KR20180092614A - 무선통신 단말기의 통신 모듈 및 그 제어 메시지 생성 방법 - Google Patents

무선통신 단말기의 통신 모듈 및 그 제어 메시지 생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 단말기의 통신 모듈 및 그 제어 메시지 생성 방법에 관한 발명이다. 본 발명의 실시예에 따른 통신 모듈은, 전원 공급부; 상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 사전에 정해진 제1 주기마다 대기 상태와 활성상태가 변경되며, 데이터를 수신하는 수신부; 상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 데이터를 송신하는 송신부; 사전에 정해진 제2 주기마다 대기 상태에서 활성 상태가 되며, 상기 전원 공급부에서 공급된 전력을 누적하여 사용 전류량을 계산하는 전류량 측정부; 및 상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 사전에 정해진 제3 주기마다 대기상태에서 활성 상태가 되며, 상기 수신부에서 수신된 데이터를 처리하고, 상기 송신부를 활성화시켜 데이터를 송신하고, 상기 전류량 측정부에서 계산된 상기 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과한 경우에는 상기 통신 모듈의 동작 상태를 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

Description

무선통신 단말기의 통신 모듈 및 그 제어 메시지 생성 방법{communication module of wireless communication terminal and method of generating control message thereof}
본 발명은 무선통신 단말기의 통신 모듈 및 그 제어 메시지 생성 방법 에 관한 것이다.
무선통신 단말기는 근처에 있는 AP(accees point) 또는 기지국을 통해서 네트워크(network)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 와이파이(WiFi) 단말기는 와이파이 AP에 연결됨으로써 인터넷에 접근할 수 있고, LTE(long term evolution) 단말기는 통신사 기지국에 연결됨으로써 인터넷에 접근할 수 있다.
무선통신 단말기는, 휴대성을 위해서 독립된 배터리로 동작을 하는 경우가 많으며, 배터리의 한정된 용량 때문에 무한정 활성 상태를 유지할 수 없다. 따라서, 주기적으로 또는 인위적으로 대기 상태로 전환하여 배터리 소모를 줄이는 방식으로 동작하게 된다. 특히, 무선통신 단말기에 포함된 통신 모뎀을 주기적으로 대기 상태에서 활성 상태로 깨어나서 수신대기 모드(mode)가 될 수 있다.
무선통신 단말기는, 상기 배터리의 전력 용량에 따라 최대 지속 시간이 정해질 수 있다. 위와 같은 주기적인 대기 상태와 활성 상태의 상태 변경으로 배터리의 방전을 늦추고, 사용 가능 시각을 늘릴 수 있다. 그러나, 약전계, 밴드 간 이동, 이종 망 간의 핸드오버, 서비스 상태 변화 등에 의한 전력 소모 증가로 인하여, 상기 배터리가 미리 정해진 시간보다 빨리 방전되는 경우가 종종 발생하는 문제가 있다.
한국공개특허 제2015-0110248호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 통신 모듈에서 사용되는 전류량을 사전에 정해진 주기마다 누적 계산하고 누적 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과하는 경우 통신 모듈의 동작 상태를 변경하는 무선통신 단말기의 통신 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 통신 모듈에서 사용되는 전류량을 사전에 정해진 주기마다 누적 계산하고 누적 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과하는 경우 통신 모듈의 동작 상태를 변경하는 제어 메시지를 생성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 모듈은, 전원 공급부; 상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 사전에 정해진 제1 주기마다 대기 상태와 활성상태가 변경되며, 데이터를 수신하는 수신부; 상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 데이터를 송신하는 송신부; 사전에 정해진 제2 주기마다 대기 상태에서 활성 상태가 되며, 상기 전원 공급부에서 공급된 전력을 누적하여 사용 전류량을 계산하는 전류량 측정부; 및 상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 사전에 정해진 제3 주기마다 대기상태에서 활성 상태가 되며, 상기 수신부에서 수신된 데이터를 처리하고, 상기 송신부를 활성화시켜 데이터를 송신하고, 상기 전류량 측정부에서 계산된 상기 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과한 경우에는 상기 통신 모듈의 동작 상태를 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 메시지 생성 방법은, 수신부, 송신부 및 제어부 중에서 어느 하나에 전력이 공급되는 단계; 사전에 정해진 주기마다 상기 공급된 전력에 따른 전류를 누적하여 사용 전류량을 계산하는 단계; 상기 계산된 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과하는지 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과 초과하는 경우, 상기 통신 모듈, 수신부 및 제어부 중 어느 하나의 동작 상태를 제어하기 위한 제어 메시지가 생성되는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 통신 모듈에서 사용되는 전류량을 사전에 정해진 주기마다 누적 계산하고 누적 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과하는 경우 통신 모듈의 동작 상태를 변경함으로써 배터리의 소비를 줄일 수 있고, 무선통신 단말기의 가동 가능 시간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 주기적으로 사용 전류량을 갱신하고 그에 따른 동작 상태 변경을 설명하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어 메시지를 생성하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기(10)는 통신 모듈(100) 및 메인 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(100)은 원격의 AP 또는 기지국과 통신을 수행함으로써, 이동통신 단말기(10)가 네트워크에 접속될 수 있게 할 수 있다. 메인 컨트롤러(200)는 통신 모듈(100) 및 이동통신 단말기(10)를 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(200)와 통신 모듈(100)은 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.
