CN115996426A - 执行上行链路数据压缩的方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了执行上行链路数据压缩的方法和用户设备，其中一实施例的方法包括：由用户设备的PDCP实体接收未压缩数据封包，用于新无线电无线网络中通过所配置无线电承载进行的UL传输；为所述所配置无线电承载生成UDC压缩数据封包；以及将所述UDC压缩数据封包路由到所述用户设备的一个或多个无线电链路控制RLC实体。通过利用本发明，可更好地执行上行链路数据压缩。

Description

执行上行链路数据压缩的方法和用户设备

技术领域

本发明有关于无线通信，且尤其有关于在新无线电(new radio，NR)无线网络中执行上行链路数据压缩(data compression)。

背景技术

近年来，移动数据的使用以指数级速度增长。由于过去几年移动业务的急剧增长，大家都尝试寻找新的通信技术以进一步改善移动网络的终端用户体验和系统性能。业务增长主要是由连接设备数量的爆炸式增长推动的，这些设备需要越来越多的高质量内容，这需要非常高的吞吐率。

上行链路数据压缩(uplink data compression，UDC)是一种通过压缩上行链路(uplink，UL)数据来提高上行链路容量的方法。对于UDC来说，可以应用许多压缩算法。举例来说，RFC1951 DEFLATE和RFC1950 ZLIB中描述了两种不同的UDC压缩算法。UDC使用基于字典的(dictionary-based)压缩方法。到目前为止，长期演进(long term evolution，LTE)中引入了UDC，但用途有限。例如，UDC配置不适用于分离无线电承载(radio bearer，RB)。而NR网络目前不支持UDC。为了进一步改善NR中的UE体验，需要一种方法来将UDC集成到NR广大范围的应用中，例如支持MRDC和分离承载。考虑到NR协议栈中的流程与LTE不同，NR中支持UDC的方法将与LTE不同。

NR网络中的UDC需要改进和增强。

发明内容

本发明一实施例提供一种执行上行链路数据压缩的方法，包括：由用户设备的PDCP实体接收未压缩数据封包，用于新无线电无线网络中通过所配置无线电承载进行的UL传输；为所述所配置无线电承载生成UDC压缩数据封包；以及将所述UDC压缩数据封包路由到所述用户设备的一个或多个无线电链路控制RLC实体。

本发明另一实施例提供一种执行上行链路数据压缩的方法，包括：由gNB的PDCP实体在新无线电无线网络中通过所配置无线电承载从上行链路传输接收来自发送用户设备的数据封包，其中所述数据封包为UDC压缩数据封包；对接收到的所述UDC压缩数据封包进行重新排序；对所述UDC压缩数据封包进行解压缩；以及将解压缩的数据封包传送到所述gNB的上层。

本发明另一实施例提供一种用户设备，包括：收发器，用来在新无线电无线网络中收发射频信号；PDCP实体的接收模块，用来接收未压缩数据封包，用于所述新无线电无线网络中通过所配置无线电承载进行的UL传输；所述PDCP实体的UDC模块，用来为所述所配置无线电承载生成UDC压缩数据封包；以及所述PDCP实体的路由模块，用来将所述UDC压缩数据封包路由到所述用户设备的一个或多个无线电链路控制RLC实体。

