南邮移动通信复习提纲范文.docx
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南邮移动通信复习提纲范文
1、第一代、第二代和第三代移动通信系统各有什么特点？
第一代：
模拟调制，频谱效率低；安全性差；无法漫游；终端体积大。
第二代：
采用数字调制，提高频谱效率；数字加密、鉴权，提高安全性；解决漫游问题，实现“全球通”；
SIM卡技术，实现终端机卡分离。
第三代：
全球化标准，更高速率。
2、什么是互调干扰？
怎样判断信道组是否存在互调干扰？
互调干扰是由传输设备中的非线性电路产生的。
它指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰的现象。
互调干扰分为：
发射机互调干扰、接收机互调干扰、信道分配策略。
无三阶互调的频道配置方法来避免产生互调干扰
产生互调干扰的条件：
几个干扰信号的频率与受干扰信号的频率之间满足2ώa-ώb=ώs或者ώa+ώb-ώc=ώs
干扰信号的幅度足够大干扰（信号）站和受干扰的接收机都同时工作。
3、在移动通信网中，无线电干扰一般分为：
同频干扰、邻道干扰、互调干扰、阻塞干扰；近端对远端的干扰。
4、同频干扰是指所有落在接收机通带内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰，亦称同信道干扰（又称为同道干扰或共道干扰）。
同频干扰是无法滤除的。
频率复用：
在移动通信系统中，为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使用相同的频率，这就称为频率复用。
同频小区:
在一个给定的覆盖区域内，存在许多使用同一组频率的小区。
（复用距离越近，同频干扰就越大；复用距离越远，同频干扰就越小，但频率利用率就会降低。
）
5、大区制方式优点：
网络结构简单、成本低。
缺点：
容量小；区域覆盖受限。
解决大区制覆盖的方法有：
同频转发器，扫除盲区；设置分集接收台；提高基站接收机灵敏度。
小区制的核心思想是：
用许多小功率的发射机（小覆盖区）来代替单个的大功率发射机，每一个小功率发射机只提供小覆盖范围内的服务。
优点是：
频率利用率高；组网灵活。
带状网主要用于覆盖公路、铁路和海岸等。
蜂窝网小区形状，全向天线辐射的覆盖区域是一个圆形，为了不留空隙地覆盖，圆形服务区之间一定含有很多交叠。
中心激励：
在每个小区中，基站可以设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区。
顶点激励：
将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用3副120度扇形辐射的定向天线，分别覆盖3个相邻小区的各三分之一区域，每个小区由3副120度扇形天线共同覆盖。
信道（频率）分配是频率复用的前提。
频率分配有两个基本含义：
一是频道分组，根据移动网的需要将全部频道分成若干组；二是频道指配，以固定的或动态分配方法指配给蜂窝网的用户使用。
信道分配方法：
固定频道分配法：
业务相对固定；分区分组分配法：
避免三阶互调但未考虑邻道干扰。
等频距分配法：
按等频率间隔来配置信道的，只要频距选得足够大就可避免邻道干扰与互调干扰；
动态频道分配法：
动态配置法：
随着业务量的变化重新配置全部信道；
柔性配置法：
准备若干个信道，需要时提供给某个小区使用。
5、等频距分配法有什么特点？
掌握等频距分配法。
按等频率间隔来配置信道的，只要频距选得足够大就可避免邻道干扰与互调干扰。
第一组用（1，1+N，1+2N，1+3N，）；第二组用（2,2+N，2+2N，2+3N，）
6、什么是多信道共用技术？
有何优点？
并熟练计算话务量、小区容量和信道利用率等。
