JP2007274134A - Radio communication equipment and transmission power control method - Google Patents
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Description
本発明は無線通信装置及び送信電力制御方法に関し、特に通信状態に応じた送信電力制御による送信電力の急上昇を抑制するための技術に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a transmission power control method, and more particularly to a technique for suppressing a rapid increase in transmission power due to transmission power control according to a communication state.
移動体通信システムには、通信状態に応じて電波の送信電力制御を行うようにしているものがある。具体的な送信電力制御の例としては、オープンループ制御やクローズトループ制御が挙げられる。オープンループ制御は送信側通信装置における受信状態に応じた送信電力制御であり、クローズトループ制御は受信側通信装置における受信状態に応じた送信電力制御である。いずれにおいても、通信状態が変化した場合には、できるだけ速やかに、送信電力を通信状態の変化に追随させる(特許文献1参照)。
しかしながら、このようにすると送信電力が急激に上昇してしまう場合がある。すなわち、フェージングが発生した場合には通信状態が急激に悪化するので、これに追随して送信電力が急上昇してしまうのである。 However, if this is done, the transmission power may increase rapidly. That is, when fading occurs, the communication state rapidly deteriorates, so that the transmission power rapidly increases following this.
送信電力が急上昇すると、送信電力が急上昇した通信以外の通信の送信電力も急上昇してしまう場合がある。例えばCDMA(Code Division Multiple Access:符号分割多重)を用いて通信を多重化している移動体通信システムでは、ある通信にかかる電波は他の通信にかかる電波の干渉波となるので、ある通信の電波の送信電力が上がると他の通信のSINR(Signal to Interference plus Noise Ratio:信号対干渉雑音比)が下がる。このため、ある通信の電波の送信電力が急上昇すると、他の通信のSINRが急下降し、結果として他の通信の送信電力が急上昇してしまう。 When the transmission power increases rapidly, the transmission power of communications other than the communication whose transmission power has increased rapidly may increase rapidly. For example, in a mobile communication system that multiplexes communication using CDMA (Code Division Multiple Access), a radio wave applied to a certain communication becomes an interference wave of a radio wave applied to another communication. When the transmission power increases, the SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) of other communications decreases. For this reason, when the transmission power of a radio wave of a certain communication suddenly increases, the SINR of another communication rapidly decreases, and as a result, the transmission power of another communication rapidly increases.
この急上昇を防止するために送信電力を通信状態の変化に追随させる速度をゆるやかにすればよいかというと、単純にそうとはいえない。すなわち、通信状態が急激に悪化した場合には、速やかに送信電力を通信状態の変化に追随させなければ通信が切断されてしまうおそれがあるからである。 In order to prevent this sudden increase, it is simply not possible to moderate the rate at which the transmission power follows the change in the communication state. That is, if the communication state deteriorates rapidly, communication may be disconnected unless the transmission power is made to follow the change in the communication state promptly.
従って、本発明の課題の一つは、通信状態が急激に悪化した場合には速やかに送信電力を通信状態の変化に追随させつつ、通信状態に応じた送信電力制御による送信電力の急上昇を抑制することのできる無線通信装置及び送信電力制御方法を提供することにある。 Accordingly, one of the problems of the present invention is to suppress a rapid increase in transmission power by transmission power control according to the communication state while quickly following the change of the communication state when the communication state deteriorates rapidly. It is an object of the present invention to provide a wireless communication apparatus and a transmission power control method that can be used.
上記課題を解決するための本発明にかかる無線通信装置は、無線通信を行う無線通信装置であって、前記無線通信の通信状態に応じて、該無線通信における無線送信の送信電力の目標値を決定する送信電力目標値決定手段と、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値と現在の前記無線送信の送信電力との差に応じて、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値を補正する送信電力目標値補正手段と、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値又は前記送信電力目標値補正手段により補正された目標値に基づいて、前記無線送信の送信電力を制御する送信電力制御手段と、を含むことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device according to the present invention for solving the above-described problems is a wireless communication device that performs wireless communication, and sets a target value of transmission power of wireless transmission in the wireless communication according to a communication state of the wireless communication. The transmission power target value determining means to be determined is determined by the transmission power target value determining means according to the difference between the target value determined by the transmission power target value determining means and the current transmission power of the radio transmission. Transmission power target value correcting means for correcting the target value, and the transmission power of the radio transmission based on the target value determined by the transmission power target value determining means or the target value corrected by the transmission power target value correcting means And a transmission power control means for controlling the wireless communication device.