本发明另一实施例提供一种存储介质，储存有程序，所述程序在被执行时使得用户设备执行本发明的执行上行链路数据压缩的方法的步骤。

通过利用本发明，可更好地执行上行链路数据压缩。

附图说明

附图示出了本发明的实施例，其中相同数字指示相同组件。

图1是根据本发明实施例的用于启用UDC应用的示范性NR无线通信网络的系统示意图。

图2是根据本发明实施例的用于在NR无线网络中执行UDC的发射器和接收器的简化框图。

图3是根据本发明实施例的UE执行UDC用于正常或分离承载的示范性流程图。

图4是根据本发明实施例的BS执行UL数据解压缩用于正常或分离承载的示范性流程图。

图5是根据本发明实施例的UE执行UDC用于DAPS承载的示范性流程图。

图6是根据本发明实施例的BS执行UL数据解压缩用于DAPS承载的示范性流程图。

图7是根据本发明实施例的从发射器角度执行UDC的示范性流程图。

图8是根据本发明实施例的从接收器角度执行UDC的示范性流程图。

具体实施方式

现详细给出关于本发明的一些实施例作为参考，其示例在附图中描述。

图1是根据本发明实施例的用于启用(enable)UDC应用的示范性NR无线通信网络的系统示意图。NR无线网络100包括形成分布在地理区域上的网络的一个或多个固定基本设施单元。这些基本单元也可以被称为接入点、接入终端、基站、节点B、演进节点B(eNode-B)、下一代节点B(gNB)或本领域中使用的其他术语。网络可以是同构网络也可以是异构网络，可以采用相同或不同频率进行部署。gNB 101和gNB 102是NR网络中的基站，其服务区域可以相互重叠，也可以不重叠。在一示范例中，用户设备(user equipment，UE)105或移动台105仅在gNB 101的服务区域中并且与gNB 101连接。UE 105仅与gNB 101连接。类似地，UE106仅在gNB 102的服务区域中并且与gNB 102连接。UE 106仅与gNB 102连接。gNB 101通过Xn接口109与gNB 102连接。UE 103在gNB 101和gNB 102的重叠服务区域中。在一实施例中，UE 103配置有双协议栈，可以同时与gNB 101和gNB 102连接。在一示范例中，NR网络100中的一个或多个UE被配置有UDC，以通过压缩UL数据来提高UL容量。在一实施例中，UDC使用基于字典的压缩方法。UE通过一个或多个所配置无线电承载传输UDC压缩数据封包。所配置无线电承载可以是服务无线电承载(service radio bearer，SRB)、数据无线电承载(dataradio bearer，DRB)或分离承载(split bearer)。gNB通过一个或多个配置的无线电承载接收UDC压缩数据包。

在一实施例中，NR无线网络100中的UE支持多无线电接入技术(radio accesstechnology，RAT)双连接(mutiple RAT dual connectivity，MRDC)。在一示范例中，MRDC配置150配置有主小区组(primary cell group)和辅小区组(secondary cell group)。主小区组和辅小区组可以配置NR或LTE。NR网络中支持MRDC，示范性MRDC 150的(主，辅)配置是(NR，NR)、(NR，LTE)以及(LTE，NR)。在一实施例中，为了促进发射器和接收器之间的UDC处理，考虑了以下设计：1)用于处理TX和RX的压缩和未压缩封包的过程流程；2)为分离承载启用UDC。

在一示范例中，NR无线网络中执行UDC。在发射器侧(如UE 103)，UDC压缩器将处理后的未压缩数据放入其压缩存储器139中并生成UDC压缩数据封包130。在接收器侧(如BS/gNB 101)，UDC解压缩器接收来自发射器的UDC压缩数据封包110，并将所接收到的UDC压缩数据保存在其压缩存储器119中。在示范性场景中，UE 103发送上行链路数据，其中上述数据将要由BS/gNB 101接收。在TX侧，应用层准备经由下层(lower layer)要发送给BS/gNB102的数据封包。在分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol，PDCP)层131中，数据封包经UDC压缩，压缩的UDC封包130通过无线链路控制(radio link control，RLC)层132传输。传输模式可以是RLC AM或RLC UM。RLC层封包进一步通过介质访问控制(mediaaccess control，MAC)层133以及物理(physical，PHY)层134传输。在RX侧，BS 101通过PHY层114、MAC层113、RLC层112以及PDCP层111接收数据封包。BS/gNB 101将压缩UDC数据封包110解压缩，并传送到更高的应用层。在一实施例中，为UE 103配置分离承载，可通过UL中的两个RLC承载传输UL数据。不同的协议层应用不同的错误处理方案来确保正确的数据封包传递。例如，在PHY层(如PHY 114和PHY 134)，可采用循环冗余校验(cyclic redundancycheck，CRC)错误检测和信道编码/解码。在MAC层(如MAC 113和MAC133)，可采用混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request，HARQ)转发错误检查和ARQ错误控制。在RLC层(如RLC 112和RLC 132)，可采用ARQ，它通过AM中的重传来提供纠错。在PDCP层(如PDCP 111和PDCP131)，如果配置了UDC，则可通过UDC校验和(checksum)来应用UDC层错误处理，以保持TX和RX之间的压缩存储器同步。

