JP2008148247A - 無線内線システムおよび内線基地局 - Google Patents
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Abstract
【課題】PHS屋内カバレッジシステムのPHS内線端末が内線通話中に公衆CSにハンドオーバすると公衆網から切断されてしまう。
【解決手段】PHS屋内カバレッジシステムの内線CSの一斉呼出エリア番号212を周囲の公衆CSと異なる値に設定する。通話呼ごとにCSSで端末からの着番号を元に内線特番が付随されれば内線呼、そうでなければ外線呼の判定を行い基地局側に結果を教える。判定結果に基づき基地局は内線呼の端末には機能要求応答メッセージのTCH切替情報要素のTCH切替機能種別を一斉呼出エリア間他CSへの再発呼型接続機能無に設定し、内線通話中のPHS内線端末の公衆CSへのハンドオーバを回避する。
【選択図】図8
【解決手段】PHS屋内カバレッジシステムの内線CSの一斉呼出エリア番号212を周囲の公衆CSと異なる値に設定する。通話呼ごとにCSSで端末からの着番号を元に内線特番が付随されれば内線呼、そうでなければ外線呼の判定を行い基地局側に結果を教える。判定結果に基づき基地局は内線呼の端末には機能要求応答メッセージのTCH切替情報要素のTCH切替機能種別を一斉呼出エリア間他CSへの再発呼型接続機能無に設定し、内線通話中のPHS内線端末の公衆CSへのハンドオーバを回避する。
【選択図】図8
Description
本発明は無線内線システムおよび内線基地局に係り、PHS内線端末が内線通話中に周囲のPHS公衆基地局(以下公衆CSと称する)にハンドオーバし通話が切断されることを避ける無線内線システムおよび内線基地局に関する。
PHS(Personal Handy phone System)屋内カバレッジシステムは、公衆用無線周波数を用いた内線システムである。PHS屋内カバレッジシステムは、PHS公衆端末を用いて内線交換およびPHS網への接続を行う。PHS屋内カバレッジシステムは、PHS内線端末、内線基地局(以下内線CS(Cell Station)と称する)および内線制御装置とから構成される。ここで、PHS内線端末は、誰でも購入でき、市販されているPHS公衆端末である。PHS屋内カバレッジシステムに登録したPHS公衆端末(PHS内線端末)は、PHS公衆網では公衆端末として、PHS屋内カバレッジシステム配下では内線端末および公衆端末として利用できる。一方、PHS屋内カバレッジシステムに登録していないPHS公衆端末は、PHS屋内カバレッジシステム配下でも、公衆端末として利用できる。このPHS公衆端末は、内線CSから公衆CSへハンドオーバできる。また、外線通話中のPHS内線端末も、内線CSから公衆CSへハンドオーバできる。
PHS屋内カバレッジシステムで内線通話を行う場合、この内線呼を接続する手続きはシステム内で終端している。すなわち、PHS屋内カバレッジシステムは、公衆網とは何のやりとりも実施しない。このため、内線通話を行っているPHS内線端末が公衆CSにハンドオーバした場合、PHS公衆網は当該内線呼の通話情報通話先、認証情報などを認識できない、この結果、PHS内線端末は、PHS公衆網から切られてしまう。このような事態を避けるため、内線通話中に公衆CSにハンドオーバさせないことが必要である。
PHSは、ハンドオーバ先CSを一斉呼出エリアによって選択できる無線システムである。非特許文献1の92ページに記載のように、PHSではCS−ID(42ビット)に一斉呼出エリア番号(例えば16ビット)を設けている。一斉呼出エリア番号は、トラフィック状況などに合わせて数十台のCS毎に設定される。また、CS−IDを用いて、ハンドオーバが発生した場合、CSから端末に異なる一斉呼出エリアのCSにはハンドオーバしないように指示することもできる。これは、キャリア2社の基地局が混在しているとき、キャリアを跨ったハンドオーバを防止するための機能である。
「第二世代コードレス電話システム」、ARIB RCR STD−28 3.3版 2000年3月 財団法人 電波システム開発センター pp92、249、290
PHS屋内カバレッジシステムのPHS内線端末は、PHS屋内カバレッジシステムとPHS公衆網の境界付近で内線通話を行う時、内線通話中に公衆CSにハンドオーバして、通話が切断されてしまうことがあった。