通信状態が急激に改善した場合には、速やかに送信電力を通信状態の変化に追随させなくとも通信が切断されてしまうことはない。 When the communication state is rapidly improved, the communication is not disconnected without promptly changing the transmission power to the change in the communication state.
一方、フェージングでは、通信状態が急激に改善した後急激に悪化するような動きをすることがあり、このような場合には、送信電力が急下降した後に急上昇することになるが、そもそも下降させなければ、その後の急上昇を抑制することができる。 On the other hand, in fading, there is a case where the communication state moves rapidly and then deteriorates rapidly.In such a case, the transmission power suddenly increases and then increases rapidly. If there is not, the subsequent rapid increase can be suppressed.
上記無線通信装置によれば、送信電力を下降させる場合の目標値を通信状態に応じて決定された目標値に比べて大きくすることができるようになり、通信状態が急激に改善した場合の送信電力変化をゆるやかにすることができるので、通信状態が急激に悪化した場合には速やかに送信電力を通信状態の変化に追随させつつ、通信状態が急激に改善した後急激に悪化する場合に、通信状態に応じた送信電力制御による送信電力の急上昇を抑制することができる。 According to the wireless communication device, the target value when the transmission power is decreased can be made larger than the target value determined according to the communication state, and transmission when the communication state is rapidly improved. Since the power change can be made gradual, when the communication state deteriorates rapidly, the transmission power quickly follows the change of the communication state, and when the communication state rapidly improves and then deteriorates rapidly, A sudden increase in transmission power due to transmission power control according to the communication state can be suppressed.
また、上記無線通信装置において、前記送信電力目標値補正手段は、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値と現在の前記無線送信の送信電力との差が負値である場合に、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値を、前記現在の送信電力に近づくよう補正する、こととしてもよい。 Further, in the wireless communication apparatus, the transmission power target value correcting unit may be configured such that the difference between the target value determined by the transmission power target value determining unit and the current transmission power of the wireless transmission is a negative value. The target value determined by the transmission power target value determining means may be corrected so as to approach the current transmission power.
これによれば、送信電力を下降させる場合の目標値を、通信状態に応じて決定された目標値に比べて大きくすることができる。 According to this, the target value when the transmission power is decreased can be made larger than the target value determined according to the communication state.
また、本発明にかかる送信電力制御方法は、無線通信装置が行う無線通信にかかる無線送信の送信電力を制御する送信電力制御方法であって、前記無線通信の通信状態に応じて、該無線通信における無線送信の送信電力の目標値を決定する送信電力目標値決定ステップと、前記送信電力目標値決定ステップにおいて決定される目標値と現在の前記無線送信の送信電力との差に応じて、前記送信電力目標値決定ステップにおいて決定される目標値を補正する送信電力目標値補正ステップと、前記送信電力目標値決定ステップおいて決定される目標値又は前記送信電力目標値補正ステップにおいて補正された目標値に基づいて、前記無線送信の送信電力を制御する送信電力制御ステップと、を含むことを特徴とする。 A transmission power control method according to the present invention is a transmission power control method for controlling transmission power of radio transmission related to radio communication performed by a radio communication device, wherein the radio communication is performed according to a communication state of the radio communication. In accordance with the difference between the target value determined in the transmission power target value determination step and the current transmission power of the radio transmission, the transmission power target value determination step for determining the target value of the transmission power of the radio transmission in A transmission power target value correction step for correcting the target value determined in the transmission power target value determination step, a target value determined in the transmission power target value determination step, or a target corrected in the transmission power target value correction step And a transmission power control step of controlling the transmission power of the wireless transmission based on the value.