图2是根据本发明实施例的用于在NR无线网络中执行UDC的发射器和接收器的简化框图。诸如UE的发射器201具有与天线219耦接的射频(radio frequency，RF)收发器模块213，可从天线219接收RF信号，将它们转换为基带信号并发送到处理器212。RF收发器213还将从处理器212接收到的基带信号转换为RF信号，并发送到天线219。处理器212处理接收到的基带信号并调用不同的功能模块来执行UE/发射器201中的功能特性。存储器211存储程序指令和数据215以控制发送器/UE 201的操作。程序指令和数据215在由处理器212执行时可使得发送器/UE 201能够执行本发明的实施例。举例来说，合适的处理器可包括专用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、多个微处理器、一个或多个与DSP核心相关联的微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)电路以及其他类型的集成电路和/或状态机。

发射器/UE 201还包括多个功能模块和电路，用来根据本发明的实施例执行不同任务。功能模块和电路可以通过硬件、固件、软件及其任意组合来实现和配置。与软件相关联的处理器可用于实现和配置发射器/UE 201的特征。在一实施例中，功能模块和电路220包括应用或服务数据适配协议(service data adaptation protocol，SDAP)模块221、，用于PDCP层功能(包括加密/解密、报头压缩/解压缩、路由和重新排序)的PDCP层实体222、RLC层实体251、具有HARQ的MAC层实体252，以及支持CRC和信道编码/解码的PHY层实体253。在一实施例中，PDCP实体222包括接收模块226，用于接收用于在NR无线网络中通过配置的无线电承载进行UL传输的未压缩数据封包；UDC模块227，用于为配置的无线电承载生成压缩数据封包；路由模块228，用于将UDC压缩数据封包路由到UE的一个或多个RLC实体。

在一示范例中，应用/SDAP模块221准备数据封包，由PDCP 222接收并由UDC实体227压缩。压缩的PDCP/UDC封包随后通过路由模块228路由并通过RLC承载传输，随后通过MAC层和PHY层传输。存储器211包括用于存储未压缩源封包流的缓冲器216、用于存储UDC压缩封包流的缓冲器217。此外，存储器221包括UDC压缩存储器/缓冲器218，其用作先进先出(first in first out，FIFO)缓冲器。UDC压缩存储器/缓冲器218的输入数据是未压缩封包流，用于UDC校验和计算。在一示范例中，每个UDC压缩封包都附有校验和。接收器还维护UDC压缩存储器/缓冲器，用于导出校验和。当配置UDC时，压缩存储器最初在UE 201和接收器之间同步。在一实施例中，UDC被配置用于分离承载，并且PDCP实体222与两个RLC承载/实体251和231、两个MAC实体232和252，以及两个PHY实体233和253相关联。

诸如gNB的接收器202具有与天线269耦接的RF收发器模块263，可从天线269接收RF信号，将它们转换为基带信号并发送到处理器262。RF收发器263还将从处理器262接收的基带信号转换成RF信号，并发送到天线269。处理器262处理接收的基带信号并调用不同的功能模块来执行gNB/接收器202中的功能特性。存储器261存储程序指令和数据265以控制gNB/接收器202的操作。程序指令和数据265在由处理器262执行时使gNB/接收器202能够执行本发明的实施例。举例来说，合适的处理器可包括专用处理器、DSP、多个微处理器、一个或多个与DSP核心相关联的微处理器、控制器、微控制器、ASIC、FPGA电路以及其他类型的集成电路和/或状态机。

gNB/接收器202还包括多个功能模块和电路，用来根据本发明的实施例执行不同任务。功能模块和电路可以通过硬件、固件、软件及其任意组合来实现和配置。与软件相关联的处理器可用于实现和配置gNB/接收器202的特征。在一实施例中，功能模块和电路270包括应用或SDAP模块271、用于PDCP层功能(包括加密/解密、报头压缩/解压缩、路由和重新排序)的PDCP层实体272、RLC层实体291、具有HARQ的MAC层实体292，以及支持CRC和信道编码/解码的PHY层实体293。在一实施例中，PDCP实体272包括接收模块278，用于在NR无线网络中通过配置的无线电承载从UL传输接收数据封包，其中数据封包是UDC压缩数据封包；重排序模块277，用于对接收到的UDC压缩数据封包进行重新排序；UDC模块276，用于对UDC压缩数据封包进行解压缩；传送模块，用于将解压缩后的数据封包传送到gNB的上层(upperlayer)。

