
송신부(230)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전압제어발진기(VCO:231), 위상동기루프(PLL:232), 증폭기(AMP:233), 감쇄기(234), 대역통과필터(BPF:235), 결합기(236), 로그증폭기(237), 증폭기(238), 아날로그-디지털 변환기(239a), 디지털-아날로그 변환기(239b)로 구성되어 시험을 위한 RF신호를 전송로측으로 송신한다.
도 3을 참조하면, 전압제어발진기(VCO:231)는 위상동기루프(PLL: 232)의 전압제어 신호에 따라 정해진 소정 주파수의 고주파(RF)신호를 발진하고, 위상동기루프(PLL: 232)는 발진신호를 모니터링하여 발진신호의 주파수가 목표 주파수를 유지하도록 안정되게 제어함과 아울러 제어부(210)로부터 입력된 출력주파수 조정신호에 따라 전압제어발진기(231)를 제어하여 발진주파수를 조정한다. 증폭기(233)는 전압제어발진기(231)의 출력을 고이득으로 증폭하고, 감쇄기(234)는 제어부(210)로부터 전달된 출력레벨 조정신호에 따라 증폭기의 송신출력을 감쇄하여 목표로 하는 송신레벨로 조정한다. 대역통과필터(235)는 감쇄기(234)의 출력에서 특정 대역의신호만 통과시켜 대역외 잡음을 억제하고, 결합기(236)는 대역통과필터(235)의 송신출력을 전송로 종단부(104a,104b)로 송출함과 아울러 출력을 모니터링하기 위해 출력신호의 일부를 분기한다. 로그증폭기(237)는 결합기(236)에서 분기된 모니터링신호를 검출하고, 증폭기(238)는 로그증폭기(237)에서 검출된 신호를 증폭하기며, 아날로그-디지털 변환기(239a)는 증폭기의 아날로그 출력을 디지털로 변환하여 제어부(210)의 마이크로프로세서(MPU)로 전달한다. 또한 디지털-아날로그 변환기(239b)는 마이크로프로세서(MPU)의 디지털 데이터를 아날로그신호로 변환하여 출력레벨을 조정하기 위한 신호를 감쇄기(234)로 제공한다. 여기서, 아날로그-디지털 변환기(239a)와 디지털 아날로그 변환기(239b)는 제어부(210)에 내장될 수도 있다.
수신부(240)는 도 4에 도시된 바와 같이, 대역통과필터(BPF: 241), 증폭기(AMP: 242), 믹서(243), 증폭기(AMP: 244), 대역통과필터(BPF: 245), 로그증폭기(246), 증폭기(247), 아날로그-디지탈 변환기(ADC: 248), 전압제어발진기(VCO: 249a), 위상동기루프(PLL: 249b)로 구성되어 전송로로부터 RF신호를 수신하여 검출한 후 수신신호의 주파수대역과 수신레벨을 검출한다.
도 4를 참조하면, 대역통과필터(241)는 전송로를 통해 수신된 RF대역 신호중에서 원하는 대역의 신호만을 통과시키고, 증폭기(242)는 전송로를 통해 수신된 미약한 신호를 저잡음으로 증폭한다.
전압제어발진기(VCO:249a)는 위상동기루프(PLL: 249b)의 전압제어 신호에 따라 정해진 소정 주파수의 국부발진신호를 발진하고, 위상동기루프(PLL: 249b)는 국부발진신호를 모니터링하여 발진신호의 주파수가 목표 주파수를 유지하도록 안정되게 제어함과 아울러 제어부(210)로부터 입력된 스캔주파수 조정신호에 따라 전압제어발진기(249a)를 제어하여 발진주파수를 조정한다.
믹서(243)는 증폭기(242)의 출력과 전압제어발진기(249a)의 국부발진신호를 혼합하여 낮은 주파수 대역으로 변환하고, 증폭기(244)는 혼합기(243)의 출력을 고이득으로 증폭하며, 대역통과필터(245)는 증폭기(244)의 출력에서 원하는 대역의 신호만을 통과시킨다. 그리고 로그증폭기(246)는 대역통과필터(245)의 출력 즉, 수신신호를 검출하고, 증폭기(247)는 로그증폭기(246)에서 검출된 수신신호를 증폭하며, 아날로그-디지털 변환기(248)는 증폭기의 아날로그 출력을 디지털로 변환하여 제어부(210)에 수신신호를 제공한다. 여기서, 아날로그-디지털 변환기(248)는 제어부에 포함될 수도 있다.
