JPH07506710A - セルラ移動体電話システムの呼信号フレームを再構築する方法 - Google Patents

セルラ移動体電話システムの呼信号フレームを再構築する方法

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JPH07506710A JP6519869A JP51986994A JPH07506710A JP H07506710 A JPH07506710 A JP H07506710A JP 6519869 A JP6519869 A JP 6519869A JP 51986994 A JP51986994 A JP 51986994A JP H07506710 A JPH07506710 A JP H07506710A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 セルラ移動体電話ノス1ノ、の呼信号フレームを再構築する方法技術分野 本発明は、セルラ移動体電話システムにおいて移動体電話システムに到着する標 京化された(+’Tリアレーン、を111構築し、これにより少なくとも一つの 局所区域内を動き回る移動体電話への叶の経路割当てを容易にし、位置の情報を 記憶して、記憶媒体内の機能か故障した1麦で情報を容易に回復できるようにす る方法に関する。
技術的背景 広域をカバーするように設計された公衆移動体電話システムは、移動する加入者 への呼の経路を、その特定の時点に加入者の移動体電話と無線で接触する無線基 地局に割り当てることかできる高度な手続きを必要とする。1n久的な電話網や ディノタル総合サービス網(ISDN網)や恐らく他の公衆陸上移動体Ti、話 網が呼に関係するのて、移動する加入者を呼び出すことのできる場所についての ti? fWをシステム内の各点で迅速に得ることが重要である。従ってシステ ム内の情報を常に更新した状態に保つには、総合的なシグナリングか必要である 。
既知の移動体電話システムは、NMT (ノルディック移動体電話システム)、 TAC8(トータルアクセス移動体電話システム) 、GSM (グループ特別 移動体)かある。NMTとTAC3については、例えばCM388セルラ移動体 電話システム、エリクソン資料EN/LZT 101 908 R2,1988 年、に記述されており、GSMノスシステムいてはCME20システム(エリク ソン資¥IEN/LZT 120 226 R2Δ、1991年)に記述されて いる。
これらの移動体電話システムは移動業務交換センタ(MSC)を用いている。各 MSCは多数の無線基地局(B S)に接続されており、無線基地局(BS)は 無線到達区域内で移動する移動体加入者(MS)と無線で接触する。これらの移 動業務交換センタは、各交換センタのサービス領域内にどの加入者が居るかとい う記録を保持する手段(VLR,GLR)を備える。以下に説明するシステムで は、+iif記P段(VLR,GLR)は交換センタと物理的に一体化されてい るので、〜(SC/VLRまたはMSC/GLRと記述する。綱全体に対して少 なくとも一つのボーム位置レジスタ(HLR)が設けられる。このレジスタは、 網に属する加入者に関する全てのデータの記録を保持する。網は特殊なゲートウ ェイ移動業務交換センタGMSCを通して連絡し、GMSCは入って来る呼をH LR内の被呼加入者のアドレスレジスタに中継する。ホーム位置レジスタHLR に含まれる情報の助けにより網内の加入者の位置を追跡することかでき、MSC から移動体加入者MSへの接続を行うことができる。加入者かその業務区域に入 ったことを交換センタか発見すると、直ちに移動体加入者の位置か報告される。
シグナリングは、CCITT No、7、共通チャンネルシグナリング、に従う シダナリングブロ1−コルで行われる。CCITT勧告Q、1051に規定され ているプロトコルMAP(移動体適用部)はゲートウェイMSCとレジスタHL Rの間およびホーム位置レジスタHLRと交換センタMSC/GLRの間に用い られ、プロトコルl5UP (IsDNユーサ部)はゲートウェイ交換センタG MSCと交換センタGLR/MSCの間のシグナリングに用いられる。
