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[心得] 2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当

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发表于 2020-7-15 23:21:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
时代需要发展,历史需要传承!' i! k9 X0 E& J& }

- B3 y: P$ f- g1 R. G) ?纵观数字移动通信网络的发展史,我们可以清晰的认识到:
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  P" \, {  Y# H( f2G网络为全球的移动通信网络发展做出了卓越的贡献,功不可没。
6 f$ F; g/ i4 P/ v9 A4 g
% q& t$ e6 S) m" P2G网络基于信令的模式,为用户提供具备QoS质量保证的移动通信网络。
) j$ W. c, Y& l$ O1 q7 o9 n' E7 u% s
GSM是为语音通话服务,GPRS是为数据通信服务。( N1 V. D+ I; n) j: Q; [( l% U

; K* g8 U9 P: _, u5 n, y, cGPRS是第二代移动通信中的数据传输技术,以数据包的形式进行传输,又称为2.5G。
0 X7 L/ r: s! A. \: ?- m- U1 S$ v. i, ]7 _* J* `; j
在物联网时代,早期的M2M网络,主要依赖2G网络。现如今,很多人反应,2G网络经常连不上,之前还可以,最近不行了。之前向运营商投诉,还能有点用。现在投诉也没用了,运营商会建议大家选用新的网络。% u9 `8 `  F5 G0 a

0 m) W- }4 n5 `5 w( k- m/ D2G退网,将逐步淡出历史舞台!
! R, E! |- j6 M* K7 m6 A& p4 Y, J* C' A9 U' F/ ]7 _
从全球运营商市场发展趋势来看,运营商停止2G网络投资,并相继关闭2G网络将是一种常态,预示着2G网络通信正在慢慢退出历史舞台。
% F6 B# V$ O8 q9 o! x  [# H/ N4 p7 b' v$ R* `8 b
目前,很多国家的运营商都已进行了2G网络退网。比如:
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美国:AT&T、Verizon、Viaero、AWN
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日本:KDDI、Softbank、NTT DoCoMo% z& Q+ O# G% m' Y2 [4 \) @/ A, }) S

, [' S0 t1 F' s7 H6 F- K9 Z加拿大:Bell、Telus、SaskTel/ T- y, J! V! f, Z, i% F! z+ B

* F" M& h7 {7 D9 r$ a澳大利亚:沃达丰、Optus、澳洲电信: a+ l9 c! g0 d2 }7 |$ W
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新加坡:M1、Singtel、StarHub、SaskTel
$ `  ^5 m: P/ R9 q- `
* o' d1 @. F- X& s5 @泰国:AIS、Ture、Real Future. A" r; t9 U" Y0 E  T' l- K
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瑞士:Sunrise
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8 {2 l( q9 x1 C; C* _3 U% ^韩国:KT' ~9 R: d% s5 E$ ]
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……% s) J& R" [8 j% w/ Z

! k- w, B+ e+ z: v( ?2 i美国AT&T于2017年1月1日正式关闭2G网络、停止2G运营及服务,并把这些频谱在4G网络上重新利用。AT&T的3G和4G LTE网络已经覆盖了美国99%的人口,通过关闭2G网络,将为4G/5G释放更多的频谱。
. M$ D7 S1 d, ]7 U
. f5 U' ~& `0 Z0 t$ b# `. ~中国联通关闭2G网络对其影响最小。因其3G网络采用WCDMA技术,即使没有VoLTE,WCDMA也能很好的支持手机语音通话。对2G网络进行清频后,对用户体验不会有太大差异。目前,联通正在加快2G退网,部分省市已从内部开始停用2G网络服务,并逐步向外扩展。
* ^+ M# U9 T& Y0 G, C  O& H8 P
# w3 n; ^+ X* e7 H! F9 |中国电信关闭2G网络的优势最大。2G网络采用CDMA技术,3G网络采用CDMA 2000技术,并且部分频段相同。中国电信对800M频段进行重耕,快速向4G LTE和NB-IoT切换。以较小的代价实现2G网络向NB-IoT切换,并为大规模物联网通讯奠定了良好的基础。
3 A. L% I/ M" x# U& x; t
* K# J# Y" b: B8 z' M( ^- }中国移动关闭2G网络的纠结最大。其2G网络覆盖范围最为广泛,用户数量众多。3G时代的TD-SCDMA技术完成了历史使命,功成身退,现阶段对中国移动来说,2G网络的覆盖率远远优于3G,清退3G网络、保留2G网络将是中国移动最好的选择。: s0 ^( L  A& S* X0 t

