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CN1855758A - 传输速率控制方法、移动台及无线基站 - Google Patents

传输速率控制方法、移动台及无线基站 Download PDF

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CN1855758A
CN1855758A CNA2006100772657A CN200610077265A CN1855758A CN 1855758 A CN1855758 A CN 1855758A CN A2006100772657 A CNA2006100772657 A CN A2006100772657A CN 200610077265 A CN200610077265 A CN 200610077265A CN 1855758 A CN1855758 A CN 1855758A
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Abstract

一种传输速率控制方法，包括步骤：在无线基站处，向移动台发射包括用于控制上行传输速率的命令在内的相对速率授权信道；以及在移动台处，当传输缓冲器中要传输的数据变空，并且相对速率授权信道中的接收信号被检测为“0”或“+1”时，确定在移动台处接收到包括用于指示保持传输速率的保持命令在内的相对速率授权信道，并保持传输速率。

Description

传输速率控制方法、移动台及无线基站
相关申请的交叉引用
本申请基于2005年4月28日提交的在先日本专利申请No.P2005-133761，并要求其优先权；该申请的全部内容一并在此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种控制上行传输速率的传输速率控制方法、移动台以及无线基站。
背景技术
在传统的移动通信系统中，在从移动台UE到无线基站节点B的上行链路中，无线网络控制器RNC被配置为考虑无线基站节点B的无线电资源、上行链路中的干扰量、移动台UE的发射功率、移动台UE的传输处理性能、上层应用所需的传输速率等来确定专用信道的传输速率，并且通过第3层(无线电资源控制层)的消息向移动台UE和无线基站节点B通知所确定的专用信道传输速率。
这里，在无线基站节点B的上层中提供无线网络控制器RNC，并且无线网络控制器RNC是被配置来控制无线基站节点B和移动台UE的装置。
一般来说，与语音通信或TV通信相比，数据通信常常引起突发流量。因此，优选地，用于数据通信的信道的传输速率快速改变。
然而，如图1所示，无线网络控制器RNC一般总体控制多个无线基站节点B。因此，在传统移动通信系统中，存在这样的问题：由于处理负担、处理延迟等原因，难以对信号传输速率的改变执行快速控制(例如，大约每1到100ms)。
另外，在传统无线网络控制器RNC中，还存在这样的问题：即使能够执行对信道传输速率改变的快速控制，用于实现装置的成本以及用于操作网络的成本也大大增加。
因此，在传统移动通信系统中，通常以从几百ms到几秒的量级来执行对信道传输速率改变的控制。
因此，在传统移动通信系统中，当如图2A所示执行突发数据传输时，如图2B所示，通过接受低速度、高延迟以及低传输效率来传输数据，或者如图2C所示，通过为高速通信预留无线电资源来接受未占用状态的无线电带宽资源，无线基站节点B中的硬件资源被浪费。
应该指出，上述无线电带宽资源和硬件资源都适用于图2B和2C中的垂直无线电资源。
因此，第三代伙伴合作项目(3GPP)以及第三代伙伴合作项目2(3GPP2)(它们是第三代移动通信系统的国际标准化组织)已经讨论了一种在无线基站节点B和移动台UE之间在第1层以及媒体访问控制(MAC)子层(第2层)中高速控制无线电资源的方法，以便有效利用无线电资源。这些讨论或所讨论的功能在后文中称作“增强上行链路(EUL)”。
