WO1999046945A1 - Netzübergreifendes mobilitätsmanagement für mehrbereichsendgeräte - Google Patents

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WO1999046945A1
WO1999046945A1 PCT/DE1999/000689 DE9900689W WO9946945A1 WO 1999046945 A1 WO1999046945 A1 WO 1999046945A1 DE 9900689 W DE9900689 W DE 9900689W WO 9946945 A1 WO9946945 A1 WO 9946945A1
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Michael Clever
Jan Kreppel
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    • H04W88/06Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Abstract

Zur Steuerung der netzübergreifenden Erreichbarkeit eines Mehrbereichsendgerätes (DMH), für welches in einem öffentlichen Mobilfunknetz (PLMN) ein Mobilanschluss und in einem Vermittlungsknoten (LE) des Festnetzes (PSTN) ein Festnetzanschluss eingerichtet ist, sendet das Endgerät (DMH) dem Mobilfunknetz (PLMN) bei Eintreten in den Einzugsbereich des Festnetzes (PSTN) eine Mobilnetz-Ausbuchungsnachricht bzw. beim Verlassen eine Mobilnetz-Einbuchungsnachricht. Aufgrund der Aus/Einbuchungsnachricht wird in dem Heimatregister (HLR) des Mobilfunketzes (PLMN) eine Erreichbarkeitsinformation, welche die Erreichbarkeit des Endgerätes (DMH) in dem Festnetz (PSTN) anzeigt, gesetzt bzw. gelöscht. Wenn bei dem Vermittlungsknoten (LE) eine Verbindungsanforderung für das Endgerät (DMH) einlangt, sendet der Vermittlungsknoten (LE) eine Anfrage an das Heimatregister (HLR) und erhält eine Erreichbarkeitsnachricht, welche anzeigt, ob das Endgerät (DMH) in dem Mobilfunknetz (PLMN) erreichbar ist; in Abhängigkeit von der Erreichbarkeitsnachricht wird die Verbindung sodann zu dem Mobilfunknetz (PLMN) oder zu dem Festnetzanschluss des Endgeräts geführt.

Description

Beschreibung
Netzübergreifendes Mobilitätsmanagement für Mehrbereichs- endgeräte
Die Erfindung betrifft ein Mehrbereichsendgerät, für welches in einem öffentlichen Mobilfunknetz ein Mobilanschluß und in einem Festnetz ein Festnetzanschluß eingerichtet ist.
Die Erfindung betrifft weiters ein Telekommunikationssystem, welches ein öffentliches Mobilfunknetz und ein Festnetz aufweist und in welchem zwischen dem Mobilfunknetz und dem Festnetz über eine Schnittstelle KommunikationsVerbindungen herstellbar sind, sowie für ein Mehrbereichsendgerät in dem Mo- bilfunknetz ein Mobilanschluß und in dem Festnetz ein Festnetzanschluß eingerichtet sind, wobei seitens des Mobilfunknetzes ein Heimatregister zur Speicherung von Teilnehmer- Erreichbarkeitsinformationen vorgesehen ist und das Heimatregister dazu eingerichtet ist, aufgrund einer Einbuchungs- oder Ausbuchungsnachricht des Endgeräts eine Erreichbarkeitsinformation, welche die Erreichbarkeit des Endgerätes in dem Mobilfunknetz anzeigt, zu setzen bzw. zu löschen.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Erreichbarkeit eines Mehrbereichsendgerätes, für welches in einem öffentlichen Mobilfunknetz ein Mobilanschluß und in einem Festnetz ein Festnetzanschluß eingerichtet ist, wobei zwischen dem Mobilfunknetz und dem Festnetz über eine Schnittstelle Kommuni ationsVerbindungen herstellbar sind und seitens des Mobilfunknetzes ein Heimatregister zur Speicherung von Teilnehmer-Erreichbarkeitsinformationen vorgesehen ist.