上述した課題は、内線制御装置と、この内線制御装置と有線接続された内線基地局と、この内線基地局と無線接続され、公衆無線端末としても使用可能な複数の内線無線端末とからなり、内線制御装置は、第1の内線無線端末から受信した呼設定メッセージから内線への発信か外線への発信かを判定し、判定結果を基地局に通知し、内線基地局は、判定結果に基づいて、公衆基地局へのハンドオーバの可否を第1の内線無線端末に通知する無線内線システムにより、達成できる。
また、内線制御装置と有線接続され、公衆無線端末としても使用可能な内線無線端末と無線接続され、内線制御装置の判定結果に基づいて、公衆基地局へのハンドオーバの可否を内線無線端末に通知する内線基地局により、達成できる。
本発明によれば、PHS屋内カバレッジシステムの内線ユーザがシステム内で内線通話を行う際、安定した通話とすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。ここで、図1はPHS屋内カバレッジシステムと公衆網との干渉を説明する図である。図2はPHS屋内カバレッジシステムのシステム構成を説明するブロック図である。図3はPHS内線端末、内線CS、公衆CS、PHS交換機の間のシーケンス図である。図4はCS−IDのフォーマットである。図5は機能要求応答メッセージのフォーマットである。図6および図7はPHS内線端末、内線CS、CSSのシーケンス図である。図8ないし図10は内線CSの動作フローチャートである。
図1において、PHS屋内カバレッジシステムが導入されたオフィスビル60で窓付近または入口付近は、内線CS 20と公衆CS 40電波が交差する境界区域である。内線CS 20と公衆CS 40は、同じ制御チャネルで電波を送出しているため、PHS内線端末30からはその区別がつかない。このため、この境界区域で、公衆CS 40の電波が比較的強く、PHS内線端末30−1が内線通話中にこの区域に移動すると、内線CS 20−1から公衆CS 40−1へハンドオーバする可能性がある。同様に、PHS内線端末30−2が内線通話中にこの区域に移動すると、内線CS 20−2から公衆CS 40−2へハンドオーバする可能性がある。
図2において、PHS屋内カバレッジシステム70は、複数のISDN回線95でPHS公衆網80に接続されている。内線CS 20はすべてCSS 90に接続されており、PHS内線端末30と外線の接続は、CSSによって制御される。屋内にあるPHS内線端末30−1とPHS内線端末30−2が外線経由で通話を行う場合、それぞれのPHS内線端末は、PHS内線端末30−1_内線CS 20−1_CSS 90_ISDN回線95−1_PHS公衆網80_ISDN回線95−2_CSS 90_内線CS 20−2_PHS内線端末30−2と接続される。同様に内線通話を行う場合、それぞれのPHS内線端末は、PHS内線端末30−1_内線CS 20−1_CSS 90_内線CS 20−2_PHS内線端末30−2と接続される。すなわち、内線通話のとき、CSS 90は、PHS公衆網80とは、メッセージのやりとりを実施しない。
図3を参照して、PHS内線端末30が内線CS 20を介して、内線通話中に公衆CS 40にハンドオーバした場合を説明する。図3において、PHS内線端末30と内線CS 20とは、通信中である。PHS内線端末30のユーザが移動して、レベル劣化/受信劣化が検出され、PHS内線端末から、公衆CSへのハンドオーバ処理を開始したとして説明する。
具体的には、PHS内線端末30は、公衆CS 40に呼設定メッセージを送信する(T101)ことによってハンドオーバを開始する。PHS内線端末30は、この呼設定メッセージに、内線発信時の認証処理にて得た認証演算結果を乱数とし、認証鍵を用いて認証演算を行った結果(ファシリティ)を添付する。公衆CS 40は、受信した呼設定メッセージをPHS交換機85に転送する(T102)。PHS交換機85は、PHS内線端末30からの呼設定メッセージに添付されたファシリティで公衆ユーザとして登録された番号から認証鍵を検索した後、保持している認証演算結果を調べる。しかし、内線通話時は内線呼をシステム内に終端する為、PHS交換機85は認証演算結果を持っていない。よって、PHS交換機85側は認証エラーとなる(T103)。PHS交換機85は、呼を切断する(T104)。公衆CSは、PHS交換機との呼が切断されたことから、PHS内線端末30との呼を切断する(T105)。この結果、PHS内線端末30の内線通話が切断される(T106)。