在一示范例中，PHY 293接收到UDC压缩数据封包，并传递给MAC 292和RLC 291。PDCP 272通过接收模块278接收，并在重排序模块277执行重新排序。随后，重新排序的数据封包由UDC模块276解压缩。解压缩的数据封包被传送到应用/SDAP 271。存储器261包括用于存储UDC压缩源封包流的缓冲器266、用于存储UDC解压缩封包流的缓冲器267。此外，存储器261包括UDC压缩存储器/缓冲器268，其用作FIFO缓冲器。存储器/缓冲器268的输入数据是解压缩封包流，用于UDC校验和计算。在一示范例中，每个UDC压缩封包都附有校验和。接收器还维护UDC压缩存储器/缓冲器，用于导出校验和。当配置UDC时，压缩存储器最初在gNB202和发送器之间同步。在一实施例中，UDC被配置用于分离承载，并且PDCP实体272与两个RLC承载/实体291和281、两个MAC实体292和282，以及两个PHY实体293和283相关联。

图3是根据本发明实施例的UE执行UDC用于正常或分离承载的示范性流程图。发射器/UE 301的正常传输PDCP实体310接收来自发射器/UE上层的数据。在步骤311，执行序列编号(sequence numbering，SN)。传输PDCP实体将与TX_NEXT相对应的计数值(COUNT)与PDCP服务数据单元(service data unit，SDU)相关联。在步骤312，使用UDC对PDCP SDU进行UL数据压缩。如果接收到的数据封包未与PDCP SDU关联，则在步骤330，将数据封包发送到添加PDCP报头进程，否则，在步骤320，在添加PDCP报头进程之前执行加密和安全功能。在步骤314，执行完整性保护。在步骤315，执行加密。在步骤316，通过设置PDCP数据PDU的PDCP序列号添加PDCP报头，TX_NEXT增加1。在步骤317，将UDC压缩数据提交给下层。当配置分离承载时，发射器/UE将PDCP数据PDU路由到适当的RLC实体。在一示范例中，UE从NR无线网络(如gNB)接收UDC启用指示符，以启用UDC用于所配置分离承载。在一实施例中，在路由前进行UDC。

图4是根据本发明实施例的BS执行UL数据解压缩用于正常或分离承载的示范性流程图。接收器/gNB 401的正常接收PDCP实体410从接收器/gNB的下层接收数据。随后，接收PDCP实体对存储的PDCP SDU执行重新排序。在步骤416，正常接收PDCP实体410从下层接收PDCP数据PDU，确定接收到的PDCP数据PDU的COUNT值并去除PDCP报头。如果接收到的数据封包不与PDCPSDU相关联，则在步骤430，数据包被发送到报头解压缩单元UDC 411，否则，在步骤420，在报头解压缩之前执行解密和安全功能。在步骤415，正常接收PDCP实体410使用与源小区相关联的解密密钥执行解密。在步骤414，正常接收PDCP实体410使用源安全密钥执行完整性验证。在步骤413，接收器/gNB对存储的PDCP SDU执行重新排序。在步骤411，在将PDCP SDU传送到上层时执行UL数据解压缩。数据通过重复检测按顺序传送到接收器/gNB401的应用层。在一实施例中，在UDC之前执行重新排序。

