智能天线在未来5G移动通信中的应用

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智能天线在5G移动通信系统中的应用

智能天线在5G移动通信系统中的应用

智能天线在5G移动通信系统中的应用随着科技的不断发展,5G移动通信系统已经开始逐渐普及,其在速度、延迟、连接密度、网络能力等方面都比4G有了质的飞跃。

而作为5G移动通信系统中的重要组成部分,智能天线的应用也将发挥着越来越重要的作用。

智能天线是5G移动通信系统中的关键技术之一,它通过自动化和智能化的方式,可以根据具体的通信环境和需求,动态调整自身的辐射特性和辐射图案,以适应不同的通信场景,提高网络容量和覆盖率,提高通信质量和数据传输速度。

智能天线还能够实现波束赋形技术,进一步提高了系统的性能和效率。

在5G移动通信系统中,智能天线的应用将主要体现在以下几个方面:1. 多输入多输出(MIMO)技术:智能天线可以实现更灵活的波束赋形,在信号传输时能够根据接收器位置和通信环境等因素,动态调整波束方向,从而最大化地利用信道资源,提高数据传输速率和通信质量。

2. 多用户多址(MU-MIMO)技术:通过智能天线,可以实现对多个用户同时进行数据传输,提高了系统的容量和效率,能够满足大规模用户同时连接的需求。

3. 蜂窝网络优化:智能天线可以根据实际的网络负载和用户分布情况,实现对蜂窝网络的动态优化调整,提高网络的覆盖范围和信号覆盖强度,降低信号干扰,达到更好的通信效果。

4. 移动通信小区化部署:通过智能天线的应用,可以实现对移动通信小区的精细化管理,可以根据用户密度、用户需求等因素,动态调整小区边缘的覆盖范围和功率,提高了小区的容量和覆盖效果。

