WO2012083826A1 - 家庭基站与物联网的融合系统及物联网业务实现方法 - Google Patents

家庭基站与物联网的融合系统及物联网业务实现方法 Download PDF

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WO2012083826A1
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WO
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mobile terminal
status information
location status
base station
internet
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PCT/CN2011/084146
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French (fr)
Inventor
刘洋
赵瑾波
田野
房家奕
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Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Original Assignee
Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information

Definitions

  • the invention relates to the Internet of Things technology in the field of communication technology, in particular to a fusion system of a home base station and an Internet of Things and an implementation method of the Internet of Things service. Background technique
  • HNB Home NodeB, Home Base Station
  • UE User Equipment
  • HNB Home Node B
  • IoT IoT
  • HNB GW Home NodeB gateway
  • the Femto gateway ie, the home base station gateway
  • the Femto service gateway can be used with other service platforms (such as Fetion systems, One-way systems, etc.) or IoT applications. Connected.
  • the Femto service gateway is mainly responsible for controlling the related business functions of users.
  • the Femto gateway can obtain the location information of the user by using the following method: Step 201: After the UE moves into the coverage area of the Femto base station, the UE initiates a LAU (Location Area Update) process to carry the IMSI of the UE. (International Mobile Subscriber Identification Number) or / and TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity), and LAI (Location Area Identity), and indicate that it is a normal location update.
  • LAU Location Area Update
  • IMSI International Mobile Subscriber Identification Number
  • TMSI Temporal Mobile Subscriber Identity
  • LAI Location Area Identity
  • Step 202 The Femto gateway replies to the UE with a LAU accept request and simultaneously starts a periodic location update timer.
  • Step 203 After the timer expires, the UE still does not initiate a periodic location update to the Femto gateway, and the Femto gateway sends a notification message to the Femto service platform to inform the UE that the UE has left the Femto base station.
  • Step 204 After the Femto service platform verifies the identity of the UE according to the content in the notification message, the acknowledgment message is returned.
  • the network device that obtains the location information of the UE is a home base station gateway and a home base station service platform, and the home base station does not know the location of the UE.
  • the device such as the home base station needs to provide the location information of the UE to activate or deactivate the related service function.
  • the prior art has not yet provided a solution to this need. Summary of the invention
  • the object of the present invention is to provide a fusion system of a home base station and an Internet of Things and an implementation method of an Internet of Things service, which are used to implement the Internet of Things service function based on location information of the mobile terminal. Therefore, the embodiment of the present invention adopts the following technical solutions:
  • a home base station and an Internet of Things convergence system comprising: a home integrated gateway, a home base station gateway, a home base station service server, and an Internet of Things application server;
  • the home integrated gateway including: a home base station, a wireless sensor network WSN gateway, and local control a central base station, configured to provide a network access service for the mobile terminal, and transmit control information and service data to the IoT application server;
  • the WSN gateway is configured to connect the WSN terminal to the IoT application server, transmit control information between the WSN terminal and the IoT application server, and transmit the control information to the WSN terminal and the local control center;
  • the local control center is configured to perform IoT service control according to the received control information
  • the home base station is further configured to obtain mobile terminal location information from a home base station gateway or an RRC connection process of the mobile terminal, and send the location information to the local control center; or the mobile terminal location status information that the WSN gateway will obtain. Sent to the local control center.
  • a method for implementing an Internet of Things service which is applied to the above-mentioned fusion system of a home base station and an Internet of Things, characterized in that the method comprises:
  • the home gateway After obtaining the location status information of the mobile terminal, the home gateway sends the location status information to the home base station;
  • the home base station transmits the location status information of the mobile terminal to the local control center; the local control center performs the Internet of Things service control according to the location status information of the mobile terminal.
  • An implementation method of an Internet of Things service is applied to the above-mentioned fusion system of a home base station and an Internet of Things, and the method includes:
  • the home base station receives the location status information reported by the mobile terminal and sends it to the local control center;
  • the local control center performs IoT service control based on the location status information of the mobile terminal.
  • An implementation method of an Internet of Things service is applied to the above-mentioned fusion system of a home base station and an Internet of Things, and the method includes:
  • the IoT service server receives the location status information reported by the mobile terminal and sends it to the WSN gateway;
  • the WSN gateway sends the location status information of the mobile terminal to the local control.
  • the local control center performs the Internet of Things service control according to the location status information of the mobile terminal.
  • An implementation method of an Internet of Things service is applied to the above-mentioned fusion system of a home base station and an Internet of Things, and the method includes:
  • the home gateway After obtaining the location status information of the mobile terminal, the home gateway sends the location status information to the home base station service server;
  • the home base station service server synchronizes the location status information of the mobile terminal with other service servers, and the other service server sends the location status information of the mobile terminal to the WSN gateway;
  • the WSN gateway sends the location status information of the mobile terminal to the local control.
  • the local control center performs the Internet of Things service control according to the location status information of the mobile terminal.
  • the mobile terminal location information obtained by the RRC connection process from the home base station gateway or the mobile terminal is sent to the local control center by the home base station; or the obtained mobile terminal location status information is sent by the WSN gateway to Said
  • the local control center enables the local control center to control the IoT service according to the location status of the mobile terminal.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a Femto base station service platform in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic flow chart of obtaining a location information of a mobile terminal by a Femto gateway in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a fusion system of a home base station and an Internet of Things in an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a process flow of an Internet of Things service provided by the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5A and FIG. 5B are schematic diagrams of signaling flow of a home gateway transmitting location status information of a mobile terminal to a home base station in the process shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an IoT service flow provided by the second solution in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of another IoT service flow provided by the second solution in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic flowchart of an Internet of Things service provided by the third solution in the embodiment of the present invention. detailed description
  • a home base station supporting a TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access) system is taken as an example, and a home base station and an Internet of Things network are provided.