なお、認証エラーを検出する装置は、PHS網80を構築したキャリアによって異なる。したがって、PHS交換機に限らずCS制御装置(CSC(CS Controller))でも、他の装置でも良い。また、検出するエラーも認証エラーに限らず、接続元エラーであることもある。
図3で説明したように、PHS内線端末が内線通話中に公衆CSにハンドオーバした場合、認証エラーまたは接続元エラーで公衆網から切断されてしまう。これを避ける為、PHS内線端末の内線通話呼に関しては公衆CSにハンドオーバしないような処理が必要になる。本実施例の屋内カバレッジシステム70は、この処理を2ステップに分けて実現する。つまり、CS−IDを用いて、周囲の公衆基地局40とは異なる一斉呼出エリアを設定する第1のステップと、基地局から端末に送信する機能要求応答メッセージにて一斉呼出エリアの異なる基地局への再発呼型接続機能を無効に設定する第2のステップである。
図4において、CS−IDは、基地局を識別するためのIDである。PHS公衆網において、CS−ID 210は、ビット長42ビットであり、9ビットの事業者識別符号211と、16ビットの一斉呼出エリア番号212と、17ビットの付加ID213の情報を有する。この内一斉呼出エリア番号212は、端末の所在エリアを網側に登録する番号であり、各PHS内線端末30は、ハンドオーバを行う際、ハンドオーバ先基地局の一斉呼出エリアが、現在接続されている基地局の一斉呼出エリアと異なるか否かをチェックする。なお、一斉呼出エリア番号のビット長は、16ビット固定長ではなく、可変長である。
図5を参照して、呼を接続する際、CSからPHS端末に通知する機能要求応答メッセージを説明する。図5において、機能要求応答メッセージ200には、プロトコル識別子と、メッセージ種別と、通話チャネル(以下、TCH)切替情報要素201とが付与される。切替情報要素201は、情報要素識別子とTCH切替機能種別203とから構成される。さらに、TCH切替機能種別203は、1バイトであり、先頭ビット(ビット8)は”0”固定、ビット7〜ビット1は不定である。また、TCH切替機能種別203のビット5は、一斉呼出エリアの異なる他のCSへの再発呼型接続機能を有/無に設定するビットである。つまり、このビットを“1”にすれば端末がハンドオーバする際、異なる一斉呼出エリアの基地局にもハンドオーバすることができるが、“0”にすれば一斉呼出エリア内の基地局にしかハンドオーバしない。すなわち、本実施例では、内線通話のとき、TCH切替機能種別203の5ビットを”0”とする。
以下、シーケンス図とフローチャートを用いて、内線通話中のPHS内線端末の公衆CSへのハンドオーバを回避する手順を発信と着信に分けて説明する。
図6は、PHS内線端末が内線発信を行った場合の、PHS内線端末、内線CS、CSS間のシーケンスを示すものである。
図6は、PHS内線端末が内線発信を行った場合の、PHS内線端末、内線CS、CSS間のシーケンスを示すものである。
図6において、PHS内線端末30−1の利用者がオフフックすると、PHS内線端末30−1は、まず論理制御チャネルを用いてリンクチャネル確立要求メッセージを内線CS 20−1に送信する(T111)。リンクチャネル確立要求メッセージを受信した内線CS 20−1は、リンクチャネル割当をPHS内線端末30−1に返信する(T112)。PHS内線端末30−1は、同期バーストを内線CS 20−1に送信する(T113)。同期バーストを受信した内線CS 20−1は、同期バーストをPHS内線端末30−1に返信する(T114)。同期バーストは、周波数および時間的な同期をCS 20−1とPHS内線端末30−1との間で取るために送受信される。次に、PHS内線30−1は、SABM(Set ABM(Asynchronous Balanced Mode:非同期平衡モード))メッセージを内線CS 20−1に送信する(T116)。SABMメッセージを受信した内線CS 20−1は、UA(Unnumbered Acknowledgement)メッセージを返信する(T117)。