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態にかかる移動体通信システム1のシステム構成を示す図である。同図に示すように、移動体通信システム1は基地局装置10、移動局装置20、ネットワーク30を含んで構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a mobile communication system 1 according to the present embodiment. As shown in the figure, the mobile communication system 1 includes a
基地局装置10及び移動局装置20は、いずれもCPU及びメモリを備えるコンピュータである。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行するための処理ユニットであり、各装置の各部を制御する処理を行うとともに、後述する各機能を実現する。メモリは本実施の形態を実施するためのプログラムやデータを記憶している。また、CPUのワークメモリとしても動作する。
Each of the
基地局装置10は無線通信装置として機能する。また、ネットワーク30と接続されており、移動局装置20がネットワーク30と行う通信を中継する。
The
移動局装置20は移動可能な無線通信装置として機能する。移動局装置20は基地局装置10と無線通信を行うことにより、相互に通信データの無線送受信を行う。この無線通信の通信状態(特にSINR)は、移動局装置20の移動に伴って変化する。
The
ネットワーク30は交換機により構成される交換網やルータにより構成されるIP網などにより構成される。
The
図2は、基地局装置10の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、基地局装置10は機能的に、RF送受信部50、信号合成部51、受信ウエイト演算部52、復調部53、復号化部54、符号化部55、変調部56、信号分配部57、上り通信状態取得部60、送信電力目標値決定部61、送信電力目標値補正部62、送信電力制御部63、下り通信状態取得部65、送信電力目標値決定部66、送信電力目標値補正部67、送信電力制御部68を含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating functional blocks of the
RF送受信部50はアダプティブアレイアンテナを備えており、移動局装置20が送信した無線信号を、アダプティブアレイアンテナを構成する各アンテナで受信し、信号合成部51に出力する。
The RF transmitting /
信号合成部51は各アンテナで受信された信号を合成し、合成信号を取得する。このとき、受信ウエイト演算部52は、各アンテナで受信された信号の受信電力と位相差に基づき、受信ウエイトを算出する。
The
復調部53は、信号合成部51で得られた合成信号を復調し、復号化部54に出力する。このとき、上り通信状態取得部60は、合成信号の受信状態(上り受信状態。ここではSINRであるとする。)を取得する。
The
復号化部54は、復調された合成信号を復号化し、受信した通信データ(受信データ)として図示しない通信処理部に出力する。なお、移動局装置20は当該基地局装置10が送信した無線信号を受信した際に、移動局装置20におけるその受信状態(下り受信状態。ここではSINRであるとする。)を取得しており、それを通信データの一部として基地局装置10に対して送信している。下り通信状態取得部60は、こうして移動局装置20が通信データに含めた下り受信状態を、受信データから取得する。
The
符号化部55は、図示しない通信処理部から、送信対象の通信データ(送信データ)の入力を受け、符号化することにより通信信号を取得し、変調部56に出力する。
The
変調部56は、符号化部55から入力された通信信号を変調し、変調信号として信号分配部57に出力する。
The
信号分配部57は、受信ウエイト演算部52が算出している受信ウエイトに基づき、送信ウエイトを決定する。そして、決定した送信ウエイトに基づいてアンテナ間の送信電力比及び位相差を求める。信号分配部57は、各アンテナに変調部56から入力された変調信号を分配し、求めた送信電力比に従って各アンテナに分配した変調信号を増幅し、かつ求めた位相差に従って各アンテナに分配した変調信号を遅延させた上で、RF送受信部50に出力する。
The signal distribution unit 57 determines the transmission weight based on the reception weight calculated by the reception
RF送受信部50は、アダプティブアレイアンテナを構成する各アンテナに分配された変調信号を、該各アンテナから無線送信する。
The RF transmission /
送信電力制御部63は、上り通信状態取得部60が取得した上り受信状態に応じて、移動局装置20が行う無線送信の送信電力を制御する。また、送信電力制御部68は、下り通信状態取得部65が取得した下り受信状態に応じて、当該基地局装置10が行う無線送信の送信電力を制御する。以下、それぞれについて詳細に説明する。
The transmission
まず、送信電力制御部63の送信電力制御にかかる機能について説明する。まず、送信電力目標値決定部61は、上り通信状態に応じて、移動局装置20が行う無線送信の送信電力の目標値を決定する。具体的には、上り通信状態に応じた最適な送信電力を決定し、その最適な送信電力を目標値とする。