이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 전송로 시험장치의 동작을 도 5를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 전송로 시험장치는 전원이 온되면 최초에 자동으로 수행되는 데이터 점검 절차와, 정상모드 절차, 사용자의 조작에 따라 반응하여 동작하는 조작모드 절차를 수행한다.
도 5를 참조하면, 전원 스위치가 온되면 전송로 시험장치는 내부의 기준 데이터를 체크하여 데이터에 이상이 있을 경우, 기준 데이터를 업로드한 후 정상모드에서 기본 기능을 실행하고, 데이터에 이상이 없을 경우에는 바로 정상모드에서 기본 기능을 수행한다(501~504). 만일, 데이터에 이상이 있을 경우, 기준 데이터의 업로드에는 약 10초 정도가 소요된다. 그리고 내부의 기준 데이터 업로드 후에는 시험장치의 교정(Calibration)이 필요하게 되며, 교정(Calibration)이 행하여지지 않았을 경우에는 이를 경고하기 위해 디스플레이부(220)에 주기적으로 "UNCAL"이 표시된다. 이때 시험장치의 상태는 제조시와 동일한 디폴트 데이터를 가지게 되고, 표기 주파수와 표기 전력레벨에 대한 신뢰도가 낮으므로 고정도 데이터 요구시 에는 시험장치의 교정을 수행해야 함에 유의할 필요가 있다.
이어 시험장치는 데이터 점검이 종료되면 초기 로고(LOGO)를 표시한 후, 정상모드로 동작하면서 송신계통에 대해 송신신호의 출력 상태, 표시 옵셋의 적용상태, 건전지의 전압상태, PLL 동작 상태 등을 주기적으로 표시하면서 송신신호를 출력하고, 이어 수신계통에 대해 대역내의 신호를 스캔하고, 신호 주파수별 신호레벨과 최대신호레벨의 주파수와 표시옵셋의 적용 상태, 건전지의 전압 저하 상태, PLL동작 상태를 주기적으로 표시하면서 일정 시간간격( 예컨대, 5초)으로 수신신호를 스캔한다(505).
만일, 정상모드에서 모드 스위치(506)를 조작하면 조작모드가 되는데, 조작모드에서는 입력에 따라 선택된 모드의 동작을 처리한다. 즉, 정상모드에서 모드(Mode) 스위치(201)가 눌려지면, 조작모드에서 다양한 모드를 선택할 수 있게 하고, 업(UP) 스위치(202) 혹은 다운(DN) 스위치(203)가 눌려지면 조작모드에서 조작할 데이터를 업(UP) 혹은 다운(DOWN) 방향으로 변경할 수 있게 하며, 엔터(Ent) 스위치(204)가 눌려지면 해당 모드 및 데이터를 확정한다(506~514). 이러한 조작모드를 종료할 때까지 각 모드마다 반복된다.
본 발명의 실시예에서는 조작을 위한 스위치로서 모드(MODE), 업(UP), 다운(DOWN), 엔터(ENTER)로 정의된 4개의 스위치를 이용하여 시험장치의 동작을 조작한다.
모드 스위치(201)는 시험장치의 기능을 선택하기 위한 스위치로서, 본 발명의 실시예에서는 송신 동작과 관련하여 출력주파수 모드, 출력전력 설정모드, 표시옵셋 설정모드, 출력전력 교정모드, 출력주파수 교정모드가 있고, 수신 동작과 관련하여 스캔(SCAN)대역 선택모드, 표시 옵셋 설정모드, 대역별 신호주파수 및 상태보기모드, 표시전력 교정 모드, 스캔 주파수 교정모드가 있다.