ここで、PHS内線端末30−1は、確立されたリンクチャネルを用いて呼設定メッセージを内線CS 20−1に送信する(T118)。呼設定メッセージを受信した内線CS 20−1は、呼設定メッセージをCSS 90に転送した後(T119)、呼設定受付応答メッセージをPHS内線端末30−1に返信する(T121)。CSS 90は、内線CS 20−1からの呼設定メッセージを受信すると着番号情報要素から内線への発信か外線への発信かを判断する(T120)。PHS屋内カバレッジシステムで内線発信時は、例えば、内線番号の前に“*1”の特番をつけてダイヤルする。一方、外線時は公衆番号に特番を付加せずにそのままダイヤルする。CSS 90は、内線CS 20−1からの呼設定メッセージ220−1の着番号情報要素に“*”がついていれば内線、そうでなければ外線と判断する。内線番号の判定方法は、特番に限らず、電話番号の桁数で判定しても良い。
PHS内線端末30−1は、定義情報要求メッセージを内線CS 20−1に送信する(T122)。定義情報要求メッセージを受信した内線CS 20−1は、PHS内線端末30−1に定義情報応答メッセージを返信する(T123)。このとき、内線CS 20−1は、呼設定メッセージを受信したCSS 90からの呼設定受付メッセージを受信したとする(T124)。この呼設定受付メッセージには、CSS 90による内線/外線判定結果が付与されている。
PHS内線端末30−1は、機能要求メッセージを内線CS 20−1に送信する(T126)。機能要求メッセージを受信した内線CS 20−1は、内線/外線判定結果に基づきPHS内線端末30−1に機能要求応答メッセージを返信する(T127)。この機能要求応答メッセージには、一斉呼出エリアの異なる他CSへの再発呼型接続機能有/無を指示が含まれている。PHS内線端末30−1は、秘匿鍵設定メッセージを内線CS 20−1に送信する(T128)。秘匿鍵設定メッセージを受信した内線CS 20−1は、このとき認証要求メッセージをCSS 90から受信したとする(T129)。内線CS 20−1は、認証要求メッセージをPHS内線端末30−1に転送する(T131)。認証要求メッセージを受信したPHS内線端末30−1は、認証要求メッセージに含まれる乱数を、認証鍵を用いて暗号化し、これを添付した認証応答メッセージを内線CS 20−1に送信する(T132)。認証応答メッセージを受信した内線CS 20−1は、認証応答メッセージをCSS 90に転送する(T134)。認証応答メッセージを受信したCSS 90は、メッセージに添付された暗号化された乱数と、自身が計算した暗号化された乱数が一致したことを確認して、かつ着ユーザ呼出が開始されたことを確認して、呼出メッセージを内線CS 20−1に送信する(T136)。内線CS 20−1は、呼出メッセージをPHS内線端末30−1に転送する(T137)。CSS 90は、呼が着ユーザに受け付けられたことを確認して、応答メッセージを内線CS 20−1に送信する(T138)。内線CS 20−1は、応答メッセージをPHS内線端末30−1に転送する(T139)。
以上で、PHS内線端末30−1と図示しない他のPHS内線端末30−2の間の、PHS内線端末30−1_内線CS 20−1_CSS 90_内線CS 20−2_PHS内線端末30−2の通話が開始される。
図7は、PHS内線端末の内線着信時のシーケンスを示である。図6で説明したように、CSS 90は、内線CSからの呼設定メッセージを受信すると着番号から内線か外線かを判断する。CSS 90は、その判断結果を内線CSへのUI−SETUP(Unnumbered Information-SETUP)メッセージに付与して送信する(T151)。内線CS 20は、判断結果を記憶し、追って、PHS内線端末30への機能要求応答メッセージにて一斉呼出エリアの異なる他CSへの再発呼型接続機能有/無を指示する。ここでは、内線CS 20は、着呼メッセージをPHS内線30−1に送信する(T152)。着呼メッセージを受信したPHS内線30−1は、リンクチャネルを確立する。リンクチャネルの確立手順であるリンクチャネル確立要求メッセージからUA応答メッセージまでは、図6と同じなので省略する。