5. 终端定位和跟踪:智能天线可以通过波束赋形技术,实现对终端设备的定位和跟踪,从而为网络优化和资源分配提供更精准的数据支持。

6. 窄波束天线技术应用:通过智能天线,可以实现更为精细化的波束赋形,将信号更准确地定向发送给特定终端,提高了通信系统的能效和频谱利用率。

智能天线在5G移动通信系统中的应用,将极大地推动通信系统的发展和优化。

它不仅可以提高通信系统的数据传输速度、通信质量和用户体验,还可以提高网络容量、覆盖范围和能效,从而更好地满足日益增长的移动通信需求。

无线通信中的智能天线技术

无线通信中的智能天线技术

无线通信中的智能天线技术在当今这个信息飞速传递的时代,无线通信技术的发展可谓日新月异,其中智能天线技术的出现更是为无线通信领域带来了一场重大变革。

智能天线技术就像是为无线通信打开了一扇通往高效、优质通信的新大门,让我们的通信体验得到了显著的提升。

要理解智能天线技术,首先得知道什么是天线。

简单来说,天线就是无线通信中用于发送和接收电磁波信号的装置。

而智能天线,则是在传统天线的基础上,通过引入先进的信号处理算法和自适应控制技术,使其能够更加智能地工作。

智能天线技术的核心在于其能够根据信号的到达方向和传播环境,自动调整天线的参数,从而实现更精准的信号发送和接收。

想象一下,在一个繁忙的通信环境中,各种信号交织在一起,就像一场混乱的交响乐。

而智能天线就像是一位出色的指挥家,能够准确地分辨出每一个音符(信号),并将它们引导到正确的方向,从而让整个通信过程变得清晰、流畅。

这种自适应调整的能力给无线通信带来了诸多好处。

其一,它大大提高了信号的接收质量。

通过精确地指向信号源,智能天线可以有效地减少多径衰落和干扰的影响,让我们在移动过程中也能保持稳定、清晰的通信连接。

其二,智能天线技术增加了系统的容量。

它能够在有限的频谱资源内,让更多的用户同时进行通信,就好比在一个拥挤的房间里,通过巧妙的安排,让更多的人都能找到舒适的位置。

其三,智能天线还有助于降低发射功率。

因为信号能够更精准地到达目标,所以不需要像传统方式那样使用过高的功率来保证覆盖范围,这不仅节省了能源,还减少了电磁辐射对环境的影响。

那么,智能天线是如何实现这些神奇的功能的呢?这就涉及到一系列复杂的技术和算法。

其中,波束成形技术是关键之一。

波束成形就像是将天线发出的信号能量集中成一束“光”,准确地照射到目标用户的方向上,而在其他方向上则尽量减少能量的辐射。

为了实现波束成形,系统需要对接收信号进行实时分析,计算出信号的到达角度和传播特性,然后根据这些信息调整天线的相位和幅度。

2024年移动终端天线市场发展现状

2024年移动终端天线市场发展现状

2024年移动终端天线市场发展现状移动终端天线作为无线通信设备中的重要组成部分,在移动终端设备中起着关键的作用。

随着移动通信技术的快速发展和智能手机的普及,移动终端天线市场也逐渐壮大。

本文将对移动终端天线市场的发展现状进行分析。

1. 市场背景移动终端天线市场受到多种因素的影响,包括技术进步、用户需求、产业链合作等。

随着5G技术的推进和新兴应用的涌现,移动终端天线市场呈现出丰富的发展机遇。

2. 市场规模根据市场研究机构的数据显示,移动终端天线市场自2015年开始快速增长,并在之后几年保持了稳定增长的态势。

根据预测,到2025年,移动终端天线市场规模将达到X亿美元。

3. 产品分类移动终端天线主要分为手机天线、平板电脑天线、智能手表天线等多个品类。

根据应用场景的不同,不同类型的移动终端天线具有不同的技术特点和设计要求。

•手机天线:手机天线一般分为主天线和辅天线,主要用于无线通信和数据传输。

•平板电脑天线:平板电脑天线通常设计成内置天线或外置天线,以支持无线网络连接。

•智能手表天线:智能手表天线一般采用小型化设计,以适应手表的体积和重量限制。

4. 技术发展趋势随着移动通信技术的不断突破和更新,移动终端天线也在不断演进和创新。

以下是移动终端天线市场的主要技术发展趋势:•多频段设计:由于不同国家和地区的通信标准存在差异,移动终端天线需要支持多种频段和制式,以保证全球漫游的通信需求。

•天线集成化:为了适应移动终端设备的小型化趋势,天线的设计逐渐向集成化方向发展,以减少空间占用和提高性能。

•天线性能优化:随着通信速率的提高和信号传输的要求越来越严格,移动终端天线需要不断优化性能,以提供更稳定和高效的通信体验。

•新材料应用:新材料的出现为移动终端天线的设计和制造提供了更多选择,如陶瓷天线、相变材料等,以提升天线的性能和可靠性。

5. 市场竞争格局目前,移动终端天线市场竞争较为激烈,存在多家主要厂商竞争。

这些厂商不仅在技术研发上进行持续投入,还通过合作伙伴关系来拓展市场份额。

面向5G的智能天线设计

面向5G的智能天线设计

面向5G的智能天线设计随着5G的到来, 智能天线设计变得非常重要。

智能天线是根据环境和需求自动调整方向的天线, 它可以通过优化信号传输, 提高通信质量。

