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5G新時(shí)代小基站發(fā)展的三大主要趨勢(shì)分析

通信海峰 ? 2017-11-26 21:36 ? 次閱讀

毫無(wú)疑問(wèn),5G時(shí)代馬上來(lái)臨,所以人類對(duì)連接和數(shù)據(jù)帶寬的需求是無(wú)止境的,5G一定要上,而且會(huì)大發(fā)展。5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商,中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信與AT&T、沃達(dá)豐等,這些運(yùn)營(yíng)商面臨很多挑戰(zhàn)。所以這個(gè)行業(yè),我們認(rèn)為它面臨一個(gè)巨大的變局,5G時(shí)代整個(gè)行業(yè)格局和產(chǎn)業(yè)鏈,可能會(huì)發(fā)生非常大的變化。首先從經(jīng)營(yíng)的角度來(lái)看運(yùn)營(yíng)商面臨的挑戰(zhàn),我們自己都有體會(huì),比如我們一個(gè)月交50元話費(fèi),2G時(shí)代50元就可以打100分鐘、200分鐘電話,3G時(shí)代還是交50元話費(fèi)可以打幾百分鐘電話,加上幾百條短信和10M-20M的數(shù)據(jù)流量包。4G時(shí)代,大部分人的平均話費(fèi)還是50元,你可以獲得上千分鐘的語(yǔ)音,然后幾個(gè)G的流量,在某些地區(qū),我看中移動(dòng)都推出了家庭套餐,99元一家三口不限流量等等。這是剪刀差,運(yùn)營(yíng)商提供給用戶的服務(wù)很陡峭的上升,提供給用戶的期待越來(lái)越高,但是運(yùn)營(yíng)商的收益并沒(méi)有增加,他提供的流量越來(lái)越多,但是每個(gè)用戶付給運(yùn)營(yíng)商的錢還是那么多,這對(duì)運(yùn)營(yíng)商構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn)。投一個(gè)4G網(wǎng),中國(guó)移動(dòng)要投入幾千億資本,5G網(wǎng)可能要幾倍的投資。這么大的投資,并不能獲得用戶付出更高的收益,運(yùn)營(yíng)商怎么能夠把這個(gè)生意做到賺錢呢?所以對(duì)他來(lái)講,最大的挑戰(zhàn)是在5G時(shí)代,如何能夠高效率、低成本的建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)就變得非常關(guān)鍵。如果這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的成本和3G一樣,那么它的商業(yè)模式就無(wú)法持續(xù)了。

另外一個(gè),運(yùn)營(yíng)商面臨技術(shù)的挑戰(zhàn),5G和4G其實(shí)是完全不一樣,5G強(qiáng)調(diào)更高的帶寬,這個(gè)帶寬的目標(biāo)是1000M,在手機(jī)端實(shí)現(xiàn)最高1000M的吞吐速率。低時(shí)延,在特殊場(chǎng)景、特殊的一些工業(yè)的應(yīng)用下,希望達(dá)到1毫秒的時(shí)延,千分之一秒的時(shí)延。希望5G支持大規(guī)模的接入,1平方公里覆蓋范圍內(nèi)支持幾十萬(wàn)個(gè)上百萬(wàn)個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的接入,每家每戶的水表、電視、空調(diào),任何電子設(shè)備可能都需要連到5G網(wǎng)里,現(xiàn)在5G技術(shù)的要求和難度是相當(dāng)大的。另外一個(gè)挑戰(zhàn)是頻率,運(yùn)營(yíng)商的最貴重的資產(chǎn)其實(shí)就是它的無(wú)線頻譜,無(wú)線頻譜是不可再生的資源,我們國(guó)家是分配制,但是其他的歐洲國(guó)家,美國(guó)都是拍賣,非常的昂貴。買一個(gè)4G的頻段都要幾十億美金,上百億美金,所以為了確保5G的高帶寬、低時(shí)延,運(yùn)營(yíng)商需要很寬的帶寬、很寬的無(wú)線頻率來(lái)支持你。這種頻率就需要花很多的資本投入去拍賣、去買,但是這對(duì)很多運(yùn)營(yíng)商也帶來(lái)財(cái)務(wù)上的壓力。還有一個(gè)是5G時(shí)代用的頻率都比較高,2G是用800M、900M,4G是用2.6G、1.8G,像5G,剛才海峰也展示了,普遍用的是3.5G左右。無(wú)線電的原則是頻率越高的穿透性越差,它的衰減越快,所以這樣的話,5G基站的覆蓋范圍要比4G基站和3G基站小很多,原先一個(gè)3G基站可以覆蓋的區(qū)域現(xiàn)在需要4個(gè)和5個(gè)5G基站覆蓋,這給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)了很大的沖擊?,F(xiàn)在是離不開(kāi)高速無(wú)線連接的,現(xiàn)在大家很難容忍有一個(gè)地方連不到,所以大家需要連續(xù)、高速的覆蓋,運(yùn)營(yíng)商需要投入巨大的資源來(lái)建設(shè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)3.5G的頻率,其實(shí)是很難滿足高帶寬的需求,如果真的想達(dá)到每個(gè)用戶1000M的帶寬,必須做多層網(wǎng),上面有3.5G的網(wǎng),提供比較廣區(qū)域的覆蓋。下面就提供一些小的基站,比如半徑幾十米一百米以內(nèi)的覆蓋來(lái)提供額外的服務(wù)。這就帶來(lái)對(duì)小基站海量的需求。