リンクチャネルを確立したPHS内線端末30−1は、着呼応答メッセージを内線CS 20−1に送信する(T153)。着呼応答メッセージを受信した内線CS 20−1は、呼設定メッセージをPHS内線端末30−1に送信する(T154)。呼設定メッセージを受信したPHS内線端末30−1は、呼設定受付メッセージを内線CS 20−1に返信する(T156)。内線CS 20−1は、受信した呼設定受付メッセージをCSS 90に転送する(T157)。PHS内線端末30−1は、定義情報要求メッセージを内線CS 20−1に送信する(T158)。定義情報要求メッセージを受信した内線CS 20−1は、定義情報応答メッセージをPHS内線端末30−1に返信する(T159)。PHS内線端末30−1は機能要求メッセージを内線CS 20−1に送信する(T161)。機能要求メッセージを受信した内線CS 20−1は、機能要求応答メッセージをPHS内線端末30−1に返信する(T162)。前述したように、この機能要求応答メッセージには、一斉呼出エリアの異なる他CSへの再発呼型接続機能有/無が指示されている。
PHS内線端末30−1は、秘匿鍵設定メッセージを内線CS 20−1に送信する(T163)。秘匿鍵設定メッセージを受信した内線CS 20−1は、このとき認証要求メッセージをCSS 90から受信したとする(T164)。内線CS 20−1は、認証要求メッセージをPHS内線端末30−1に転送する(T166)。認証要求メッセージを受信したPHS内線端末30−1は、認証応答メッセージを内線CS 20−1に送信する(T167)。認証応答メッセージを受信した内線CS 20−1は、認証応答メッセージをCSS 90に転送する(T168)。
認証応答メッセージを送信したPHS内線端末30−1は、リンガを鳴動する(T169)。さらに、PHS内線端末30−1は、呼出メッセージを内線CS 20−1に送信する(T170)。呼出メッセージを受信した内線CS 20−1は、呼出メッセージをCSS 90に転送する(T171)。PHS内線端末30−1のユーザがオフフックしたとき、PHS内線端末30−1は、応答出メッセージを内線CS 20−1に送信する(T172)。応答メッセージを受信した内線CS 20−1は、応答メッセージをCSS 90に転送する(T173)。応答メッセージを受信したCSS 90は、応答確認メッセージを内線CS 20−1に送信する(T174)。応答確認メッセージを受信した内線CS 20−1は、応答確認メッセージをPHS内線30−1に転送する(T176)。
以上で、図示しない他のPHS内線端末30−2とPHS内線端末30−1の間の、PHS内線端末30−2_内線CS 20−2_CSS 90_内線CS 20−1_PHS内線端末30−1の通話が開始される。
PHS内線発信時、内線CSはCSSからの呼設定受付メッセージにより内線外線の判断結果を受信する。そのため、内線CSはCSSからの判断結果つまり、呼設定受付メッセージを受信した後にPHS内線端末に機能要求応答メッセージを送信しなければならない。機能要求待ち状態の内線CSが、PHS内線端末からRT機能要求またはCSSから呼設定受付を受信した場合について、図8を用いて説明する。
図8において、機能要求待ちの内線CS 20がPHS内線端末(PS:Personal Station)から機能要求メッセージを受信したとき(S301)、内線CS 20は、子設定受付メッセージを受信済みか判定する(S302)。NOのとき、機能要求を受信したことを記憶し(S303)、終了する。ステップ302でYESのとき、内線CS 20は、内線呼か判定する(S304)。NOのとき、内線CS 20は、一斉呼出エリアの異なる他のCSへの再発呼型接続機能有に設定し(S305)、ステップ307に遷移する。ステップ304でYESのとき、一斉呼出エリアの異なる他のCSへの再発呼型接続無に設定する(S306。内線CS 20は、PHS内線端末30あてに機能要求応答を送信し(S307)、終了する。この機能要求応答には、一斉呼出エリアの異なる他のCSへの再発呼型接続無/有が記載されている。
一方、機能要求待ちの内線CS 20がCSS 90から呼設定受付メッセージを受信したとき(S311)、内線CS 20は、機能要求メッセージを受信済みか判定する(S312)。NOのとき、内線CS 20は、内線か外線かを判定し(S313)、終了する。ステップ312でYESのとき、内線CS 20は、内線呼か判定する(S314)。NOならば、一斉呼出エリアの異なる他のCSへの再発呼型接続有に設定し(S315)、ステップ317に遷移する。ステップ314でYESならば、一斉呼出エリアの異なる他のCSへの再発呼型接続無に設定する(S316)。内線CS 20は、PHS内線端末30あてに機能要求応答を送信し(S317)、終了する。この機能要求応答には、一斉呼出エリアの異なる他のCSへの再発呼型接続無/有が記載されている。