多信道共用技术是指在网内的大量用户共享若干个无线信道，其原理是利用信道被占用的间断性，使许多用户能够合理的选择信道，以提高信道的使用效率。
可以明显的提高信道利用率。
7、GSM系统采用什么调制技术？
IS-95系统采用什么调制技术？
GSM：
GMSK；IS—95：
π/4QPSK
8、典型的抗衰落技术：
分集技术—出发点：
有意识地分离多径信号并恰当合并以提高接收信号的信噪比来抗衰落
—常用的分集技术包括空间分集、频率分集和时间分集—CDMA系统常使用RAKE接收机来改善链路性能
信道编码技术—出发点：
通过增加信息的冗余度来纠正衰落引起的误码—常用的有分组编码、卷积编码和交织技术—格码调制，不需增加带宽就可获得巨大的编码增益
OFDM技术—出发点：
将高速数据通过串并变换，分割成若干低速数据传输，以增大信息码元周期来达到减少多径时延扩展的目的。
9、分集接收的原理是什么？
有哪些分类？
分集合并技术有哪几种？
各自性能如何？
在实际系统中如何应用？
分集技术定义：
指接收端对它收到的经过多个相互独立路径传输的信号进行特定的处理来减小衰落的深度与持续时间的方法。
含义：
一是分散传输，使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号；二是集中处理，即把收到的多个统计独立的衰落信号进行恰当合并以降低衰落的影响。
抗衰落原理：
如果一个无线路径经历深衰落，那么另一个相对独立的路径中可能仍保持着较强的信号。
分集技术的分类：
:
依照分集的目的———宏观分集：
抗大尺度衰落———微观分集：
抗小尺度衰落
依照信号传输的形式———显分集：
构成明显分集信号的传输形式，多指利用多付天线接收信号的分集。
———隐分集：
分集作用隐含在传输信号的方式中，而在接收端利用信号处理技术实现信号的分集，一般只需一付天线。
依照获得独立路径信号的方法———空间分集：
利用在空间相距为d的多付接收天线来实现分集。
天线的间隔d要保证接收信号的衰落特性相互独立。
当工作波长为λ时，要求d>λ/2。
———时间分集：
将给定的信号在时间上相隔一定的间隔重复传输M次，保证时间间隔大于信道的相干时间，可以得到M条独立的分集支路。
———频率分集：
将要传输的信息分别以不同的载频发送出去，并保证载频的频率间隔大于信道的相干带宽，就可以使个频率分集信号在频域上的独立性。
———极化分集：
利用在移动环境中，两个在同一个地点，但极化方向相互正交的天线发出的信号呈现出不相关的衰落独立性，可得到分集信号。
———角度分集：
由于达到接收端的不同路径的信号可能来自于不同的方向在，所以接收端采用方向性天线，分别指向不同的信号达到角度，在每个方向上得到的多径信号是不相关的。
由此得到分集信号。
分集的合并技术：
选择合并（择大去小）：
将天线接收的多路信号加以比较之后选出最高信噪比的分支。
—最大比合并：
（最佳的分集合并，因为可以得到最大的输出信噪比）：
通过各分集分支采用相应的衰落增益求权然后合并。
—等增益合并：
使各支路信号同相之后等增益相加作为合并后的信号，与MRC相似，加权系数设为1。
10、交织和解交织的原理和实现。
交织原理：
把一个较长的突发错误离散成随机错误，再利用纠正随机错误的信道编码技术消除随机差错。
特点：
交织可以在不附加任何开销的情况下，使数字通信系统获得时间分集。
不足是增加了传输时延。
为何要用交织？
：
信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效，难以抗突发持续较长的深衰落和突发干扰。
而使用交织可使数据经无线信道后发生的差错串长度变短，进而更易纠错。
11、RAKE接收机基本原理：
对每个路径使用一个相关接收机，各相关接收机与被接收信号的一个延迟形式相关，然后对每个相关器的输出进行进行加权，并把加权后的输出相加合成一个输出，以提供优于单路相关器的信号检测，然后在此基础上进行解调和判决。
如何分离多径信号?