高通是5G領(lǐng)域主要的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,右邊的圖是高通在舊金山做的5G測(cè)試,結(jié)論是,黃色部分是舊金山的市區(qū),只有0.1個(gè)平方公里,大概10萬(wàn)平方米,在這10萬(wàn)平方米高通布了174個(gè)小基站,28G頻段的小基站,然后才能達(dá)到5G的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),所以大家簡(jiǎn)單一算就可以知道,0.1平方公里要174個(gè)小基站,1平方公里要將近2000個(gè)小基站,在5G時(shí)代,小基站成為一個(gè)非常、非常重要的網(wǎng)絡(luò)的元素,而且有海量的需求。剛才海峰展示的,中國(guó)可能需要400萬(wàn)個(gè),很可能比這個(gè)數(shù)還要高很多,可能將來(lái)像北上廣深這種地方,隔幾十米就需要一個(gè)小基站,否則是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)5G的高帶寬、低時(shí)延的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。這些都給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),不管是投資買頻譜,還是投資建設(shè)這么多的基站,其實(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),挑戰(zhàn)壓力是非常大的。

開(kāi)放,共享是5G時(shí)代的必然趨勢(shì)

既然如此,得有一個(gè)解決方案。老革命遇到新問(wèn)題,運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代面臨這么多的挑戰(zhàn),從行業(yè)來(lái)看就必須找到新的辦法來(lái)解決這些問(wèn)題,從我們的角度來(lái)觀察,我們認(rèn)為到了5G時(shí)代,開(kāi)放和共享將會(huì)是5G時(shí)代的必然趨勢(shì)。

開(kāi)放和共享我們認(rèn)為主要是從三個(gè)方面,一是開(kāi)放的頻譜,二是開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò),三是開(kāi)放的業(yè)務(wù)能力。我會(huì)逐條講一下。

一、開(kāi)放頻譜

第一,開(kāi)放的頻譜。現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商用的都是license的頻譜,要向各個(gè)國(guó)家的無(wú)線電管理委員會(huì)買特定頻譜的使用權(quán),非常昂貴,幾十MHz的帶寬在美國(guó)要賣幾十億美金。但是在無(wú)線電里,還有一部分是非授權(quán)頻段,不需要花錢大家都可以使用的,比如最常見(jiàn)的Wi-Fi,我們家里的WLan,現(xiàn)在國(guó)際的通行是2.4G和5.8G這兩個(gè)頻段,這兩個(gè)頻段都有上百M(fèi)的帶寬,上百M(fèi)Hz的帶寬在全球免費(fèi)。比如我們?cè)诩依镅b一個(gè)WLan,沒(méi)有人跟我們收無(wú)線頻譜使用費(fèi),酒店也沒(méi)人收?,F(xiàn)在各個(gè)運(yùn)營(yíng)商都在考慮把非授權(quán)的頻率用起來(lái),因?yàn)檫@個(gè)頻率非常好,2.4G、5.8G比5G的頻譜還要好,所以大家都在思考怎么把它用起來(lái)。業(yè)界從不同的維度都在向這個(gè)方向推進(jìn)。下面是我列的全球幾個(gè)重大的組織,在這方面做的工作。