0 k! t/ B" J$ t但是,从频谱资源利用效率来看,政府并不希望中国移动固守陈规。
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中国移动将2G网络的5M频段(904-909MHz / 949-954MHz)频段转让给中国联通发展4G网络,并制定了具体时间节点。
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! f# l! [; w7 r) X& P, L' W- z2019年12月之前:完成30%~40%省份的腾退工作。( n0 q9 w5 R* H& g
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2020年5月之前:完成全部的腾退工作。  y: M" ^3 ^) T$ c5 h

9 C9 y4 n/ v# h* D! C同时,中国移动计划拿出至少5M的频谱用于发展4G网络。
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0 T4 K7 t/ X1 ]7 j+ l' W- i也就是说:, w, D0 d, X0 L+ z( C6 h5 K# `; R
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中国移动用在2G网络的900MHz频段资源,将从20M减频到10M及10M以下。随着2G频谱资源的减少,中国移动2G网络体验将大幅度下降。
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运营商每运维一张网络都需要不断的投入运维成本,2G/3G/4G/5G如果同时存在的话,运营商的运维成本和运维复杂程度都将上升。' H- v% V4 c: |# C( N9 m
; Z5 [: R5 A1 _
基于2G网络的用户和应用已经开始逐步减少,但设备维护量反而是与日俱增。以往“七国八制”的通信基站设备商已经倒地无数,若想保持网络覆盖和网络优化,就必须采购现存厂家的基站设备。
1 _" ?+ Q# c/ R4 E' f
2 i& [. n& n# h. y在市场规则面前,有些运营商给出了时间节点,直接宣布关闭2G网络;有些运营商是不再继续发展2G SIM卡用户,新用户全部切到4G SIM卡;有些运营商的策略是不再进行2G网络优化和设备维护,坏一台少一台,直至变成鸡肋。% u; |1 E* \4 c  F
0 }& \3 k: ?' l
对运营商来讲,2G退网势在必行。' Z7 i7 c" }0 s0 A
  M* C3 F. a+ ?( Z- C- D' o
2G网络的频谱利用率太低,已持续多年处于赔钱状态,2G用户大多是低附加值群体,2G基站设备老化严重,故障率高,能耗不低,网络维护成本越来越大。9 z7 a9 T  v5 _; k- Y- f& C* B: A8 i
) o5 ?6 b$ G& C) S- L- q% p8 N
消费者已坦然接受,目前还不愿意接受现实的是芯片商和设备商,蒙蔽着双眼继续教育着客户:2G网络成熟、2G设备稳定、2G资费便宜、2G足够了……" j* e2 e  ], J

1 Z+ ?8 x" i% h自己都不用2G了,还在教育客户继续使用2G!
. \9 J0 l' D8 n( K+ C1 ?" m) R% S: H  C6 Z/ y
2G网络发展超过了20年。0 D7 O* u7 w  O- g3 G- N5 E9 C

1 e9 }% M4 T5 GNB-IoT网络发展仅3年有余。: }  V* F( h% n' {/ c/ ~

! _3 R1 e+ ?2 W; [3 I; U8 R按照人的生命年龄参考,2G网络已超过60岁,NB-IoT网络才上小学。$ n  w# L/ y4 x$ e$ B# X
: @! V* _9 }7 i% p! g+ w$ f
未来很长一段时间,4G是运营商的基础网络,5G是运营商的增值网络。2G/3G的很多频谱都将用于4G网络,NB-IoT网络只需要利用一些边缘频谱,即可提供物联网服务,因此,运营商的频谱效率将会提升,带来更多的投资收益和更大的性价比。1 K; ?7 r- z* y( ^( b0 W5 {
( F: ^  ^- o! T  V/ \# S
2G网络终端数量将出现拐点下滑" H. m1 `" G& O* B' G7 \0 Z0 ^
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2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当$ k  D, A% }. s9 ~8 |
' o$ R: i3 K- U! n# }9 I' b6 q
从5G物联网产业联盟的数据分析可以看出,2G终端在惯性的驱动下,将继续保持一定的市场规模。产业转移趋势明显,欧洲、北美、东亚的市场出现断崖式下滑,但印度、非洲、南美洲等地的2G需求有所增加。
" g4 p- ~: s) ]' G3 \; r* q/ Z6 F
+ t- l. ]8 ^- E: B总体来看,2019年将是历史的拐点,随着新技术的升级换代,运营商有了NB-IoT的选择,将逐步关闭2G网络,传导效应就导致2G网络终端数量快速下滑。; H7 M7 d3 m: \5 w, T/ c2 E$ |3 F