出发点：
采用特定设计的信号使多径信号之间差异明显。
香农公式：
C=Blog2（1+S/N）=1.44Bln（1+S/N）
C为信道容量，单位为b/s；B为传输的信号频带宽度，单位为Hz；S为信号平均功率，N为噪声平均功率；
12、IS-95中的rake接收机
对于IS-95CDMA系统，基站中的RAKE接收机有4个并行相关器和2个搜索相关器组成，基站接收机无法得到多径信号的相位信息，一般采用非相关最大比值合并准则；而移动台中的RAKE接收机有3个并行相关器和一个搜索相关器组成，它可利用基站发送的导频信号估计出多径信号的相位、到达时刻和强度参数。
13、walsh码有什么特点？
掌握哈达玛矩阵的递推关系。
Walsh函数是一种非正弦的完备正交函数系，由于它仅有可能的取值+1和-1（或0，1），比较适合用来表达和处理数字信号，它可由递推公式产生。
14、CDMA系统有什么特点？
（1）CDMA系统的许多用户共享同一频率。
（2）通信容量大。
（3）软容量特性。
（4）由于信号被扩展到一个较宽的频谱上，所以可以减小多径衰落。
（5）在CDMA系统中，信道数据速率很高。
（6）软切换和有效的宏分集。
（7）低信号功率谱密度。
15、掌握三种多址系统容量的计算及比较。
16、多址接入技术（FDD双工）
多址方式的基本类型有三种，即频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA及它们的混合应用。
FDMA是以不同的频率信道来实现多址通信；TDMA是以不同的时隙实现多址通信；CDMA是按照码序列来划分信道,即给不同的用户分配一个不同的编码序列以共享同一信道,即使用不同的信号波形区分不同的用户。
以上三种多址技术相比较,CDMA技术的频谱利用率最高,所能提供的系统容量最大,它代表了多址技术的发展方向;其次是TDMA技术,目前技术比较成熟,应用比较广泛;FDMA技术由于频谱利用率低,将逐渐被TDMA和CDMA所取代,或者与后两种方式结合使用,组成TDMA/FDMA、CDMA/FDMA方式。
17、掌握GSM系统的网络结构及各主要功能实体的作用，掌握主要接口的参数
MS：
移动站BTS:
：
基站
BSC：
基站控制器MSC:
：
移动交换中心网关
HLR:
：
归属位置寄存器VLR：
访问位置寄存器
MSC：
移动交换中心AUC：
鉴权中心
EIR：
设备识别寄存器OMC：
操作维护中心
主要子系统：
移动台、基站子系统、网络交换子系统、操作支持子系统
主要接口：
Um无线空中接口：
移动台（MS）与基站子系统（BSS）之间；Abis接口：
BTS和BSC之间；
A接口：
BSC和MSC之间，采用SS7协议。
GSM移动台（MS）子系统：
移动台就是移动用户设备部分，功能实体可分为以下2个主要部分：
移动终端（MT）【就是通常所说的“手机”，它可以完成话音编码、信道编码/译码、信息加密/解密、信息调制/解调、信息发送/接收等。
】用户识别卡（SIM）【就是用户“身份卡”，存有认证用户所需要的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息处理，防止非法用户进入网络。
】
GSM无线基站子系统（BSS）：
BSS子系统在一定的无线覆盖区域内由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。
功能实体可分为以下2个主要部分：
基站控制器（BSC）【具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网络资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是一个很强的业务控制点。
】基站收发信台（BTS）【无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、编码调制、无线信道加密、跳频等。
】
GSM网络交换子系统（NSS）：
移动交换中心（MSC）【是系统的核心，是对它所在覆盖区内移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。