  • System architecture as shown in Figure 3.
  • the home integrated gateway is mainly responsible for implementing TD terminals (terminals supporting TD-SCDMA system) and WSN (Wireless Sensor Network).
  • the network access of the terminal and the control and management of the WSN network.
  • the device mainly includes: a WSN gateway, a TD Femto AP (Access Point, an access point) (a TD home base station access point, that is, a home base station, the same below), a local control center, and may further include a human-computer interaction interface (such as the display or / and keyboard).
  • the home integrated gateway connects to the Internet through backhaul network links such as xDSL (x Digital Subscribe Line), xPON (X Passive Optical Network) or CABLE (cable network) And the TD Femto gateway, thereby achieving IP reachability to the 3GPP core network and the Internet.
  • backhaul network links such as xDSL (x Digital Subscribe Line), xPON (X Passive Optical Network) or CABLE (cable network)
  • the home integrated gateway can route it to the Internet of Things application platform through two different end-to-end logical links according to the type of the generated packet terminal.
  • the WSN gateway is mainly responsible for the networking and management of the WSN network, the aggregation, fusion and forwarding of WSN terminal data, and is responsible for accessing the Internet of Things application platform (or the Internet of Things application system or the Internet of Things application server through the Internet). ).
  • the protocol and method used by the WSN gateway to communicate with the WSN terminal are open. It can be any wireless network communication protocol suitable for WSN network networking and data transmission, such as Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth, and so on.
  • the WSN gateway establishes an end-to-end logical link I between the Internet and the IoT application platform, and mainly transmits control information between the Internet of Things application platform and the WSN gateway and service data information generated by the WSN terminal.
  • the WSN gateway receives instructions from the IoT application platform from link I and manages and controls the WSN network accordingly.
  • the WSN gateway can also report the collected data of the WSN terminal to the IoT application platform through the link I.
  • the TD Femto AP is an implementation of the 3GPP system home base station in the home integrated gateway. It complies with all the functions and behaviors of the home base station defined by the existing 3GPP standard, and provides network access services for the TD terminals within its coverage.
  • the TD Femto AP communicates with the TD terminal based on the 3GPP Uu structure.
  • TD Femto AP It is connected to the TD Femto gateway (ie, the home base station gateway, the same below) and accesses the Internet of Things application platform via the 3GPP core network, thereby forming an end-to-end logical link III.
  • the control information and the service data message between the TD terminal and the IoT application platform are mainly transmitted, thereby realizing the control of the WSN network by the TD terminal.
  • the TD terminal can also query the WSN network service data through the link.
  • the home integrated gateway may be a terminal of other standards. Provide network access services.
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • the local control center and the human-computer interaction interface in the gateway are mainly used to implement the local management and configuration of the WSN network.
  • the local control center can implement local control of the WSN network through the interface II with the WSN gateway. It can issue control commands to the WSN gateway according to the instructions received from the human-computer interaction interface, or can process the data reported by the WSN gateway after processing. Send to the display to present to the user.
  • the Femto service platform ie, the home base station service platform, or the home base station service system or the home base station service server, the same below
  • the Femto service platform can be responsible for managing and maintaining the status information of the TD terminal, for example, whether the TD terminal resides in the user.
  • the home base station can report this information to the Internet of Things service platform through the interface IV with the Internet of Things application platform.
  • the embodiment of the present invention provides three technical solutions for implementing the Internet of Things service function based on user location information:
  • Solution 1 After obtaining the location status information of the TD terminal, the TD Femto gateway sends it to the TD Femto AP, which sends it to the local control center by the TD Femto AP, so that the local control center based on the location of the TD terminal to the Internet of Things service Take control.
  • Solution 2 The location status information on the TD terminal is sent to the TD Femto AP or the Internet of Things application platform, and the TD Femto AP or the Internet of Things application platform sends the location status information on the TD terminal to the WSN gateway, and the WSN gateway sends the TD terminal location information to the local device.
  • the control center enables the local control center to control the IoT service based on the location of the TD terminal.
  • Solution 3 After obtaining the location status information of the TD terminal, the TD Femto gateway sends the location status information to the Femto service platform, and the Femto service platform synchronizes it to other service platforms (or service systems or service servers) and is sent by other service platforms. To the WSN gateway, the WSN gateway sends the TD terminal location information to the local control center, so that the local control center controls the Internet of Things service based on the location of the TD terminal.
  • Step 401 A TD Femto gateway acquires location status information of the TD terminal.
  • the TD Femto gateway can obtain the location status information of the TD terminal, and the implementation manner thereof is as shown in FIG. 2 .
  • Step 402 After obtaining the location status information of the TD terminal, the TD Femto gateway sends the location status information to the TD Femto AP.
  • the TD Femto gateway may send the location status information of the TD terminal to the TD Femto AP by using an indication message, where the indication message may include an identifier (IMSI or TMSI) of the TD terminal, and a location status of the corresponding TD terminal (at home or not) At home).
  • IMSI an identifier
  • TMSI location status information of multiple TD terminals
  • Step 403 The TD Femto AP sends the location status information of the TD terminal to the local control center. After obtaining the location status information of the TD terminal, the local control center may perform subsequent application service processes according to the location status of the TD terminal, such as enabling or disabling the corresponding application service.
  • Step 402 in the above process can be implemented in the following manner:
  • the Femto gateway notifies the TD Femto AP of whether the TD terminal is at home by using a HNBAP (Home Node B Application Part) procedure newly defined in the embodiment of the present invention.
  • the HNBAP protocol can be used for communication between the Femto gateway and the TD Femto AP.
  • the HNBAP protocol message is newly defined in the embodiment of the present invention.
  • the message carries the identifier of the TD terminal and the location status information of the TD terminal.
