蜂窝移动通信网络中的无线定位技术+(6)
无线定位技术的基本原理
无线定位技术的基本原理
1. GPS定位，全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的定位技术。
GPS接收器接收来自多颗卫星的信号，并通过测量信号传播时间和卫星位置信息，计算出接收器的位置。
这种定位技术适用于室外环境，并且需要至少4颗卫星进行定位。
2. WiFi定位，WiFi定位利用WiFi信号的强度和多个接入点的位置信息来确定设备位置。
通过测量设备与多个WiFi接入点之间的信号强度和延迟，可以使用三角定位或指纹定位算法来计算设备位置。
3. 蓝牙定位，蓝牙定位使用蓝牙信号的强度和多个蓝牙基站的位置信息来进行定位。
通过测量设备与多个蓝牙基站之间的信号强度和延迟，可以使用类似WiFi定位的算法来计算设备位置。
4. RFID定位，射频识别（RFID）定位利用RFID标签和读写器之间的信号传输来确定标签的位置。
读写器发射RFID信号，标签接收并返回信号，读写器通过测量信号的强度和延迟来计算标签的位置。
5. 蜂窝网络定位，蜂窝网络定位利用移动电话基站的信号传播
特性来确定设备位置。
通过测量设备与多个基站之间的信号强度和
延迟，可以使用三角定位或信号强度指纹定位算法来计算设备位置。
这些无线定位技术在不同的应用领域中具有各自的优势和限制，可以根据具体需求选择适合的技术来实现定位目的。
基于移动通信网络无线定位技术及其应用分析
基于移动通信网络无线定位技术及其应用分析作者：唐晓宇来源：《中国新通信》 2018年第4期目前移动通讯技术发展速度不断加快，这使得人们对移动通信中的定位需求提出了更好的要求，无线定位技术同时也得到了广泛应用与重视。
在民事领域以及军事领域其广泛性均表现的极为明显。
当前，社会上无线定位服务的两大动力市场在于需求与商业利益，为移动用户提供相应的定位业务，这同时也是在未来社会发展，3G 与4G 必备的一项基本功能。
一、移动通信网络中的定位技术研究首先，场强定位法。
该方法主要通过对所接收信号的场强值展开相应检测操作，并且定位的一种方法。
对收发信机之间的距离展开估算期间，往往需要通过所发射的信号场强值以及抑制的信道衰落模型，按照收发信机之间的距离给出相应的方程组，并且对其进行求解，这便能够将目标台位置确定下来。
而该种方法的主要误差来源在于阴影效应与多径衰落。
其次，基于电波入射角的定位法。
该方法主要指，将移动台所发射的电波入射角，通过基站接收机天线所阵列来测出的一种方法[1]。
在应用该方法过程中，测量结果便会分布在基站附近与移动台的散射体影响。
在此期间，如果没有出现视距信号，那么天线阵列锁定的反射信号其方向便会产生一定的误差，并且角度的测量也会受到极大程度的干扰。
另外，混合定位法。
混合定位法指，在实施定位估计期间，需要利用两种或者多种不同的方法得出的信号特征测量值，对相关定位方法进行分析与对比，便能够得出最为简单的场强定位法。
蜂窝网络中的场强测量和功率控制、小区切换等彼此之间存在一定的挂链，可是在定位精度方面却比较差。
AOA 定位精度良好，但是需要在接收端位置增加相应的阵列天线，并且需有直射分量存在于能够达到接收天线阵列单元的电波当中。
如果传播的环境或者系统设备条件比较差，那么此时的精度便会产生一定程度的变化。
实际上，其他的方法也存在利弊情况，受到软硬件要求以及特点不同的影响，各混合定位方法的定位精度也存在着一定的差异。
移动通信中的无线定位技术
移动通信中的无线定位技术摘要：随着通信系统的全面发展和进步，无线通信系统定位技术的应用范围不断扩大。
为了提高通信系统的应用质量，要整合具体的应用模式，发挥各项技术的优势作用。
分析了无线通信系统定位技术的内涵，并对其实际应用展开讨论。
关键词：移动通信；无线；定位技术；前言：基于位置服务的多元化需求，无论是室内还是室外，快速准确完成移动终端位置信息定位管理的业务量逐渐增多。
