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CN102387598B - 一种物理下行控制信道的调度方法 - Google Patents

一种物理下行控制信道的调度方法 Download PDF

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CN102387598B CN201110318351.3A CN201110318351A CN102387598B CN 102387598 B CN102387598 B CN 102387598B CN 201110318351 A CN201110318351 A CN 201110318351A CN 102387598 B CN102387598 B CN 102387598B
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Abstract

本发明公开了一种物理下行控制信道的调度方法,该方法包括:基站获取UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将本基站下的UE划分成多个用户组,其中每个用户组中包含多个UE;基站向各个用户组发送该用户组所对应的G-RNTI;用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码;其中,一个用户组内的UE共用一个PDCCH;如果对所述PDCCH的解码结果对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据;如果对所述PDCCH的解码结果对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据。本发明提供的方法能够在不影响用户体验的情况下,解决PDCCH容量受限的问题。

Description

一种物理下行控制信道的调度方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种物理下行控制信道的调度方法。
背景技术
长期演进系统LTE中,为了适用不同的传输环境,在上行链路和下行链路中都设计了多种下行控制信息(DCI,DownlinkControl Information)格式,来为满足相应信道条件的UE选择合适的传输方案。一般情况下,物理下行控制信道(PDCCH,PhysicalDownlink Control Channel)占用一个子帧的前几个OFDM符号,来传输下行的控制信息,进行物理上行共享信道(PUSCH,PhysicalUplink Shared Channel)上的上行数据或者物理下行共享信道(PDSCH,Physical Downlink Shared Channel)上的下行数据的调度。随着UE个数的增加,以及单个UE支持多个载波单元(CC,CarrierComponent)的同时传输,以及异构网络的部署,导致需要传输的下行控制信息越来越多,PDCCH的容量受限问题日益明显。
在现有的技术中,一般考虑为PDCCH分配更多的资源粒子(RE,Resource Element),包括以时分的方式或者以频分的方式将本来用于PD SCH传输的部分RE用来传输PDCCH。还有就是考虑通过差分的方式来降低PDCCH的净荷(PlayLoad)的大小,通过降低每个PDCCH所占用的RE的资源,来保证同样数量的RE资源可以调度更多的UE。
现有的PDCCH占用一个子帧的前几个符号,如果保持现有的设计方案不变,不进行任何增强的话,无法适应对PDCCH的容量扩展的要求;如果采用通过占用PD SCH的RE资源来传输PDCCH的话,会影响下行数据的传输,从而影响整个网络的下行吞吐量,影响用户体验;而如果采用差分的方式来降低每个PDCCH的净荷的大小的话,则要求UE与基站之间的信道在一定时间内保持不变,而这对于实际网络而言过于理想,因为实际的信道都是时变的,因此会影响调度的灵活性,也无法使得PDCCH最大程度的适配UE的信道条件。
综上所述,现有技术中的方案不能在不影响用户体验的情况下解决PDCCH容量受限的问题。
发明内容
本发明提供了一种物理下行控制信道的调度方法,该方法能够在不影响用户体验的情况下,解决PDCCH容量受限的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明公开了一种物理下行控制信道的调度方法,该方法包括:
基站获得用户设备UE的信道条件和UE之间的空间隔离度;
基站根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将本基站下的UE划分成多个用户组,其中每个用户组中包含多个UE;
基站向各个用户组发送该用户组所对应的无线网络临时标识G-RNTI;用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码;其中,一个用户组内的UE共用一个PDCCH;