在增强上行链路(EUL)域中，如图3所示，当从非服务小区接收到的“相对速率授权信道(RGCH)”包括“增加”命令时，增加上行链路的传输速率(更精确地，“增强专用物理数据信道(E-DPDCH)”与“专用物理控制信道(DPCCH)”之间的发射功率比)。“增加”命令是命令增加上行链路的传输速率的命令(参见非专利文献1：3GPPTSG-RAN TS25.309 v6.2.0)。
当移动台UE的传输缓冲器中要传输的数据变空时，无线基站节点B利用RGCH发射“DTX”，从而保持移动台UE中的上行传输速率。换句话说，无线基站节点B不发射任何数据，以便保持移动台UE中的上行传输速率。
但是，在利用增强上行链路的传统移动通信系统中，即使是在无线基站节点B发射“DTX”时，移动台UE仍然可以将RGCH中的接收信号检测为“+1”，并确定移动台UE接收到来自无线基站节点B的“增加”命令。
当确定移动台UE接收到来自无线基站节点B的“增加”命令时，移动台UE被配置为将传输速率从先前使用的传输速率(先前使用的发射功率比)增加预定值。
因此，当移动台UE在先前TTI(传输时间间隔)中未发射任何数据时，移动台UE被配置为将传输速率从0kbps增加预定值。结果，移动台UE不能保持传输速率。
因此，存在的问题在于：无线基站节点B不得不执行额外的处理，例如，利用“绝对速率授权信道(AGCH)”向移动台UE指示传输速率，引起了传输延迟。
发明内容
考虑到所述问题提出了本发明，本发明的目的是提供一种传输速率控制方法、移动台和无线基站，即使在传输缓冲器中出现要传输的新数据时，仍然可以通过传输数据而不降低上行传输速率，来实现平滑的数据传输。
本发明的第一方案总结为一种传输速率控制方法，包括步骤：在无线基站处，向移动台发射包括用于控制上行传输速率的命令在内的相对速率授权信道；以及在移动台处，当传输缓冲器中要传输的数据变空，并且相对速率授权信道中的接收信号被检测为“0”或“+1”时，确定在移动台处接收到包括用于指示保持传输速率的保持命令在内的相对速率授权信道，并保持传输速率。
本发明的第二方案总结为一种移动台，包括：接收部分，被配置为从无线基站接收包括用于控制上行传输速率的命令在内的相对速率授权信道；以及传输控制部分，被配置为当传输缓冲器中要传输的数据变空，并且相对速率授权信道中的接收信号被检测为“0”或“+1”时，确定在移动台处接收到包括用于指示保持传输速率的保持命令在内的相对速率授权信道，并保持传输速率。
附图说明
图1是一般移动通信系统的整体配置的图。
图2A至2C是示出了传统移动通信系统中突发数据传输时的操作的图表。
图3是示出了在传统移动通信系统中传输的传输速率控制信道的图。
图4是根据本发明实施例的移动通信系统中的移动台的功能框图。
图5是根据本发明实施例的移动通信系统中的移动台的基带信号处理部分的功能框图。
图6是根据本发明实施例的移动通信系统的移动台中的基带信号处理部分的MAC-e处理部分的功能框图。
图7是根据本发明实施例的移动通信系统的无线基站的功能框图。
图8是根据本发明实施例的移动通信系统的无线基站中的基带处理部分的功能框图。
图9是根据本发明实施例的移动通信系统的无线基站中的基带信号处理部分中的MAC-e和第1层处理部分(为上行链路配置)的功能框图。
图10是根据本发明实施例的移动通信系统的无线基站中的基带信号处理部分中的MAC-e和第1层处理部分(为上行链路配置)的MAC-e功能部分的功能框图。
图11是根据本发明实施例的移动通信系统的无线网络控制器的功能框图。
图12是示出了根据本发明实施例的移动通信系统的操作的时序图。
具体实施方式
(根据本发明第一实施例的移动通信系统的配置)
将参考图4至11，描述根据本发明第一实施例的移动通信系统的配置。
应该指出，如图2所示，根据该实施例的移动通信系统具有多个无线基站节点B#1至节点B#5以及无线网络控制器RNC。
在根据该实施例的移动通信系统中，在下行链路中使用“高速下行分组访问(HSDPA)”，并且在上行链路中使用“增强上行链路(EUL)”。
应该指出，在HSDPA和EUL中，应该利用“混合自动重复请求(HARQ)”来执行重传控制(N过程停止和等待)。
因此，在上行链路中，使用由“增强专用物理数据信道(E-DPDCH)”和“增强专用物理控制信道(E-DPCCH)”组成的“增强专用物理信道(E-DPCH)”、以及由“专用物理数据信道(DPDCH)”和“专用物理控制信道(DPCCH)”组成的“专用物理信道(DPCH)”。
