軟交換單刀赴會下一代任重道遠
2006/01/09
話說2005年固網(wǎng)領(lǐng)域，最值得人們關(guān)注的就是NGN的商用進程。傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)面臨移動、IP的圍追堵截，每況愈下；開展創(chuàng)新業(yè)務(wù)、尋求新增長點成為固網(wǎng)運營商的燃眉之急。“逐步實施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，從傳統(tǒng)的電信企業(yè)向綜合信息服務(wù)提供商轉(zhuǎn)型”，是固網(wǎng)運營商2005年最津津樂道的話題。
固網(wǎng)PSTN受困
我國的電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展數(shù)十年來，取得了非常輝煌的成果。但是在進入21世紀之后，尤其是最近幾年，固定電信網(wǎng)開始面臨許多新的挑戰(zhàn)：一是ARPU的下降、價格戰(zhàn)導(dǎo)致電信資費不斷降低，增量不增收的現(xiàn)象日益突出；二是移動電話對固定電話的分流越來越明顯；三是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對固定電話的替代效果已經(jīng)顯現(xiàn)。
作為固網(wǎng)現(xiàn)金牛的語音業(yè)務(wù)在激烈競爭的市場環(huán)境下，面臨著越來越大的話務(wù)量分流壓力；同時增值業(yè)務(wù)的開展又受到傳統(tǒng)PSTN的某些天然限制，難以推廣應(yīng)用。因此，固網(wǎng)運營商急需開拓思路尋找新的業(yè)務(wù)發(fā)展思路和模式，創(chuàng)造普及性業(yè)務(wù)增長點。
面對諸多挑戰(zhàn)，固網(wǎng)如何繼續(xù)實現(xiàn)快速、可持續(xù)性的發(fā)展，惟一的出路就是業(yè)務(wù)創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)型。目前全球的電信網(wǎng)都面臨著技術(shù)轉(zhuǎn)型的重任，2005年我國的固網(wǎng)企業(yè)都提出了要逐步實施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，從傳統(tǒng)的電信企業(yè)向綜合信息服務(wù)提供商轉(zhuǎn)型。
業(yè)務(wù)創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)型必然要依賴網(wǎng)絡(luò)的支撐，網(wǎng)絡(luò)演進是業(yè)務(wù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。然而由于種種歷史原因和技術(shù)原因，目前固網(wǎng)普遍面臨機型種類多、軟件版本雜、不同機型業(yè)務(wù)功能差異大的問題，這為固網(wǎng)運營商帶來以下三大難題：
- 難以在全網(wǎng)快速統(tǒng)一地開展復(fù)雜的智能業(yè)務(wù)；
- 難以部署被叫觸發(fā)業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)交互；
- 用戶數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)集中管理。
以上問題的根源在于PSTN網(wǎng)絡(luò)體系具有天然的封閉性。傳統(tǒng)的PSTN已遠遠不能滿足業(yè)務(wù)創(chuàng)新的要求，新業(yè)務(wù)難以全網(wǎng)開展、運營成本高、資源利用率低和全網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展性較差。從這一意義出發(fā)，NGN的出現(xiàn)為固網(wǎng)運營商提供了技術(shù)轉(zhuǎn)型和發(fā)展的戰(zhàn)略機遇及再次振興的希望。
軟交換全面開花