4 b& _8 J& X% Q- J& Z% }6 N有些人坚称:语音业务是用户最基本的通信需求。) K; M" m* X* e4 G6 h, h6 k
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这句话没错,但用户为了实现语音通话,不是非要选择运营商网络,比如可以选择微信通话。当用户有了更多的选择权后,符合用户诉求的网络才是未来的发展方向。
0 f- v- H- L' D4 `& B' q+ x; V9 ^- g$ T3 `# L: ^& M* H
现在,如若继续坚持2G网络是覆盖基础的主因,就是为了覆盖而覆盖的自我欺骗逻辑。
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+ U5 w4 `  `8 @( S- H+ o; C2G退网到底该怎么退?
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( |" ~) W! j$ r. Y运营商出现了无名的焦虑:
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如何制定退网策略,既退2G网络,又不影响用户?
3 W& F% E0 f1 b! C1 i8 J; z5 F4 o, _% h" T
如果策略不当,很可能会影响用户体验,从而影响用户数量,影响自身的市场竞争。
+ U6 n3 F; C5 e4 ?  ~' b* b9 m% U  @+ X
基于4G网络的VoLTE取代2G的语音通话,NB-IoT/eMTC取代2G的物联网功能。0 S. ~0 D9 \& c1 \$ V3 |
& B. ]( W5 Y5 [6 p% i0 j/ l
根据2G/3G/4G的技术演进路线,我们可以看出:  @$ G% {! n- H; s: @* L

$ i1 e& u$ O7 U* b. {5 t3 k2G网络是基于信令的电路交换。; J& u" u- h7 {8 e+ L5 T: T

, N3 f( _# z: c) |/ w3G网络的语音交换架构仍然承袭2G系统的电路交换,但是数据通信采用IP架构,总体来讲不是纯IP的方式,属于一种过渡阶段。. o* K/ k0 N  A4 g; P

& {) x8 }- `8 r; v7 H# z而到了4G时代,4G网络基于纯IP的方式,网络架构更加扁平化简单化,减少了网络节点和系统复杂度,从而减小了系统时延,也降低了网络部署和维护成本。
. k7 r% D# ~3 F0 J0 q7 V' q0 K! S2 k
NB-IoT是在LTE的基础上进行简化而来,旨在提升运营商的频谱利用率。带着LTE的基因,基于纯IP的方式,实现我们期盼的广覆盖、大连接、低功耗、低成本。
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NB-IoT的最初目的就是替换GPRS。
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4 ~7 g6 Z6 }  o4 i2G网络用户的痛,其实你不懂!; V+ n% p, O& {! P: s. t1 B* |
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共享单车的历经了2017年的过山车顶峰,给2G网络运营商一个真实的“玩笑”。若想运营好共享单车,就必须采用网络覆盖好的运营商。实际结果是2G网络中国移动得分最高,中国联通和中国电信曾经还想挣扎一下,最后也放弃了幻想。这给中国移动内部挺2G的人士一股强心针。& `# L. L# \2 c# `8 H# T1 L* ]
3 R! q& |8 n! _: m0 w2 s8 i# W2 ~
但是,现实很残酷,共享单车本身命运多劫,地铁出站口的单车数量对基站是超强的负荷压力,资费也不高,SIM卡管理混乱,各种因素的叠加,运营商发现这也不是什么好生意。现如今,2G网络退频,对共享单车的连接造成了很大的影响,也逐步在切换到NB-IoT网络进行运营管理。
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POS机,是个很大的市场。
1 N- W+ U' G: h+ h. o; D
% p+ y- g, S3 r' g8 W  D经过近几年的技术分化,逐步形成了两种格局:一种是高频交易,为了稳定,大多采用4G智能POS机,比如饭店、卖场等;一种是低频交易,为了便宜,大多采用2G POS机,比如零星收单、刷卡套现等。' ?- X1 \/ C( J. f
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一些2G POS机用户反馈,很多区域接入2G网络出现困难,经常连不上。中国移动的2G频谱减少一半,对用户体验将是致命打击。一些POS机终端企业已经着手设计基于NB-IoT网络的POS机。# U* y+ T4 ]! g" c( c3 \
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追踪器,在摇摆中逐步调整方向。
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3 W8 l' }9 Y/ e8 M5 u$ z在车辆定位、物品追踪、金融资产租赁、老人小孩定位等市场,追踪器利用运营商的基础网络和卫星定位系统,很好的满足了业务场景的诉求。对于电池供电的场景,主要是终端上报,其余时间关机睡觉。看似需要“一直在线”,实际需求是“想要你在线,你就在线”。
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随着2G网络的大面积退网退频,追踪器终端企业采用NB-IoT网络,提供满足客户场景诉求的功能。随着网络的覆盖程度越高、芯片成本越低,将更大规模的用于车辆、物品、人员、资产等领域的运营管理。
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运营商不会坐以待毙,而是积极打造适应客户诉求的网络
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中国三大运营商在SIM卡实名制的推广时期,对用户进行了4G SIM卡的大规模升级换代。由于移动互联网的快速发展,在各种APP留存的电话号码、短信验证码等,导致消费者更换手机号码的代价变得空前艰难。# L1 {2 p1 K$ o' W; w# W  n% @