图5是根据本发明实施例的UE执行UDC用于双活动协议栈(dual active protocolstack，DAPS)承载的示范性流程图。对于DAPS承载来说，PDCP实体配置有两组UDC协议。当上层请求上行链路数据切换(到目标小区)时，发送PDCP实体使用目标小区的UDC配置执行PDCP SDU的UDC，并将生成的PDCP数据PDU传递给目标小区。发送器/UE 501的DAPS发送PDCP实体500从发送器/UE的上层接收数据。在步骤510，执行序列编号SN。在步骤521和步骤522，分别对第一数据封包和第二数据封包执行UDC。在一实施例中，第一数据封包为源数据封包，第二数据封包为目标数据封包。如果接收到的数据封包不与PDCP SDU相关联，则在步骤582和592，将第一和第二数据封包分别发送到添加PDCP报头进程，否则在步骤581和591，在添加PDCP报头之前执行加密和安全功能。在步骤531，对第一/源数据封包执行完整性保护。在步骤532，对第二/目标数据封包执行完整性保护。在步骤551，对第一/源数据封包执行加密。在步骤552，对第二/目标数据封包执行加密。在步骤560，添加PDCP报头。在步骤570，执行路由。

图6是根据本发明实施例的BS执行UL数据解压缩用于DAPS承载的示范性流程图。对于DAPS承载来说，PDCP实体配置有两组UDC协议。接收PDCP实体在UDC解压缩之前执行PDCP重新排序。当上层请求上行链路数据切换时，接收PDCP实体使用目标小区的UDC配置对PDCP SDU进行UDC解压缩，并将生成的PDCP SDU传递给上层。

接收器/gNB 601的DAPS接收PDCP实体600从UE的下层接收数据封包。数据封包来自第一小区和第二小区。在一实施例中，第一小区是源小区，第二小区是目标小区。在步骤610，接收器/gNB的接收PDCP实体移除PDCP报头。如果接收到的数据封包不与PDCPSDU相关联，则在步骤682和692，将第一和第二数据封包分别发送到UDC 651和652。否则在步骤681和691，在第一/源数据封包的一/源UDC或第二/目标数据封包的第二/目标UDC之前执行解密和安全功能。在步骤621，使用与第一/源小区相关联的源解密密钥对第一/源数据封包执行解密。在步骤622，使用与第二/目标小区相关联的第二/目标解密密钥对第二/目标数据封包执行解密。在步骤631，使用第一/源安全密钥对第一/源数据封包执行完整性验证。在步骤632，使用第二/目标安全密钥对第二/目标数据封包执行完整性验证。在步骤640，执行重新排序，并且丢弃重复的封包。在步骤651，对第一/源封包执行UDC解压缩。在步骤652，对第二/目标封包执行UDC解压缩。数据通过重复检测按顺序传送到接收器/gNB 601的应用层。

图7是根据本发明实施例的从发射器角度执行UDC的示范性流程图。在步骤701，UE通过PDCP实体接收未压缩数据封包，用于NR无线网络中通过所配置无线电承载进行的UL传输。在步骤702，UE为所配置无线电承载生成UDC压缩数据封包。在步骤703，UE随后将UDC压缩数据封包路由到UE的一个或多个RLC实体。

图8是根据本发明实施例的从接收器角度执行UDC的示范性流程图。在步骤801，gNB通过PDCP实体在NR无线网络中通过所配置无线电承载从UL传输接收来自传送UE的数据封包，其中数据封包是UDC压缩数据封包。在步骤802，gNB对接收到的UDC压缩数据封包进行重新排序。在步骤803，gNB对UDC压缩数据封包进行解压缩。在步骤804，gNB将解压缩的数据封包传送到gNB的上层。

在一实施例中，存储介质(如计算机可读存储介质)储存有程序，上述程序被执行时使得UE执行本发明的各实施例。

虽然出于说明目的，已结合特定实施例对本发明进行描述，但本发明并不局限于此。因此，在不脱离权利要求书所述的本发明范围的情况下，可对描述实施例的各个特征实施各种修改、改编和组合。

Claims (21)

1.一种执行上行链路数据压缩的方法，包括：

由用户设备的分组数据汇聚协议PDCP实体接收未压缩数据封包，用于新无线电无线网络中通过所配置无线电承载进行的上行链路UL传输；

为所述所配置无线电承载生成上行链路数据压缩UDC压缩数据封包；以及

将所述UDC压缩数据封包路由到所述用户设备的一个或多个无线电链路控制RLC实体。

2.根据权利要求1所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，所述所配置无线电承载是服务无线电承载、数据无线电承载或分离承载。