도 1에는 도시되어 있지 않지만, 이동통신 단말기(10)는 추가적으로 디스플레이 장치, 사용자 입력 장치 및 저장 장치를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 모듈(100)의 구성을 자세하게 설명한다.
통신 모듈(100)은 제어부(110), 송신부(120), 수신부(130), 전원 공급부(140) 및 전류량 측정부(150)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(140)는 제어부(110), 송신부(120) 및 수신부(130)에 전력을 공급할 수 있다. 전원 공급부(140)는 배터리(battery)일 수 있다. 또는 전원 공급부(140)는, 통신 모듈(100)의 외부에서 전력을 공급받아 제어부(110), 송신부(120) 및 수신부(130)에 전력을 공급할 수 있다.
수신부(130)는 전원 공급부(140)로부터 전력을 공급 받으며, 외부로부터 데이터를 수신할 수 있다. 수신부(130)는 상기 수신 받은 데이터를 제어부(110)에 제공할 수 있다. 수신부(130)는 사전에 정해진 제1 주기에 따라 대기 상태(standby mode)에서 활성 상태(activated mode)가 될 수 있다. 수신부(130)는 상지 제1 주기 동안 대기 상태에서는 상기 데이터 수신을 하지 않으며, 상기 활성 상태가 될 때 상기 데이터 수신을 할 수 있다. 수신부(130)는 대기 상태 일 때 상기 활성 상태보다 전력을 더 적게 소모할 수 있다.
송신부(120)는 전원 공급부(140)로부터 전력을 공급 받으며, 데이터를 외부로 송신할 수 있다. 송신부(120)는 보통의 경우 대기 상태를 유지하며, 제어부(110)에 의해서 송신할 데이터가 있는 경우에만 활성 상태가 될 수 있다. 송신부(120)는 상기 활성 상태일 때 제어부(110)에서 전달 받은 데이터를 송신할 수 있다.
전류량 측정부(150)는 전원 공급부(140)로부터 공급된 전력의 전류량을 누적하여 사용 전류량을 계산할 수 있다. 전류량 측정부(150)는 전원 공급부(140)로부터 제어부(110), 송신부(120) 및 수신부(130)에 전력이 공급될 때마다, 상기 공급되는 전력의 전류량을 누적하여 사용 전류량으로 계산할 수 있다. 전류량 측정부(150)는 새로운 사용 전류량이 계산될 때마다, 제어부(110)에 상기 계산된 사용 전류량을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전류량 측정부(150)는 사전에 정해진 제2 주기 동안 공급된 전력의 전류량을 상기 사용 전류량에 누적하여 새로운 사용 전류량으로 계산할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전류량 측정부(150)는 사전에 정해진 제2 주기 동안 공급된 전력의 전류량의 평균을 상기 사용 전류량에 누적하여 새로운 사용 전류량으로 계산할 수 있다.
상기 제2 주기는 1 [s] 일 수 있지만, 이것은 예시에 불과하며 이에 한정되지 않는다.
제어부(110)는 전원 공급부(140)로부터 전력을 공급 받으며, 사전에 정해진 제3 주기마다 대기 상태에서 활성 상태가 될 수 있다. 제어부(110)는 활성 상태일 때, 수신부(130)에서 상기 수신된 데이터를 처리할 수 있다. 제어부(110)는 송신할 데이터가 있는 경우, 송신부(120)를 활성 상태로 변경하고 상기 데이터를 송신하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
제어부(110)는 통신 모듈(100)이 가동을 시작할 때, 전류량 측정부(150)에 사용 전류량을 초기화하는 제어 메시지를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 전류량 측정부(150)가 상기 사용 전류량을 제공할 때, 활성 상태가 될 수 있으며, 상기 제공 받은 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과하는 경우, 통신 모듈(100)의 동작 상태를 제어하기 위한 제어 메시지를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)는 상기 사용 전류량이 상기 최대 전류량을 초과하는 경우, 수신부(130)가 활성 상태인 경우 상기 제1 주기가 만료되지 않더라도 수신부(130)를 대기 상태로 전환시키는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
다른 예를 들어, 제어부(110)는 상기 사용 전류량이 상기 최대 전류량을 초과하는 경우, 통신 모듈(100)을 턴오프(turn-off) 또는 통신 모듈(100)의 전체를 대기 상태로 전환시키는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
상기 최대 전류량은, 평균 소모 전류량과 최대 대기 시간을 바탕으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 평균 소모 전류가 2[mA] 이고 최대 대기 시간이 96 [hour] 인 경우, 상기 최대 전류량은 2[mA] x 96 [hour] = 192 [mAh] 일 수 있다. 제어부(110)는 누적된 사용 전류량이 사전에 계획된 전류량을 초과하는 경우 통신 모듈(100)의 동작을 대기 또는 턴오프 상태로 변경함으로써 예상외의 전력 소모를 막도록 동작하기 때문에, 이동통신 단말기(10)의 예상 외의 전력 소모에 따른 가동 시간 단축을 막을 수 있는 효과가 있다.