这里，E-DPCCH发送EUL的控制数据，例如用于定义E-DPDCH的传输格式(传输块大小等)的传输格式号码、HARQ相关信息(重传次数等)、以及调度相关信息(移动台UE中的发射功率、缓冲区驻留容量等)。
另外，E-DPDCH与E-DPCCH配对，并且基于通过E-DPCCH发送的EUL的控制数据来发送移动台UE的用户数据。
DPCCH发送控制数据，例如用于RAKE组合、SIR测量等的导频符号、用于识别上行DPDCH的传输格式的传输格式组合指示符(TFCI)、以及下行链路中的发射功率控制位。
另外，DPDCH与DPCCH配对，并且基于通过DPCCH发送的控制数据来发送移动台UE的用户数据。然而，如果在移动台UE中不存在应当被发送的用户数据，可以配置为不发送DPDCH。
另外，在上行链路中，还使用在应用HSPDA时所需要的“高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)”以及“随机访问信道(RACH)”。
HS-DPCCH发送下行链路中的信道质量指示符(CQI)以及对HS-DPCCH的应答信号(Ack或Nack)。
如图4所示，根据该实施例的移动台UE具有总线接口31、呼叫处理部分32、基带处理部分33、射频(RF)部分34、以及发射-接收天线35。
然而，这些功能可以独立表现为硬件，并且可以部分或完全集成，或者可以通过软件过程来配置。
总线接口31被配置为将从呼叫处理部分32输出的用户数据转发到另一功能部分(例如，应用相关功能部分)。另外，总线接口31被配置为将从另一功能部分(例如，应用程序相关的功能部分)发送的用户数据转发到呼叫处理部分32。
呼叫处理部分32被配置为执行呼叫控制处理，以发送和接收用户数据。
基带信号处理部分33被配置为向呼叫处理部分32发送用户数据，这些用户数据是对从RF部分34发送来的基带信号执行第1层处理、“媒体访问控制(MAC)”处理以及“无线电链路控制(RLC)”处理获得的，其中第1层处理包括解扩处理、RAKE组合处理以及“前向纠错(FEC)”解码处理，MAC处理包括MAC-e处理以及MAC-d处理。
另外，基带信号处理部分33被配置为通过对从呼叫处理部分32发送的用户数据执行RLC处理、MAC处理或第1层处理来生成基带信号，以便将基带信号发送到RF部分34。
稍后将给出对基带信号处理部分33的功能的详细描述。
RF部分34被配置为通过对通过发射-接收天线35接收到的射频信号执行检测处理、滤波处理、量化处理等来生成基带信号，以便将所生成的基带信号发送到基带信号处理部分33。
另外，RF部分34被配置为将从基带信号处理部分33发送的基带信号转换为射频信号。
如图5所示，基带信号处理部分33具有RLC处理部分33a、MAC-d处理部分33b、MAC-e处理部分33c、以及第1层处理部分33d。
RLC处理部分33a被配置为通过对用户数据执行第2层之上的层中的处理(RLC处理)来向MAC-d处理部分33b发送从呼叫处理部分32发送来的用户数据。
MAC-d处理部分33b被配置为授予信道标识符报头，并且基于发射功率的限制创建上行链路中的传输格式。
如图6所示，MAC-e处理部分33c具有增强传输格式组合(E-TFC)选择部分33c1以及HARQ处理部分33c2。
E-TFC选择部分33c1被配置为基于从无线基站节点B发送的调度信号来确定E-DPDCH和E-DPCCH的传输格式(E-TFC)。
另外，E-TFC选择部分33c1被配置为向第1层处理部分33d发送关于所确定的传输格式的传输格式信息(即，传输数据块大小、E-DPDCH与DPCCH之间的发射功率比等)，并且还向HARQ处理部分33c2发送所确定的传输格式信息。
这种调度信号是在移动台UE所在的小区中通知的信息，并且包括位于该小区中的所有移动台或者位于该小区中的特定一组移动台的控制信息。
另外，E-TFC选择部分33c1被配置为当传输缓冲器中要传输的数据变空，并且RGCH中的接收信号被检测为“0”或“+1”时，确定接收到包括用于指示保持传输速率的保持命令在内的RGCH，并保持上行传输速率。