軟交換概念自1997年首次提出，很快便得到了業(yè)界的廣泛重視和認同。特別是在最近幾年里，在眾多制造商和運營商的共同推動下，軟交換產(chǎn)品逐步趨于成熟，功能日益豐富，性能逐漸穩(wěn)定，標準化工作穩(wěn)步推進，軟交換技術(shù)正走向市場。
然而，目前采用程控交換技術(shù)的PSTN網(wǎng)絡(luò)不僅規(guī)模十分龐大，而且技術(shù)上也相當成熟，維護簡單，可靠性高，其低廉的成本為其他技術(shù)的進入和取代設(shè)置了天然屏障，最重要的是話音業(yè)務(wù)仍是大多數(shù)運營商收入的主要來源。從傳統(tǒng)運營商的軟交換應(yīng)用情況來看，利用軟交換推出許多電路交換無法實現(xiàn)或是成本很高的業(yè)務(wù)，是其部署軟交換的主要動機。
從目前運營商的商用試驗來看，軟交換已成為近期實際可選用的技術(shù)。迄今為止，全球范圍內(nèi)已有多家電信運營商積極開展了在軟交換方面的實驗和商用部署。在北美，本地運營企業(yè)中有67%的運營商已經(jīng)有軟交換部署，有43%的長途運營企業(yè)也部署了軟交換系統(tǒng)；在歐洲，運營商對軟交換的發(fā)展和應(yīng)用采用了比較謹慎的態(tài)度，但隨著軟交換技術(shù)的逐漸成熟，歐洲運營商也加快了軟交換實施步伐；在亞太，中國香港、新西蘭、澳大利亞、日本、韓國等運營商在軟交換應(yīng)用領(lǐng)域走在前列；2000年至今，我國電信行業(yè)對軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也給予了極大的關(guān)注，尤其是2005年，我國的軟交換應(yīng)用取得突破性進展，中國電信和中國網(wǎng)通以固網(wǎng)智能化改造為契機，在長途和本地層面都進行了應(yīng)用試驗和商用部署。
NGN任重道遠
ITU-T SG13組對于NGN給出了一個比較宏觀的定義：NGN是一個分組網(wǎng)絡(luò)，它提供包括電信業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，能夠利用多種帶寬和具有QoS能力的傳送技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能與底層傳送技術(shù)的分離；它提供用戶對不同業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的自由接入，并支持通用移動性，實現(xiàn)用戶對業(yè)務(wù)使用的一致性和統(tǒng)一性。
從上述定義中可以看出，下一代網(wǎng)絡(luò)將是基于分組的網(wǎng)絡(luò)（目前就是基于IP的分組網(wǎng)絡(luò)），支持多樣化的業(yè)務(wù)應(yīng)用和開放的產(chǎn)業(yè)價值鏈，無論是3G/4G、還是軟交換、NGI等網(wǎng)絡(luò)，都將引入更多的企業(yè)（如增值服務(wù)提供商等）參于、提供各類特色應(yīng)用。下一代網(wǎng)絡(luò)還將是一個融合的網(wǎng)絡(luò)，不但核心網(wǎng)絡(luò)在融合，用戶業(yè)務(wù)和終端也在融合。下面，將從產(chǎn)品、技術(shù)、市場和業(yè)務(wù)等方面展望NGN在2006年的走向。
一、NGN業(yè)務(wù)與市場
當前固定電信網(wǎng)提供主要的業(yè)務(wù)是話音業(yè)務(wù)，同時可以通過智能網(wǎng)開發(fā)一些智能業(yè)務(wù)（主要是卡類和預(yù)付費業(yè)務(wù)），而對于最早由移動公司推出而且發(fā)展迅猛的彩鈴等業(yè)務(wù)，由于歷史原因和網(wǎng)絡(luò)限制，固網(wǎng)很難以低成本在全網(wǎng)迅速開展。通過引入軟交換，不僅可以迅速地開展彩鈴等被叫類業(yè)務(wù)，而且可以提供個性化、差異化的多媒體增值業(yè)務(wù)。同時，考慮到業(yè)務(wù)需求的連續(xù)性和漸進性，NGN提供的業(yè)務(wù)也立足于現(xiàn)有業(yè)務(wù)，并不斷引入新業(yè)務(wù)，其過程是一個逐步推進的過程，節(jié)奏與用戶需求的變化過程相吻合。