3.根据权利要求1所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，所述用户设备被配置有多无线电接入技术双连接，其中配置有主小区组和辅小区组，并且所述用户设备的所述PDCP实体在路由之前执行UDC数据压缩以用于所述多无线电接入技术双连接。

4.根据权利要求1所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，所述所配置无线电承载是双活动协议栈DAPS承载。

5.根据权利要求4所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，创建有两组UDC协议，并且其中每组UDC协议与为所述DAPS配置的相应RLC实体相关联。

6.根据权利要求5所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，进一步包括：

接收来自所述用户设备的上层的将上行链路数据切换到目标小区的请求；以及

使用与目标小区对应的UDC配置执行UDC。

7.根据权利要求1所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，所述所配置无线电承载是分离承载，所述执行上行链路数据压缩的方法进一步包括：

从所述新无线电无线网络接收UDC启用指示符，以启用UDC用于所配置分离承载。

8.一种执行上行链路数据压缩的方法，包括：

由gNB的分组数据汇聚协议PDCP实体在新无线电无线网络中通过所配置无线电承载从上行链路传输接收来自发送用户设备的数据封包，其中所述数据封包为上行链路数据压缩UDC压缩数据封包；

对接收到的所述UDC压缩数据封包进行重新排序；

对所述UDC压缩数据封包进行解压缩；以及

将解压缩的数据封包传送到所述gNB的上层。

9.根据权利要求8所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，所述所配置无线电承载是服务无线电承载、数据无线电承载或分离承载。

10.根据权利要求8所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，进一步包括：

为所述发送用户设备配置主小区组和辅小区组；以及

所述gNB的所述PDCP实体在UDC数据解压缩之前执行重排序。

11.根据权利要求8所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，所述所配置无线电承载是双活动协议栈DAPS承载。

12.根据权利要求11所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，创建两组UDC协议，并且其中每组UDC协议与为所述DAPS配置的相应RLC实体相关联。

13.根据权利要求8所述的执行上行链路数据压缩的方法，其特征在于，所述所配置无线电承载是分离承载，所述执行上行链路数据压缩的方法进一步包括：

发送UDC启用指示符给所述发送用户设备，以启用UDC用于所配置分离承载。

14.一种用户设备，包括：

收发器，用来在新无线电无线网络中收发射频信号；

分组数据汇聚协议PDCP实体的接收模块，用来接收未压缩数据封包，用于所述新无线电无线网络中通过所配置无线电承载进行的上行链路UL传输；

所述PDCP实体的上行链路数据压缩UDC模块，用来为所述所配置无线电承载生成UDC压缩数据封包；以及

所述PDCP实体的路由模块，用来将所述UDC压缩数据封包路由到所述用户设备的一个或多个无线电链路控制RLC实体。

15.根据权利要求14所述的用户设备，其特征在于，所述所配置无线电承载是服务无线电承载、数据无线电承载或分离承载。

16.根据权利要求14所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备被配置有多无线电接入技术双连接，其中配置有主小区组和辅小区组，并且所述用户设备的所述PDCP实体在路由之前执行UDC数据压缩以用于所述多无线电接入技术双连接。

17.根据权利要求14所述的用户设备，其特征在于，所述所配置无线电承载是双活动协议栈DAPS承载。

18.根据权利要求17所述的用户设备，其特征在于，创建有两组UDC协议，并且其中每组UDC协议与为所述DAPS配置的相应RLC实体相关联。

19.根据权利要求18所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备接收来自所述用户设备的上层的将上行链路数据切换到目标小区的请求；以及使用与目标小区对应的UDC配置执行UDC。

20.根据权利要求14所述的用户设备，其特征在于，所述所配置无线电承载是分离承载，所述用户设备进一步从所述新无线电无线网络接收UDC启用指示符，以启用UDC用于所配置分离承载。

21.一种存储介质，储存有程序，所述程序在被执行时使得用户设备执行权利要求1-7中任一项所述的执行上行链路数据压缩的方法的步骤。

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