First, functions related to transmission power control of the transmission
送信電力目標値補正部62は、送信電力目標値決定部61により決定される目標値と移動局装置20が行う無線送信の現在の送信電力との差に応じて、送信電力目標値決定部61により決定される目標値を補正する。なお、この処理のために、送信電力目標値補正部62は以前の補正後目標値を記憶しており、その補正後目標値を移動局装置20が行う無線送信の現在の送信電力とする。
The transmission power target
具体的には、送信電力目標値補正部62は、送信電力目標値決定部61により決定される目標値と移動局装置20が行う無線送信の現在の送信電力との差が負値である場合に、送信電力目標値決定部61により決定される目標値を、移動局装置20が行う無線送信の現在の送信電力に近づくよう補正する。これにより、移動局装置20が行う無線送信の送信電力を下げることとなる場合に、その下げ幅を小さくすることになる。
Specifically, the transmission power target
より具体的には、下記の式(1)のようにして、過去の所定制御回数分の送信電力と送信電力目標値決定部61により決定される目標値とに応じて補正してもよい。式(1)において、送信電力目標値補正部62は、過去の制御K回分の送信電力と目標値との平均値を、制御N回目の送信電力としている。
More specifically, correction may be performed in accordance with the transmission power for the past predetermined number of control times and the target value determined by the transmission power target
また、送信電力目標値補正部62は、予め下げ幅の最大値を決定しておき、下げ幅が決定された下げ幅を超える場合には決定しておいた下げ幅とするよう補正することとしてもよい。
In addition, the transmission power target
送信電力制御部63は、送信電力目標値決定部61により決定される目標値又は送信電力目標値補正部62により補正された目標値に基づいて、移動局装置20が行う無線送信の送信電力を制御する。具体的には、送信電力目標値決定部61により決定される目標値と移動局装置20が行う無線送信の現在の送信電力との差が正値である場合に、送信電力目標値決定部61により決定される目標値に基づいて、移動局装置20が行う無線送信の送信電力を制御し、送信電力目標値決定部61により決定される目標値と移動局装置20が行う無線送信の現在の送信電力との差が負値である場合に、送信電力目標値補正部62により補正された目標値に基づいて、移動局装置20が行う無線送信の送信電力を制御する。
Based on the target value determined by the transmission power target
具体的な送信電力制御の方法について説明する。送信電力制御部63は、移動局装置20の送信電力(補正後目標値)を、移動局装置20に対して送信する通信データの一部に含める。移動局装置20は、こうして通信データに含められた送信電力を取得し、該送信電力での送信を開始する。
A specific transmission power control method will be described. The transmission
次に、送信電力制御部68の送信電力制御にかかる機能について説明する。まず、送信電力目標値決定部66は、下り通信状態に応じて、当該基地局装置10が行う無線送信の送信電力の目標値を決定する。具体的には、下り通信状態に応じた最適な送信電力を決定し、その最適な送信電力を目標値とする。
Next, functions related to transmission power control of the transmission
送信電力目標値補正部67は、送信電力目標値決定部66により決定される目標値と当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力との差に応じて、送信電力目標値決定部66により決定される目標値を補正する。なお、この処理のために、送信電力目標値補正部67は以前の補正後目標値を記憶しており、その補正後目標値を当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力とする。
The transmission power target
具体的には、送信電力目標値補正部67は、送信電力目標値決定部66により決定される目標値と当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力との差が負値である場合に、送信電力目標値決定部66により決定される目標値を、当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力に近づくよう補正する。これにより、当該基地局装置10が行う無線送信の送信電力を下げることとなる場合に、その下げ幅を小さくすることになる。
Specifically, the transmission power target
より具体的には、下記の式(2)のようにして、過去の所定制御回数分の送信電力と送信電力目標値決定部66により決定される目標値とに応じて補正してもよい。式(2)において、送信電力目標値補正部67は、過去の制御K回分の送信電力と目標値との平均値を、制御N回目の送信電力としている。