CBRS,是美國(guó)的無(wú)線電管理委員會(huì)在2018年的年中正式的發(fā)布他們的法規(guī),是在3.6G赫茲,在全美國(guó)有150M赫茲拿出來(lái)免費(fèi)使用。說(shuō)細(xì)了,不是全部免費(fèi),是一部分完全免費(fèi),另外一部分是需要交一點(diǎn)注冊(cè)費(fèi),但是非常便宜。運(yùn)營(yíng)商和行業(yè)市場(chǎng)都盯上這個(gè)頻譜,這樣加上小基站就可以實(shí)現(xiàn)很多的高速4G或者5G的業(yè)務(wù)。中間火苗一樣的標(biāo)識(shí)是由高通推動(dòng)的開(kāi)放頻譜的嘗試,這個(gè)目標(biāo)是把所有的Wi-Fi頻段、2.4G的WLan和5.8G的WLan開(kāi)放給5G、4G,5G的基站、4G的基站都可以利用Wi-Fi的頻段發(fā)射信號(hào),高通在手機(jī)里面也會(huì)支持。將來(lái)每個(gè)企業(yè)都可以買一個(gè)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)LTE的小基站,部署在酒店和寫字樓里,每個(gè)員工就可以用自己的手機(jī)接入你私有的LTE的網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)。還有一個(gè)日本在1.9G上拿出的頻段,也是非授權(quán)的,大家都可以用的。非授權(quán)頻段是有限制的,要求在非授權(quán)頻段上,因?yàn)榇蠹叶寄苡?,希望它最大程度?fù)用,非授權(quán)頻段發(fā)射設(shè)備有限制,不能裝幾十瓦的基站,然后打得幾公里的覆蓋范圍,這會(huì)影響別人,所以一般功率定得比較嚴(yán)格,幾百毫瓦。非開(kāi)放頻段主要應(yīng)用在室內(nèi)環(huán)境。

對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的意義在于,3.5G的信號(hào)很難打到室內(nèi),穿透很差。室內(nèi),運(yùn)營(yíng)商用現(xiàn)在這些不花錢的頻段去服務(wù)客戶,而運(yùn)營(yíng)商又不用為此付出很高額的頻譜費(fèi)用。4G趨勢(shì)已經(jīng)很明顯了,到5G會(huì)成為5G的重要組成部分。這幾個(gè)組織和推動(dòng)的方向最后歸口到NR unlicensed,寫在將來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)化里,將來(lái)5G的R16、R17版本會(huì)把這些東西都包進(jìn)來(lái)。開(kāi)放頻譜用在室內(nèi)對(duì)小基站是巨大的刺激和需求,因?yàn)槭覂?nèi)不太可能鋪幾十瓦的大站,需要很小的,跟Wi-Fi的路由器差不多的小基站。這會(huì)刺激大量的對(duì)室內(nèi)的小基站的需求。諾基亞、高通、三星,這是這個(gè)組織主要的專家,佰才邦也是其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化分組織的主席。

二、開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)

第二,5G的另外一個(gè)趨勢(shì),開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)原來(lái)有很多家,經(jīng)過(guò)很多競(jìng)爭(zhēng),像著名的品牌摩托羅拉、西門子、北方電信、朗訊等等大公司,基本上都被中興、華為給擠死了,所以現(xiàn)在主設(shè)備商只剩下4家,中興、華為加上北方的愛(ài)立信和諾基亞,只剩下4家設(shè)備商。現(xiàn)在所有全世界做4G、3G運(yùn)營(yíng)的運(yùn)營(yíng)商,基本上只能用這4家的設(shè)備。這4家的設(shè)備從核心網(wǎng)到基站到里面的接口,都是設(shè)備商自己做自己的,你很難把它打開(kāi)把別的設(shè)備放進(jìn)去。一旦買華為,這片都買華為,一買愛(ài)立信都得買愛(ài)立信。趨勢(shì)上講,海峰有講,整個(gè)行業(yè)趨勢(shì)是軟件越來(lái)越重要,通信行業(yè)也是一樣的。從技術(shù)上講,可以把原先的通信設(shè)備分成兩部分,一部分是無(wú)線接入,這是專有的硬件器件,這部分一定是專有的,這個(gè)打不開(kāi)。但是通訊設(shè)備還有很大一塊涉及計(jì)算的部分,這部分在基站里面占很大的比重,這部分是可以給它虛擬化、云化、軟件化的。在5G方向里,其實(shí)這個(gè)事已經(jīng)開(kāi)始了。下面我展示了沃達(dá)豐、Face book、中國(guó)移動(dòng)等都在大力推進(jìn)開(kāi)放的無(wú)線架構(gòu),打破原先整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)只能是一家的,現(xiàn)在分成不同的層,把它的運(yùn)算部分放到云上,只把專有硬件留出來(lái)。這樣就可以大大促進(jìn)行業(yè)的開(kāi)放性,像佰才邦這樣的公司也會(huì)有更多的機(jī)會(huì)和更多的創(chuàng)新和小公司可以進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。