Gleichermaßen betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbau einer Telekommunikationsverbindung zu einem Mehrbereichsendgerät in einem ein öffentliches Mobilfunknetz und ein Festnetz aufweisenden Telekommunikationssystem, in welchem 2 zwischen dem Mobilfunknetz und dem Festnetz über eine Schnittstelle Kommunikationsverbindungen herstellbar sind, wobei für das Mehrbereichsendgerät in dem Mobilfunknetz ein Mobilanschluß und in einem Vermittlungsknoten des Festnetzes ein Festnetzanschluß eingerichtet sind und seitens des Mobilfunknetzes ein Heimatregister zur Speicherung von Teilnehmer- Erreichbarkeitsinformationen vorgesehen ist und das Heimatregister dazu eingerichtet ist, aufgrund einer Einbuchungs- oder Ausbuchungsnachricht des Endgeräts eine Erreichbarkeits- Information, welche die Erreichbarkeit des Endgerätes in dem Mobilfunknetz anzeigt, zu setzen bzw. zu löschen, bei welchem eine Verbindungsanforderung von einer Gegenstelle für das Endgerät bei dem Vermittlungsknoten einlangt.
Telekommunikationsnetze sind als Festnetze oder Mobilnetze, wie das bekannte GSM-Netz (Global System for Mobile Communications) ausgebildet und weisen untereinander vernetzte Vermittlungseinrichtungen auf. Im Rahmen der Erfindung sollen öffentliche Mobilfunknetze betrachtet werden.
Für Schnurlosverbindungen wurde z.B. der DECT-Standard (Digital Enhanced Cordless Telephone) des Europäischen Normeninstituts für Telekommunikation (ETSI) entworfen. Mittels Schnurlostechnologie ist beispielsweise eine leitungsfreie Anbindung von Endgeräten an ein Festnetz möglich, z.B. dadurch daß der Teilnehmeranschluß von einem Endverteiler weg über eine DECT-Luftschnittstelle realisiert ist, wobei sich das Schnurlosteil im Funkbereich des als Schnurlos-Feststation ausgebildeten Endverteilers aufhalten muß.
In Mobilfunknetzen sind an die Vermittlungseinrichtungen jeweils Basisstationen angeschlossen, mit deren Hilfe über eine Luftschnittstelle Telekommunikationsendgeräte anschließbar sind. Diese Endgeräte ermöglichen einem Teilnehmer eines Mo- bilnetzes den Netzzugang. Die Vermittlungseinrichtungen sind darüber hinaus auch für den Übergang zu weiteren Netzen, z.B. ω >
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4 ist er dann auch nur unter der in diesem Netz gültigen Rufnummer direkt erreichbar. Für den Fall, daß der Teilnehmer, auch wenn er unter der Rufnummer eines anderen Netzes angerufen wird, erreichbar sein soll, wird bisher eine AnrufUmleitung zu dem Netz, in dem der Teilnehmer aktiv ist, durchgeführt. Selbst dann findet gewöhnlich zuerst ein Paging in dem Netz, in dem der .Anruf hereinkommt, statt, auch wenn der Teilnehmer in das andere Netz eingebucht und eine entsprechende RufUmleitung gesetzt ist.
Ist das Endgerät jedoch in beiden Netzen erreichbar, ist dies gewöhnlich unter zwei Rufnummern möglich, nämlich einer GSM- und einer Festnetz-Nummer. Dies macht konvergente Dienstangebote mit einer gemeinsamen Rufnummer und einem gemeinsamen Diensteanbieter unmöglich.
Ein Wechsel des Teilnehmeraufenthaltes zwischen Telekommunikationsnetzen kann nicht ohne weiteres nach dem Vorbild des Wechsels zwischen den Zellen eines zellularen Funknetzes durchgeführt werden, da zum einen die Telekommunikationsnetze jeweils für sich vollständig, im wesentlichen unabhängig und somit zueinander prinzipiell gleichberechtigt sind - zumindest hinsichtlich der Verwaltung der Teilnehmerdaten -, zum anderen im allgemeinen verschiedene Architekturen und Proto- kolle aufweisen.