这些天线可以在不同环境下支持高数据速率, 并克服了传统天线的一些不足。

1. 什么是智能天线?智能天线是一种具备自适应功能的天线。

它可以根据不同条件、不同情况实现自动调节和自适应选择。

传统天线通常只适用于一个特定的频率, 但是, 智能天线能够同时适用于多个频率, 这是因为它能够自动调整其方向和极化,从而在多个信号源之间切换。

此外, 智能天线采用多种信号处理技术,可以提高天线的灵活性和抗干扰能力, 并且可以适应不同的环境和场景。

2. 智能天线的优点智能天线具有许多优点。

它们可以提高通信的可靠性和速度, 增大信号覆盖范围, 并提高连接稳定性。

另外, 智能天线也可以提高信号的质量, 并有助于减缓建筑物、障碍物和人的干扰。

即使在复杂的极端天气条件下, 智能天线也可以快速自适应, 提高信号的稳定性, 提高通信质量。

还有一个优点是, 智能天线能够根据不同的场景和使用情况, 调整方向和角度, 以满足不同需求。

3. 智能天线设计的难点尽管智能天线有很多优点, 但是它们的设计并不容易。

一个重要的问题是如何确定天线的方向和极化。

在设计智能天线时, 我们必须考虑天线的尺寸、形状、材料和工作频率等多个关键参数。

此外, 在确定天线的方向和极化时, 我们还要考虑周围的环境和条件。

4. 如何克服设计难点设计智能天线需要采用多种技术手段, 包括多天线技术、反馈控制技术、自适应波束成形技术等。

其中, 反馈控制技术可以通过不断收集和评估信号反馈信息, 实现天线的自适应调整。

自适应波束成形技术则可以根据不同的使用场景, 调整天线的方向和角度, 以达到最佳通信效果。

此外, 还可以通过多台智能天线的连接, 实现信号的优化和协同处理, 从而实现更好的信号传输效果。

5. 结论随着5G技术的不断发展和普及,智能天线开始成为通信行业中的热点技术。

浅议智能天线在移动通信网中的应用

浅议智能天线在移动通信网中的应用

t nmi inq ai dsse c pct, eapiaino te r s s o u lya ytm a ai t p l t f a s tn yh c o h CDMA e r a eil inf a c . nt kh s ca s i c e wo s p g i n


慢。
自 应 天线 阵列 一般 采用 4 1 天 线阵 元结构 , 适 —6 阵元 间距为 半 个 波长 。天线 阵元分 布方式 有直 线型 、圆环 型和平 面型 。 2 多波束 智能天 线 。 . 多波 束天 线在 工作 时,天 线方 向图形状 基 本不变 ,其 利用 多 个并行波 束覆 盖整 个用 户区 ,每个 波束 的指 向是 固定的 ,波束 宽 度也 随天线 元数 目而确 定 。当用户 在小 区中移 动时 ,它通 过测 向 确 定用户 信号 的到达 方 向 (O ),然后 根据信 号 的 D A 取合适 DA 0选 的阵元加 权 ,将 方 向 图的主瓣指 向用 户方 向 ,从而提 高用户 的信 噪比 。基 站在 不 同的相 应波束 中进 行选择 ,使接 收信 号最 强 。波 束智 能天线对 于 处于非 主瓣 区域 的干扰 ,是通 过控制 低 的旁瓣 电 平来确 保抑 制的 。与 自适应 智能天 线相 比, 固定形状 波束 智能天 线 无需迭 代 、响应速 度快 ,但 它对天 线单 元与信 道 的要求较 高 , 而 且用户 信 号并不 一定在 波束 中心 ,当用 户位 于波束 边缘及 干扰 信 号位 于波束 中央 时 ,接 收效 果最 差 ,所 以多波 束天 线不 能实现 信 号最佳 接 收,一般 只用 作接 收天线 。 ( )智能天线 的优 点 四 智 能天线对 系统 性能 的改善 如下 :
摘 要 :智能天 线是一 个天 线阵列 。 它由 多个天线单 元组 成 ,可 以形 成 多个不 同方 向的 波束 ,其基 本思 想是通过 天线 阵列及 时空信 号 处理技 术 ,提 取各 移动 用户的 空 间方位信 息 ,利 用 用户位置 的不 同 ,减 少干扰 提 高移动通 信的 传输质 量及

智能天线在未来5G移动通信中的应用

智能天线在未来5G移动通信中的应用

智能天线在未来5G移动通信中的应用摘要:随着信息技术的发展,智能天线应用越来越广泛。

通信对于各种器件和部件的要求越来越苛刻,智能天线是目前适应通信技术发展的一项新兴事物,也是一种比较新颖的部件,在卫星通信、无线电网络接入、移动通信接入和军事通信接入的系统过程中,有着非常重要的应用作用。

智能天线之所以具有如此多的应用领域,就是因为它有很好的抗干扰能力,而且其设频率较高。

智能天线是一种崭新的概念,被公认为一种非常良性的发展趋势。

关键词:智能天线;未来5G;移动通信;应用引言随着科学技术的发展和进步,通信网络要求网络器件和部件的质量越来越高,连接性能越来越智能化,智能化的天线就是顺应这种形势发展出来的一种新事物,但是目前它已经被广泛的应用到卫星通信领域和移动通信领域,尤其是在无线接入时展现出了非常明显的优势。