为了充分提升位置服务质量和网络应用性能，要积极整合定位技术应用模式，打造更加科学合理的信息保护安全管控机制，为通信系统定位管理工作的优化提供保障。
1无线通信系统定位技术无线通信系统定位技术指借助无线通信技术和传感器等设备有效建立测量接收模式，对接收到的无线电波时间、幅度、相位等基础参数进行测量分析，结合具体的算法规则完成被测物体的位置判定。
通过建立定位、监测、着重等控制模式，保证导航管理、机器人跟踪、虚拟现实以及军事目标定位等基础工作都能顺利开展。
1.1GPS 定位技术全球定位系统（GPS）定位是目前应用最为广泛的定位方式，借助工作卫星和备用卫星实现相关信息的实时性接收和存储。
地面接收机接收GPS卫星发送的实时性信号，配合数据处理获取相关信息，依据卫星广播的星历信息完成定位和导航。
需要注意的是，GPS 定位系统在较为开阔的环境下定位精准度较高，抗干扰性和保密性较好。
1.2Cell-ID定位技术Cell-ID定位技术通过获取目标手机所在的蜂窝小区 ID来确定其具体位置，针对移动网络进行针对性跟踪和管理，有效实现识别信号的可控性目标。
在技术应用体系内，只要系统能将小区基站设置的中心位置和小区覆盖半径直接发送到终端设备上，就能结合相关信息描述的的内容和关键点有效确定移动终端的位置。
此外，Cell-ID定位技术能实现简单定位和处理，实际的响应速度较快，无须进行网络和移动终端的更改就能大大提升覆盖范围，保证信息传递和数据处理的可靠性。
若是基站分布数量不足，则很难有效完成定位控制。
蜂窝通信网络定位技术简介
移动定位技术蜂窝通信网络定位移动定位技术类型•基于GPS的定位技术•基于北斗导航系统的定位技术•蜂窝通信网络定位•基于Wi-Fi的无线网络定位•基于ZigBee的网络定位•基于UWB(Ultra-Wide Band，超宽带)的的定位•混合定位•… …移动定位技术分类技术特征卫星定位：GPS定位、北斗导航卫星定位等网络定位：分为局域网定位和广域网定位覆盖范围室内定位：WLAN定位、RFID、ZigBee、UWB、蓝牙等室外定位：广域网GSM、卫星定位、蜂窝等定位原理基于ID定位：移动通信网络定位、RFID等基于几何定位：TOA、TDOA、RTOF、POA、RSS、AOA等参数基于位置指纹定位：TOA、TDOA、POA、RSS、信噪比等参数特点技术特征卫星定位：最广泛、技术最成熟无法提供室内定位网络定位：室内室外定位均可与网络覆盖有关覆盖范围室内定位：定位精度高小范围局部定位室外定位：范围广整体精度不高定位原理基于ID定位：简单，成本低精度取决于ID的密度基于几何定位：精度较高受NLOS影响很大基于位置指纹定位：平台独立计算量很大，精度一般蜂窝网络定位技术基于移动台确定移动台与收发信号机之间的几何位置关系，计算移动台的位置估计值。
基于网络由多个固定位置接收机同时检测移动台发射的信号，由网络移动定位中心估计位置。
GPS 辅助GPS 接收机模块获取近似位置数据，传给移动通信网络，由网络定位服务器计算位置。
蜂窝网无线定位技术是基于•全球移动通信系统GSM (Global System for Mobile Communications)、•封包无线数据业务GPRS (General Packet Radio Service)、•码分多址CDMA (Code division Multiple Access)等移动通信系统的基础上，对移动终端和基站之间的特征参数进行检测，这些特征参数包括：•信号场强、•传播时间或者•时间差、•信号入射角等信息，对移动台的位置进行估计。
介绍无线电定位技术在测绘中的作用及方法
介绍无线电定位技术在测绘中的作用及方法无线电定位技术在测绘中的作用及方法测绘是一项对地球表面进行准确测量和制图的技术，它在很多领域都有广泛应用，如建筑工程、城市规划和资源调查等。
随着科技的不断进步，无线电定位技术在测绘中的应用越来越受到重视。
本文将介绍无线电定位技术在测绘中的作用以及常见的方法。
一、无线电定位技术在测绘中的作用1. 提高定位精度：无线电定位技术通过利用无线电波在空间中的传播特性，可以实现对目标位置的定位。