  • the location status information can be represented by an indication flag, such as 0 for home (i.e., within the coverage of the TD Femto AP) and 1 for not (i.e., not within the coverage of the TD Femto AP).
  • the Femto gateway notifies the TD Femto AP of whether the TD terminal is at home by using the RUA (Radio Access Network Application Part User Adaption) protocol newly defined by the embodiment of the present invention.
  • the RUA protocol can be used for communication between the Femto gateway and the TD Femto AP.
  • the RUA protocol message is newly defined in the embodiment of the present invention.
  • the message carries the identifier of the TD terminal and the location status information of the TD terminal.
  • the location status information can be represented by an indication flag, such as 0 for home (i.e., within the coverage of the TD Femto AP) and 1 for not (i.e., not within the coverage of the TD Femto AP).
  • the signaling diagrams of the first mode and the second mode may be as shown in FIG. 5A.
  • the Femto gateway extends the existing RUA signaling message to carry the identity and location status information of the TD terminal to the TD Femto AP.
  • the RUA signaling message can be one of the following messages:
  • the home base station gateway (Femto gateway) is acquired.
  • the location status information of the mobile terminal (TD terminal) is sent to the home base station (TD Femto AP), and the home base station sends it to the local control center to notify the local control center user in the scenario that the home base station is tightly coupled with the WSN gateway.
  • the location information provides the necessary technical support for the business function requirements of the Internet of Things and home base stations.
  • the process may include: Step 601: When the TD terminal detects that it enters the coverage area of the TD Femto AP and camps on the home base station cell, the RRC (Radio Resource Control, Radio resource control) The connection establishment process, and the TD terminal identification and location status information are sent to the TD Femto AP through the process.
  • RRC Radio Resource Control, Radio resource control
  • the TD terminal may indirectly carry the location status information of the TD terminal through the RRC connection establishment process (for example, may be carried by the RRC connection establishment completion message), or may notify the TD Femto by using dedicated signaling after the RRC connection establishment process is completed.
  • the RRC establishment cause may be a separate new location location (i.e., adding a new cause value) added in the embodiment of the present invention, or may reuse an original establishment cause value (such as LAU, etc.).
  • Step 602 After receiving the location status information of the TD terminal, the TD Femto AP sends the location status information to the local control center. After obtaining the location status information of the TD terminal, the local control center may perform subsequent application service processes according to the location status of the TD terminal, such as turning on or off the corresponding application service.
  • the TD Femto AP can notify the local control center by using internal signaling of the device.
  • the home base station acquires the location status information of the mobile terminal in the RRC connection establishment process from the mobile terminal (TD terminal), and then sends the location status information to the local control center, so that the home base station and the WSN network
  • the location information of the local control center user is informed, and the necessary technical support is provided for the service function requirements of the Internet of Things and the home base station.
  • Step 701 After the TD terminal enters the TD Femto AP coverage area, the RRC connection establishment process is triggered by the requirement of reporting the location of the application layer, and the TD terminal passes the The application layer of the Internet of Things application platform interacts to inform its location status information.
  • the TD terminal may send an identifier of the TD terminal (such as IMSI or TMSI) and location status information (such as a location status indication identifier) of the TD terminal to the object by using an application layer notification message newly defined by the embodiment of the present invention.
  • an identifier of the TD terminal such as IMSI or TMSI
  • location status information such as a location status indication identifier
  • Step 702 After receiving the notification message, the Internet of Things application platform sends the location status information of the TD terminal to the WSN gateway.
  • the IoT application platform may send an identifier of the TD terminal (such as IMSI or TMSI) and location status information (such as a location status indication identifier) of the TD terminal by using an application layer notification message newly defined by the embodiment of the present invention.
  • an identifier of the TD terminal such as IMSI or TMSI
  • location status information such as a location status indication identifier
  • Step 703 After receiving the notification message, the WSN gateway sends the location status information of the TD terminal to the local control center. After obtaining the location status information of the TD terminal, the local control center may perform subsequent application service processes according to the location status of the TD terminal, such as enabling or stopping the corresponding application service.
  • the application layer may trigger the request for reporting the location status of the TD terminal, establish an RRC connection, and notify the IoT application platform that the TD terminal has left through the notification message of the application layer.
  • the coverage of the TD Femto AP, and the IoT application platform notifies the location status information of the WSN gateway TD terminal, and the WSN gateway sends the location status information of the TD terminal to the local control center, so that the local control center according to the location status information of the TD terminal Carry out the subsequent application service process.
  • the Internet of Things application platform After receiving the location status information reported by the mobile terminal (TD terminal), the Internet of Things application platform sends it to the WSN gateway, and the WSN network The gateway sends the information to the local control center to inform the location of the local control center user in the scenario that the home base station is tightly coupled with the WSN gateway, which provides the necessary technical support for the service function requirements of the Internet of Things and the home base station.
  • the process may include: Steps 801-802: After obtaining the location status information of the TD terminal, the Femto gateway sends the location status information of the TD terminal to the Femto service platform. Optionally, the Femto service platform may return a response after receiving the location status information of the TD terminal.
  • Step 803 The Femto service platform synchronizes with other platforms (such as the Internet of Things application platform, etc.) to update the location status information of the TD terminal.
  • platforms such as the Internet of Things application platform, etc.
  • Step 804 After obtaining the location status information of the TD terminal, the Internet of Things application platform notifies the WSN gateway of the location status information of the TD terminal.
  • the networked application platform may send the identifier of the TD terminal (such as IMSI or TMSI) and the location status information of the TD terminal (such as the location status indication identifier) to the WSN gateway by using the notification message newly defined by the embodiment of the present invention.