HARQ处理部分33c2被配置为对“N过程停止和等待”执行过程控制，以便基于从无线基站节点B发送的应答信号(对上行数据的Ack/Nack)来在上行链路中发送用户数据。
具体地说，HARQ 33c2被配置为基于从第1层处理部分33d输入的“循环冗余校验(CRC)”的结果来确定下行用户数据的接收处理是否成功。
然后，HARQ处理部分33c2被配置为基于确定结果生成应答信号(对下行用户数据的Ack/Nack)，以便将应答信号发送到第1层处理部分33d。
另外，HARQ处理部分33c2被配置为在上述确定结果成功时向MAC-d处理部分33b发送从第1层处理部分33d输入的下行用户数据。
如图7所示，根据该实施例的无线基站节点B具有HWY接口11、基带信号处理部分12、呼叫控制部分13、至少一个发射机-接收机部分14、至少一个放大器部分15、以及至少一个发射-接收天线16。
HWY接口11是与无线网络控制器RNC的接口。具体地，HWY接口11被配置为接收从无线网络控制器RNC通过下行链路发送到移动台UE的用户数据，以便将用户数据输入到基带信号处理部分12。
另外，HWY接口11被配置为从无线网络控制器RNC接收无线基站节点B的控制数据，以便将所接收到的控制数据输入到呼叫控制部分13。
另外，HWY接口11被配置为从基带信号处理部分12获取从移动台UE通过上行链路发送的上行信号中包括的用户数据，以便将所获取的用户数据发送到无线网络控制器RNC。
另外，HWY接口11被配置为从呼叫控制部分13获取无线网络控制器RNC的控制数据，以便将所获取的控制数据发送到无线网络控制器RNC。
基带信号处理部分12被配置为通过对从HWY接口11获取的用户数据执行RLC处理、MAC处理(MAC-d处理和MAC-e处理)或第1层处理来生成基带信号，以便将所生成的基带信号转发到发射机-接收机部分14。
这里，下行链路中的MAC处理包括HARQ处理、调度处理、传输速率控制处理等。
另外，下行链路中的第1层处理包括用户数据的信道编码处理、扩频处理等。
此外，基带信号处理部分12被配置为通过对从发射机-接收机部分14获取的基带信号执行第1层处理、MAC处理(MAC-e处理和MAC-d处理)或RLC处理来提取用户数据，以便将所提取的用户数据转发到HWY接口11。
这里，上行链路中的MAC-e处理包括HARQ处理、调度处理、传输速率控制处理、报头处置处理等。
另外，上行链路中的第1层处理包括解扩处理、RAKE组合处理、纠错解码处理等。
稍后将给出对基带信号处理部分12的功能的详细描述。
此外，呼叫控制部分13被配置为根据从HWY接口11中获取的控制数据来执行呼叫控制处理。
发射机-接收机部分14被配置为执行对从基带信号处理部分12获取的基带信号转换为射频信号(下行信号)的处理，以便将射频信号发送到放大器部分15。
另外，发射机-接收机部分14被配置为执行对从放大器部分15获取的射频信号(上行信号)转换为基带信号的处理，以便将基带信号发送到基带信号处理部分12。
放大器部分15被配置为放大从发射机-接收机部分14获取的下行信号，以便将放大的下行信号通过发射-接收天线16发送到移动台UE。
另外，放大器部分15被配置为放大由发射-接收天线16接收到的上行信号，以便将放大的上行信号发送到发射机-接收机部分14。
如图8所示，基带信号处理部分12具有RLC处理部分121、MAC-d处理部分122、以及MAC-e和第一层处理部分123。
MAC-e和第1层处理部分123被配置为对从发射机-接收机14获取的基带信号执行解扩处理、RAKE组合处理、纠错解码处理、HARQ处理等。
MAC-d处理部分122被配置为对来自MAC-e和第1层处理部分123的输出信号执行报头处置处理。
RLC处理部分121被配置为对来自MAC-d处理部分122的输出信号执行RLC层中的重传控制处理或者RLC-服务数据部分(SDU)的重建处理。
然而，这些功能不是按照每个硬件来清楚划分的，并且可以通过软件获得。