与传统的地面测量方法相比，无线电定位技术能够提供更高的精度，尤其是在大范围的测绘中，其优势更加明显。
2. 简化测量过程：无线电定位技术可以实现远程测量，无需人工接触目标位置，从而避免了传统测绘中的一些困难和风险，例如悬崖、深水或是恶劣的气候条件等。
同时，无线电定位技术可以实现实时定位，大大缩短了测量时间，提高了工作效率。
3. 适应复杂环境：无线电定位技术具有一定的穿透能力，可以应对一些传统测绘方法难以应对的复杂环境，例如森林、深山、隧道等。
这使得无线电定位技术在一些特殊的测绘项目中具备更强的适应性和应用前景。
二、常见的无线电定位技术方法1. 蜂窝定位：蜂窝定位是一种基于移动通信网络的无线电定位技术。
该技术利用基站对终端设备进行信号的接收和测量，通过信号传播时间和信号强度等数据计算目标位置。
蜂窝定位技术广泛应用于城市建设和规划中的定位需求。
2. 全球卫星定位系统（GNSS）：GNSS技术是一种基于卫星的无线电定位技术，其中最为熟知的就是全球定位系统（GPS）。
GNSS技术通过接收卫星发射的信号，利用多颗卫星之间的关系进行三维定位。
在测绘中，GNSS技术被广泛应用于土地测量、地理信息系统（GIS）和航空摄影测量等方面。
3. 无线电测距：无线电测距技术是一种基于测量无线电信号传播时间的无线电定位方法。
该技术需要在目标位置和参考位置分别放置发送器和接收器，通过测量信号在两者之间的传播时间来计算目标位置。
无线蜂窝通信系统中的两种定位技术
无线蜂窝通信系统中的两种定位技术无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。
一种是基于下行链路的定位技术，即基于移动台的定位技术;一种是基于上行链路的定位技术，即基于移动网络的定位技术。
基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。
基于蜂窝网络的定位技术是指网络根据测量数据计算出移动终端所处的位置，通常必须利用3个或3个以上蜂窝基站接收手机信号的定位参数，即到达时间、角度或强度。
1 基于移动台的定位技术现已提出的基于移动台的方法主要有：基于下行链路增强观测时间差定位方法、基于下行链路空闲周期观测到达时间差方法、基于GPS作为辅助的定位技术等。
2 基于移动网络的定位技术基于蜂窝网络的定位方法目前主要有：基于Cell-ID定位和基于时间提前量定位的方法、上行链路信号到达时间定位方法、上行链路信号到达时间差定位方法以及上行链路信号到达角度定位方法等。
2.1 AOA角度到达[1](AOA，Arrival of Angle)定位方式是根据信号到达的角度，测定出运动目标的位置。
在AOA定位方式中，只要测量出运动目标与两个基站的信号到达角度参数信息，就可以获取目标的位置。
蜂窝移动网的AOA定位方式，指的是基站接收机利用基站的天线阵列，接收不同阵元的信号相位信息，并测算出运动目标的电波入射角，从而构成一根从接收机到发射机的径向连线，即测位线，目标终端的二维位置坐标可通过两根测位线的交点获得。
2.2 TOA抵达时间(TOA，Time of Arrival)定位方式也称为基站三角定位方式，通过测量从运动目标发射机发出的无线电波，到达多个(3个及以上)基站接受机的传播时间，来确定出运动目标的位置。
已知电波传播速度为c，假设运动目标与基站之间的传播时间为t，运动目标位于以基站为圆心，以移动终端到基站的电波传输距离ct为半径的定圆上，则可由3个基站定位圆的交点，来确定目标移动的二维位置。
TOA定位方式中，为了根据发射信号到达基站的接收时间，来确定出信号的传播时间，要求运动目标发射机在发射信号中，加有发射的时间戳信息。
移动通信网络无线定位技术的原理及应用
移动通信网络无线定位技术的原理及应用摘要：借助无线定位技术，人们可随时查询各类信息、位置。
主要对移动通信系统中的无线定位技术及其应用进行了分析和讨论，以期促进无线定位技术的进一步发展。