具體而言，NGN提供業(yè)務(wù)的方式主要有：一、直接由軟交換提供PSTN基本業(yè)務(wù)及補充業(yè)務(wù)；二、軟交換充當SSP，與SCP互通從而實現(xiàn)PSTN網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)；三、利用應(yīng)用服務(wù)器（AS），實現(xiàn)現(xiàn)有的增值業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)及未來的各項業(yè)務(wù)；四、通過PARLAY/OSA應(yīng)用接口(PARLAY網(wǎng)關(guān))將業(yè)務(wù)開放給第三方，由第三方提供業(yè)務(wù)；五、和ISP/ICP或?qū)Ｓ闷脚_互聯(lián)，提供ISP/ICP和專用平臺所具有的業(yè)務(wù)。
通過軟交換的試商用可以看出，軟交換完全可以實現(xiàn)PSTN的全部業(yè)務(wù)，通過“方式二”或“方式三”能夠?qū)崿F(xiàn)原有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的平滑過渡，由于屏蔽了端局層面的差異性，軟交換可以輕松實現(xiàn)各種被叫觸發(fā)類智能業(yè)務(wù)。對于NGN獨有的多媒體增值新業(yè)務(wù)，目前可以實現(xiàn)視頻通信、IP
Centrex、彩鈴一號通、Web800和企業(yè)統(tǒng)一通信（UC）等。
但是，從透過軟交換試商用中推出的各種鼓舞人心的新業(yè)務(wù)來看，運營企業(yè)和設(shè)備廠商在2006年還有許多工作要做：
- 增值業(yè)務(wù)與運營企業(yè)需要有機結(jié)合
軟交換增值業(yè)務(wù)不僅涉及設(shè)備廠商提供的業(yè)務(wù)能力，同時還要面臨運營企業(yè)市場推廣中資費策略、客戶化包裝和維護支持流程等方面的問題。因此，在2006年，運營企業(yè)需要根據(jù)本地實際需求，結(jié)合軟交換增值業(yè)務(wù)的提供能力，在業(yè)務(wù)推廣上進行相關(guān)的策略，這樣才能打造更加成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。
- Parlay接口需要進一步試驗
Parlay第三方開發(fā)接口因為缺乏相關(guān)的規(guī)范指導(dǎo)，在軟交換的試商用中并沒通過“方式四”提供相關(guān)的增值業(yè)務(wù)。而多媒體特性是NGN最基本、最明顯的特性，并且標準化開放式的接口、能夠為用戶快速提供多樣的定制業(yè)務(wù)，是NGN的優(yōu)勢所在。正是個性化業(yè)務(wù)的提供，將給未來的運營商帶來豐厚的利潤。所以通過Parlay網(wǎng)關(guān)由第三方提供增值通信業(yè)務(wù)是未來業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢，2006年通過Parlay第三方開發(fā)接口提供增值業(yè)務(wù)將會成為研究重點，制定相關(guān)的Parlay標準也會成為業(yè)界關(guān)注的重點。
- 不同廠家的業(yè)務(wù)平臺互通兼容工作
目前SIP/SIP-T、BICC等已成為軟交換系統(tǒng)的主流協(xié)議，并逐步完善，相應(yīng)的測試方法和測試工具已經(jīng)具備。軟交換試商用中已經(jīng)實現(xiàn)了不同廠家的SIP/SIP-T互通，實際證明不同廠商的設(shè)備在基本語音業(yè)務(wù)方面的互通性良好。但是多媒體終端的SIP互通和增值業(yè)務(wù)平臺的互通需要進一步的驗證，因此2006年在增值業(yè)務(wù)平臺的互通上需要進行許多研究工作。
- 增值業(yè)務(wù)的功能需要進一步完善
NGN能夠提供豐富多彩的多媒體業(yè)務(wù)，雖然在試商用中已經(jīng)提供了一些業(yè)務(wù)，但是還有更多的多媒體業(yè)務(wù)有待開發(fā)，尤其是一些ICT相關(guān)的業(yè)務(wù)。典型的應(yīng)用包括統(tǒng)一消息業(yè)務(wù)、即時消息、多媒體會議電話業(yè)務(wù)、視頻點播（VoD）、白板業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)游戲、語音門戶、點擊撥號業(yè)務(wù)、點擊傳真業(yè)務(wù)、Internet呼叫等待等層出不窮的多媒體業(yè)務(wù)。