예를 들어, 약전계, 밴드 간 이동, 이동 망 간의 핸드오버, 서비스 상태 변화 등으로 인하여 수신부(130) 및 송신부(120)의 동작 시간이 늘어나는 경우, 제어부(110)는 동작 시간에 따른 소모전류량을 누적 계산할 수 있다. 누적 계산한 값이 미리 정해진 값을 초과하면, 제어부(110)는 최대 대기 시간이 경과하기 전이라도 제어 메시지를 생성할 수 있다. 상기 제어 메시지는, 수신부(130)의 상기 제1 주기를 늘리는 제어 메시지, 통신 모듈(100)의 전체의 대기 상태를 지속 시간을 늘리는 제어 메시지 또는 통신 모듈(100)을 조기에 종료시키기 위한 제어 메시지일 수 있다.
제어부(110)에서 상기 생성된 제어 메시지는 메인 컨트롤러(200)에 전달될 수 있다. 메인 컨트롤러(200)는 상기 제어 메시지에 따라 제어 명령을 통신 모듈(100)에 전달할 수 있다. 또는 제어부(110)는 상기 생성된 제어 메시지를 직접 수신부(130) 또는 전류량 측정부(150)에 제공해서, 수신부(130) 또는 전류량 측정부(150)의 상태를 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전류량 측정부(150)가 전원 공급부(140)에 직접 연결되어 통신 모듈(100)의 각 구성에 공급되는 전류량을 상기 제2 주기마다 누적하여 계산하기 때문에, 상기 각 구성에 발생하는 이벤트에 상관없이 언제나 사용 전류량을 계산하게 되고, 상기 제2 주기마다 계산되기 때문에 상기 최대 전류량을 초과하는 경우 바로 대응할 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 주기적으로 사용 전류량을 갱신하고 그에 따른 동작 상태 변경을 설명하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하여 예시적으로, 사용 전류량이 계산되고 최대 전류량에 따른 대응을 자세하게 설명한다.
수신부(130)는 제1 주기(Tsched) 동안 활성 상태(Rx On)가 되어 데이터를 수신할 수 있는 상태가 된다. 전류량 측정부(150)는 제2 주기(td) 마다 웨이크업(wake-up) 되면서, 제2 주기(td) 동안 사용된 전류량을 사용 전류량에 누적하여 새로운 사용 전류량을 계산한다. 전류량 측정부(150)는 상기 새로 계산된 사용 전류량을 제어부(110)에 제공한다. 제어부(110)는 상기 사용 전류량이 상기 최대 전류량을 초과하는 경우 수신부(130)의 상태를 대기 상태로 전환하는 제어 메시지를 생성할 수 있다. 상기 제어 메시지를 수신 받은 수신부(130)는 제1 주기(Tsched)가 만료되기 전(예, Rx Off 예정시간)이라도 대기 상태(Rx Off)가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어 메시지를 생성하는 순서도이다. 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 제어 메시지를 생성하는 방법을 자세하게 설명한다.
제어부(110)는 전류량 측정 시작 신호를 수신한다(S100). 제어부(110)는 통신 모듈(100)이 턴온(turn-on)될 때 메인 컨트롤러(200)로부터 전류량 측정 시작 신호를 수신할 수 있다. 또는 상기 전류량 측정 시작 신호는 통신 모듈(100)의 턴온 신호일 수 있으며, 이 경우 제어부(110)는 통신 모듈(100)이 턴온 될 때 자동으로 전류량 측정 시작 신호를 수신한 상태가 될 수 있다.
제어부(110)는 전류량을 측정하기 위한 초기화를 수행한다(S110). 제어부(110)는 전류량 측정부(150)가 사용 전류량을 초기화시키는 제어 메시지를 생성할 수 있고, 상기 제어 메시지는 전류량 측정부(150)에 제공될 수 있다.