既知の移動体電話システムでは、追跡は通常いわゆるローミンク番号の助けによ り行オ)れる。原理的には、ローミンク番号は、加入者が居る業務区域内の移動 体電話交換センタの電話番号及び、交換センタのレジスタGLR内のこの加入者 のデータ記録である。加入汗が移動業務交換センタによりサービスを受ける所定 の区域に入るとすぐ、加入者は識別され、登録される。加入者が居る移動業務交 換センタを示す情報はホーム位置レジスタHLRに送られる。例えば、1ノード グループ(ノート間仕様−デイソタル移動体通信網、Ver、3. 2.199 2年)により標準化されたパーソナルディジタル電話システムPDCなとのシス テムでは、加入者か交換センタMSC/GLRに登録されると、すぐホーム位置 レジスタHLRにも送られる。このローミンク番号は網によって割り当てられる がとの特定の加入者にも属せず、通常は加入者が、関連する交換センタの業務区 域内で移動している間たけ加入者により保持される。
加入者か自分のブイレフ!・り番号をダイアルして移動体を呼ぶと、この呼は、 被呼Q[1人者か属する移動体網に出入りする信号やトラヒックを処理するゲー トウエイ移動業務交換センタGMSCに送られる。番号は分析され、加入者に関 する全てのデータか記憶されているホーム位置レジスタHLR内のフィールドに アドレスされる。ローミンク番号がホーム位置レジスタから読み出され、加入者 が居る業務区域内のセンタMSC/GLRを呼ぶのに用いられる。ここでローミ ンク番号は、外から来た被呼加入者のデータか登録されているデータ記録にアド レスするのに用いられる。
GSMおよびNMT標準ては、ローミンク番号を割り当てるのに別の方法が用い られる。この場合は、登録された加入にが届るVLR/MSCのlア1−レスだ けかホーム位置レジスタHLRの加入者データ記録に記憶される。被呼加入者の ホーム位置レジスタがある網内のゲートウェイMSCに呼が到達すると、ホーム 位置レジスタHLR内で発呼加入者のデータ記録を探す。VLRアドレスか読み 出されて、移動体の国際移動体加入者識別(IMSりと一緒になって、[ローミ ンク番号収集」と呼ぶ操作により移動局ローミンク番号(MSRN)をレジスタ VLRから収集することのできるアドレスとして用いられる。このローミンク番 号はデー1−ウェイMSCに送られる。ゲートウェイMSCは、ローミンク番号 をアドレスとして用いることにより、被呼加入とか居る業務区域内の移動業務交 換センタMSC/GLRと接続することかできる。ローミンク番号はこの交換セ ンタMSC/GLRによりこの接続のために正確に割り当てられるので、被呼加 入者のデータ記録はMSC/GLRの加入者記録の中から容易に見いだすことが できる。
ローミンク番号は加入者に割り当てられるのではなく、所望の接続を行うためだ けのものである。従って、ローミンク番号は以1iffの接続か切れるとすぐ他 の加入汗への新しい呼のために解放され、用いられる。従ってこれまでの場合の ような多くの番号は必要ない。
発明の概要 第1の方法では、網内で移動する各加入者は個人ローミンク番号を割り当てられ る。この番号は登録されると自分のホーム位置レジスタに記憶され、移動業務交 換センタの業務区域内に加入者か居る間はHLRに保存され記憶される。このた めいろいろな問題か起こる。例えば、利用n(能な一連の番号の中から多数の番 号か拘束されるのてシステムの容量が減る。更にこの方法を用いると、レジスタ GLRとHLRに故障か起こった場合にシステムを回復することが非常に困難で ある。それは、間違って接続されるという大きな危険があり、またシグナリング か過負fiになるためである。
進行中の呼だけにローミンク番号が割り当てられる第2の方法では、使用J17 能な加入者番号の数が少なくなる。更に、交換センタGLR/MSCはホーム位 置レジスタI−(L Rと共にローミンク番号を定義しまた管理する必要かあり 、これはシステムの処理時間に影響する。