Die Anrufumleitung zwischen Telekommunikationsnetzen ist daher mit unter Umständen sehr hohem Aufwand der Gesprächsumleitung verbunden, sowohl hinsichtlich der belegten Verbin- dungsleitungen bzw. -kanäle als auch bei dem Gesprächsaufbau, was sich auch in zum Teil störend langen Gesprächsaufbauzeiten bemerkbar macht. Dies gilt besonders, wenn wie bei zellularen Netzen die Teilnehmerdaten zumindest teilweise dezentralisiert sind. Außerdem muß der Teilnehmer meist selbst im- mer wieder in die Verwaltung der .Anrufumleitung eingreifen, damit die Erreichbarkeit im gewünschten Ausmaß gewährleistet bleibt. Die DE 19 618 531 Cl lehrt die Verwaltung von .AnrufUmleitungen aus einem Mobilfunknetz in eine Nebenstellenanlage, die als privates Netz an das Mobilfunknetz angebunden ist. Befin- det sich der Teilnehmer im Bereich einer Nebenstelleneinrichtung, wird seitens des Mobilfunknetzes eine Aufenthaltsinformation gespeichert, die angibt, wie der Teilnehmer über die Nebenstelleneinrichtung erreichbar ist; ein für den Teilnehmer im Mobilfunknetz ankommender Anruf wird mittels dieser Aufenthaltsinformation zu dem privaten Netz umgeleitet. Bucht sich der Teilnehmer im Mobilfunknetz ein, so wird eine Aufenthaltsinformation der Nebenstelleneinrichtung gesendet, die die Erreichbarkeit des Teilnehmers überprüft und die eigene Aufenthaltsinformation gegebenenfalls löscht. Dieses Verfah- ren ist jedoch einseitig, da eine AnrufUmleitung in umgekehrter Richtung zu dem Mobilfunknetz nicht vorgesehen ist. Zudem ist eine Einflußnahme auf die Mobilitätsverwaltung seitens des Teilnehmers bzw. des Endgerätes nicht vorgesehen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für einen Teilnehmer, welcher mit seinem Endgerät zwischen einem Mobilfunknetz und einem Festnetz wechselt, die Erreichbarkeit in beiden Netzen zu gewährleisten, wobei der Aufwand hinsichtlich der Vermittlungseinrichtungen des Festnetzes möglichst gering sein soll. Hierbei soll der Teilnehmer, solange er sich im Einzugsbereich des Festnetzes aufhält, über seinen Festnetz-Anschluß erreichbar sein; bei Verlassen des Einzugsbereichs soll, ohne daß ein Eingreifen des Benutzers des Endgerätes nötig wäre, auf eine Erreichbarkeit über das Mobilfunknetz umgeschaltet werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Mehrbereichsendgerät der eingangs genannten Art gelöst, welches dazu eingerichtet ist, beim Eintreten in den Einzugsbereich des Festnetzes und beim Verlassen des Festnetz-Einzugsbereiches dem Mobilfunknetz eine Mobilnetz-Ausbuchungsnachricht bzw. eine Mobilnetz- Einbuchungsnachricht zu senden. Diese Lösung ermöglicht es, daß der Erreichbarkeitszustand des Teilnehmers hinsichtlich des Telekommunikationssystems, welches aus den zwei Netzen gebildet wird, stets definiert ist. Die erfindungsgemäße Lösung erfordert hierbei keine Erweiterung der Protokolle seitens der Endgeräteanschlüsse.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Endgerätes ist das Einzugsbereich-abhängige Senden der Bu- chungsnachrichten abschaltbar. Dies ist etwa dann zweckmäßig, wenn in dem Telekommunikationssystem auch andere Strategien zur Mobilitätsverwaltung bestehen, oder wenn der Benutzer des Endgerätes wünscht, nur über einen bestimmten Anschluß, z.B. den Schnurlosanschluß DECT, erreichbar zu sein.
Es ist weiters günstig im Sinne der Teilnehmermobilität, für Schnurlosverbindungen eingerichtet und der Festnetzanschluß als Schnurlosanschluß realisiert ist.
Hierbei ist es besonders nützlich, wenn das Endgerät als
DECT-Mobilteil und der Festnetzanschluß mit Hilfe einer DECT- Luftschnittstelle realisiert ist.