如图9所示，MAC-e和第1层处理部分(为上行链路配置)123具有DPCCH RAKE部分123a、DPDCH RAKE部分123b、E-DPCCH RAKE部分123c、E-DPDCH RAKE部分123d、HS-DPCCH RAKE部分123e、RACH处理部分123f、传输格式组合指示符(TFCI)解码器部分123g、缓冲器123h和123m、重新解扩部分123i和123n、FEC解码器部分123j和123p、E-DPCCH解码器部分123k、MAC-e功能部分123l、HARQ缓冲器123o、以及MAC-hs功能部分123q。
E-DPCCH RAKE部分123c被配置为对从发射机-接收机部分14发送的基带信号中的E-DPCCH执行解扩处理，并且使用DPCCH中包括的导频符号来执行RAKE组合处理。
E-DPCCH解码器部分123k被配置为通过对E-DPCCH RAKE部分123c的RAKE组合输出执行解码处理来获取传输格式号码相关信息、HARQ相关信息、调度相关信息等，以便将这些信息输入到MAC-e功能部分123l。
E-DPDCH RAKE部分123d被配置为使用从MAC-e功能部分123l发送的传输格式信息(编码数目)对从发射机-接收机部分14发送的基带信号中的E-DPDCH执行解扩处理，并且使用DPCCH中包括的导频符号来执行RAKE组合处理。
缓冲器123m被配置为基于从MAC-e功能部分123l发送的传输格式信息(符号数目)来存储E-DPDCH RAKE部分123d的RAKE组合输出。
重新解扩部分123n被配置为基于从MAC-e功能部分123l发送的传输格式信息(扩频因子)来对E-DPDCH RAKE部分123d的RAKE组合输出执行解扩处理。
HARQ缓冲器123o被配置为基于从MAC-e功能部分123l发送的传输格式信息来存储重新解扩部分123n的解扩处理输出。
FEC解码器部分123p被配置为基于从MAC-e功能部分123l发送的传输格式信息(传输数据块大小)，对HARQ缓冲器123o中存储的重新解扩部分123n的解扩处理输出执行纠错解码处理(FEC解码处理)。
MAC-e功能部分123l被配置为基于从E-DPCCH解码器部分123k获取的传输格式号码相关信息、HARQ相关信息、调度相关信息等，计算并输出传输格式信息(编码数目、符号数目、扩频因子、传输数据块大小等)。
另外，如图10所示，MAC-e功能部分123l具有接收处理命令部分123l1、HARQ控制部分123l2以及调度部分123l3。
接收处理命令部分123l1被配置为将从E-DPCCH解码器部分123k输入的传输格式号码相关信息、HARQ相关信息以及调度相关信息发送到HARQ控制部分123l2。
另外，接收处理命令部分123l1被配置为将从E-DPCCH解码器部分123k输入的调度相关信息发送到调度部分123l3。
另外，接收处理命令部分123l1被配置为输出与从E-DPCCH解码器部分123k输入的传输格式号码相对应的传输格式信息。
HARQ控制部分123l2被配置为基于从FEC解码器部分123p输入的CRC结果来确定上行用户数据的接收处理是否已经成功。
然后，HARQ控制部分123l2被配置为基于确定结果来生成应答信号(Ack或Nack)，以便将所生成的应答信号发送到基带信号处理部分12的下行链路的配置。
另外，HARQ控制部分123l2被配置为在上述确定结果成功时将从FEC解码器部分123p输入的上行用户数据发送到无线网络控制器RNC。
另外，HARQ控制部分123l2被配置为在上述确定结果成功时清除HARQ缓冲器123o中存储的软判决值。
另一方面，HARQ控制部分123l2被配置为在上述确定结果没有成功时在HARQ缓冲器123o中存储上行用户数据。
另外，HARQ控制部分123l2被配置为将上述确定结果转发到接收处理命令部分123l1。
接收处理命令部分123l1被配置为向E-DPDCH RAKE部分123d以及缓冲器123m通知应该为下一传输时间间隔(TTI)准备的硬件资源，以便执行在HARQ缓冲器123o中预留资源的通知。
另外，当上行用户数据存储在缓冲器123m中时，接收处理命令部分123l1被配置为在每个TTI中，指定HARQ缓冲器123o和FEC解码器部分123p在与TTI以及新接收到的上行用户数据相对应的过程中在添加上行用户数据(存储在HARQ缓冲器123o中)之后来执行FEC解码处理。