】访问位置寄存器（VLR）【是一个数据库，是储存MSC为了处理所管辖区域内来访MS的来话、去话呼叫所需检索的信息，比如用户号码、所处位置、向用户提供的服务等。
】归属位置寄存器（HLR）【也是一个数据库，是储存管理部门用于移动用户管理的数据。
】
鉴权中心（AUC）【用于产生用户鉴权、加密所需三参数（随机号码RAND、符合响应SRES、密钥Kc）的功能实体。
】移动设备识别寄存器（EIR）【也是一个数据库，用于储存移动台设备参数的。
】
18、GSM主要接口
主要接口：
Um：
BS与MS间的空中接口；A：
BS与MSC间接口；Abis：
BTS与BSC间接口。
网络子系统内部：
B：
MSC与VLR间接口；C：
MSC与HLR间接口；D：
HLR与VLR间接口；
E：
MSC与MSC间接口；F：
MSC与EIR间接口；G:
VLR与VLR间接口
与其它公用电信网接口
A接口：
A接口定义为网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通信接口。
从系统的功能实体而言，就是移动交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的互连接口，其物理连接是通过采用标准的2.048MbpsPCM数字传输链路来实现的。
此接口传送的信息包括对移动台及基站管理、移动性及呼叫接续管理等。
Abis接口：
Abis接口定义为基站子系统的BSC与BTS两个功能实体之间的通信接口，用于BTS（不与BSC放在一处）与BSC之间的远端互连方式。
它是通过采用标准的2.048Mbps或64kbpsPCM数字传输链路来实现的。
此接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。
Um接口：
Um接口（空中接口）定义为MS与BTS之间的无线通信接口，它是GSM系统中最重要、最复杂的接口。
此接口传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。
C接口：
C接口定义为MSC与HLR之间的接口，用于传递路由选择和管理信息。
两者之间是采用标准的2.048MbpsPCM数字传输链路实现的。
B接口：
B接口定义为MSC与VLR之间的内部接口。
用于MSC向VLR询问有关移动台（MS）当前位置信息或者通知VLR有关MS的位置更新信息等。
E接口：
E接口为相邻区域的不同移动交换中心之间的接口。
用于移动台从一个MSC控制区到另一个MSC控制区时交换有关信息，以完成越区切换。
此接口的物理链接方式是采用标准的2.048MbpsPCM数字传输链路实现的。
D接口：
D接口定义为HLR与VLR之间的接口，用于交换移动台位置和用户管理的信息，保证移动台在整个服务区内能建立和接受呼叫。
由于VLR综合于MSC中，因此D接口的物理链路与C接口相同。
F接口：
F接口定义为MSC与EIR之间的接口，用于交换相关的管理信息。
此接口的物理链接方式也是采用标准的2.048MbpsPCM数字传输链路实现的。
G接口：
G接口定义为两个VLR之间的接口。
当采用临时移动用户识别码（TMSI）时，此接口用于向分配TMSI的VLR询问此移动用户的国际移动用户识别码（IMSI）的信息。
G接口的物理链接方式与E接口相同。
GSM系统通过MSC与公用电信网互连。
一般采用7号信令系统接口。
其物理链接方式是MSC与PSTN或ISDN交换机之间采用2．048Mbps的PCM数字传输链路实现的。
18、SIM卡相关知识。
SIM卡作用：
GSM首先引入了SIM卡技术，它通过鉴权来防止未授权的接入，这样保护了网络运营者和用户不被假冒的利益；通过对传输加密可以防止在无线信道上被窃听，从而保护了用户的隐私；另外，它以一个临时代号替代用户标识，使第三方无法在无线信道上跟踪GSM用户，而且这些保密机制全由运营者进行控制，用户不必加入更显安全。
SIM卡的特点：
1、客户与设备分离；2、通信安全可靠；3、成本低。
SIM卡的构成：
CPU、程序存储器（ROM）、工作存储器（RAM）、数据存储器（EPROM或E2PROM）、串行通信单元。
SIM卡的寿命：
SIM卡的平均寿命约为4年左右。