Die gestellte Aufgabe wird weiters von einem Telekommunika- tionssystem der eingangs genannten Art gelöst, in welchem jener Vermittlungsknoten, welcher dem Festnetzanschluß des Endgeräts zugeordnet ist, dazu eingerichtet ist, auf eine Verbindungsanforderung von einer Gegenstelle für das Endgerät hin von dem Heimatregister eine Erreichbarkeitsnachricht an- zufordern, welche anzeigt, ob das Endgerät in dem Mobilfunknetz erreichbar ist, und in Abhängigkeit von der Erreichbarkeitsnachricht den Verbindungsaufbau im Falle einer angezeigten Erreichbarkeit in dem Mobilfunknetz über die Schnittstelle zu dem Mobilfunknetz, ansonsten zu dem Festnetzan- schluß des Endgeräts zu führen. J ) to |NJ P« P1
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8 Die oben gestellte Aufgabe wird ebenso von einem Verfahren zur Erreichbarkeitssteuerung nach der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß seitens des Endgerätes
- bei Eintreten des Endgeräts in den Einzugsbereich des Fest- netzes eine Mobilnetz-Ausbuchungsnachricht und
- bei Verlassen des Festnetz-Einzugsbereiches durch das Endgerät eine Mobilnetz-Einbuchungsnachricht dem Mobilfunknetz gesendet wird.
Die durch diese Lösung erbrachten Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Endgerät behandelt.
Gleichermaßen wird die oben gestellte Aufgabe mittels eines Verfahrens zum Aufbau einer Telekommunikationsverbindung der eingangs genannte .Art gelöst, bei welchem der Vermittlungsknoten
- eine Erreichbarkeitsanfrage hinsichtlich des Endgerätes an das Heimatregister (HLR) gesendet wird,
- eine von dem Heimatregister (HLR) ausgesendete Erreichbar- keitsnachricht empfangen wird, welche anzeigt, ob das Endgerät (DMH) in dem Mobilfunknetz (PLMN) erreichbar ist, und
- die Verbindung in .Abhängigkeit von der Erreichbarkeitsnachricht im Falle einer angezeigten Erreichbarkeit in dem Mobilfunknetz (PLMN) über die Schnittstelle zu dem Mobilfunk- netz (PLMN) , ansonsten zu dem Festnetzanschluß des Endgeräts geführt wird.
Die Vorteile dieser Lösung wurden weiter oben bereits dargestellt.
In einer nützlichen Variante des Verfahrens zum Aufbau einer Telekommunikationsverbindung wird in dem Heimatregister aufgrund einer Einbuchungs- bzw. Ausbuchungsnachricht des Endgerätes in dem Mobilfunknetz eine Erreichbarkeitsinformation, welche die Erreichbarkeit des Endgerätes in dem Festnetz anzeigt, gesetzt bzw. gelöscht, - sowie die Erreichbarkeitsnach- ) UJ M K) P> P1
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10 das Heimatregister jenes Mobilnetzes ist, in welchem das Endgerät DMH angemeldet ist.
In dem Festnetz PSTN (Public Service Telecommunication Network) ist das Endgerät DMH des Teilnehmers in seiner Betriebsart als DECT-Mobilteil erreichbar. Das Schnurlos- Mobilteil DMH tritt über eine Luftfunkstrecke mit der Schnurlos-Feststation CBS in Verbindung. Die Feststation CBS ist ihrerseits drahtgebunden mit einem Ortsamt LE des Festnetzes PSTN verbunden, in dem das Endgerät DMH z.B. als vollgültige Teilnehmerendstelle gleich einem herkömmlichen Telefon geführt wird. Das Schnurlos-Mobilteil kann beispielsweise in einem drahtlosen Endverteilernetz (WLL, Wireless Local Loop) mit einer fest vorgegebenen Feststation oder innerhalb eines CTM-Bereiches mit einer .Anzahl von Feststationen in einem Basisstationen-Subsystem über die DECT-Luftschnittstelle in Verbindung stehen.