More specifically, correction may be performed in accordance with the transmission power for the past predetermined number of control times and the target value determined by the transmission power target
また、送信電力目標値補正部67は、予め下げ幅の最大値を決定しておき、下げ幅が決定された下げ幅を超える場合には決定しておいた下げ幅とするよう補正することとしてもよい。
Further, the transmission power target
送信電力制御部68は、送信電力目標値決定部66により決定される目標値又は送信電力目標値補正部67により補正された目標値に基づいて、当該基地局装置10が行う無線送信の送信電力を制御する。具体的には、送信電力目標値決定部66により決定される目標値と当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力との差が正値である場合に、送信電力目標値決定部61により決定される目標値に基づいて、当該基地局装置10が行う無線送信の送信電力を制御し、送信電力目標値決定部66により決定される目標値と当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力との差が負値である場合に、送信電力目標値補正部67により補正された目標値に基づいて、当該基地局装置10が行う無線送信の送信電力を制御する。また、送信電力制御部68は、変調部56において、変調信号に対し、補正後目標値に応じた量の増幅を行うことにより、当該基地局装置10が行う無線送信の送信電力を制御する。
Based on the target value determined by the transmission power target
以上説明した基地局装置10の処理について、処理フローを参照しながら再度より詳細に説明する。
The processing of the
図3は基地局装置10の処理フローを示す図である。ここでは、移動局装置20がパケット通信を行う場合の下り送信電力制御を例にとって説明する。図3に示すように、基地局装置10は、まず無線通信がVoIP(Voice over IP)によるものか否かを判断する(S1)。
FIG. 3 is a diagram showing a processing flow of the
VoIPによるものでなければ、基地局装置10は、その処理をS5に移す。VoIPによるものであれば、基地局装置10は、パケットのヘッダ圧縮(例えばROHC(RObust Header Compression))を実施する(S2)。また、リンクアダプテーション(受信状態に応じた変調方式の変更処理)をオフとし、リンクアダプテーションをしないようにする(S3)。
If it is not based on VoIP, the
VoIPによるものである場合、基地局装置10はさらに、下りの送信電力制御幅を7dB増加させる(S4)。送信電力制御部68は、上述のように下り通信状態に応じた最適な送信電力を目標値としているが、実際には送信電力の変更範囲の制限があり、当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力から所定の送信電力制御幅しか変更することができない。このため、この送信電力制御幅を超える変更となる場合、送信電力制御部68は送信電力制御幅いっぱいの送信電力を目標値として決定する。S4においては、基地局装置10はこの送信電力制御幅を増加させている。VoIPではリンクアダプテーションを行わないため、送信電力の変更のみによって通信状態の変化に対応する必要があるからである。
In the case of using VoIP, the
基地局装置10は、移動局装置20から受信状態情報(SINR)を取得する(S5)。そして、送信電力目標値決定部66により目標値を決定する(S6)。これを従来型送信電力決定処理という)。そして、目標値が当該基地局装置10が行う無線送信の現在の送信電力から所定値以上下降しているか否かを判断し(S7)、所定値以上下降している場合には、送信電力目標値補正部67による目標値の補正を行う(S8)。これを送信電力平滑化処理という)。そして基地局装置10は、補正した場合には補正後の、補正していない場合にはS6において決定された目標値に基づき、送信電力制御を実施する(S9)。
The
以上説明したように、基地局装置10によれば、送信電力を下降させる場合の目標値を通信状態に応じて決定された目標値に比べて大きくすることができるようになり、通信状態が急激に改善した場合の送信電力変化をゆるやかにすることができるので、通信状態が急激に悪化した場合には速やかに送信電力を通信状態の変化に追随させつつ、通信状態が急激に改善した後急激に悪化する場合に、通信状態に応じた送信電力制御による送信電力の急上昇を抑制することができる。また、送信電力を下降させる場合の目標値を、通信状態に応じて決定された目標値に比べて大きくすることができる。
As described above, according to the
なお、本発明は移動体通信システムに限って適用し得るものではなく、無線通信装置における送信電力制御に広く適用可能である。 The present invention is not applicable only to mobile communication systems, and can be widely applied to transmission power control in wireless communication apparatuses.