  • the identifier of the TD terminal such as IMSI or TMSI
  • the location status information of the TD terminal such as the location status indication identifier
  • Step 805 After receiving the notification message, the WSN gateway sends the location status information of the TD terminal carried in the WSN gateway to the local control center. After the local control center obtains the location status information of the TD terminal, the subsequent application service process may be performed according to the location status of the TD terminal, for example, the corresponding application service is turned on or off.
  • the home base station service platform (Femto service platform) synchronizes the location status information reported by a certain terminal (TD terminal) to other service platforms, and then sends it to the WSN gateway by other service platforms.
  • the WSN gateway sends the local control center to inform the location information of the local control center user in the scenario that the home base station is tightly coupled with the WSN gateway, and provides necessary technical support for the service function requirements of the Internet of Things and the home base station.
  • the existing protocol process cannot support the HNB to obtain the location status information of the UE. Therefore, the HNB cannot notify the location information of the WSN gateway user in a scenario that is tightly coupled with the WSN gateway, and the corresponding application and function of the Internet of Things system cannot be performed.
  • the problem that is satisfied by the embodiment of the present invention provides the necessary technical support for the business function requirements of the Internet of Things and HNB.
  • modules in the apparatus in the embodiments may be distributed in the apparatus of the embodiment according to the description of the embodiments, or may be correspondingly changed in one or more apparatuses different from the embodiment.
  • the modules of the above embodiments may be combined into one module, or may be further split into a plurality of sub-modules.
  • the present invention can be implemented by means of software plus a necessary general hardware platform, and of course, can also be through hardware, but in many cases, the former is a better implementation. the way.
  • the technical solution of the present invention which is essential or contributes to the prior art, may be embodied in the form of a software product stored in a storage medium, including a plurality of instructions for making a A terminal device (which may be a cell phone, a personal computer, a server, or a network device, etc.) performs the methods described in various embodiments of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种家庭基站与物联网的融合系统及物联网业务实现方法，该系统包括：家庭综合网关、家庭基站网关、家庭基站业务服务器和物联网应用服务器；所述家庭综合网关，包括：家庭基站、无线传感器网络WSN网关、本地控制中心；其中，所述家庭基站还用于从家庭基站网关或从移动终端的RRC连接过程获得移动终端位置信息并发送给所述本地控制中心；或者，所述WSN网关将获得到的移动终端位置状态信息发送给所述本地控制中心。采用本发明可基于移动终端的位置信息来实现物联网业务功能。

Description

家庭基站与物联网的融合系统及物联网业务实现方法
本申请要求以下中国专利申请的优先权：
于 2010年 12月 20日提交中国专利局 ,申请号为 201010612115.8, 发明名称为 "家庭基站与物联网的融合系统及物联网业务实现方法" 的中国专利申请。 技术领域