Zum Zwecke der Vernetzung zwischen dem GSM-Netz PLMN und dem Festnetz PSTN ist zwischen einer als Übergangsvermittlung
GMSC (Gateway MSC) eingerichteten Vermittlungseinrichtung des GSM-Netzes und eines Übergangsamtes des Festnetzes eine Schnittstelle vorgesehen, über die Verbindungen über die Netzgrenzen hinweg herstellbar sind. Da die Topologie des Festnetzes PSTN naturgemäß festgelegt ist, kann hier die Unterscheidung zwischen dem Übergangsamt und dem Ortsamt LE, an das Schnurlos-Feststation CBS angeschlossen ist, fallengelassen und beide Amter miteinander identifiziert werden. Seitens des GSM-Netzes PLMN ist die entsprechende Identifikation nicht möglich, da die Identität der Besucherregister-Vermittlungseinrichtung MSC wechseln kann. Günstigerweise besteht für den Informationsaustausch zwischen den beiden Netzen PLMN, PSTN ein Kommunikationsweg zwischen der Festnetzvermittlung LE und dem Heimatregister HLR, jedoch kann ein solcher Kommunikationsweg auch mit Hilfe z.B. der Übergangsvermittlung GMSC oder über andere Netzknoten verwirklicht werden. O CJ M P" P*
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12 sobald es in den Einzugsbereich des Festnetzes PSTN gelangt und dies erkennt, sich selbsttätig aus dem GSM-Netz PLMN durch "Senden eines Ausbuchungssignales ausbucht; umgekehrt sendet das Endgerät DMH beim Verlassen des Einzugsbereiches des Festnetzes PSTN zum Zwecke eines erneuten Anmeldens bei dem GSM-Netz PLMN ein Einbuchungssignal . Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die BuchungsSignale das GSM- Netz PLMN betreffen, jedoch von dem Ein- und Austreten des Endgeräts bezüglich des Festnetzes PSTN ausgelöst werden.
Die BuchungsSignale werden in dem GSM-Netz PLMN nach bekannter .Art zu dem Heimatregister geleitet und in diesem verarbeitet. Auf ein AusbuchungsSignal des Teilnehmers DMH hin wird in dem Heimatregister HLR der Teilnehmer als ausgebucht markiert. Zusätzlich wird erfindungsgemäß eine Erreichbarkeitsinformation gesetzt, welche anzeigt, daß der Teilnehmer in dem Festnetz PSTN erreichbar ist, und günstigerweise eine Zielinformation enthält, z.B. die Festnetzrufnummer des Endgerätes DMH oder Routinginformation hinsichtlich des Festnet- zes. Wenn zu einem späteren Zeitpunkt ein Einbuchungssignal bei dem Heimatregister HLR einlangt, wird die Erreichbarkeitsinformation gelöscht; an ihrer Stelle wird wie bekannt die Erreichbarkeitsinformation für das GSM-Netz gesetzt. Die Erreichbarkeitsinformation kann beispielsweise mit Hilfe ei- ner für den Teilnehmer DMH gesetzten bedingten Rufumleitung, welche eine Rufumleitung für einen ausgebuchten Teilnehmer ohne vorangehendes Paging im GSM-Netz bewirkt, realisiert sein, etwa im GSM-Netz mittels eines λCall Forwarding If Not Reachable' -Merkmals .
Das selbsttätige Senden der Buchungssignale beim Eintritt in den Festnetz-Einzugsbereich bzw. beim Verlassen desselben ist für das Endgerät DMH günstigerweise abschaltbar, z.B. über die Bedientastatur des Endgerätes. Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn in dem Telekommunikationssystem auch andere Strategien zur Mobilitätsverwaltung bestehen, oder wenn der Benutzer des Endgerätes wünscht, nur über einen bestimmten 13 Anschluß, z.B. den Schnurlosanschluß DECT, erreichbar zu sein.