如果对所述PDCCH的解码结果对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据;如果对所述PDCCH的解码结果对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据。
在上述方法中,所述基站根据用户设备UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将本基站下的UE划分成多个用户组包括:
将信道条件在同一指定范围内,并且相互之间的空间隔离度大于或等于的UE划分成同一组。
在上述方法中,如果UEi的相关信道条件满足并且满足则所述UEi的信道条件与所述用户组内的UE的信道条件在同一指定范围内;其中,是该用户组内原有的NUE个UE的平均幅度响应;是该用户组内原有的NUE个UE的平均相位响应为;h为信道的冲激响应,|h|为信道的幅值,θ为信道的相位。
在上述方法中,基站测量UE之间的空间隔离度包括:基站测量各个UE的上行信号的到达角AOA之差。
在上述方法中,如果所述PDCCH对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据,该方法进一步包括:
如果通过物理混合自动重传指示信道PHICH对上行调度的物理上行共享信道PUSCH进行反馈,则用户组内各个UE的PHICH资源的计算方法为:
n PHICH group = ( I PRB _ RA + n DMRS + 2 * n UE - ID ) mod N PHICH group + I PHICH N PHICH group
其中,NUE为用户组内的UE个数,nUE-ID为用户组内的UE的ID,nUE-ID的取值范围为0到NUE-1,为PHICH资源对应的组序号,为PHICH资源对应的组内正交序列的序号,IPRB_RA为传输PUSCH的最小的物理资源块PRB的序号,nDMRS为PDCCH中用来指示PUSCH的解调参考信号DMRS资源的3个bit,为PHICH资源的总组数,IPHICH是与TDD的配置以及子帧编号相对应的参数,为PHICH序列的扩频因子。
在上述方法中,如果所述PDCCH对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据包括:
当PDCCH用于调度下行的PDSCH时,如果通过物理上行控制信道PUCCH反馈物理下行共享信道PDSCH的Ack/Nack,则所述PUCCH资源的计算方法为:
nPUCCH=nCCE+NPUCCH+2*nUE-ID
其中nPUCCH代表了传输A/N的PUCCH资源,nCCE是调度下行数据传输的PDCCH的最小的CCE的序号,NPUCCH是高层配置的参数,NUE为组内的总的UE的个数,nUE-ID为用户组内UE的ID,nUE-ID取值范围为0到NUE-1。
在上述方法中,该方法进一步包括:UE通过与UE对应的U-RNTI在不同的用户组之间进行切换。
在上述方法中,所述一个用户组内的UE共用一个PDCCH包括:
在所述PDCCH中指示一个用户组内的UE共用的解调参考信号DMRS;同一用户组内的UE层映射时的层数相同,混合自动重传HARQ的冗余版本RV相同。
在上述方法中,所述方法进一步包括:在同时存在宏小区和微小区的异构网络部署中,微基站将位于宏小区的第一用户组中的UE根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度划分成一个或多个第二用户组;
宏基站和/或微基站给每个第二用户组发送该第二用户组所对应的G-RNTI;第二用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码。
在上述方法中,所述各个UE的信道条件在相同范围内包括:
基站通过UE上报精确的位置信息对所述UE的信道条件进行计算;或者基站根据UE上报RSRP的测量信息对所述UE的信道条件进行计算;或者基站根据上报不同协作点的下行接收时间差进行计算。
由上述可知,本发明提供的一种物理下行控制信道的调度方法中,基站获取UE的信道条件和UE之间的空间隔离度;基站根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将本基站下的UE划分成多个用户组,其中每个用户组中包含多个UE;基站向各个用户组发送该用户组所对应的无线网络临时标识G-RNTI;用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码;其中,一个用户组内的UE共用一个PDCCH;如果对所述PDCCH的解码结果对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据;如果对所述PDCCH的解码结果对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据。本发明提供的技术方案将信道条件在同一指定范围内且空间隔离度足够高的多个UE划分成一个用户组,通过同一个PDCCH对用户组内所有UE进行统一调度,可以有效的降低PDCCH的开销,提高PDCCH传输的有效性。