二、NGN技術(shù)與產(chǎn)品
軟交換是基于IP承載的、開放的、分布式的、多廠家應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具備大容量、部件化、分布式、開放性組網(wǎng)等特點，建網(wǎng)成本更低、網(wǎng)絡(luò)升級更容易，便于加快新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用的開發(fā)、生成和部署，并為建立適合IP網(wǎng)絡(luò)時代的產(chǎn)業(yè)鏈提供了技術(shù)支撐。
引入基于分組承載的軟交換技術(shù)后，有望實現(xiàn)當前固網(wǎng)運營商多個業(yè)務(wù)網(wǎng)的融合，簡化網(wǎng)絡(luò)層次和結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)跨越不同網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)配置，避免建設(shè)和維護多個分離業(yè)務(wù)網(wǎng)帶來的高成本和降低維護管理的復(fù)雜性。
軟交換在我國經(jīng)過4年的試驗和規(guī)模試商用證明，軟交換在技術(shù)上已經(jīng)成熟，快速提供業(yè)務(wù)的能力也得到了驗證，其建網(wǎng)成本與采用傳統(tǒng)交換機基本相當。從目前運營商的商用試驗來看，軟交換已成為近期實際可選用的技術(shù)。
軟交換技術(shù)和設(shè)備在長途的應(yīng)用基本成熟，采用軟交換方式的長途層組網(wǎng)和跨域經(jīng)營是軟交換的重要優(yōu)勢之一；
本地匯接層面通過TG應(yīng)用軟交換也比較成熟，在端局層面通過大容量AG接入方式也基本可用，設(shè)備成本已接近PSTN；
軟交換在提供大客戶的融合/綜合解決方案方面初步顯示出優(yōu)勢。
通過以上分析可以看出，長途DC1/DC2是最適合軟交換技術(shù)應(yīng)用的層面，對現(xiàn)有的運維支撐系統(tǒng)影響較小，不僅可以緩解長途電路交換機的擴容壓力，還可以解決部分本地網(wǎng)單長途節(jié)點的安全隱患；在長途語音IP比例越來越大的背景下，通過軟交換可以在服務(wù)質(zhì)量上加以區(qū)分。
因此，2006年預(yù)計軟交換將分步驟地進入商用階段。網(wǎng)絡(luò)演進采取由上而下的策略，在長途層面和大客戶層面進行突破，同時考慮網(wǎng)絡(luò)改造、業(yè)務(wù)需求等情況有選擇地在本地層面引入，同時軟交換的設(shè)置原則要遵循大容量、少節(jié)點、廣覆蓋、全功能和扁平化。
在積極引入的同時，2006年還有許多技術(shù)難題需要逐步突破：
- 承載網(wǎng)的QoS技術(shù)需要突破
軟交換的承載網(wǎng)采用包交換網(wǎng)絡(luò)（ATM或IP），而由于IP組網(wǎng)技術(shù)的簡單、靈活、接入的業(yè)務(wù)豐富，因而目前城域網(wǎng)中主要采用IP技術(shù)。IP技術(shù)的“Best
effort”機制帶來的QoS問題也隨之帶給了軟交換網(wǎng)絡(luò)。目前的PSTN網(wǎng)絡(luò)可以提供端到端的服務(wù)質(zhì)量的保證，軟交換網(wǎng)絡(luò)如果要大規(guī)模的應(yīng)用，就必須提供端到端的服務(wù)質(zhì)量的保證，因而QoS問題就顯得更為重要。從試商用中可以看出承載網(wǎng)是軟交換發(fā)展面臨的主要問題，現(xiàn)有的公用IP網(wǎng)不能滿足需求，需要優(yōu)化或重新設(shè)計。
目前，IP網(wǎng)中解決QoS問題的主要技術(shù)有Diffserv、802.1p/q、Interserve（RSVP）、MPLS技術(shù)，未來一段時間業(yè)界會集中解決IP承載網(wǎng)的QoS問題，研究有效的測試手段和工具，對IP承載網(wǎng)進行優(yōu)化。而IP承載網(wǎng)的QoS問題會制約軟交換的規(guī)模商用程度，承載網(wǎng)的QoS問題任重而道遠。