. f2 Q; O; k% e运营商一方面想发展新用户,但留存老用户的代价反而容易了。在SIM卡实名制更换的过程中,运营商花点小钱就能让用户从2G网络切换到4G网络,这比起高昂的2G网络维护费用,这点钱都不算什么。
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4 F4 F9 h8 h) \+ Q5 R5 M5 L8 P- V2G网络功成身退,NB-IoT网络鼎力担当+ P* K+ ]( F! ~; _) {% ^5 y

3 a& a  f3 X6 z, ?3 J6 x0 s: E5 W随着万物互联时代的到来,任何物体都有可能连接网络。对于智能手机,运营商网络、Wi-Fi、蓝牙是绝对不能少的配置。而Wi-Fi、蓝牙在小范围通信领域的优势,是其它任何技术无法比拟的。5 A+ d3 M, _6 K

* n# M* q( a4 T: f* G/ Q& S* U但是,很多物联网应用场景,需要长距离的无线通信接入技术,并且网络拓扑结构要尽量简化,星型拓扑就是很好的选择。已有的通信技术都无法满足现实的诉求。比如:
; m+ w/ H( a4 E/ S/ \6 a; m) b- o! x
GPRS技术功耗太大,有些终端采用关机模式是不得已而为之的办法。
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Wi-Fi技术传输距离较短,接入终端数量有限,适合局域网,但不适合城域网或更大网络拓扑结构。
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( q( B6 ]/ w; r7 P% m3 D% R! s低功耗蓝牙虽然很省电,但传输距离太短,配对麻烦,需要中继器桥接,无法形成大规模网络部署。
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LoRa满足低功耗广域网需求,但非授权频谱干扰较大,存在基站选址困难等因素,再加上很多地方开通地面波数字电视,导致部署维护难度激增。
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  f  C6 f8 x9 JZigBee协议可自定义,增加了灵活性,却导致了不兼容。寄予厚望的自组织MESH网络并不被市场接受,路由的不确定性和功率消耗的不一致性是其最大的致命因素。$ G" a5 T# ^8 P: i' c0 P. M