智能天线的抗干扰性非常强,应用较高,而且它有一系列传统天线所不能替代的优点,起到对于电磁波的辐射和感应作用,将是未来5G移动通讯的一种应用发展趋势。

1智能天线的概念和特点1.1智能天线的含义智能天线是一种能够具有自适应能力的天线阵列,它是可变的天线,也是一种多元化的天线,它可以自动的判断信号,比如信号的传播方向自动获取等。

可以跟踪信号的走向,也可以智能化的采用算法来定位信号源,智能天线甚至可以过滤掉一些必要的天线信号,安装在基站现场可以作为双向天线使用。

智能天线的发展可分成3个阶段:第1阶段是应用于上行链路,通过使用智能天线增加基站的接收增益,从而使接收机的灵敏度和接收距离大大增加;第2阶段是将智能天线技术同时应用于下行链路,在智能天线应用于下行链路后,能够控制波束的发射方向,从而有助于频率的复用,提高系统的容量;最后一个阶段是完全的空分多址,此时在一个蜂窝系统中,可以将同一个物理信道分配给不同的用户,例如,在TDMA中,可以将同一小区内同一时隙同一载波同时分配给两个用户。

1.2智能天线的特点智能天线技术采用一种空分多址技术,这种技术最大的好处就是能够保证,在相同的时间间隙和频率的情况之下,用户仍然处于一种信号接通的状态,智能天线有一种波形过滤功能,因此如果其他信号在周围进行干扰,智能天线仍然能够,产生相同频率的波形,在这种波形的时间间隙和信号传播的幅度值波动的过程中,智能天线能够很好的抓住信号不失真的波形。

智能天线技术在移动通信中的应用

智能天线技术在移动通信中的应用
移 动 通 信 系统 中得 到 了广 泛 的 应 用 。
关 键 词 :智 能 天 线 技 术 ; 波 束 智 能 天 线 ; 多 自适 应 智 能 天 线 中图分类号 : TN8 1 T 2 2 。 N9 9 文 献 标 识 码 :A
Ap l a in o m a tAn e n c nq ei o i o mu ia in pi t fS r t n aTe h iu n M l C m c o be nc t o
多 波 束 智 能天线 主要 采 用 波 束转 换 技 术 ,因此 , 也 称为 波束 转换 天线 。 在对 用户 区进 行 分 区 ( 区) 它 扇 的基础 上 , 天 线 的每 个 波 束 固定 指 向 不 同 的分 区 , 使 使 用多个 并行 波 束就 能覆 盖整个 用 户 区 ,从 而形 成 了 形 状基 本 不 变 的天 线 方 向 图 。当 用 户 在 小 区 中移 动 时 , 据测 量各 个 波 束 的 信 号 强 度来 跟 踪 移 动用 户 , 根 并 能在 移动用 户 移动 时适 当地转 换 波束 ,使 接 收信 号 最 强 ,同时较好 地抑 制 了干扰 ,提 高 了服 务 质量 。可 以说 ,多波 束 天线是 介 于扇形定 向天 线与 自适 应 智 能 天 线之 间 的一种 技术 。 () 2 自适 应智 能天 线 自适 应智 能 天线原 名 叫 自适 应 天 线 阵列 , 一种 是 安装 在 基站 现场 的双 向 ( 可接 收又 可 发送 ) 线 。它 既 天 基 于 自适应 天线 原理 , 用现 代 自适应 空 间 数字 处理 采 技术 ,通过 选择 合适 的 自适 应 算法 ,利 用 天线 阵 的 波 束赋 形 技术 动态地 形成 多个 独立 的高增 益 窄波 束 , 使 天线 主 波束对 准用 户信 号 到达方 向 ,同时 旁瓣 或 零 陷 对 准干 扰信 号到 达 方 向 ,以 增 强有 用 信 号 、 少甚 至 减 抵 消干扰 信 号 ,提高 接 收 信号 的载 干 比 ,同 时增加 系 统 的容 量和 频谱 效 率【 。从 空 分 多址 技 术 角 度来 说 , 2 ] 它 是利 用信号 在 传输方 向上 的差别 ,将 同频 率或 同 时 隙、 同码 道 的信 号 区分 开 来 ,从 而 最 大 限 度 地 利 用 有 限的信 道资 源 , 加 系统 的容量 和提 高频谱 效 率 。 增 从 双 向天线 的 角度来 讲 , 能 天线包 括 两个 重 要 智 组成部 分 : 一是 对来 自移 动 台 发射 的多径 电波 方 向进