技術(shù)方面,我不說(shuō)細(xì)節(jié)。將來(lái)到了5G的基站就會(huì)分成CU/DU/RU,CU是集中處理運(yùn)算的部分,DU是分布式放在前面的處理運(yùn)算的部分,RU是無(wú)線的天線、功放部分。這部分RU是專有的,DU和CU,現(xiàn)在都運(yùn)行在專有硬件上,4G基站DU和CU是做在一起的,運(yùn)營(yíng)商沒(méi)得選,華為有華為的硬件、中興有中興的硬件。未來(lái)5G,CU和DU都會(huì)運(yùn)營(yíng)在X86服務(wù)器平臺(tái)上,準(zhǔn)軟件化。CD、DU、RU之間的接口開(kāi)放,可以有效打破現(xiàn)有設(shè)備商對(duì)這個(gè)市場(chǎng)一定程度的壟斷,可以引入更多的創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)。

Face book搞了一個(gè)項(xiàng)目TIP,為什么Face book推動(dòng)這個(gè)事?Face book的小扎是一個(gè)有遠(yuǎn)大理想的人,他覺(jué)得Face book是人手一個(gè),每個(gè)人都可以連接起來(lái)。但是全世界Face book只有20億用戶,還有40億用戶連不上Face book,比如中國(guó)的有防火墻,更多的原因是網(wǎng)絡(luò)連接太貴,那些人連不起。Face book想把剩下的40億人都連在Face book上,所以他很積極的把連接的成本降下來(lái),所以他發(fā)起成立了TIP組織。剛開(kāi)始的時(shí)候,也沒(méi)有很大的反響,但是這兩年運(yùn)營(yíng)商的介入越來(lái)越積極。剛在美國(guó)開(kāi)了TIP的峰會(huì),右邊是西班牙電信在展示他們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目上做的最新的成果?,F(xiàn)在像德國(guó)電信、西班牙電信、韓國(guó)的SK等等,這些運(yùn)營(yíng)商都在積極的加入TIP組織。TIP想怎么做?一方面是像前面講的,把設(shè)備更開(kāi)放,另外他們主要想推進(jìn)的是開(kāi)源,像計(jì)算機(jī)行業(yè)Unix一樣做開(kāi)源,TIP做2G開(kāi)源的基站,會(huì)在網(wǎng)站上把所有的代碼、硬件設(shè)計(jì)都開(kāi)放出來(lái),任何人可以在上面獲得設(shè)計(jì),自己把元器件連在一起,把Face book提供的開(kāi)源軟件一勾,就可以成為2G的基站,現(xiàn)在4G的基站TIP正在做,5G的基站TIP也會(huì)推動(dòng)。有Face book這種互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的介入,就會(huì)導(dǎo)致這個(gè)行業(yè)的壁壘進(jìn)一步被打破,更多創(chuàng)新型的公司在里面涌現(xiàn)。這對(duì)小基站的發(fā)展會(huì)有巨大的推進(jìn)作用。沒(méi)有Face book的組織和張羅,其實(shí)對(duì)一般的小公司來(lái)講比較難打破現(xiàn)有行業(yè)的壁壘。

我們認(rèn)為未來(lái)對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)講還需要在經(jīng)營(yíng)模式上做變化,一個(gè)最現(xiàn)實(shí)的例子,如果在深圳要布1萬(wàn)個(gè)基站,那這對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)講問(wèn)題不是很大。如果要在深圳布10萬(wàn)個(gè)小站,甚至100萬(wàn)個(gè)小站,這對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)講就會(huì)變成巨大的挑戰(zhàn)??赡茏罱K需要花10年才能把5G的覆蓋做到每個(gè)邊邊角角,這個(gè)時(shí)間對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)講,對(duì)于消費(fèi)者來(lái)講是否能接受,很可能接受不了。除了這種方式,有沒(méi)有其他方式呢?我們覺(jué)得將來(lái)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放和共享、眾籌,很可能會(huì)成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。因?yàn)楝F(xiàn)在小站,我前面講過(guò),它有了開(kāi)放的頻譜,有了開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),這意味著建設(shè)一個(gè)5G的網(wǎng)絡(luò)不光是運(yùn)營(yíng)商可以做的事情,其實(shí)每個(gè)企業(yè)都可以參與其中。比如我們所在的酒店,這家酒店就可以買4G或者5G的小基站,運(yùn)行在2.4G這個(gè)開(kāi)放頻段上,這個(gè)不違法,也不需要付任何的費(fèi)用,它就可以在自己的酒店里搭建一個(gè)4G或者5G的網(wǎng)絡(luò),這個(gè)4G和5G的網(wǎng)絡(luò)是私有網(wǎng)絡(luò),可以給酒店里的客人和員工用,手機(jī)、PC都可以高質(zhì)量的接入。然后私有網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)接口和運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)連起來(lái),成為運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的一部分,這個(gè)模式就變成和滴滴打車、Uber、airbnb一樣,4G網(wǎng)絡(luò)是由運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo),5G就可能變成眾籌、共享的模式,每個(gè)寫字樓、每個(gè)企業(yè)、每個(gè)園區(qū)都可以通過(guò)小基站去建設(shè)一個(gè)自己私有的5G網(wǎng)絡(luò)。把5G網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商的大網(wǎng)連起來(lái),成為大網(wǎng)的一部分,這種社會(huì)化的建設(shè)有可能極大的加速5G的部署,也給消費(fèi)者提供了最好的服務(wù)。這個(gè)趨勢(shì),毫無(wú)疑問(wèn),從設(shè)備側(cè)需要由小基站完成,因?yàn)樵趫@區(qū)和酒店并不需要那么大的發(fā)射功率,就是小基站在開(kāi)放頻譜來(lái)說(shuō)會(huì)是一個(gè)趨勢(shì)。