本发明涉及通信技术领域中的物联网技术，尤其涉及一种家庭基 站与物联网的融合系统及物联网业务实现方法。 背景技术
物联网的发展越来越受到运营商的关注，与物联网结合的移动通 信业务也得到了快速的发展，尤其是 HNB ( Home NodeB , 家庭基站） 相关的终端业务。 由于 HNB 的特殊性， 决定了与其 UE ( User Equipment, 用户设备， 即移动终端） 结合的紧密型和良好的业务可 扩展性。
基于 HNB的相关业务需求越来越多， 这些需求中通常需要根据 UE的位置信息， 由 HNB和物联网应用系统为用户提供智能化的应 用服务， 比如可以根据用户是否在家的情况开启自动预警系统等。
对于 HNB来说， HNB GW ( Home NodeB gateway, 家庭基站网 关）是一个必选的网络设备，位于 3GPP( The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作协议）核心网之内，如图 1所示。 图 1中的 Femto 网关（即家庭基站网关）还与 Femto业务网关相连， Femto业务网关 可与其它业务平台 （如飞信系统、 一号通系统等）或物联网应用系统 连接。 Femto业务网关主要负责控制用户的相关业务功能。
如图 2所示， Femto网关可以通过如下方法获取用户的位置信息： 步骤 201 , UE移动进入 Femto基站覆盖区域后， 向 Femto网关 发起 LAU( Location Area Update,位置区更新）过程，携带 UE的 IMSI ( International Mobile Subscriber Identification Number, 国际移动用户 识别码 )或 /和 TMSI ( Temporary Mobile Subscriber Identity, 临时识 别码）， 以及 LAI ( Location Area Identity, 位置区识别号）， 且注明是 普通位置更新。
步骤 202, Femto网关向 UE回复 LAU接受请求， 同时开启周期 性位置更新定时器。
步骤 203 , 当定时器超时后， UE仍然没有向 Femto网关发起周 期性位置更新， 则 Femto网关向 Femto业务平台发送通知消息，告知 UE已经离开 Femto基站的范围。
步骤 204, Femto业务平台根据通知消息中的内容验证 UE身份 后， 回复确认消息。
发明人在实现本发明的过程中， 发现现有技术至少存在以下问 题：
从图 1和图 2可以看出， 获得 UE位置信息的网络设备是家庭基 站网关和家庭基站业务平台， 家庭基站并不清楚 UE的位置。 而在实 际应用过程中， 基于物联网应用系统与家庭基站耦合的系统应用， 很 可能需要家庭基站等设备提供 UE的位置信息来激活或关闭相关业务 功能。 而现有技术尚未针对该需要提供解决方案。 发明内容
本发明的目的在于提供家庭基站与物联网的融合系统及物联网 业务实现方法， 用以基于移动终端的位置信息来实现物联网业务功 能， 为此， 本发明实施例采用如下技术方案：
一种家庭基站与物联网的融合系统， 包括： 家庭综合网关、 家庭 基站网关、 家庭基站业务服务器和物联网应用服务器； 所述家庭综合 网关， 包括： 家庭基站、 无线传感器网络 WSN网关、 本地控制中心； 所述家庭基站， 用于为移动终端提供网络接入服务， 与物联网应 用服务器之间传输控制信息以及业务数据；
所述 WSN网关， 用于将 WSN终端接入物联网应用服务器， 与 物联网应用服务器之间传输控制信息和 WSN终端的业务数据， 以及 与本地控制中心之间传输控制信息；
所述本地控制中心，用于根据接收到的控制信息进行物联网业务 控制；
其中，所述家庭基站还用于从家庭基站网关或从移动终端的 RRC 连接过程获得移动终端位置信息并发送给所述本地控制中心； 或者， 所述 WSN网关将获得到的移动终端位置状态信息发送给所述本地控 制中心。
一种物联网业务实现方法，应用于上述家庭基站与物联网的融合 系统， 其特征在于， 该方法包括：
家庭网关获取到移动终端的位置状态信息后，将其发送给家庭基 站；
家庭基站将所述移动终端的位置状态信息发送给本地控制中心； 本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
一种物联网业务实现方法，应用于上述家庭基站与物联网的融合 系统， 该方法包括：
家庭基站接收移动终端上报的位置状态信息，并将其发送给本地 控制中心；
本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
一种物联网业务实现方法，应用于上述家庭基站与物联网的融合 系统， 该方法包括：
物联网业务服务器接收移动终端上报的位置状态信息，并将其发 送给 WSN网关；
WSN 网关将所述移动终端的位置状态信息发送给本地控制中 本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
一种物联网业务实现方法，应用于上述家庭基站与物联网的融合 系统， 该方法包括：
家庭网关获取到移动终端的位置状态信息后，将其发送给家庭基 站业务服务器；
家庭基站业务服务器与其他业务服务器同步更新所述移动终端 的位置状态信息，所述其他业务服务器将所述移动终端的位置状态信 息发送给 WSN网关；
WSN 网关将所述移动终端的位置状态信息发送给本地控制中 本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
本发明的上述实施例，通过家庭基站将从家庭基站网关或从移动 终端的 RRC连接过程获得移动终端位置信息发送给本地控制中心； 或者， 通过 WSN网关将获得到的移动终端位置状态信息发送给所述 本地控制中心，从而使本地控制中心可根据移动终端的位置状态进行 物联网业务控制。 附图说明
图 1为现有技术中的 Femto基站业务平台架构示意图；
图 2为现有技术中 Femto网关获取移动终端位置信息的流程示意 图；
图 3 为本发明实施例中的家庭基站与物联网的融合系统的示意 图；
图 4为本发明实施例中方案一提供的物联网业务流程示意图； 图 5A、图 5B分别为图 4所示流程中家庭网关将移动终端位置状 态信息发送给家庭基站的信令流程示意图；
图 6 为本发明实施例中方案二提供的一种物联网业务流程示意 图；
图 7 为本发明实施例中方案二提供的另一种物联网业务流程示 意图；
图 8为本发明实施例中方案三提供的物联网业务流程示意图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
本发明实施例以支持 TD-SCDMA ( Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access , 时分-同步码分多址的无线接入技术） 制式的家庭基站为例， 给出了家庭基站和物联网融合的网络系统架 构， 如图 3所示。