加入者か居る移動体交換センタ区域に呼の経路を割り当てるという上に述べた二 つの方法の問題は、使用可能な一連の番号を來せる特定のローミンク番号が必要 であるということである。更に、機能か故障した後でレジスタGLRまたはHL Rを回復するのに大きな問題かあり、特にPDCシステムのIノード仕様で説明 したローミンク番号の解決の場合はそうである。ローミンク番号は加入者に動的 に割り当てられるので、故障の後では所定の外部から来た加入者に加入者の11 −常な識別番号とは関係のない別のローミンク番号か割り当てられる可能性が大 きい。このため回復手続きは複雑になり、また不確実になる。ホーム位置レジス タHLRか加入者のシステム番号(IMSI、MSN)とローミンク番号との結 合を取り消す命令を受けずにこの取消しか確認された場合は、加入者番号とロー ミンク番号の結合か間違っているので、呼は間違った移動体加入者に接続される 可能性かある。
本発明の目的は、移動体加入者の位置または場所を識別し、システム内に用いら れる番号の一つに直接接続して加入者を明確にあいまいでなく識別する方法を提 供することである。本発明では、これはホーム位置レジスタHLR内の加入者の データ記録に各移動体電話交換センタに特存の識別番号(PRN)を登録し、発 呼の際はこの番号をl5UP(、r号のCAMメツセージ内の「被呼アドレス」 として用いて、移動業務交換センタ(MSC/GLR)のレジスタGLRにアク セスするときに標識として用いられる加入者のディレクトリ番号(MSN)と国 際移動体加入者識別番号(IMSI)を前記メツセージに接続することにより行 われる。
図面の簡11%、な説明 本発明について、添付の図面を参照してより5工細に説明する。
第1図は、位置および呼の情報のシグナリングを示す略IAである。
第21′4は、+supプロI・コルにjiCうIAMメツセージの構造の略図 である。
本発明を実施する最適モード 第1図は、NWIおよびNW2て示す二つの公衆陸上移動体網(PLMN)の略 14である。各組は、無線インターフェースにより網内て移動する加入者MSに 接続される多数の無線基地局BSSを含む。多数の基地局BSSは、移動体加入 δMSとの通信を処理する移動業務交換センタMSCからサービスを受ける。各 移動体交換センタMSCは、交換センタの業務区域内て移動する加入者に関する データを記憶するレジスタGLRを備える。本実施!LIi様では、このレジス タは交換センタMSCと物理的に一体になっており、従って以下の説明ではユニ ットとしてMSC/GLRと表示する。各組はHLRと表示するレジスタ、すな わちホーLi、’/置レしスタを史に備える。GLRレジスタとは異なり、HL Rレジスタは網に属するものとして登録された加入δMSに関するデータだけを 含む。ホーム位置レジスタトILRは独立していてもよいし、交換センタMSC /GLRと一体になっていてしよい。
網のユニッ1−間のシグナリングは、信号プロ1−コルMAP(移動応用部)と 、CCITTシグナリングンステムNo−7の枠内で定義されるl5UPにより 行われる。MARは↑!に移動体電話の支援機能に特に適したプロトコルであっ て、移動体電話交換センタGLR/MSC、ホーム位置レジスタHLR、ゲート ウェイMSCで用いられる。これらのノードは互いに通(1て例えばレジスタG LR/MSCとHLRを更新することにより、移動体加入者の位置の登録と登録 の取消し、ハントオーバー、識別、加入者データの管理なとを行うことかできる 。ゲートウェイMSCと移動体電話業務交換センタMSC/GLRとの接続に関 する通(Mは、プロトコルl5UP (ISDNユーザ部)に従って行われる。
ここで、f続きJAM(開始アトレスメソセージ)は本発明に特に利益かある。
第1図では純粋の制御チャンネル(MAP)は破線で示し、通信チャンネルは実 線で示す。
移動体加入者と移動体電話業務交換センタGLR/MSCの間の通信は本発明と は関係かないので、詳細な説明は17わない。
移動体電話業務交換センタ、例えは網NW2のMSC/GLR−2の業務区域に 移動体加入者か入ると、すぐ所定の丁続きに従って位置か登録される。とりわけ これは、端末を明白に識別しまた移動体端末MSに記憶される番号IMSI(国 ll!7i移動局識別)を、移動体電話交換センタMSC/GLR−2に記憶す ることを意味する。次にこの交換センタは、IM31番号を指漂として用いて、 網NWIのホーム位置レジスタHLRを叶び出す。データであるMSデータとM SSギル検索されたデータ記録から収集され、MSC/GLR−2に捜されて、 外から来た移動局を認コルする。この移動体電話業務交換センタMSC/GLR −2を明確に識別するシステム番号システムにおけるアドレスを示す識別番号P RN(追跡経路割当て番号)は、MAP操作[位置登録」により、移動体MSI のIMsIと共にホーム位置レジスタトfLR−1に送信される。これにより、 交換センタMSC/GLR−2と加入者MSとの最初の連結を含むデータ記録が HLR−1に作られたことになる。