업 스위치(202)는 해당 메뉴에서 데이터를 상향으로 변경하기 위한 스위치이고, 다운 스위치(203)는 데이터를 하향으로 변경하기 위한 스위치이며, 엔터 스위치(204)는 모드 스위치(201)나 업 스위치(202), 다운 스위치(203)의 선택을 확정하기 위한 스위치이다. 즉, 모드 스위치(201)로 필요한 모드로 이동한 후 엔터 스위치(204)를 누르면 해당 모드가 고정되고, 설정값을 업/다운 스위치(202,203)로 변경한 후 엔터 스위치(204)를 누르면 설정값이 적용된다. 이때, 업/다운 스위치(202,203)는 조작모드 내에서의 설정값의 변경에 사용하는데, 업/다운 스위치(202,203)를 계속 누르고 있으면 모드에 따라 연속적으로 설정값이 변경되어 설정 시간이 단축된다.
그리고 이러한 스위치(201~204)는 약 0.1초 이상 누르면 동작하고, 동작상태는 LCD로 표시된다. 이때, 스위치가 입력되면 LCD표시장치의 백라이트가 온되어야간에 조작하기 용이하도록 되어 있고, 어떤 조작 모드도 아닌 상태에서 엔터 스위치(204)를 누르면 RF출력의 온/오프가 이루어진다.
한편, 각 모드별 동작을 간단히 살혀보면, 정상모드 동작 상태에서 최초로 모드 스위치(201)를 누르면, LCD창(220)에는 출력 주파수를 선택하기 위한 출력주파수 선택모드를 표시함과 아울러 커서가 점멸하면서 모드 선택을 대기한다. 이때 모드 스위치(201)를 다시 누르면, 다른 모드를 선택하기 위한 표시화면이 나타나고, 엔터 스위치(204)를 누르면 출력주파수 선택모드가 되어 주파수와 대역이 표시되면서 업/다운 스위치(202,203)로 원하는 주파수를 선택할 수 있게 한다. 업/다운 스위치(202,203)를 눌러 원하는 대역이 표시될 때 다시 엔터 스위치(204)를 누르면 커서가 위치하고 있는 밴드로 고정된다. 출력주파수 선택모드에서는 업/다운 스위치(202,203)에 의해 FA값을 1부터 20까지 변경하면서 각 채널의 주파수를 선택할 수 있다.
모드 스위치(201)를 눌러, 출력전력 설정모드가 표시되면, 업/다운 스위치(202,203)로 원하는 출력값이 될 때까지 누르고 난 뒤 엔터 스위치(204)를 눌러 출력전력을 선택한다. 본 발명의 실시예에서 업/다운 스위치(202,203)로 선택할 수 있는 출력의 범위는 예를 들어, -20dBm부터 -80dBm까지이다.
모드 스위치(201)를 눌러, 표시옵셋 설정모드가 표시되면 현재의 출력전력이 표시되면서 커서가 옵셋(OFF SET)값의 위치로 이동한다. 이때, 업/다운 스위치(202, 203)를 눌러 옵셋값을 설정한다. 옵셋은 사용하고 있는 케이블, 기타 선로의 손실을 보상하기 위한 것으로, 출력전력에는 아무런 영향이 없으며 단지 표시값만 달라진다. 본 발명의 실시예에서 옵셋의 적용범위는 예를 들어, -00dBm부터 -19dBm까지이다.
모드 스위치(201)를 눌러, 출력전력 교정(Calibration) 모드에서는 출력전력 측정값이 신뢰할 수 있는 값이 되도록 표준기기를 사용하여 시험장치를 교정하는 것이고, 출력주파수 교정모드에서는 출력 주파수값이 신뢰할 수 있는 값이 되도록 표준기기를 사용하여 교정하는 것이다.
모드 스위치(201)를 눌러, 스캔(SCAN) 대역 선택모드가 되면 업/다운 스위치(202,203)를 눌러 스캔 대역을 선택하고, 표시 옵셋모드가 선택되면 표시 옵셋값을 설정한다. 본 발명의 실시예에서 옵셋의 적용범위는 예를 들어, -00dBm부터 -19dBm까지이다.