其中， 家庭综合网关主要负责实现 TD终端 （支持 TD-SCDMA 制式的终端）和 WSN ( Wireless Sensor Network , 无线传感器网络） 终端的网络接入， 并实现对 WSN网络的控制与管理。 该设备主要包 括： WSN网关、 TD Femto AP ( Access Point, 接入点 ) ( TD家庭基 站接入点， 即一种家庭基站， 以下同）、 本地控制中心， 还可以进一 步包括人机交互接口 （如显示屏或 /和键盘）。 家庭综合网关通过回程 网络链路，如 xDSL ( x Digital Subscribe Line,各类型用户数字线路）， xPON ( X Passive Optical Network,各种无源光纤网络）或 CABLE (有 线电视网络）等，连接至 Internet和 TD Femto网关，由此实现至 3GPP 核心网以及 Internet的 IP可达。 这样， 家庭综合网关可根据产生分组 终端类型的不同，将其通过两个不同的端到端逻辑链路路由至物联网 应用平台。
在家庭综合网关中， WSN 网关主要负责 WSN 网络的组网及管 理， WSN终端数据的汇聚、 融合及转发， 并负责通过 Internet接入 物联网应用平台 （或称物联网应用系统或物联网应用服务器）。 在空 口一侧， WSN网关与 WSN终端通信所采用的协议及方式是开放的， 它可以是任何适合 WSN网络组网及数据传输的无线网络通信协议， 如 Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth等等。 在回程网络一侧， WSN网关通过 Internet 网络与物联网应用平台间建立端到端逻辑链路 I , 其上主要 传输物联网应用平台与 WSN网关间的控制信息以及 WSN终端产生 的业务数据信息。 WSN 网关从链路 I接收来自物联网应用平台的指 令并据此对 WSN 网络进行管理及控制。 WSN 网关还可以通过链路 I将 WSN终端感知采集到的数据上报物联网应用平台。
TD Femto AP是 3GPP系统家庭基站在家庭综合网关中的实现， 它遵从现有 3GPP标准定义的家庭基站的全部功能及行为， 为其覆盖 范围内的 TD终端提供网络接入服务。 在空口一侧， TD Femto AP与 TD终端基于 3GPP Uu结构进行通信。在回程网络一侧， TD Femto AP 连接至 TD Femto网关（即家庭基站网关， 以下同） 并经由 3GPP核 心网接入物联网应用平台， 从而形成端到端逻辑链路 III。 逻辑链路 III 上主要传输 TD 终端与物联网应用平台间的控制信息及业务数据信 由此实现 TD终端对 WSN网络的控制。 TD终端还可通过此链路实现 对 WSN网络业务数据的查询。
除了 TD制式之外， 当家庭综合网关中的 Femto AP为支持其他 制式（如 WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access, 宽带码 分多址）等）的家庭基站时， 家庭综合网关可为其他制式的终端提供 网络接入服务。
由于家庭综合网关通常布设于家庭或办公室内部，因此网关内的 本地控制中心及人机交互接口主要用于实现用户在本地对 WSN网络 的管理及配置。 本地控制中心可通过与 WSN网关间的接口 II实现对 WSN 网络的本地控制， 它可以根据从人机交互接口接收到的指令向 WSN 网关发出控制命令， 也可以将 WSN 网关上报的数据在处理之 后发送至显示屏呈现给用户。
在此架构中， Femto业务平台 （即家庭基站业务平台， 或称家庭 基站业务系统或家庭基站业务服务器， 以下同）可负责管理维护 TD 终端的状态信息， 如， TD终端是否驻留在用户的家庭基站， 并可将 此信息通过与物联网应用平台间的接口 IV上报给物联网业务平台。
基于上述系统架构，本发明实施例提供了三种基于用户位置信息 实现物联网业务功能的技术方案：
方案一： TD Femto网关获取到 TD终端的位置状态信息后， 将 其发送给 TD Femto AP, 由 TD Femto AP将其发送给本地控制中心， 从而使本地控制中心基于 TD终端的位置对物联网业务进行控制。 方案二： TD终端上 位置状态信息给 TD Femto AP或物联网应 用平台， TD Femto AP或物联网应用平台将 TD终端上 的位置状态 信息发送给 WSN网关， WSN网关将 TD终端位置信息发送给本地控 制中心，使本地控制中心基于 TD终端的位置对物联网业务进行控制。
方案三： TD Femto网关获取到 TD终端的位置状态信息后， 将 其发送给 Femto业务平台， Femto业务平台将其同步到其他业务平台 (或称业务系统或业务服务器）， 并由其他业务平台发送给 WSN 网 关， WSN网关将 TD终端位置信息发送给本地控制中心， 使本地控 制中心基于 TD终端的位置对物联网业务进行控制。
下面结合附图对上述各种方案的具体实现方式进行详细描述。 参见图 4, 为上述方案一的一种流程示意图， 该流程可包括： 步骤 401 , TD Femto网关获取 TD终端的位置状态信息。
具体的， 根据现有机制， TD Femto网关可以获取到 TD终端的 位置状态信息， 其实现方式可如图 2所示。
步骤 402, TD Femto网关在获取到 TD终端的位置状态信息后， 将其发送给 TD Femto AP。
具体的， TD Femto网关可通过指示消息， 将 TD终端的位置状 态信息发送给 TD Femto AP, 该指示消息中可包含 TD终端的标识 ( IMSI或 TMSI )、 对应 TD终端的位置状态（在家或不在家）。 在多 用户场景下， 可以以列表的形式发送多个 TD终端的位置状态信息。
步骤 403, TD Femto AP将该 TD终端的位置状态信息发送给本 地控制中心。 本地控制中心获取到 TD终端的位置状态信息后， 可根 据该 TD终端的位置状态进行后续的应用服务过程， 如开启或关闭相 应的应用业务。
具体的， TD Femto AP可使用设备内部信令通知本地控制中心。 上述流程中的步骤 402, 可通过以下方式实现：
方式一： Femto网关通过本发明实施例新定义的 HNBAP ( Home Node B Application Part,家庭基站应用协议）过程，通知 TD Femto AP 有关 TD终端是否在家的指示信息。 Femto网关和 TD Femto AP之间 可采用 HNBAP协议进行通信， 本发明实施例新定义了 HNBAP协议 消息， 该消息中携带有 TD终端的标识以及该 TD终端的位置状态信 息。 位置状态信息可以用指示标识来表示， 如用 0表示在家 （即在 TD Femto AP的覆盖范围内），用 1表示不在家（即未在 TD Femto AP 的覆盖范围内）。
方式二： Femto 网关通过本发明实施例新定义的 RUA ( Radio Access Network Application Part User Adaption , 无线接入网给应用十办 议用户适配）协议信令通知 TD Femto AP有关 TD终端是否在家的指 示信息。 Femto网关和 TD Femto AP之间可采用 RUA协议进行通信， 本发明实施例新定义了 RUA协议消息， 该消息中携带有 TD终端的 标识以及该 TD终端的位置状态信息。 位置状态信息可以用指示标识 来表示， 如用 0表示在家（即在 TD Femto AP的覆盖范围内）， 用 1 表示不在家（即未在 TD Femto AP的覆盖范围内）。
上述方式一和方式二的信令图可如图 5A所示。
方式三： 如图 5B所示， Femto网关通过对现有 RUA信令消息进 行扩展， 使其携带 TD终端的标识和位置状态信息给 TD Femto AP。 该 RUA信令消息可以是以下消息之一：