Durch die Erfindung kann im Sinne einer netzubergreifenden Mobilität bei einem im GSM- oder im Festnetz ankommenden Ruf eindeutig festgestellt werden, über welchen Anschluß der Teilnehmer erreichbar ist. Ist das Endgerat DMH m dem GSM- Netz PLMN eingebucht, so gilt der Teilnehmer als über das GSM-Netz erreichbar. Eine genaue Bestimmung des Aufenthalts- ortes des Teilnehmers DMH ist mit den bekannten GSM-Methoden der RufZustellung möglich. Ist dagegen der Teilnehmer nicht im GSM-Netz eingebucht, gilt der Teilnehmer als über das Festnetz PSTN erreichbar.
Mit diesen Annahmen ist eine RufZustellung auch unter einer einheitlichen, d.h. für beide Netze gleichen, Rufnummer möglich, wenn m der Vermittlungsstelle LE des Festnetzes PSTN, an welche das Endgerat DMH bzw. dessen Netzzugang, welcher m dem Beispiel die Basisstation CBS ist, angeschaltet ist, zu- mindest die Funktionalität zur .Abfrage des Heimatregisters HLR des GSM-Netzes PLMN bereitgestellt ist.
Die Zustellung eines Rufes, welcher bei dem Festnetz PSTN für den Teilnehmer DMH einlangt, lauft nun in dem erfmdungsgema- ßen Ausfuhrungsbeispiel wie folgt ab:
1. Die Verbindungsanforderung, welche von einer (m der Figur nicht gezeigten) Gegenstelle des Festnetzes oder eines an das Festnetz angeschlossenen privaten oder öffentlichen Netzes ausgeht, wird z.B. m Form einer SETUP-Nachricht zu der dem Endgerat DMH zugeordneten Vermittlungsstelle LE zugeleitet und in dieser zwischengespeichert.
2. In der Vermittlungsstelle LE sind wie bekannt die Teilneh- merprofile der angeschlossenen Teilnehmer gespeichert, wobei m dem Profil des Teilnehmers DMH die netzubergreifen- de Mobilität mit dem GSM-Netz PLMN vermerkt ist. Anhand des Profils des Teilnelimers DMH stellt daher die Vermitt- P>
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15
Die Rufzustellung für den Teilnehmer DMH bei einer seitens des GSM-Netzes einlangenden Verbindungsanforderung des GSM- Netzes erfolgt in dem Ausführungsbeispiel in folgenden Schritten, wobei die ersten zwei Schritte der RufZustellung nach bekannter Art entsprechen:
1. Die Verbindungsanforderung, welche z.B. von einem (in der Figur nicht gezeigten) GSM-Handy ausgeht, langt bei einer Vermittlungseinrichtung des GSM-Netzes PLMN ein und wird in dieser zwischengespeichert.
2. Die Vermittlungseinrichtung richtet eine Anfrage betreffend den Teilnelimer DMH an das Heimatregister HLR.
3. Das Heimatregister HLR ermittelt den Einbuchungszustand sowie gegebenenfalls den Aufenthaltsort des Teilnehmers (vgl. auch Schritt 4 des Festnetzrufes oben) und sendet die Information an die Vermittlungseinrichtung zurück. Hierbei wird, falls der Teilnehmer in dem GSM-Netz PLMN nicht eingebucht ist, eine Routinginformation für den Festnetzanschluß des Teilnehmers geliefert. 4. Die Vermittlungseinrichtung setzt nun die Verbindungsherstellung abhängig von der Information des Heimatregister HLR fort. Ist der Teilnehmer in dem GSM-Netz PLMN eingebucht, erfolgt die weitere RufZustellung in dem Netz nach bekannter Art. Anderenfalls wird der Ruf zu dem Festnetz geroutet.
Die Routinginformation, die insbesondere das Routing in dem Festnetz PSTN miteinbezieht, durch das Heimatregister HLR in Schritt 3 kann, wie bereits erwähnt, unter Verwendung der in der Erreichbarkeitsinformation abgelegten Informationen erstellt werden.
Die Behandlung von Verbindungsrufen, welche von dem Teilnehmer abgehen, ist von der Erfindung nicht betroffen und kann nach bekannter Art erfolgen. cn cn rt oi 0 < PJ P π 0) PJ Φ 0 P. 3
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