关键词：无线定位技术；移动通信系统引言随着移动通信技术的迅猛发展，对于移动台的定位需求也越来越受到人们的普遍重视。
1996年美国联邦通信委员会（FCC）颁布了E-911法规，要求2001年10月1日起移动通信网络必须能对发出紧急呼叫的移动台提供精度在125m内的定位服务，而且满足此定位精度的概率应不低于67%。
1999年FCC对定位精度提出新的要求：对基于网络定位要求提供精度为100m内的定位的概率应不低于67%，精度为300m内的定位概率应不低95%；对基于移动台的定位为精度50m 内的概率应不低于67%，精度150m以内的定位的概率应不低于95%。
欧洲同样也提出了相应的E112规定，规定提供定位服务应为移动通信网络的基本功能之一。
随着移动通信技术的不断发展，很多安全部门以及移动用户为了保证安全和便捷，都要求移动通信系统提供无线定位业务，这也是第三代移动通信中的一个核心技术。
无线定位技术有着重要意义，主要体现在灵活收费、智能交通系统、增强网络性能、个人定位服务等方面。
网络管理中心和计算费用时会根据移动用户所在的地理位置进行判断；当蜂窝中提供了网络无线定位技术后，智能交通系统就会利用这个功能替代传统的AVL系统，即时的提供路况信息或旅客位置等；通过对移动台的精确定位可以更好的对蜂窝进行分配，决定小区间的切换；在人们出外游玩时，可以通过服务中心获得游玩地点附近的宾馆信息，并通过MS对特定的移动目标进行定位跟踪监视。
一、无线定位的技术原理1.1 SKT方法SKT属于开发增值业务的命令，是一种应用范围较小的编程语言，它可以让SIM卡无阻碍的运行自身应用软件。
SKT技术的核心优势在于它为SIM卡的增值业务提供了一个简便易操作的开发平台。
无线定位原理
无线定位原理
无线定位技术是一种通过无线信号来确定物体或者人在空间中位置的技术。
它在很多领域都有着广泛的应用，比如室内定位、导航、物流追踪等。
无线定位原理主要包括信号发射、传播、接收和定位算法等几个方面。
首先，我们来看信号发射。
在无线定位系统中，通常会有一个或多个信号源用来发送信号。
这些信号源可以是无线局域网路由器、蓝牙设备、基站等。
它们会以一定的频率和功率发送信号，这些信号会在空间中传播，形成信号覆盖区域。
其次，是信号传播。
一旦信号被发射出去，它们会在空间中传播。
无线信号的传播受到很多因素的影响，比如传播距离、障碍物、多径效应等。
这些因素会导致信号的衰减、多次反射、折射等，从而使得信号在空间中呈现出复杂的传播特性。
然后，是信号接收。
当信号传播到接收器所在的位置时，接收器会接收到这些信号。
接收器可以是手机、无线定位标签、传感器等设备。
它们会接收到来自不同信号源的信号，并通过处理和解调等操作，将这些信号转化为数字信号，以便后续的处理和定位计算。
最后，是定位算法。
定位算法是无线定位系统中的核心部分，它通过对接收到的信号进行处理和计算，来确定物体或者人在空间中的位置。
常见的定位算法包括三角定位、指纹定位、最小二乘定位等。
这些算法可以根据不同的应用场景和精度要求，选择合适的定位方法来实现定位功能。
总的来说，无线定位原理是通过信号的发射、传播、接收和定位算法等步骤来实现对物体或者人在空间中位置的确定。
随着无线技术的不断发展和进步，无线定位技术将会在更多的领域得到应用，为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
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蜂窝移动通信网络中的无线定位技术
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轻松玩转Vista无线网卡配置现在越来越多的网友都安装了Vista系统，好多朋友说在Vista 下设置无ZXDSL 531B 无线ADSL路由器无线ADSL路由器531B是ADSL与AP二合一设备，可以提供ADSL接无线网卡双机互联和双网卡共享上网在宿舍里上网需要帐号，每每gf过来就要被剥夺上网的权利。