浅谈智能天线技术在移动通信中的应用

浅谈智能天线技术在移动通信中的应用

浅谈智能天线技术在移动通信中的应用摘要:对于移动通信设备而言,天线是关键核心部件之一,在移动通信设备的正常应用中发挥着重要作用。

传统天线在信号传输质量和信号传输速度上都难以满足通信要求,研发新一代适合移动通信设备的智能天线成为了必然选择。

当前,智能天线在移动通信中得到了应用和普及,对提高移动通信设备功能起到积极的促进作用。

从当前智能天的技术属于附加领域研究,其功能远远没有被完善,有更为广阔的开发空间。

关键词:智能天线技术;多波束智能天线;自适应智能天线1智能天线概述1.1智能天线的基本原理智能天线是一种能够根据所处的电磁环境来调节或选择自身参数,从而使通信系统保持最佳性能的天线技术。

智能天线技术是在阵列天线理论、微波和射频技术、自动控制理论、自适应天线技术、数字信号处理技术、软件无线电技术和集成电路技术等多个研究领域的基础上综合发展而成的一门新技术。

智能天线采用空分多址技术(SDMA),利用信号在传输方向上的差异,将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来,最大限度地利用有限的信道资源。

1.2智能天线的分类根据智能天线工作原理的不同,智能天线可以分为:多波束智能天线和自适应智能天线。

(1)多波束智能天线多波束智能天线主要采用波束转换技术,因此,也称为波束转换天线。

它在对用户区进行分区(扇区)的基础上,使天线的每个波束固定指向不同的分区,使用多个并行波束就能覆盖整个用户区,从而形成了形状基本不变的天线方向图。

当用户在小区中移动时,根据测量各个波束的信号强度来跟踪移动用户,并能在移动用户移动时适当地转换波束,使接收信号最强,同时较好地抑制了干扰,提高了服务质量。

可以说,多波束天线是介于扇形定向天线与自适应智能天线之间的一种技术。

(2)自适应智能天线自适应智能天线原名叫自适应天线阵列,是一种安装在基站现场的双向(既可接收又可发送)天线。

它基于自适应天线原理,采用现代自适应空间数字处理技术,通过选择合适的自适应算法,利用天线阵的波束赋形技术动态地形成多个独立的高增益窄波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,同时旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,以增强有用信号、减少甚至抵消干扰信号,提高接收信号的载干比,同时增加系统的容量和频谱效率。

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Communications Technology •
通信技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 31【关键词】智能天线 未来 5G 移动通信 应用
智能天线所使用的技术是空分复用,也
就是SDMA 但信号传播技术,它在信号传播
方向方面的差别和频率的应用非常细致,能够
将同时间间隙的信号严格的区分开,成倍的进
行扩展信息容量的应用。

和其他复用技术相结
合,最大限度的利用有限的频谱资源,就可以
排除一些复杂地形和建筑物的干扰,排除大量
用户之间相互影响的干扰,并且会解决同信道
干扰、信息质量严重减缓的问题。

1 智能天线的基本概述和优点
智能天线技术成为目前移动通讯中非常
具有吸引力的技术,在空分多址技术和信号与
传输方向方面产生极大差别的同事,同频率或
者同时间间隙的信号被严格区分开,它可以最
小的利用有限的信道资源,对于没有方向性的
天线进行比较,因此降低了发射功率的电平,
提高了信噪比,克服信道传输衰落对于信号的
影响。

所谓的智能天线,它的本质是利用多个
天线的单元空间正交性,采用SDMA 功能和
技术来实现系统的容量,提升了频率的利用率,
从而使系统性能达到最佳的优化性,在天线距
阵产生定向波束的时候,能够智能地指向客户,
自动的调整系数,实现对于所在空间的滤波。

智能天线的优点是可以实现移动台的定
位,也就是说,可以获取接收信号的空间特征
矩阵,对于两个基站,可以将用户终端定位到
一个较小的区域之内,尤其是针对传统的蜂窝
移动通讯系统,只能确定移动蜂窝通信系统智
能确定所处移动小区的弊端非常具有优越性。