三、開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)能力

第三,開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)能力,除了我剛才說(shuō)的非??赡艿墓蚕砗捅娀I建網(wǎng),還有另外一個(gè)意義,現(xiàn)在實(shí)際的訪問(wèn)模式是聯(lián)網(wǎng)之后,連到互聯(lián)網(wǎng)上再訪問(wèn)騰訊和阿里巴巴的服務(wù)器,有時(shí)候我們感覺(jué)點(diǎn)開(kāi)一個(gè)網(wǎng)站要轉(zhuǎn)很多圈,頁(yè)面才出來(lái),那個(gè)視頻才彈出來(lái)。將來(lái)還有一種可能性,大家都訪問(wèn)一個(gè)集中的資源,叫云計(jì)算,愛(ài)立信提的另外一個(gè)概念叫物計(jì)算,物計(jì)算是把集中的資源和內(nèi)容再放到前面去。比如說(shuō)我們把騰訊經(jīng)常被訪問(wèn)的視頻內(nèi)容,最熱門的連續(xù)劇,最熱門的短視頻,我們把這些東西放到基站那側(cè),那么這個(gè)基站里的用戶就可以以最快的速度,不需要經(jīng)過(guò)那么多的環(huán)節(jié),一條、一條訪問(wèn)遠(yuǎn)在千里之外的云服務(wù)器上的內(nèi)容。所以這樣就有可能產(chǎn)生很多新的商業(yè)模式,和跟現(xiàn)在完全不一樣的商業(yè)模式。將來(lái)的小基站的旁邊可能會(huì)放一個(gè)邊緣計(jì)算,放一個(gè)X86服務(wù)器,這個(gè)服務(wù)器上,一方面可以緩存一些最熱門的資料,最熱門的網(wǎng)站,最熱門的視頻,縮短用戶的訪問(wèn)時(shí)間,你的手機(jī)上就不會(huì)再出現(xiàn)一圈、一圈,好久頁(yè)面彈不出來(lái)、視頻彈不出來(lái)的情況。這個(gè)X86服務(wù)器部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣之后,有可能結(jié)合用戶的特定行為以及特定的地理位置,產(chǎn)生很多新的創(chuàng)新的業(yè)務(wù)邏輯和商業(yè)模式。佰才邦也在做,行業(yè)里的華為也在做,比如華為推出的設(shè)備是已經(jīng)有這樣的設(shè)備,比如你在商場(chǎng)里消費(fèi)的時(shí)候,如果你允許的話,你的位置信息會(huì)被送到邊緣的服務(wù)器里,系統(tǒng)就知道你在Shopping mall的什么位置,它可能給你直接發(fā)送促銷信息或者是折扣券之類的。

當(dāng)運(yùn)營(yíng)商把這方面的能力拿出來(lái)進(jìn)行社會(huì)化的共享的時(shí)候,這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的市場(chǎng)和一個(gè)新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。里面海量的數(shù)據(jù)、海量的用戶信息,海量的用戶行為,在經(jīng)過(guò)合理的脫敏之后,合理的數(shù)據(jù)安全和用戶隱私保護(hù)之后,就有可能產(chǎn)生一個(gè)新的巨大的市場(chǎng)。所以這是我們對(duì)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)能力的理解,這也是小基站未來(lái)的發(fā)展方向。小基站廠商可以用這種方式和上層的應(yīng)用綁定起來(lái),提供一些獨(dú)特的價(jià)值。


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原文標(biāo)題:【華創(chuàng)通信】5G時(shí)代小基站發(fā)展的趨勢(shì)

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