전류량 측정부(150)는 모니터링 시간이 경과되었는지 확인한다(S120). 상기 모니터링 시간은 전류량 측정부(150)가 사용 전류량을 새롭게 계산할 시간이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 모니터링 시간은 사전에 정해진 제1 주기의 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 주기는 1 [s] 일 수 있다.
전류량 측정부(150)는 상기 모니터링 시간 동안 전원 공급부(140)에서 공급된 전류량을 사용 전류량 값에 누적하여 새로운 사용 전류량을 계산한다(S130).
제어부(110)는 스케줄(schedule) 시간 이내인지 여부를 판단한다(S140). 상기 스케줄 시간은, 수신부(130)가 활성 상태 종료 예상 시간 또는 통신 모듈(100)의 활성 상태 종료 예상 시간일 수 있다. 제어부(110)는 상기 스케줄 시간 이내가 아닌 경우, 상기 스케줄 시간에 따라 수신부(130)가 대기 상태로 전환하거나 통신 모듈(100)이 턴오프 상태로 변경되는 제어 메시지를 생성한다(S170).
제어부(110)는 상기 스케줄 시간 이내인 경우, 상기 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과하는지 여부를 판단한다(S150). 상기 최대 전류량을 초과하지 않는 경우 단계 S120으로 돌아가 이전의 단계를 반복한다.
제어부(110)는, 상기 최대 전류량을 초과한다고 판단된 경우, 통신 모듈(100)의 턴오프 또는 수신부(130)의 활성 상태를 대기 상태로 변경하는 기능 제한을 위한 제어 메시지를 생성한다(S160).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 이동통신 단말기 100 : 통신 모듈 200 : 메인 컨트롤러

Claims (10)

  1. 무선통신 단말기의 통신 모듈에 있어서,
    전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 사전에 정해진 제1 주기마다 대기 상태와 활성상태가 변경되며, 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 데이터를 송신하는 송신부;
    사전에 정해진 제2 주기마다 대기 상태에서 활성 상태가 되며, 상기 전원 공급부에서 공급된 전력을 누적하여 사용 전류량을 계산하는 전류량 측정부; 및
    상기 전원 공급부로부터 전력을 공급 받으며, 사전에 정해진 제3 주기마다 대기상태에서 활성 상태가 되며, 상기 수신부에서 수신된 데이터를 처리하고, 상기 송신부를 활성화시켜 데이터를 송신하고, 상기 전류량 측정부에서 계산된 상기 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과한 경우에는 상기 통신 모듈의 동작 상태를 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 제어부; 를 포함하는,
    통신 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전류량 측정부는,
    상기 제2 주기 동안, 상기 전원 공급부에서 공급된 전류의 평균값을 기존에 계산된 사용 전류량에 누적하여, 새로운 사용 전류량으로 계산하는,
    통신 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전류량 측정부는,
    상기 제2 주기 마다 상기 사용 전류량을 계산하고, 상기 계산된 사용 전류량을 상기 제어부에 제공하는,
    통신 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신 모듈이 가동을 시작할 때, 상기 전류량 측정부에 상기 사용 전류량을 초기화하는 제어 메시지를 생성하는,
    통신 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용 전류량이 상기 최대 전류량을 초과한 경우, 상기 수신부가 활성 상태이고 상기 제1 주기가 만료되지 않은 경우라도 상기 수신부를 대기 상태로 전환시키는 제어 메시지를 생성하는,
    통신 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용 전류량이 상기 최대 전류량을 초과한 경우, 상기 통신 모듈을 턴오프 시키는 제어 메시지를 생성하는,
    통신 모듈.
  7. 통신 모듈의 제어 메시지 생성 방법에 있어서,
    수신부, 송신부 및 제어부 중에서 어느 하나에 전력이 공급되는 단계;
    사전에 정해진 주기마다 상기 공급된 전력에 따른 전류를 누적하여 사용 전류량을 계산하는 단계;
    상기 계산된 사용 전류량이 사전에 정해진 최대 전류량을 초과하는지 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과 초과하는 경우, 상기 통신 모듈, 수신부 및 제어부 중 어느 하나의 동작 상태를 제어하기 위한 제어 메시지가 생성되는 단계; 를 포함하는,
    제어 메시지 생성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사용 전류량이 계산되는 단계는,
    상기 주기 동안에 상기 공급된 전력의 전류 값의 평균을 누적하여 계산하는 단계;를 포함하는,
    제어 메시지 생성 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어 메시지가 생성되는 단계는,
    상기 비교 결과 초과하는 경우, 상기 수신부를 대기 상태로 전화시키는 제어 메시지가 생성되는,
    제어 메시지 생성 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어 메시지가 생성되는 단계는,
    상기 비교 결과 초과하는 경우, 상기 통신 모듈을 턴오프 시키는 제어 메시지가 생성되는,
    제어 메시지 생성 방법.
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