- H0 Z$ h3 M3 x5 j0 P1 h* cNB-IoT国际标准让全球运营商找到了发展物联网的动力引擎1 ^+ {0 n2 g& |* C. c/ ]
4 ~& O% b* A6 B+ }; [' b; F3 y
前几年,对于3GPP组织成员,面临很大的尴尬。一方面觉得2G网络趋于鸡肋,一方面觉得4G网络是为人服务的,在物联网领域很难和其它无线技术进行抗衡。( g0 t' N' ^2 x) I1 W( O  |
5 N) N6 g5 v5 o9 g; y9 i
在运营商、通信设备商、芯片商的共同努力下,3GPP于2016年6月份冻结了NB-IoT Release-13国际标准。% r# L+ K. l! s+ t8 S& `$ R+ u6 M/ S
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这预示着基于运营商的蜂窝网络体系,增加了一个富有活力的无线通信技术。
+ r" |6 `+ a; z# A
  w+ B( f! q2 T; G% R+ y" ENB-IoT在LTE的基础之上,充分利用4G网络的基础,简化了业务交互流程,增加了低功耗省电模式,修改了驻网管理模式,扩大了基站扇区的连接数量,增强了信号覆盖范围,降低了基站部署数量,复用了现有站址资源设施,减少了运营商部署成本,改变了过去流量收费的商业模式,换成了以连接次数和时间管理的新商业模式,摆脱纯粹管道的经营理念,拓展了物联网平台的规模化效应,还可以调动云平台和大数据分析的价值。
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经过了3年时间的发展,NB-IoT在很多垂直行业应用扎根发芽,已初具规模效应的包括智能燃气表、智能水表、智能烟感、追踪器、可穿戴设备、白色家电、移动支付、智能消防栓、智能路灯、智能门锁、工业表计等。, \3 [0 v: o7 X) X& k! f' |) v
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随着基站部署规模的扩大、芯片的成熟稳定、物联网平台的逐步完善、以及各色各样的智能终端出现,未来,产业链日趋成熟,NB-IoT将呈现快速的规模化部署效应。4 h: Z: g8 v; ^: J8 H

6 _8 m5 F' k- W- M& u" ?( R2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当% _. A2 t* h/ B6 q# f
( \% ^, Q. m8 ]
从5G物联网产业联盟的数据分析可以看出,,NB-IoT的规模化部署,将逐步替代GPRS的应用场景,顺便抢占Wi-Fi、蓝牙、LoRa、ZigBee等技术的市场。4 R% X1 {5 W2 S' X
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5G时代,NB-IoT技术将满足大规模连接的诉求
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到了5G网络时代,要彻底改变之前2G/3G/4G为人服务的网络,而演变成为场景服务的网络。既要满足人的联网诉求,又要适应物联网和车联网的场景诉求。8 [$ F+ j) g- J: p& U' }
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中国的5G无线空口技术(RIT)方案基于3GPP新空口(NR)和窄带物联网(NB-IoT)技术。其中,NR重点满足eMBB(增强宽带移动通信)、URLLC(超可靠及低时延通信)的应用场景,NB-IoT满足mMTC(巨量机器类型通信)的应用场景。4 u: u9 |7 X2 y

' L2 K9 A6 ?" v$ O0 F5 l; T) F- k5G不只是高速的网络,还有低功耗广域网。2 H" f/ d% J- ^6 x0 h( F* y. ?) E

7 q" I  q5 Z. }- A" L5 R从演进趋势来看,中国NB-IoT、LTE CAT.1、LTE CAT.4、5G Sub-6GHz将形成阶梯覆盖,主宰未来几年的移动通信网络大势。
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2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当* y5 Q! v" B4 K# @# M

/ X4 I; L4 Y" |% {- w* \2G网络已完成历史使命,即可功成身退!
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/ r4 M! z8 ~! L天网互联是国内具备智能硬件、云平台、移动端应用整套系统开发能力的专业物联网公司,专注于物联网产品的研发与生产。率先在国内推出NB-IoT智能锁、NB-IoT公版方案、4G门锁、GPRS门锁和CAT 1门锁等全套智能终端解决方案。NB-IoT智能锁落地项目:2019年2月完成中国移动NB-IoT智能锁产品引入,并在广东深圳、云南昆明、湖南长沙、广西南宁和江苏南京等地均已批量落地NBIoT智能锁项目运营,每个项目包含基于窄带物联网(NB-IoT)通讯技术研发的智能门锁,辅以配套的租赁管理平台、物联网设备管理平台和手机APP、小程序。- |; T% F4 h0 Q2 E+ x6 I
3 d. B! f, l+ M8 ~: g
NB-IoT网络完成接力棒交接,将鼎力担当海量物联网应用的无线通信接入!
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