附图说明
图1是本发明中一种PDCCH的调度方法的流程图;
图2是本发明中单个宏基站下UE分组示意图;
图3是本发明中对UE进行分组的流程图;
图4是本发明中异构网络部署下UE分组示意图,
具体实施方式
图1是本发明中一种PDCCH的调度方法的流程图,如图1所示,
步骤101,基站获取UE的信道条件和UE之间的空间隔离度;
步骤102,基站根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将本基站下的UE划分成多个用户组,其中每个用户组中包含多个UE;
步骤103,基站向各个用户组发送该用户组所对应的无线网络临时标识G-RNTI;用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码;其中,一个用户组内的UE共用一个PDCCH;
步骤104,如果对所述PDCCH的解码结果对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据;如果对所述PDCCH的解码结果对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明的一种实施例中,在单个宏基站覆盖的网络部署中,根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将所述宏基站覆盖的小区中的所有UE进行划分,将具有相近的信道条件并且空间隔离度足够高的UE划分成一个用户组,其中,一个用户组中包含多个UE。在本发明中所述的UE信道条件相近是指所述UE的信道条件在同一指定范围内。所述同一指定范围可以根据实际的网络部署情况进行设定。所述空间隔离度是指在空间上各UE之间的离散程度,可以通过基站获取的各UE上行信号的AOA进行评估,空间离散度越高,UE之间的相互干扰越小。
图2是本发明中单个宏基站下UE分组示意图;如图2所述,将UE1和UE2划分成一个用户组,用G1表示;将UE3和UE4划分成一个用户组,用G2表示。其中,在同一个用户组中的UE满足其信道条件在同一指定范围内,并且相互之间的空间隔离度大于
在本发明中的具体实施例中,通过路径损耗对信道条件是否在同一指定范围内进行衡量;如果各UE接收或者发送信号的路径损耗的值相近或者在指定范围内,表示这些UE的信道条件相似,即表示可以设置相同的传输方案甚至可以使用相同的调制和编码速率方案MCS值进行传输。其中,如果UE之间使用的频率相同,则路径损耗跟UE与基站之间的距离相关;如果UE之间使用的频率不同,则路径损耗跟UE使用的频率以及UE与基站之间的距离相关。UE与基站之间距离的判断可以通过UE上报精确的位置坐标信息,例如通过GPS定位;另外可以根据UE上报的RSRP测量结果来进行估计,相近的RSRP的值意味着信道条件相近。其中,可以是基站测量获取到相关信道条件,或者是UE测量上报告之基站相关的信道条件。
在本发明的较佳实施例中,提供了一种UE信道条件的是否在同一指定范围内的计算方法。其中,一般信道的冲激响应可以表示为h,|h|代表信道的幅值,θ代表信道的相位,且h=|h|e假设UE1的信道冲激响应为h1UEi的信道冲激响应为其中,某用户组Gi内有NUE个UE,则该NUE个UE的平均幅度响应为:平均相位响应为:对于UEi而言,与用户组Gi内各个UE的信道条件是否在同一指定范围内,可以通过幅度与相位与均值的差值来判断;即如果所述UEi同时满足 可认为UEi与用户组Gi内各个UE的信道条件相近,在同一指定范围内,可以将UEi归入用户组Gi
在本发明的一种实施例中,通过基站测量UE上行信号的到达角(AOA,Angle of arrival)对空间隔离度进行判断。其中,基站测得UEi以及UEj的AOA分别为AOAi以及AOAj,如果那么说明UEi和UEj可以归为一组。
在本发明的具体实施例中,通过上述计算公式进行计算UE之间的信道条件的流程,其中,有多个UE在同一个宏基站下。图3是本发明中对UE进行分组的流程图;如图3所示,
步骤301,预用户组1为空,比较UE1和UE2是否满足上述条件,即:其中, | h ‾ | 2 = | h 1 | 2 + | h 2 | 2 2 , θ ‾ = θ 1 + θ 2 2 . 如果满足条件,则UE1和UE2的信道条件在同一指定范围内,将UE1和UE2归入预用户组1。如果不满足条件则放弃,对下一个UE进行对比。
步骤302,依次对所有UE进行计算,找出所有信道条件在同一指定范围内的UE归入预用户组1;对被放弃掉的UE再次进行计算,找出所有信道条件在同一指定范围内的UE归为预用户组2;依次轮回,直到不存在信道条件在同一指定范围内的多个UE。
在本步骤中,如果预用户组1已经包含UE1和UE2的情况下,判断UE3是否满足: | h 3 | 2 - | h ‾ | 2 | h ‾ | 2 ≤ 0.1 | θ 3 - θ ‾ | ≤ π 5 , 其中, | h ‾ | 2 = | h 1 | 2 + | h 2 | 2 + | h 3 | 2 3 , θ ‾ = θ 1 + θ 2 + θ 3 3 .