2 智能天线在移动通信中的应用内容智能天线在未来5G 移动通信中的应用
文/张宏宇 杨永忠
2.1 其应用范围的界定智能天线在未来的应用主要是在5G 网络基站端的收发,是大范围的复杂性信号频率收发的基础。

而小规模的移动台,尤其是手机,受到体积和电源等方面限制,因此并不适用智能化的移动天线。

2.2 智能天线的上行收技术智能天线的上行,受技术研究起步非常早,能够实现较为容易和成熟的应用,在理论上,由于智能天线是多波束的提醒,因此接受信号的时候,可以将接受的多径信号进行最大比例的优化,这种优化实际上就是一种智能化的计算,可以得到比标准的现象更少的干扰。

为了改善上行干扰的目的,与下行干扰改善不同的是,应用时可能更多应用天线到小区范围,而上行干扰的改善,主要是针对应用智能天线的小区。

2.3 智能天线的下行束技术智能天线将下行信号强行的集中在有话务的区域,会降低对其它小区的干扰,下行干扰的改善,可以针对整个区域的小区,在实际应用中通过,对于智能天线引入之后的下行信号强度调整,就可以评估整个的下行干扰。

这两天先主要是通过减少下行场强度来逐渐降低对于其它小区的干扰。

3 智能天线在未来5G移动通信的应用
3.1 智能天线在MIMO系统中的应用智能天线在MIMO 广泛的应用在链路两端,就可以提供多副天线,形成一种典型的时空,处理技术,他可以达成波束成形,空时编码空间复用,在智能天线的关键性技术中,能够对准期望客户提高性价比,抗干扰。

尤其是可以最大化的提升数据率,因此空时编码方案能够成倍的提高分集增益。

慢慢还将出现更加趋于信道之间正交的MassiveMIMO 技术耗费一定的时耗号资源,基于导频的信道估计,就可以达到更好的连接效果。

3.2 智能天线在TD中的成功应用智能天线技术在TD-SCDMA 系统中的成功应用成为未来移动通信技术和模式的亮点,在常规的智能天线采取多径传播的情况之下,具有更强的抗衰落能力,在未来宽带无线移动技术和通讯普及之后,智能天线可以搭乘强大
的网络和资源的互通有无。

3.3 智能天线的多天线技术智能天线的多天线技术,经历了从无缘到有缘的阶段,慢慢的由高阶多输入和多输出到大规模阵列的输出和发展。

采用智能天线的发展技术,可以支持多用户的波束智能赋型,减少用户之间的干扰,加上毫米波和技术性的优势,可以进一步的改善无线信号的覆盖性能,在针对大规模的无线信道测量和建模之后,可以提升其反馈机制和基础性的研究问题,实现绿色节能和环保的总体覆盖能力显著提升。

4 结论综上所诉,可以发现,智能通信技术的发展离不开器件的发展,智能天线技术是其中一个非常重要的方面,智能天线被应用到5G 网络连接应用之后,就可以把通信技术的,频率和效率成倍提升,移动通信技术得到了有效的应用,完善了整个移动体系,避免了移动通信技术的应用出现各种各样潜在的问题。

参考文献[1]张龙.MIMO 系统中智能天线阵列研究[D].华中科技大学,2012.[2]京移通信设计有限公司 晁文杰.智能天线在未来移动通信中的应用[N].人民邮电,2005-01-16.[3]曹恺,裘正定.智能天线技术在未来移动通信系统中的应用[J].电子工程师,2001(01):32-34.[4]裴小燕,胡健栋.智能天线在未来移动通信系统中的应用[J].通讯世界,2000(11):21-22.[3]潘红娜,蔡振兴.智能天线在移动通信中的应用[J].无线互联科技,2013(02):50.作者简介张宏宇(1980-),男,吉林省长春市人。

大学本科学历。

就职于吉林吉大通信设计院股份有限公司。

工程师。

主要研究方向为无线通信。

杨永忠(1971-),男,吉林省长春市人。

研究生学历。

就职于吉林吉大通信设计院股份有限公司。

高级工程师。

主要研究方向为光通信。

作者单位吉林吉大通信设计院股份有限公司 吉林省长春市 130012。

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