모드 스위치(201)를 눌러, 신호 및 상태 보기모드가 선택되면 스캔 결과 최대입력신호레벨의 FA와 그 주파수가 표시되고, 업/다운 스위치(202,203)를 누르면 최대 입력신호의 전력과 적용된 표시옵셋값이 표시된다.
모드 스위치(201)를 눌러, 표시전력 교정모드가 되면 표시전력값이 신뢰할 수 있는 값이 되도록 표준기기를 사용하여 시험장치를 교정할 수 있고, 스캔주파수 교정모드가 되면 스캔 주파수값이 신뢰할 수 있는 값이 되도록 표준기기를 사용하여 시험장치를 교정할 수 있다.
한편, 조작모드에서 정상 동작모드로 전환하기 위해서는 모드(MODE) 스위치를 눌러 조작모드의 1주기가 완료된 후 가능하며, 이때 LCD표시부(220)에는 "Mode Exit"가 표시된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전송로의 특성을 시험하기 위한 송수신기가 하나의 모듈로 구현되어 휴대하기 용이하고, 고가의 계측기를 사용하지 않아도 되므로 시험비용이 절감되는 잇점이 있다. 특히, 측정하고자 하는 대상 및 측정방식에 따라 요구되는 설정값을 메뉴방식으로 미리 설정한 후 업/다운 스위치로 선택할 수 있으므로 설정과정이 용이하고, 수요자의 요구에 따라 다양한 형태로 커스텀화(customize)가 가능하다. 더욱이, 전주에 올라가 선로측정시 발생할 수 있는 기존 계측기의 중량 및 그에 따른 안정된 측정이 불가능한 문제점을 해결하여 간단하고 정확한 측정이 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 소정 주파수의 신호를 발생하여 전송로측으로 송신하기 위한 송신부;
    전송로측으로부터 수신된 신호를 분석하기 위한 수신부;
    상기 수신된 측정값을 표시하기 위한 디스플레이부; 및
    사용자의 키조작에 따라 상기 송신부를 제어하여 송신주파수와 레벨을 설정하고 송신신호의 상태를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어함과 아울러 상기 수신부를 통해 검출된 신호레벨 및 주파수를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 전송로 시험장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 송신부는,
    출력주파수 조정신호에 따라 발진주파수를 조정하기 위한 위상동기루프(PLL)와, 상기 위상동기루프의 신호에 따라 정해진 고주파신호를 발진하는 전압제어발진기와, 상기 전압제어발진기의 출력을 증폭하기 위한 증폭기와, 상기 증폭기의 송신출력을 출력레벨 조정신호에 따라 정해진 레벨로 감쇄하기 위한 감쇄기와, 상기 감쇄기의 출력에서 잡음을 억제하기 위한 대역통과필터와, 상기 대역통과필터의 송신출력을 종단부로 송출함과 아울러 출력을 모니터링하기 위해 출력의 일부를 분기하는 결합기와, 상기 결합기의 출력을 검출하기 위한 로그증폭기와, 상기 로그증폭기에서 검출된 신호를 증폭하기 위한 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 전송로 시험장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수신부는
    전송로를 통해 수신된 고주파신호에서 잡음을 억제하기 위한 대역통과필터와, 상기 대역통과된 수신신호를 증폭하기 위한 증폭기와, 소정의 국부발진신호를 발진하는 전압제어발진기와, 스캔주파수 조정신호에 따라 상기 전압제어발진기를 제어하여 국부발진신호를 목표 주파수에 동기시키기 위한 위상동기루프와, 상기 증폭기의 출력과 상기 국부발진신호를 혼합하여 낮은 주파수 대역으로 변환하는 믹서와, 상기 믹서의 출력을 증폭하기 위한 증폭기와, 상기 증폭기의 출력에서 원하는 대역의 신호만을 통과시키기 위한 대역통과 필터와, 상기 대역통과필터의 출력을 검출하기 위한 로그증폭기와, 상기 로그증폭기의 출력을 증폭하기 위한 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 전송로 시험장치.
KR1020010077187A 2001-12-07 2001-12-07 전송로 시험장치 KR20030046878A (ko)

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