步骤303,在各个预用户组中,将UE之间空间隔离度小于指定值的UE从所述预用户组中删除,得到划分好的用户组。
在本步骤中,将预用户组内的AOA之差的不满足条件的UE删除。
由上述可知,UE的分组通过基站获取UE的信道条件以及空间距离之后完成的,完成UE的分组操作后,通过在基站侧配置的相关信令,向各个用户组发送该用户组对应的无线网络临时标识(RNTI,Radio Network Temporary Identifier),为了与现有技术中的RNTI相区别,在此用G-RNTI表示所述RNTI与用户组相对应。在UE连接到基站后,基站会向UE发送该UE对应的RNTI,为了区分在此用U-RNTI表示所述RNTI与UE相对应。其中,用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码;其中,一个用户组内的UE共用一个PDCCH;即基站通过一个PDCCH对一个用户组内的所有UE进行同时调度。
在实际部署中,UE可能会从一个用户组切换到另一个用户组中,在该过程中通过U-RNTI进行用户组之间的切换,在本发明的一种实施例中,所述U-RNTI与用户组内的UE的ID相对应,即在同一个用户组内,不同的UE的ID对应不同U-RNTI的值,所述ID用于标识用户组内不同的UE;并可以解决同一组内多个UE之间的PHICH资源和PUCCH资源的冲突问题。
具体而言,如果对所述PDCCH的解码结果对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据;如果通过物理混合自动重传指示信道PHICH对上行调度的物理上行共享信道PUSCH进行反馈,则用户组内各个UE的PHICH资源的计算方法为:
n PHICH group = ( I PRB _ RA + n DMRS + 2 * n UE - ID ) mod N PHICH group + I PHICH N PHICH group
其中,NUE为用户组内的UE个数,nUE-ID为用户组内的UE的ID,nUE-ID的取值范围为0到NUE-1,为PHICH资源对应的组序号,为PHICH资源对应的组内正交序列的序号,IPRB_RA为传输PUSCH的最小的物理资源块PRB的序号,nDMRS为PDCCH中用来指示PUS CH的解调参考信号DMRS资源的3个bit,为PHICH资源的总组数,IPHICH是与TDD的配置以及子帧编号相对应的参数,为PHICH序列的扩频因子。由上述可知,在本发明中,表示相应的PHICH的资源,具体而言对应相应的时频资源以及码资源。
如果对所述PDCCH的解码结果对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据;当PDCCH用于调度下行的PD SCH时,如果通过物理上行控制信道PUCCH反馈物理下行共享信道PDSCH的Ack/Nack,则所述PUCCH资源的计算方法为:
nPUCCH=nCCE+NPUCCH+2*nUE-ID;其中nPUCCH代表了传输A/N的PUCCH资源,nCCE是调度下行数据传输的PDCCH的最小的C CE的序号,NPUCCH是高层配置的参数,NUE为组内的总的UE的个数,nUE-ID为用户组内UE的ID,nUE-ID取值范围为0到NUE-1。由上述可知,在本发明中单个PDCCH与多个UE相关,而每个UE都需要发送自己的PUCCH来对下行的数据传输进行反馈,因此所述PUCCH资源不仅与PDCCH的所占用的CCE序号相关,同时也与用户组内UE的ID即nUE-ID相关,这样才足以区分不同的UE所对应的不同的PUCCH资源。
以上实施例是在单个宏基站下进行的,图4是本发明中异构网络部署下UE分组示意图,如图4所示,在同时存在宏基站和微基站的异构网络部署中,处于宏基站覆盖下的宏小区和微基站覆盖下的微小区边缘的UE可以通过协同的方式来同时与宏基站和微基站通信,可以是UE发送上行数据,可以是UE接收下行数据,通过多点的协同,来获取分集收益,从而改善整个系统的性能。
在图4所示的场景中,UE3和UE4都处于宏基站和微基站的边缘,具有信道条件在同一指定范围内并且空间隔离度足够大,将UE3和UE4划分成一个用户组,使用同一个PDCCH来调度UE3和UE4的同时同频的发送和接收。同一个用户组内的UE的数目根据具体情况而定,可以通过设置相应参数的大小来调节用户组内UE的数目。在所述情况下,用户组的划分需要同时满足宏基站下划分的条件以及微基站下划分的条件。
在本发明的一种实施例中,在异构网络部署下,对用户组进行划分的方式具体为,在同时存在宏小区和微小区的异构网络部署中,微基站将位于宏小区的第一用户组中的UE根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度划分成一个或多个第二用户组。
宏基站和/或微基站给每个第二用户组发送该第二用户组所对应的无线网络临时标识G-RNTI;第二用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码。
在图4所述的场景中,UE的信道条件的计算方式可以为:基站通过UE上报精确的位置信息对所述UE的信道条件进行计算;或者基站根据UE上报RSRP的测量信息对所述UE的信道条件进行计算;或者基站根据上报不同协作点的下行接收时间差进行计算。该场景为经由多点协同认可可以进行协作的多个点的场景,未经多点协同认可的场景不适用本发明。
在本发明的具体实施例中,单个宏基站覆盖下的多个UE进行划分后使用同一个PDCCH进行调用,以及宏基站和微基站共存的异构网络部署中,多个UE进行划分后使用同一个PDCCH进行调用。
针对多点协同的应用场景,也可以采用多用户联合传输MU-JT来进行多个UE的数据的同时的发送和接收。与单个宏基站的部署场景类似,本发明与MU-JT的区别仍然是在于,本发明不仅仅是PDSCH,PUSCH的同时同频发送,还包括PDCCH的同时同频发送,而MU-JT仅仅是数据部分的同时同频发送。