- 軟交換的綜合網(wǎng)管能力需要加強
有效的網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)管理對運營商來說是十分重要的，而軟交換網(wǎng)絡(luò)的承載平臺是基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因此，實時業(yè)務(wù)和電信級服務(wù)的特點使軟交換網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的管理提出了更高的要求。
目前軟交換設(shè)備廠家通常都能夠提供對軟交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（比如軟交換、媒體網(wǎng)關(guān)等）的管理，但是很難提供網(wǎng)絡(luò)級的管理，即對整個網(wǎng)絡(luò)的安全管理、對網(wǎng)絡(luò)的資源管理。部分廠家能夠?qū)χ饕O(shè)備實現(xiàn)分權(quán)分域管理，但是功能比較弱，同時軟交換增值業(yè)務(wù)的網(wǎng)管需要完善。2006年設(shè)備廠商需要根據(jù)標準和規(guī)范繼續(xù)完善軟交換的網(wǎng)管系統(tǒng)，并且研究加強對軟交換承載網(wǎng)絡(luò)的資源管理，掌握設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況，這將有利于網(wǎng)絡(luò)QoS的管理及相關(guān)策略的實施。
- 軟交換的終端需要解決
移動終端從普通通話終端向支持數(shù)據(jù)、媒體業(yè)務(wù)終端漸進過程顯示，終端已成為業(yè)務(wù)發(fā)展的重要組成部分。因此從業(yè)務(wù)提供角度來講，軟交換的規(guī)模商用，不僅需要突破現(xiàn)有固定電話機只能提供單一的語音業(yè)務(wù)的瓶頸，還與終端的智能化、多媒體化、個性化程度密切相關(guān)。
因此，未來一段時間運營商應(yīng)與終端制造商形成良性互通，共同培育市場。目前NGN終端主要包括SIP終端、H.323終端，它們可以支持傳統(tǒng)語音、視訊和多媒體業(yè)務(wù)，但在業(yè)務(wù)提供能力、互通性、安全性、可管理性等方面有待深入研究。
供電是終端技術(shù)中應(yīng)值得重視的技術(shù)，在現(xiàn)在的PSTN網(wǎng)絡(luò)中，話音終端的供電都是由局端供電。遠端用戶即使停電，電話依然可以使用。但是對于一些智能終端和IAD設(shè)備，都是由本地供電，如果停電，則電話終端就不能使用。這樣就會給用戶帶來不便，也不利于智能終端的推廣。如何有效地解決遠端軟交換設(shè)備的供電問題，未來一段時間會成為研究的重點。
- 軟交換的支撐維護需要研究
由于軟交換大容量、扁平化和跨域組網(wǎng)的技術(shù)特點，對現(xiàn)行的運維支撐體制提出了巨大的挑戰(zhàn)，業(yè)界需要研究適合軟交換運營的體系，以及考慮如何完善現(xiàn)有的支撐體系，使之平滑過渡以滿足軟交換網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的運營要求。
- 軟交換的安全問題需要重視
在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，各種媒體流的承載均采用分組網(wǎng)，分組網(wǎng)的一系列安全問題也就隨之而來。軟交換網(wǎng)絡(luò)也就面臨著被攻擊、被假冒、搶占資源，用戶的信息被竊聽、竄改等問題。在軟交換的本地網(wǎng)絡(luò)中，由于節(jié)點眾多（主要是接入設(shè)備），分布廣泛，面臨的主要問題包括幾個方面：
- 軟交換網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（包括軟交換、各種媒體網(wǎng)關(guān)、IAD、各類終端）的安全，如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點被攻擊、被假冒等；
- 用戶信息的安全，如用戶的語音等信息被竊聽、被竄改、賬號被盜用等；