调度部分123l3被配置为通过用于下行链路的配置来传送调度信号(AGCH和RGCH)。
根据该实施例的无线网络控制器RNC是位于无线基站节点B的上层中的装置，并且被配置为控制无线基站节点B与移动台UE之间的无线电通信。
如图11所示，根据该实施例的无线网络控制器RNC具有交换机接口51、逻辑链路控制(LLC)层处理部分52、MAC层处理部分53、媒体信号处理部分54、无线基站接口55、以及呼叫控制部分56。
交换机接口51是与交换机1的接口，并且被配置为将从交换机1发送的下行信号转发到LLC层处理部分52，并且将从LLC层处理部分52发送的上行信号转发到交换机1。
LLC层处理部分52被配置为执行LLC子层处理，例如报头(例如序列号)或尾部的组合处理。
LLC层处理部分52还被配置为在执行LLC子层处理之后将上行信号发送到交换机接口51并且将下行信号发送到MAC层处理部分53。
MAC层处理部分53被配置为执行MAC层处理，例如优先级控制处理或报头授权处理。
MAC层处理部分53还被配置为在执行MAC层处理之后将上行信号发送到RLC层处理部分52并且将下行信号发送到无线基站接口55(或媒体信号处理部分54)。
媒体信号处理部分54被配置为对语音信号或实时图像信号执行媒体信号处理。
媒体信号处理部分54还被配置为在执行媒体信号处理之后将上行信号发送到MAC层处理部分53并且将下行信号发送到无线基站接口55。
无线基站接口55是与无线基站节点B的接口。无线基站接口55被配置为将从无线基站节点B发送的上行信号转发到MAC层处理部分53(或媒体信号处理部分54)，并且将从MAC层处理部分53(或媒体信号处理部分54)发送的下行信号转发到无线基站节点B。
呼叫控制部分56被配置为执行用于控制无线电资源的无线电资源控制处理(例如呼叫许可控制处理、越区切换处理)、利用第3层信令的信道建立、以及开放处理等。
将参考图12，描述根据本发明实施例的移动通信系统中的移动台UE的操作。
如图12所示，当在步骤S101中，RGCH中的接收信号是“+1”时，在步骤S102中，移动台UE确定前一TTI中是否发送了数据。
在步骤S103中，当在前一TTI中发送了数据时，移动台UE确定在移动台UE中已经接收到包括“增加”命令在内的RGCH，并增加上行传输速率。
换句话说，当在传输缓冲器中汇集了要传输的数据时，移动台UE确定在移动台UE中已经接收到包括“增加”命令在内的RGCH，并增加上行传输速率。
另一方面，在步骤S104中，当在前一TTI中未发送数据时，移动台UE确定在移动台UE中已经接收到包括“保持”命令在内的RGCH，并保持上行传输速率。
换句话说，当在传输缓冲器中未汇集要传输的数据时，移动台UE确定在移动台UE中已经接收到包括“保持”命令在内的RGCH，并保持上行传输速率。
(根据本发明第一实施例的移动通信系统的效果)
本发明可以提供一种传输速率控制方法、移动台和无线基站，即使在传输缓冲器中出现要传输的新数据时，仍然可以通过传输数据而不降低上行传输速率，来实现平滑的数据传输。
本领域的技术人员将容易地想到额外的优点和修改。因此，本发明在其更广的范围中不限于这里所示出以及描述的具体细节和代表性实施例。因此，在不脱离由所附权利要求及其等同物所限定的一般性发明概念的范围的前提下，可以做出各种修改。

Claims (2)

1.一种传输速率控制方法，包括步骤：
在无线基站处，向移动台发射包括用于控制上行传输速率的命令在内的相对速率授权信道；以及
在移动台处，当传输缓冲器中要传输的数据变空，并且相对速率授权信道中的接收信号被检测为“0”或“+1”时，确定在移动台处接收到包括用于指示保持传输速率的保持命令在内的相对速率授权信道，并保持传输速率。
2.一种移动台，包括：
接收部分，被配置为从无线基站接收包括用于控制上行传输速率的命令在内的相对速率授权信道；以及
传输控制部分，被配置为当传输缓冲器中要传输的数据变空，并且相对速率授权信道中的接收信号被检测为“0”或“+1”时，确定在移动台处接收到包括用于指示保持传输速率的保持命令在内的相对速率授权信道，并保持传输速率。
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