SIM卡功能：
SIM卡的主要完成两种功能：
存储数据（控制存取各种数据）和在安全条件下（个人身份号码PIN、鉴权钥Ki正确）完成客户身份鉴权和客户信息加密算法的全过程。
19、GSM号码
移动用户ISDN号（MSISDN）：
类似于PSTN中的电话号码，为呼叫接续时所用。
它由国家码（中国大陆:
86）+网路接入号（联通:
130）+客户号码组成，例如。
国际移动用户识别码（IMSI）:
每个用户均分配一个全球唯一的IMSI，由国家码（中国大陆：
460）+移动网号（中国移动：
00）+移动用户识别码组成。
临时移动用户识别码（TMSI）：
为保证IMSI的安全性，GSM空中无线传输的识别码采用TMSI代替IMSI。
TMSI仅在VLR控制的区域有效，即使拦截也无多大用处。
国际移动设备识别码（IMEI）:
防止被窃的手机登入网络，及监视或防止手机使用者蓄意干扰网络。
它由型号批准码（6位，由欧洲型号标准中心分配）+装备厂家号码（2位，如MOTOROLA杭州东信：
92）+产品序号（由厂家分配）＋备用码（备作将来使用）组成。
移动台漫游号码（MSRN）：
当移动台漫游到一个新的服务区时，由VLR给它分配一个临时性的漫游号码，并通知该移动台的HLR，用户建立通信路由。
位置区和基站识别码：
位置区识别码（LAI）：
【用于检测位置更新和信道切换时的位置区识别，由移动用户所属国家号＋移动网号＋位置区码组成。
】位置区码（LAC）：
【用于识别GSM网中的一个位置区,最多不超过两个字节，由各运营部门定。
】基站识别色码（BSIC）：
【用于移动台识别相同载频的不同基站，特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同载频且相邻的基站。
BSIC为一个6比特编码，由PLMN色码（用于识别相邻的网）＋BTS色码（用于识别相同载频的不同的基站）】
20、GSM系统承载业务：
话音业务【GSM系统最主要业务。
可提供移动用户与固定网电话用户之间实时双向会话也可提供任两个移动用户之间的实时双向会话。
】紧急呼叫业务【在紧急情况下，移动用户通过一种简单的拨号方式即时可拨通紧急服务中心。
这种简单的拨号可以是拨打紧急服务中心号码（在欧洲统一使用112，美国911，在我国统一使用火警特殊号119）。
有些GSM移动台具有“SOS”键，一按此键就可接通紧急服务中心。
紧急呼叫业务优先于其它业务，在移动台没有插入用户识别卡情况下，也可按键后接通紧急服务中心。
】
短消息业务包括移动台之间点对点短消息业务，以及小区广播式短消息业务。
点对点短消息业务是由短消息业务中心完成存储和转发功能的。
短消息业务中心是与GSM系统相分离的独立实体，不仅可服务于GSM用户，也可服务于具备接收短消息业务功能的固定网用户。
点对点消息的发送或接收应在呼叫状态或空闲状态下进行，由控制信道传送短消息业务，其消息量限制为160个字符。
小区广播式短消息业务是GSM移动通信网以有规则的间隔向移动台广播具有通用意义的短消息，例如道路交通信息等。
移动台连续不断地监视广播消息，并能在显示器上显示广播消息。
此短消息也是在控制信道上传送的，移动台只有在空闲状态下才可接收广播消息，其消息量限制为93个字符。
可视图文接入【可视图文接入是一种通过网络完成文本、图形信息检索和电子函件功能的业务。
】智能用户电报传送【智能用户电报传送能够提供智能用户电报终端间的文本通信业务。
此类终端具有文本信息的编辑、存储处理等能力。
】传真业务【话音和三类传真交替传送的业务。
自动三类传真是指能使用户经PLMN以传真编码信息文件的形式自动交换各种函件的业务。
】
21、GSM系统中，一个时隙的长度为多少？
一TDMA帧包含多少时隙？
业务复帧包含多少TDMA帧？
控制复帧包含多少TDMA帧？
工作频段：
900MHz频段（上行：
890—915；下行：
935—960）
信道间隔：
200kHz，分8个时隙，采用TDMA接入。
信道配置：
频道号为1—124，共124对频点。
Fl（n）=（890+0.2n）MHZ；Fh（n）=（935+0.2n）MHZ
双工间隔：
45MHz。
干扰保护：
同道：
C/I>=9dB；邻道：
C/I>=-9dB
时隙：