第2図の参照番号25は、CCITT信号システムN017の13号フレームの 原理的な一般的形式である。このフレームは、送信制御情報を含む別個のブロッ クMTP(メツセージ転送部)で始まり、MTPて終わる。両ブロックMTPの 間には共通信号チャンネルで送信される情報を定義する信号情報フィールド(S IF)かある。5IO(業務情報オフテラl−)は、SIFで表される業務の型 を示すフィールドである。
フレームかl5UPメツセージを表すものであれば、フィールドSIFはフレー ム26に示す構造を持つ。l5UPメツセージは、経路割当てラベルRLと、共 通信号チャンネルを通してパケットを送信するのに必要な情報を含む回路識別コ ー)”(CIC)から始まる。フィールドMTC(メツセージ型コード)は後に 続くメツセージの型を示す。呼情報を送信するメツセージはJAM(開始アドレ スl’#t[J)として与えられる。これについては以下に説明する。フィール ドMFV(命令固定部) 、MVP (命令可変部)、OP(オプション部)は データパラメータフィールドである。PRNは、フィール1〜’MVP内のパラ メータ「被呼者番号」のFに挿入される。ブロック27に詳細を示すフィールド OPはオプションの補助情報用てあって、IMSI(国l+!7i移動体加入者 識別)およびMSN (移動体加入者番号)かパラメータ名[情報転送終了J( EIT)の下に置かれる。オブシ9ンフィールドOPを用いることにより、被呼 移動体加入者MSを多義的にアドレスするのに必要な全ての情tWPRN、IM S11MSNを含むJAMメツセージを送Mすることができる。
例えは恒久的なPSTN網から、ディレクトり番号MSNを[被呼前アドレス」 として持つ1八Mメツセージの形式て呼が到着したとすると、呼は加入?SMs が所属する網NW+のゲートウェイMSCに経路を割り当てられる。ゲートウェ イMSCは呼を分析し、ディレクトり番号MSNをパラメータとするMAP操作 [II丁経路割当て終了検索」により経路割当て14報に関する質問をボーム位 置レジスタHLR−1に送る。ディレクトり番号MSNを指標として用いて、加 入者識別番号IMsIと交換センタMSC/GLR番号PRNがHRL−1内の 被呼加入者データ記録から収集され、MAPメツセージ「呼経路割当て終了検索 」てゲートウェイMSCに送り返される。交換センタのPRN番号、加入を識別 番号IMsI、ディレクトり番号MSNは、ゲーI・ウェイMSC内で、1.、 に述べたように交換センタ番r−pRNを[肢叶古番号Jとして、l5UPプロ トフルに従うJAMメノセーノに含まれる。このメツセージは、被呼加入者か移 動する業務区域内にあるゲートウェイMSCと移動電話業務交換センタMSC/ GLR−2の間の呼を設定するのに用いられる。HLR−1から読み出されてゲ ートウェイMSCから送られるJAMメノセーン内の識別番号IMSIは、MS C/GLR−2内の被呼移動体ユーザMSを識別する指標として用いられる。
上に説明した手続きは、初めに説明した既知のシステム、特にIノード仕様に従 うPDCに関するものより、使用可能な一連番号の負荷かはるかに軽いことを意 味する。更に、制御データの通信は、MAP手続き「位置登録」と「呼経路割当 て終了検索」に関して非常に簡単になる。
上に述へたように、個別のローミンク番号を用いた既知の原理(例えばPDC) では、レジスタか故障した場合に移動体交換センタMSC/にLRの外来者の位 置レジスタGLRの情報を再構築するのに問題か起こり得る。ホーム位置レジス タHLRでは、加入者の実際のMSN番号またはIM31番号に関する情報を含 まない・一時的に割り当てられたローミンク番号は、GLRレジスタ内の加入者 データ記録の指標として全く動的に加入者番号に連結される。故障によりGLR レジスタ内のlff畑か消失すすると、GLRレジスタにより割り当てられたロ ーミンク番号とホーム位置レジスタHLR内の加入者記録の間の連結を全て消去 する必要かある。その理由は、G L r<レジスタ内のデータを再構築した場 合は、新しいローミング番づ・カ珈人nに割り当てられるからである。更に、以 i+rの連結を全て破棄し、新しい連結を局部的な操作で確立して確認しなけれ ばならない。これが行われるnirには、ローミンク番号と加入者番号MSNお よびl5DNの間の連結に関してレジスタGLRとIILRか合致しないために 、人って来る呼か間違った1111人者につながる危険性か大きい。