1 移動体通信システム、10 基地局装置、20 移動局装置、30 ネットワーク、50 RF送受信部、51 信号合成部、52 受信ウエイト演算部、53 復調部、54 復号化部、55 符号化部、56 変調部、57 信号分配部、60 上り通信状態取得部、61,66 送信電力目標値決定部、62,67 送信電力目標値補正部、63,68 送信電力制御部、65 下り通信状態取得部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile communication system, 10 Base station apparatus, 20 Mobile station apparatus, 30 Network, 50 RF transmission / reception part, 51 Signal synthetic | combination part, 52 Reception weight calculating part, 53 Demodulation part, 54 Decoding part, 55 Encoding part, 56 Modulation unit, 57 signal distribution unit, 60 uplink communication state acquisition unit, 61, 66 transmission power target value determination unit, 62, 67 transmission power target value correction unit, 63, 68 transmission power control unit, 65 downlink communication state acquisition unit.
Claims (3)
前記無線通信の通信状態に応じて、該無線通信における無線送信の送信電力の目標値を決定する送信電力目標値決定手段と、
前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値と現在の前記無線送信の送信電力との差に応じて、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値を補正する送信電力目標値補正手段と、
前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値又は前記送信電力目標値補正手段により補正された目標値に基づいて、前記無線送信の送信電力を制御する送信電力制御手段と、
を含むことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that performs wireless communication,
Transmission power target value determining means for determining a target value of transmission power of wireless transmission in the wireless communication according to the communication state of the wireless communication;
Transmission power target value correction for correcting the target value determined by the transmission power target value determination means according to the difference between the target value determined by the transmission power target value determination means and the current transmission power of the radio transmission Means,
Transmission power control means for controlling the transmission power of the radio transmission based on the target value determined by the transmission power target value determination means or the target value corrected by the transmission power target value correction means;
A wireless communication apparatus comprising:
前記送信電力目標値補正手段は、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値と現在の前記無線送信の送信電力との差が負値である場合に、前記送信電力目標値決定手段により決定される目標値を、前記現在の送信電力に近づくよう補正する、
ことを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 1,
When the difference between the target value determined by the transmission power target value determination means and the current transmission power of the radio transmission is a negative value, the transmission power target value correction means Correcting the determined target value so as to approach the current transmission power;
A wireless communication apparatus.
前記無線通信の通信状態に応じて、該無線通信における無線送信の送信電力の目標値を決定する送信電力目標値決定ステップと、
前記送信電力目標値決定ステップにおいて決定される目標値と現在の前記無線送信の送信電力との差に応じて、前記送信電力目標値決定ステップにおいて決定される目標値を補正する送信電力目標値補正ステップと、
前記送信電力目標値決定ステップおいて決定される目標値又は前記送信電力目標値補正ステップにおいて補正された目標値に基づいて、前記無線送信の送信電力を制御する送信電力制御ステップと、
を含むことを特徴とする送信電力制御方法。
A transmission power control method for controlling transmission power of wireless transmission related to wireless communication performed by a wireless communication device,
A transmission power target value determining step for determining a target value of transmission power of wireless transmission in the wireless communication according to a communication state of the wireless communication;
Transmission power target value correction for correcting the target value determined in the transmission power target value determination step according to the difference between the target value determined in the transmission power target value determination step and the current transmission power of the radio transmission Steps,
A transmission power control step for controlling the transmission power of the radio transmission based on the target value determined in the transmission power target value determination step or the target value corrected in the transmission power target value correction step;
Including a transmission power control method.
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