- 業(yè)務(wù)的安全，如網(wǎng)絡(luò)被非法用戶使用、非法節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)。
當軟交換應(yīng)用于長途和本地匯接層面時，由于層面較高遠離用戶，節(jié)點的安全問題不是非常突出，隨著軟交換在本地端局和接入層面的應(yīng)用，節(jié)點和用戶的安全問題愈發(fā)突出，都需要進行深入的研究和探索。
三、軟交換與IMS
雖然軟交換成為NGN近期實際可選用的技術(shù)，但是，軟交換并不是NGN的最終狀態(tài)�？紤]到多媒體業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，以及移動和固定網(wǎng)絡(luò)的融合，IMS-Based NGN代替軟交換成為NGN的控制核心將成為一種趨勢。
IMS和軟交換的實現(xiàn)基礎(chǔ)都是SIP協(xié)議，所以它們在結(jié)構(gòu)和功能上是基本相同的。區(qū)別只是IMS的控制系統(tǒng)只處理用戶的呼叫，用戶的業(yè)務(wù)由數(shù)據(jù)和應(yīng)用系統(tǒng)提供，而軟交換不僅要處理呼叫還要負責提供用戶的業(yè)務(wù)。但是，隨著多媒體業(yè)務(wù)比例的增大和對網(wǎng)絡(luò)可靠性、服務(wù)質(zhì)量要求的提高，一些功能模塊必須從軟交換網(wǎng)中分離出來；而且，由于軟交換不支持移動接入方式，注定無法成為固網(wǎng)和移動網(wǎng)融合的平臺。而出身于移動網(wǎng)絡(luò)的IMS卻恰恰克服了這些缺陷，成為3GPP、ETSI和ITU-U等機構(gòu)下一步研究的重點。IMS已經(jīng)悄然成為一個公認的發(fā)展方向。
基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合方案描繪了一個美好的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展前景，因此受到了運營商的廣泛關(guān)注。從標準進展情況來看，基于IMS的NGN R1還不太成熟，技術(shù)完善到設(shè)備成熟可用需要到2007年之后，而且在IMS框架下如何提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺，與現(xiàn)有業(yè)務(wù)體系、運維體系、計費體系的關(guān)系仍有待進一步研究和探討。
NGN以其優(yōu)越的性能以及所能提供的更多的增值業(yè)務(wù)必將逐步取代傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)，將整個電信網(wǎng)絡(luò)帶入到NGN網(wǎng)絡(luò)中，以滿足人們不斷增長的信息需求。而且，基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合在技術(shù)上是可行的，中國的軟交換已經(jīng)部分實現(xiàn)了IMS的技術(shù)功能和業(yè)務(wù)功能。軟交換的窄帶域和IMS是PSTN向NGN演進的兩個不同階段，兩者將長期共存。目前，基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合在標準上還不成熟，還需要修改和擴展很多規(guī)范，甚至建立新的規(guī)范，ITU和ETSI都在制定標準，正式規(guī)范還沒有發(fā)布，近期還不能提供用于固網(wǎng)的完整和規(guī)范化的成熟商用設(shè)備，基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合的運營模式也有待研究。
綜觀2006年，軟交換技術(shù)會逐步投入運營，但是由于軟交換是全新的技術(shù)，還存在很多承載網(wǎng)、終端和配套運營等方面的問題，在綜合網(wǎng)管和SIP技術(shù)上也存在發(fā)展的問題，這些都需要不斷完善和改進。
固定交換網(wǎng)的發(fā)展趨勢圖
計算機世界網(wǎng)(www.ccw.com.cn)
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