几次下来便觉得不无线网卡无法获得IP地址的解决一个无线网卡能够看到和检测到一个接入点的信号，但是，却得不到那个接入点分谷静，李明远
（西安电子科技大学陕西西安710071）
摘要：从移动通信技术应用现状与发展情况出发，介绍了无线定位技术的原理，移动通信信道特性与定位误差的关系以及基本的定位算法。
关键词：无线定位；蜂窝网；定位算法；定位误差
1引言
无线定位技术的研究始于20世纪60年代的自动车辆定位系统，随后该技术在公共交通、出租车调度以及公安追踪等范围内广泛应用。
后来，随着人们对基于位置的信息服务的需求增多，无线定位技术得到更多研究者的关注，全球定位系统（GPS）的出现更使得无线定位技术产生了质的飞跃，定位精度得到大幅度的提高，可达到10 m以内。
虽然直接利用GPS 可以达到一种较为理想的定位效果，但是他需要专门的接收设备，对大多数用户来说并不是很方便。
近年来，随着蜂窝移动系统的普及，定位技术开始用于蜂窝系统设计、切换、服务区确定、交通监控等方面。
目前，无线定位可分为卫星无线定位和地面无线定位，卫星定位利用GPS，GLONASS 以及我国的北斗双星等卫星系统实现移动目标的三维定位；地面无线定位则通过测量无线电波的传播时间、信号场强、相位、入射角度等参数实现移动目标的二维定位。
蜂窝无线定位属于地面无线定位系统。
现有的蜂窝移动通信网中的无线定位系统按移动通信结构分为基于移动通信网络的无线定位、基于移动台的无线定位、混合定位等。
近年来，随着移动用户的快速增加，对位置服务的需求也大大增加，在蜂窝系统中，基于位置的服务有很多种类，如公共安全、基于位置的记费服务、跟踪服务增强呼叫的路由选择服务等。
当前的蜂窝无线定位系统中，为了避免对移动终端增加额外开销，多采用的是基于网络的定位方案，由多个基站同时接收检测移动台发出的信号，根据测量到的参数由网络对移动台进行定位估计。
移动终端往往是普通手机，这就需要对基站安装监测设备，测量移动台发出的信号参数，再通过适当的算法估计出移动台的大致位置，而信号的传播很大程度上取决于移动通信信道特性，使定位精度受到
很大的影响。
2移动通信网中的定位算法
2．1基于时间的定位算法
该方法是通过测出电波从发射机传播到多个接收机的传播时间（TOA）或时间差（TDOA）来确定目标移动台的位置。
因此，测量值TOA或TDOA的测量精度对移动台的定位精度有很大的影响。
2．1．1到达时间法TOA
设移动台与基站之间信号传播时间为t，则移动台与基站的距离应该为R＝ct，移动台应该位于以基站为中心，以R为半径的圆上，如图1所示。
得到TOA的方程组为：
坐标，ti为接收到第i个基站发送的信息的时间，t为基站发送信号的时间。
若测得信号在移动台与3个基站的传播时间，那么3个圆的交点就是基站的位置，如图2（a）所示。
TOA算法要求参加定位的各个基站在时间上要严格同步，由于电磁波的传播速率很高（108 m／s），微小的误差将会在算法中放大，使定位精度大大降低。
传播中的多径干扰、NLOS以及噪声等干扰造成的误差会使圆无法交汇，或者交汇处不是一点而是一个区域，如图2（b）所示。
因此TOA对系统同步的要求很高，并且需要在信号中加时间戳，而实际参加定位的基站一般在3个以上，误差是不可避免的。
这时候可以利用GPS对基站进行校时并利用其他补偿算法来估计位置，提高算法的精确度，但同时增加系统的开销和算法复杂程度，因此单纯的TOA算法在实际中应用很少。
2．1．2到达时间差算法TDOA
TDOA算法是对TOA算法的改进，他不是直接利用信号到达时间，而是用多个基站接收到信号的时间差来确定移动台位置，与TOA算法相比他不需要加入专门的时间戳，定位精度也有所提高。
TDOA值的获取一般有2种形式：
第1种形式是利用移动台到达2个基站的时间TOA，取其差值来获得，这时仍需要基站时间的严格同步，但是当两基站间移动信道传输特性相似时，可减少由多径效应带来的误差，如图3所示。
根据到达时间差获得的TDOA方程为：