図9を参照して、内線着信時の内線CSによる、UI−SETUPメッセージ受信から、着呼メッセージ送信までのフローを説明する。図9は、図7のシーケンス図では、T151とT152間の内線CSの動作フローである。
図9において、内線CS 20は、アイドル状態でCSS 90からUI−SETUPメッセージを受信する(S321)。内線CS 20は、UI−SETUPメッセージから内線か外線を示す情報を取り出す(S322)。内線CS 20は、その結果を記憶する(S323)。内線CS 20は、PHS内線端末30に着呼メッセージを送信し(S324)、着呼応答待ち状態に移行する。
図10は、内線着信時の内線CSによる、機能要求メッセージ受信から、P機能要求応答メッセージを送信するまでのフロー図である。図10は、図7のシーケンス図では、T161とT162との間の内線CSの動作フローである。
内線CS 20は、PHS内線端末からRT機能要求を受信する(S331)。内線CS 20は、内線呼か外線呼かの判断を行う(S332)。判断結果はすでに記憶されており、内線CS 20は、内線呼であれば(S332:YES)、一斉呼出エリア間他CS 40への再発呼型接続機能無に設定する(S333)。内線CS 20は、PHS内線端末への機能要求応答メッセージに付与して送信し(S334)、待ち状態に遷移する。ステップ332で外線呼(NO)の場合、一斉呼出エリア間他CS 40への再発呼型接続機能有に設定し(S335)、ステップ334に遷移する。
本実施例に拠れば、CSSは呼が内線通話か外線通話かを判定し、内線CSに通知し、内線CSは、内線通話のとき一斉呼出エリアの異なるCSへのハンドオーバを禁止するようPHS内線端末を制御するので、内線ユーザがシステム内で内線通話を行う際、安定した通話とすることができる。一方、外線ユーザは、公衆CSにもハンドオーバできるので、品質の高い通話が可能である。
20…内線CS、30…PHS内線端末、40…PHS公衆CS、60…オフィスビル、70…PHS屋内カバレッジシステムの構成図、80…PHS公衆網、90…CSS、95…ISDN回線、200…機能要求応答メッセージ、201…TCH切替情報要素、203…TCH切替機能種別、210…CS−ID、211…事業者識別符号、212…一斉呼出エリア番号、213…付加ID。
Claims (4)
- 内線制御装置と、この内線制御装置と有線接続された内線基地局と、この内線基地局と無線接続され、公衆無線端末としても使用可能な複数の内線無線端末とからなる無線内線システムにおいて、
前記内線制御装置は、第1の内線無線端末から受信した呼設定メッセージから内線への発信か外線への発信かを判定し、判定結果を前記基地局に通知し、
前記内線基地局は、前記判定結果に基づいて、公衆基地局へのハンドオーバの可否を前記第1の内線無線端末に通知することを特徴とする無線内線システム。 - 請求項1に記載の無線内線システムであって、
前記内線制御装置は、前記判定結果を呼設定受付メッセージに含めて前記基地局に通知することを特徴とする無線内線システム。 - 内線制御装置と有線接続され、公衆無線端末としても使用可能な内線無線端末と無線接続された内線基地局において、
前記内線制御装置の判定結果に基づいて、公衆基地局へのハンドオーバの可否を前記内線無線端末に通知することを特徴とする内線基地局。 - 請求項3に記載の内線基地局であって、
前記公衆基地局へのハンドオーバの可否は、機能要求応答メッセージに含めて前記内線無線端末に通知することを特徴とする内線基地局。
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2007
- 2007-12-11 CN CNA2007101968448A patent/CN101203051A/zh active Pending
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CN101203051A (zh) | 2008-06-18 |
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