每个含156.25个码元，占15/26≈0.577ms；
帧：
每一个TDMA帧分0～7共8个时隙，帧长度为120/26≈4.615ms，不同帧用不同帧号标识；
业务复帧：
26帧组成的复帧，长120ms，用于业务信息的传输；
控制复帧：
51帧组成的复帧，长235.385ms，专用于传输控制信息；
超帧：
由51个业务复帧或26个控制复帧组成，周期为1326个TDMA帧，长约6.12s；
超高帧：
由2048个超帧组成，周期为个TDMA帧，即12533.76秒，相当于3小时28分53秒760毫秒；
帧的编号（FN）：
以超高帧为周期，从0到2715647。
22、GSM系统中逻辑信道有哪些？
各自作用是什么？
逻辑信道：
根据物理信道上传递信息种类不同而定义的信道，有业务信道和逻辑信道两类。
业务信道携带数字化的用户编码或用户数据，在前向链路和反向链路上具有相同的功能和格式。
控制信道在基站和移动台之间传输信令和同步指令，某些类型的控制信道只定义给前向链路或反向链路。
GSM的业务信道：
话音业务信道：
全速率话音业务信道（TCH/FS），22.8kbps；半速率话音业务信道（TCH/HS），11.4kbps；
速率话音编码，话音帧长20ms，每帧含260bit话音信息，提供的净速率为13kbps。
数据业务信道：
9.6kbps，全速率数据业务信道（TCH/F9.6）；4.8kbps，全速率数据业务信道（TCH/F4.8）；
4.8kbps，半速率数据业务信道（TCH/H4.8）；≤2.4kbps，全速率数据业务信道（TCH/F2.4）；
≤2.4kbps，半速率数据业务信道（TCH/H2.4）；
GSM的控制信道：
广播信道（BCH）：
频率校正信道（FCCH）：
传输供移动台校正其工作频率的信息；
同步信道（SCH）：
传输供移动台进行同步和对基站进行识别的信息，因为基站识别码是在同步信道上传输的；
广播控制信道（BCCH）：
传输系统公用控制信息，例如公共控制信道（CCCH）号码以及是否与独立专用控制信道（SDCCH）相组合等信息。
公用控制信道（CCCH）：
寻呼信道（PCH）：
传输基站寻呼移动台的信息；随机接入信道（RACH）：
这是一个上行信道，用于移动台随机提出的入网申请，即请求分配一个独立专用控制信道（SDCCH）；准许接入信道（AGCH）：
这是一个下行信道，用于基站对移动台的入网申请作出应答，即分配一个独立专用控制信道。
专用控制信道（DCCH）：
独立专用控制信道（SDCCH）：
用于在分配业务信道之前传送有关信令。
例如，登记、鉴权等信令均在此信道上传输，经鉴权确认后，再分配业务信道（TCH）；
慢速辅助控制信道（SACCH）：
在移动台和基站之间，需要周期性地传输一些信息。
例如，移动台要不断地报告正在服务的基站和邻近基站的信号强度，以实现“移动台辅助切换功能”。
快速辅助控制信道（FACCH）：
传送与SDCCH相同的信息，只有在没有分配SDCCH的情况下，才使用这种控制信道。
使用时要中断业务信息，把FACCH插入业务信道，每次占用的时间很短，约18.5ms。
23、熟练掌握移动台在GSM网络在主被叫、开机等情况下逻辑信道的使用情况。
移动用户主呼：
①在服务小区内，一旦移动用户拨号后，移动台向基站请求接入信道。
②在移动台MS与移动业务交换中心MSC之间建立信令连接的建立关系。
③对移动台的识别码进行鉴权过程，如果需加密，则设置加密模式，进入呼叫建立起始阶段。
④分配业务信道。
⑤采用7号信令，用户IUSP/TUP部分通过与固定网（ISDN/PTSN）建立至被叫用户的通路，并向被叫用户振铃，向移动台回送呼叫接通证实信号。
⑥被叫用户应答，向移动用户发送应答（连接）信息，最后进入通话阶段。
移动用户被叫
①通过7号信令用户部分IUSP/TUP，网关MSC（GMSC）接收来自固定网（ISDN/PTSN）的呼叫。
②GMSC向HLR询问有关被叫用户正在访问MSC的地址（即MSRN）。
③HLR请求被访问VLR分配MSRN，MSRN是在每次呼叫的基础上由被访的VLR分配并通知HLR的。
④HLR从V
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