第2种形式是将一个移动台接收到的信号与另一个移动台接收到的信号进行相关运算，从而得到TDOA的值，这种算法可以在基站和移动台不同步时，估计出TDOA的值，由于实际应用中，往往很难做到基站与移动台的同步，所以利用相关估计得到TDOA值，再进行定位计算能获得较高精度。
对于蜂窝网中的移动台定位而言，TDOA更具有实际意义，这种方法对网络的要求相对较低，并且定位精度较高，目前已经成为研究的热点。
2．2基于场强的定位算法
该算法是通过测出接收信号的场强值和已知的信道衰落模型及发射信号的场强值估计收发信端的距离，根据多个距离值就可以得到目标移动台的位置。
一次场强测量把移动台锁定在以基站为中心的轨道上，圆的半径由场强值确定，一般通过3个基站就可以确定移动台的位置。
场强法算法虽然比较简单，但由于多径效应的影响，定位精度较差。
2．3基于入射角度的定位算法AOA
AOA算法是在接收机通过天线阵列测出电磁波的入射角度，形成一根从接收机到发射机的方向线，即测位线，由2个基站得到的2个测位线的交点就是移动台的位置。
因此，AOA算法只需要2个基站就可以确定位置，而2条直线只有一个交点，不会出现轨迹有多个交点的现象，即定位的模糊性。
但为了测量电磁波的入射角度，接收机的天线需要改进，必须配备方向性强的天线阵列。
2．4混合定位
前面几种算法在蜂窝系统中都可以对移动台的位置做出估计，但不同的信道环境中，几种方法获得的合多种定位技术，采用多种电波特征的测量值对移动台进行位置估计。
混合定位的典型例子是入射角定位法与时间的定位法的结合，如AOA与TDOA组合定位，可以克服由同步和多径带来的部分误差，AOA与TDOA组合定位只需一个基站就可以确定移动台的位置，如图4所示。
3移动通信信道特性与定位误差
现有的各种无线定位方法，都是在测量的时间、相位、场强等定位参数的基础上，采用一定的算法计算的，而定位参数的确定很大程度上取决于移动信道的传输特性。
在蜂窝系统中信道干扰主要来自无线电波的非视距（NLOS）传播以及多径效应，这些特征正是造成蜂窝系统无线定位误差的根本原因。
当移动台（MS）与基站（BS）之间的直射路径被障碍物挡住后，无线电波只能在经过反射和衍射后到达接收端，此时测量到的数据，如到达时间、时间差、入射角度等，将不能正确反映发送端与接受端的真实距离，这种现象被称为非视距传播（NLOS）。
非视距传播造成定位算法性能的显着下降，事实证明即使在无多径效应和采用高精度定位技术的情况下，NLOS传播也会引起测量误差。
因此，如何降低NLOS传播的影响是提高定位精度的关键。
目前，降低NLOS传播的影响通常有多种方法，如利用测距误差统计的先验信息就可以将一段时间内的NLOS测量值调节到接近LOS的测量值，这种统计方法的有效之处在于，承认已有的系统和测量方式，实现的开销小；降低LS算法中NLOS测量值的权重，在LS 算法中增加约束项等，这些方法目前都是研究的热点。
此外，还可以将定位与地理信息系统相结合，采用已有的地理位置信息对定位做出修正。
4结语
随着蜂窝移动通信的发展，定位技术已应用到各行各业，基于位置的服务种类也更为广泛，因此在研究蜂窝移动通信系统中的无线定位技术有很大的意义和价值。
目前的定位技术还存在着很多问题，除了要对现有的算法进行改进，研究蜂窝移动通信网的定位性能，提高定位精度外，还要考虑各种算法对网络和移动台的改动，即算法的可行性等问题。
但随着技术的发展，定位精度必然会大幅度提高，涉及到的安全与个人隐私等问题也会逐渐解决，定位技术的应用范围也将会更加广泛。
参考文献
范平志，等．蜂窝网无线定位技术［M］．北京：电子工业出版社，2001．
HeikkiLaitinen．Cellular location techniques［J］．Information Technology MLW，2001．
Drane C，etal．Sydney U．Tech．，PositioningGSM Telephone．ibid
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