上に説明した本発明の装置を用いると、この不一致の危険がなくなる。交換セン タMSC/GLRの業務区域から加入者が去り、または新しい加入者が入るとき を除いては、ホーム位置レジスタHLR内の加入者記録を直接更新する必要はな い。
例えは、移動する移動体加入とのレジスタCI、r<−2か機能しなくなったと き、このレジスタをゼロにセットすることにより回復か開始される。システムの この状態ては、GLRが再起動されたことをホーム位置レジスタHLR−2に知 らせる必要はない。交換センタMSC/GLR−2の業務区域内に移動して来た 加入者MSと初めて無線で接触するとき、GLRレジスタには加入者のデータ記 録がないことか確認される。この接触は、例えば呼に関係のない補助業務手続き または正常な位置登録手続きてMSから出る呼を受けたときに行うことができる 。
GLRレジスタは通常は、例えばIMSlなどの移動体MSから収集されたデー タと、例えば認証データなとのホーム位置レジスタHLR−1から収集されたデ ータを含んでいる。ホーム位置レジスタHLRから収集されたデータカルジスタ GLR−2内に見つからずに最初の無線接触か行われる場合は、MAP手続きに より加入者のホーム位置レジスタHLR−1に発呼され、別のMAP手続きによ りデータカルジスタGLR−2に転送される。MSおよびHLR−1からのデー タはGLR−2のレジスタ内て編集され、これによりGLR−2の記録か回復さ れる。
この手続きは、業務区域内の移動加入者MSが、関連するホーム位置レジスタホ ーム位置レジスタIILRか移動体電話MSC/GLRからデータを要求された とき、ホーム位置レジスタI−(L Rに記憶されている移動業務交換センタM SC/GLRのア1ルスPRNが、手続きを開始した移動業務交換センタMSC /GLRのアドレスと一致している場合でも、移動体データ転送手続き全体が続 けられることは重要である。交換センタMSC/GLRのPRNア1ルスか最初 に記憶されたときとデータか同じであるとか、新しい転送が不要であるとかを仮 定してはならない。というのは、新しいデータを要求するGLRレジスタが故障 して、その結果再起動されたかも知れないからである。
ホーム位置レジスタHLRて故障か起こった場合も、回復は部用な方法て行うこ とかできる。ホーム位置レジスタHLRは、使用可能な業務や他の加入者データ に関するl’+’l TVや、加入古かとこに居るかのデータなと、そこにα録 されている全ての加入とに関する重要な情報を含んている。後との情報は、加入 /fMSが移動する業務区域内の移動業務交換センタMSC/GLRのPRN番 号から成る。
この情報は、移動体加入者か一つの移動業務交換センタMSC/GLRから他の 交換センタの業務区域に移動するときに通常更新され、これは−日の中に何度も 起こり得る。故障のためにホーム位置レジスタHLRを再起動しなければならな い場合は、HLRが安全のために定期的にとっている複写が完全に正しい情報を 与えるかとうかは確かではない。従ってこの点から、HLRを最新の状態にする 必要かある。本発明では、特殊なローミンク番号てはなくMSC/GLRのPR N呼番号を用いているので、これを容易に行うことがてきる。
回復f順は、再起動したホーム位置レジスタHLRがホーム位置レジスタ番号を 含むMAP操作[初期化」をシステム内の全ての移動体電話サービス交換センタ MSC/GLRに送信することから始まる。交換センタMSC/GLRが「初期 化」メツセージを受けると、レジスタGLRはこのホーム位置レジスタHLRの 番号を記憶している全てのデータ記録を探す。通常HLR番号は、移動体加入者 MSがこの交換センタMSC/GLRの業務区域に入ると記憶される。再複写さ れたIILRi:属する全ての加入nは、フラグrHLR確認フラグJを「未g ii認」の上に置くことにより、GLRレジスタにマークされる。例えば外へ出 る呼、「ペーノング呼」への応答、移動体加入者MSから出る補助業務の手続き 、移動体加入ににより開始される位置の登録、などに関連して移動体加入者と次 に無線で接触したとき、GLRレジスタはrHLR確認フラグ」の設定をチェッ クする。