综上所述,本发明将信道条件在同一指定范围内且空间隔离度足够高的多个UE划分成一个用户组,通过同一个PDCCH对用户组内所有UE进行统一调度,可以有效的降低PDCCH的开销,提高PDCCH传输的有效性。相比较于差分的方式,可以更加有效的适应信道的变化,进行MCS值的调整。相对于子帧绑定的方式,可以对信道的时变性有更低的要求。相比较于传统的单个PDCCH调度单个UE的情况,可以减少PDCCH所占用的RE的资源。相比较于通过占用PDSCH的RE来传输PDCCH而言,可以降低控制信道在整个PRB中的比例,提高传输的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种物理下行控制信道的调度方法,其特征在于,该方法包括:
基站获取用户设备UE的信道条件和UE之间的空间隔离度;
基站根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将本基站下的UE划分成多个用户组,其中每个用户组中包含多个UE;
基站向各个用户组发送该用户组所对应的无线网络临时标识G-RNTI;用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码;其中,一个用户组内的UE共用一个PDCCH;
如果对所述PDCCH的解码结果对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据;如果对所述PDCCH的解码结果对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据;
其中,如果所述PDCCH对应的是上行调度,UE向基站发送上行数据,该方法进一步包括:
如果通过物理混合自动重传指示信道PHICH对上行调度的物理上行共享信道PUSCH进行反馈,则用户组内各个UE的PHICH资源的计算方法为:
n PHICH group = ( I PRB _ RA + n DMRS + 2 * n UE - ID ) mod N PHICH group + I PHICH N PHICH group
其中,NUE为用户组内的UE个数,nUE-ID为用户组内的UE的ID,nUE-ID的取值范围为0到NUE-1,为PHICH资源对应的组序号,为PHICH资源对应的组内正交序列的序号,IPRB_RA为传输PUSCH的最小的物理资源块PRB的序号,nDMRS为PDCCH中用来指示PUSCH的解调参考信号DMRS资源的3个bit,为PHICH资源的总组数,IPHICH是与TDD的配置以及子帧编号相对应的参数,为PHICH序列的扩频因子。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基站根据用户设备UE的信道条件和UE之间的空间隔离度,将本基站下的UE划分成多个用户组包括:
将信道条件在同一指定范围内,并且相互之间的空间隔离度大于或等于的UE划分成同一组。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述信道条件在同一指定范围内包括:
如果UEi的相关信道条件满足并且满足则所述UEi的信道条件与所述用户组内的UE的信道条件在同一指定范围内;其中, | h ‾ | 2 = | h 1 | 2 + | h 2 | 2 + . . . + | h N UE | 2 N UE , 是该用户组内原有的NUE个UE的平均幅度响应;是该用户组内原有的NUE个UE的平均相位响应为;h为信道的冲激响应,|h|为信道的幅值,θ为信道的相位。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基站测量UE之间的空间隔离度包括:
基站测量各个UE的上行信号的到达角AOA之差。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,如果所述PDCCH对应的是下行调度,UE接收基站发送的下行数据包括:
当PDCCH用于调度下行的PDSCH时,如果通过物理上行控制信道PUCCH反馈物理下行共享信道PDSCH的Ack/Nack,则所述PUCCH资源的计算方法为:
nPUCCH=nCCE+NPUCCH+2*nUE-ID
其中nPUCCH代表了传输A/N的PUCCH资源,nCCE是调度下行数据传输的PDCCH的最小的CCE的序号,NPUCCH是高层配置的参数,NUE为组内的总的UE的个数,nUE-ID为用户组内UE的ID,nUE-ID取值范围为0到NUE-1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:
UE通过与UE对应的U-RNTI在不同的用户组之间进行切换。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一个用户组内的UE共用一个PDCCH包括:
在所述PDCCH中指示一个用户组内的UE共用的DMRS;同一用户组内的UE层映射时的层数相同,混合自动重传HARQ的冗余版本RV相同。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:在同时存在宏小区和微小区的异构网络部署中,微基站将位于宏小区下的第一用户组中的UE根据UE的信道条件和UE之间的空间隔离度划分成一个或多个第二用户组;
宏基站和/或微基站给每个第二用户组发送该第二用户组所对应的G-RNTI;第二用户组内的各个UE根据所述G-RNTI对接收到的PDCCH进行解码。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述各个UE的信道条件在相同范围内包括:
基站通过UE上报精确的位置信息对所述UE的信道条件进行计算;或者基站根据UE上报RSRP的测量信息对所述UE的信道条件进行计算;或者基站根据上报不同协作点的下行接收时间差进行计算。
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