DIRECT TRANSFER (直接传输） 消息；
DISCONNECT (断开连接） 消息；
CONNECTIONLESS TRANSFER (无连接传输 ) 消息。
通过以上流程可以看出， 家庭基站网关（Femto网关）在获取到 移动终端 （TD终端） 的位置状态信息后发送给家庭基站（TD Femto AP ),家庭基站再将其发送给本地控制中心，从而在家庭基站与 WSN 网关紧耦合的场景下， 告知本地控中心用户的位置信息， 为物联网和 家庭基站的业务功能需求提供了必要的技术支持。
参见图 6, 为上述方案二的一种流程示意图， 该流程可包括： 步骤 601 , TD终端检测到自己进入 TD Femto AP的覆盖区域并 驻留在家庭基站小区时， 发起 RRC ( Radio Resource Control , 无线资 源控制 )连接建立过程， 并通过该过程将 TD终端的标识及位置状态 信息发送给 TD Femto AP。
具体的， TD终端可以通过 RRC连接建立过程间接的携带 TD终 端的位置状态信息（比如可以通过 RRC连接建立完成消息携带）， 也 可以在 RRC 连接建立过程完成之后通过专用信令的方式通知 TD Femto AP该 TD终端自己的位置状态信息。 RRC建立原因可以是本 发明实施例新增的单独的上4艮位置目的（即添加新的 cause value (原 因值））， 也可以复用原有的建立原因值（如 LAU等）。
步骤 602, TD Femto AP接收到 TD终端的位置状态信息后， 将 其发送给本地控制中心。 本地控制中心获取到 TD终端的位置状态信 息后， 可根据该 TD终端的位置状态进行后续的应用服务过程， 如开 启或关闭相应的应用业务。
具体的， TD Femto AP可使用设备内部信令通知本地控制中心。 通过以上流程可以看出， 家庭基站（ TD Femto AP )在从移动终 端（ TD终端）的 RRC连接建立过程中获取到移动终端的位置状态信 息后发送给本地控制中心， 从而在家庭基站与 WSN网关紧耦合的场 景下， 告知本地控中心用户的位置信息， 为物联网和家庭基站的业务 功能需求提供了必要的技术支持。 参见图 7, 为上述方案二的另一种流程示意图， 该流程可包括： 步骤 701 , TD终端进入 TD Femto AP覆盖区域之后， 由应用层 上报位置的需求触发 RRC连接建立过程， TD终端通过与物联网应用 平台的应用层交互告知自己的位置状态信息。
具体的， TD终端可使用本发明实施例新定义的应用层通知消息， 将 TD终端的标识（如 IMSI或 TMSI ) , 以及该 TD终端的位置状态 信息 （如位置状态指示标识）， 发送给物联网应用平台。
步骤 702 , 物联网应用平台接收到该通知消息后， 将该 TD终端 的位置状态信息发给 WSN网关。
具体的，物联网应用平台可使用本发明实施例新定义的应用层通 知消息， 将 TD终端的标识（如 IMSI或 TMSI ), 以及该 TD终端的 位置状态信息 （如位置状态指示标识）， 发送给 WSN网关。
步骤 703, WSN网关接收到该通知消息后， 将 TD终端的位置状 态信息发送给本地控制中心。 本地控制中心获取到 TD终端的位置状 态信息后， 可根据该 TD终端的位置状态进行后续的应用服务过程， 如开启或关闭相应的应用业务。
同理， TD终端检测到自己离开 TD Femto AP的覆盖区域时， 可 以由应用层触发上报 TD终端的位置状态的需求， 建立 RRC连接， 通过应用层的通知消息告知物联网应用平台 TD 终端已经离开 TD Femto AP的覆盖范围， 再由物联网应用平台通知 WSN网关 TD终端 的位置状态信息， WSN网关将 TD终端的位置状态信息发送给本地 控制中心，从而使本地控制中心根据 TD终端的位置状态信息进行后 续的应用服务过程。
通过以上流程可以看出，物联网应用平台在接收到移动终端（ TD 终端）上报的位置状态信息后， 将其发送给 WSN网关， 由 WSN网 关发送给本地控制中心， 从而在家庭基站与 WSN网关紧耦合的场景 下， 告知本地控中心用户的位置信息， 为物联网和家庭基站的业务功 能需求提供了必要的技术支持。
参见图 8, 为上述方案三的一种流程示意图， 该流程可包括： 步骤 801~802, Femto网关获取 TD终端的位置状态信息后， 将 该 TD终端的位置状态信息发送给 Femto业务平台。 可选的， Femto 业务平台在接收到 TD终端的位置状态信息后可返回响应。
步骤 803, Femto业务平台再与其它平台（如物联网应用平台等） 进行同步， 以更新 TD终端的位置状态信息。
步骤 804, 物联网应用平台统获取 TD终端的位置状态信息后， 通知 WSN网关该 TD终端的位置状态信息。
具体的， 联网应用平台可使用本发明实施例新定义的通知消息， 将 TD终端的标识（如 IMSI或 TMSI ) , 以及 TD终端的位置状态信 息 （如位置状态指示标识）， 发送给 WSN网关。
步骤 805, WSN网关接收到该通知消息后， 将其中携带的 TD终 端的位置状态信息发送给本地控制中心。 本地控制中心获取到 TD终 端的位置状态信息后， 可 ^据该 TD终端的位置状态进行后续的应用 月良务过程， 如开启或关闭相应的应用业务。
通过以上流程可以看出， 家庭基站业务平台 （ Femto业务平台） 在接收到一定终端 （TD终端）上报的位置状态信息后将其同步到其 他业务平台， 再由其他业务平台发送给 WSN网关， 由 WSN网关发 送给本地控制中心， 从而在家庭基站与 WSN网关紧耦合的场景下， 告知本地控中心用户的位置信息，为物联网和家庭基站的业务功能需 求提供了必要的技术支持。
需要说明的是， 本发明的上述实施例仅以 TD-SCDMA制式的无 线通信系统为例进行了描述，但本发明实施例对于无线通信系统的制 式并不做限制， 即对于其他制式的无线通信系统， 也可采用本发明实 施例的技术方案。
综上所述， 针对现有协议流程无法支持 HNB获取 UE位置状态 信息的功能，因此 HNB无法在与 WSN网关紧耦合的场景下告知 WSN 网关用户的位置信息， 相应的物联网系统应用和功能无法满足的问 题， 本发明人实施例提供的方案， 为物联网和 HNB的业务功能需求 提供了必要的技术支持。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实 施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同 于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个 模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解 到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可 以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以 软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质 中， 包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，个人计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领 域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出 若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims

权利要求
1、 一种家庭基站与物联网的融合系统， 其特征在于， 包括： 家 庭综合网关、 家庭基站网关、 家庭基站业务服务器和物联网应用服务 器； 所述家庭综合网关， 包括： 家庭基站、 无线传感器网络 WSN网 关、 本地控制中心；
所述家庭基站， 用于为移动终端提供网络接入服务， 与物联网应 用服务器之间传输控制信息以及业务数据；
所述 WSN网关， 用于将 WSN终端接入物联网应用服务器， 与 物联网应用服务器之间传输控制信息和 WSN终端的业务数据， 以及 与本地控制中心之间传输控制信息；
所述本地控制中心，用于根据接收到的控制信息进行物联网业务 控制；
其中，所述家庭基站还用于从家庭基站网关或从移动终端的 RRC 连接过程获得移动终端位置信息并发送给所述本地控制中心； 或者， 所述 WSN网关将获得到的移动终端位置状态信息发送给所述本地控 制中心。
2、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述家庭综合网关 中还包括：
人机交互接口， 用于将输入的控制信息传输给本地控制中心。
3、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于，
所述家庭基站网关具体用于， 获取到移动终端的位置状态信息 后， 将其发送给家庭基站；
所述家庭基站具体用于，将接收到的所述移动终端的位置状态信 息发送给本地控制中心；
所述本地控制中心具体用于，根据所述移动终端的位置状态信息 进行物联网业务控制。
4、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于，
所述家庭基站具体用于， 接收移动终端上报的位置状态信息， 并 将其发送给本地控制中心；
所述本地控制中心具体用于，根据所述移动终端的位置状态信息 进行物联网业务控制。
5、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于，
所述物联网业务服务器具体用于，接收移动终端上报的位置状态 信息， 并将其发送给 WSN网关；
所述 WSN网关具体用于， 接收物联网业务服务器发送的移动终 端的位置状态信息， 并将其发送给本地控制中心；
所述本地控制中心具体用于，根据所述移动终端的位置状态信息 进行物联网业务控制。
6、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于，
所述家庭网关具体用于， 获取到移动终端的位置状态信息后， 将 其发送给家庭基站业务服务器；
所述家庭基站业务服务器具体用于，与物联网业务服务器同步更 新所述移动终端的位置状态信息； 所述 WSN网关具体用于， 从物联网业务服务器接收到所述移动 终端的位置状态信息后， 将其发送给本地控制中心；
所述本地控制中心具体用于，根据所述移动终端的位置状态信息 进行物联网业务控制。
7、 一种物联网业务实现方法， 应用于权利要求 1、 2或 3所述的 家庭基站与物联网的融合系统， 其特征在于， 该方法包括：
家庭网关获取到移动终端的位置状态信息后，将其发送给家庭基 站；
家庭基站将所述移动终端的位置状态信息发送给本地控制中心； 本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
8、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述家庭网关获取 到移动终端的位置状态信息后， 将其发送给家庭基站， 具体为： 所述家庭网关向所述家庭基站发送 HNBAP消息，其中携带有所 述移动终端的标识和所述移动终端的位置状态信息； 或者
所述家庭网关向所述家庭基站发送新定义的 RUA消息， 其中携 带有所述移动终端的标识和所述移动终端的位置状态信息； 或者
所述家庭网关向所述家庭基站发送扩展后的 RUA消息， 其中携 带有所述移动终端的标识和所述移动终端的位置状态信息。
9、 如权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述 RUA消息为直 接传输消息、 断开连接消息或无连接传输消息。
10、 一种物联网业务实现方法， 应用于如权利要求 1、 2或 4所 述的家庭基站与物联网的融合系统， 其特征在于， 该方法包括： 家庭基站接收移动终端上报的位置状态信息，并将其发送给本地 控制中心；
本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
11、 如权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述移动终端通 过向家庭基站发起 RRC连接过程， 将自己的位置状态信息上报给家 庭基站。
12、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述移动终端通 过 RRC连接过程中发送的 RRC建立完成消息，将自己的位置信息上 报给家庭基站； 或者
所述移动终端在 RRC建立完成后， 通过专用信令将自己的位置 信息上报给家庭基站。
13、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述移动终端在 RRC连接过程中发送的 RRC连接建立请求消息中携带有建立建立原 因值， 所述原因值为新建立的原因值或复用已有的原因值。
14、 一种物联网业务实现方法， 应用于如权利要求 1、 2或 5所 述的家庭基站与物联网的融合系统， 其特征在于， 该方法包括： 物联网业务服务器接收移动终端上报的位置状态信息，并将其发 送给 WSN网关；
WSN 网关将所述移动终端的位置状态信息发送给本地控制中 本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
15、 如权利要求 14所述的方法， 其特征在于， 所述移动终端通 过向所述物联网业务服务器发送应用层通知消息，将自己的位置状态 信息发送给所述物联网业务服务器。
16、 如权利要求 14所述的方法， 其特征在于， 所述移动终端在 检测到自己进入或离开家庭基站的覆盖范围时，上报当前的位置状态 信息； 该方法还包括： 所述移动终端在检测到自己进入或离开家庭基 站的覆盖范围时发起 RRC连接处理过程。
17、 一种物联网业务实现方法， 应用于 1、 2或 6所述的家庭基 站与物联网的融合系统， 其特征在于， 该方法包括：
家庭网关获取到移动终端的位置状态信息后，将其发送给家庭基 站业务服务器；
家庭基站业务服务器与其他业务服务器同步更新所述移动终端 的位置状态信息，所述其他业务服务器将所述移动终端的位置状态信 息发送给 WSN网关；
WSN 网关将所述移动终端的位置状态信息发送给本地控制中 本地控制中心根据所述移动终端的位置状态信息进行物联网业 务控制。
18、 如权利要求 17所述的方法， 其特征在于， 所述其他业务服 务器为物联网业务服务器。
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