この設定かrHLR未確認」とマークされていると、交換センタのPRN番号は :rニー1、位置レジスタHLR内で更新される。
加入とか居る業務区域内の移動業務交換センタMSC/GLRと加入δとが無線 接触を行った直後に、再起動されたホーム位置レジスタHLRに属する全ての加 入者に対してこの手続きか繰り返される。全ての移動体加入者はホーム位置レジ スタ内で次第に更新され、回復は終了する。
フロントページの続き (72)発明者 ガンディルス、マッツ、ヴエルナースウェーデン国ニス −1 2553オールブスヨ、セゲルトルブスベーゲン 62(72)発明者 オース トローム、ボ、アルネ、バルデマルスウェーデン国ニス −14645ツルリン ゲ、ツルリンゲベルグスベーゲン6ビ(72)発明者 ベルトネジ、アリ ドイツ連邦共和国ディー −52064アーヒエン ティスクランド、フベルタ スシュトラーセ 31

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.移動体電話システム内で移動する加入者のディレクトリ番号(MSN)を持 つ第1パラメータフィールド(被呼者アドレス)とオプションの情報を挿入する ことのできる第2パラメータフィールド(情報転送終了)を含む、前記移動体電 話システムに到着する標準化された呼信号フレーム(IAM)を再構築する方法 であって、そのサービス領域内で前記移動体加入者が動き回る移動体電話業務交 換センタに特有の経路割当て番号(PRN)で前記第1パラメータフィールド( 被呼者アドレス)内のディレクトリ番号(MSN)を置換することと、加入者の 特有の識別番号(IMSI)とディレクトリ番号(MSN)を第2パラメータフ ィールド(情報転送終了)のオプションの情報空間内に置くことを特徴とする方 法。
  2. 2.前記加入者のディレクトリ番号を指標として、ホーム位置レジスタ(HLR −1)内の前記加入者のデータ記録から前記被呼加入者の特有の経路割当て番号 (PRN)と特有の識別番号(IMSI)を収集することを特徴とする、請求項 1記載の方法。
  3. 3.前記加入者の特有の識別番号(IMSI)を指標として用いる登録操作にお いて、前記ホーム位置レジスタ(HLR−I)内の加入者の記録に前記特有の経 路割当て番号(PRN)を設けることを特徴とする、請求項2記載の方法。
  4. 4.第2移動体電話網内で移動し、第1移動体電話網(NWI)内にホーム登録 を持つ移動体加入者(MS)に関達する呼情報(IAM)を、前記第1移動体電 話網(NWI)内のゲートウエイ移動体交換センタ(GMSC)から、そのサー ビス領域内に前記移動体電話が居る移動体交換センタ(MSC/GLR−2)に 転送する方法であって、前記ゲートウエイ移動体交換センタ(GMSC)に入る 信号メッセージから前記被呼移動体加入者(MS)に関連する加入者のディレク トリ番号(MSN)を抽出し、前記抽出されたディレクトリ番号を指標として用 いて、前記第1網(NWI)のホーム位置レジスタHLR−I内の前記加入者( MS)に割り当てられたデータ記録から、前記移動体電話交換センタに特有の第 1経路割当て番号(PRN)と、前記ゲートウエイ移動体交換センタ(GMSC )に特有の加入者識別番号(IMSI)とを収集し、前記特有の経路割当て番号 (PRN)と前記特有の識別番号(IMSI)と前記加入者ディレクトリ番号( MSN)を編集して新しい呼メッセージ(IAM)を形成し、前記新しい呼メッ セージ(IAM)を前記経路割当て番号(PRN)により指示される前記移動体 電話交換センタ(MSC/GLR)に送り、そのレジスタ部(GLR)に、前記 特有の識別番号(IMSI)を指標として用いて、前記移動体加入者(MS)へ の接続を行う全ての他のパラメータを収集することを特徴とする方法。
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