CN106559843B - 一种用于在会话前侦听的操作中支持多种QoS的方法 - Google Patents

一种用于在会话前侦听的操作中支持多种QoS的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于在会话前侦听的操作中支持多种QoS的方法。依据本发明的一个实施例，该方法包括以下步骤：配置m个会话前侦听优先级类型，其分别由m个不同的参数组限定；确定传输数据块中的各个业务的会话前侦听优先级类型；以及从所确定的会话前侦听优先级类型中选择一个会话前侦听优先级类型作为用于接入的会话前侦听优先级类型。通过本发明，使得LTE LAA与WiFi在QoS优先级方面能够共存，并且仍保留了LAA的调度灵活性。

Description

一种用于在会话前侦听的操作中支持多种QoS的方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种用于在会话前侦听的操作中支持多种QoS的方法。
背景技术
在WiFi系统中，增强的分布式信道访问(enhanced distributed channelaccess,EDCA)是基本的分布式协调功能的扩展，以支持优先级化的多个服务质量(prioritized QoS)。EDCA机制定义四种接入类型(access category，AC)。由一组特定的参数来表征每组接入类型，例如延迟时间(defer period)、竞争窗口尺寸、发送机会等。通过使用这些参数来对各个AC划分优先级。在EDCA机制下，向外业务(也即离开系统的业务)被逻辑地分类成四种队列，并且一个队列用于一个AC。
考虑到与其他技术(例如WiFi)的平等共存问题，在设计授权载波辅助接入(Licensed-Assisted Access)的用于接入的阶段来配置不同的优先级化的QoS将是有利的。
在研究项目中已经讨论过用于LTE LAA的下行会话前侦听(Listen-Before-Talk，LBT)，并且对于包括PDSCH的LAA下行传输数据块推荐类型4的LBT机制是底线。由于当前类型4的LBT方案需要设定一组参数，因此对于具有不同的QoS需求的数据业务的下行传输需要设置不同的LBT参数。
此外，与WiFi不同，传统的LTE调度器能够在一个子帧为不同的用户设备(userequipument，UE)或相同的UE调度不同的QoS业务。而在WiFi中同时使用信道只有一个用户，并且同时只传一种业务，因此在WiFi中可以设置多个“接入引擎”(access engine)。如果一个AC赢得了竞争，则在缓冲器中仅仅只有这种AC的QoS类型的业务将被生成为数据包并且被传输。因此，如果将WiFi中的多个接入引擎移植到LAA中将使得LTE系统失去原有的调度灵活性。
发明内容
因此，需要设计一种LBT操作方案来支持LTE LAA中的不同的QoS需求。
根据本发明，提出了一种用于在会话前侦听的操作中支持多种QoS的方法，所述方法包括以下步骤：配置m个会话前侦听优先级类型，其分别由m个不同的参数组限定；确定传输数据块中的各个业务的会话前侦听优先级类型；以及从所确定的会话前侦听优先级类型中选择一个会话前侦听优先级类型作为用于接入的会话前侦听优先级类型。
优选地，所述参数组包括：延迟时间和竞争窗口尺寸。
优选地，根据下式来确定所述延迟时间：
16us+n×eCCASlotTime
其中，eCCASlotTime至少为9us，并且根据不同的会话前侦听优先级类型来选取n。
优选地，m等于4，并且按照所述会话前侦听优先级类型从高往低的排序n分别为2、2、3和7。
优选地，为各个会话前侦听优先级类型在间隔[0，CW]中分别随机地选择一个尺寸作为随机退避计数窗口尺寸，其中，CW为竞争窗口尺寸并且处于[CWmin，CWmax]的范围中，为不同的会话前侦听优先级类型限定不同的[CWmin，CWmax]。
优选地，所述参数组还包括：发送机会。在此，具有高优先级的会话前侦听优先级类型的发送机会小于具有低优先级的会话前侦听优先级类型的发送机会。替代地，根据WiFi系统中的增强的分布式信道访问的参数来配置所述发送机会。
优选地，步骤确定传输数据块中的各个业务的会话前侦听优先级类型进一步包括：根据缓冲器中的各个业务来确定各个业务的会话前侦听优先级类型；或根据所述传输数据块中的第一帧中的各个业务来确定各个业务的会话前侦听优先级类型。
优选地，所述用于接入的会话前侦听优先级类型为具有最高优先级或最低优先级的会话前侦听优先级类型。
优选地，当所述用于接入的会话前侦听优先级类型为具有最高优先级的会话前侦听优先级类型时，所述参数组包括发送机会。
通过本发明，使得LTE LAA与WiFi在QoS优先级方面能够共存，并且仍保留了LAA的调度灵活性。此外，这种LBT操作也实现了多种不同的QoS要求。另外，在最大化与WiFi中的现有的EDCA匹配的情况下，在本公开中为LAA仅使用了一个共用的接入引擎，并且多个会话前侦听优先级类型由不同的LBT参数来给定。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1示出了根据本发明的一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图；
图2示出了根据本发明的另一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图；
图3示出了根据本发明的又一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图；以及
图4示出了根据本发明的另一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图。
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。
具体实施方式
为了支持LAA中的多种QoS，需要定义具有不同的LBT参数的LBT优先级类型(LBTpriority class,LPC)。在本发明的一个实施例中，在LAA LBT参数中将考虑下述参数及相应的条件，从而与WiFi中的配置匹配。
1.设置延迟时间(例如扩展CCA(Extended CCA，eCCA)的延迟时间)，以便与WiFi中的相应的配置匹配。
在本发明的一个实施例中，通过下式来确定延迟时间。
16us+n×eCCASlotTime
其中，eCCASlotTime至少为9us，并且根据不同的LPC，n而不同。在此，eCCASlotTime是用于进行空闲信道评估的时间。
在此，可以如此地选取n，以确保LAA与WiFi共存的公平性。
优选地，在本发明的一个实施例中，具有4个LPC。按照优选级高往低的排序，分别是LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4。根据本发明的一个实施例，对于上述4个LPC，n分别取2、2、3和7。
2.设置竞争窗口尺寸(contention window size,CWS)。为不同的会话前侦听优先级类型在间隔[0，CW]中随机地一个尺寸作为随机退避计数窗口尺寸(以eCCA时隙为单位)。其中，CW为竞争窗口尺寸并且处于[CWmin，CWmax]的范围中。对于每个LPC，将定义一组[CWmin，CWmax]，以区分LBT的用于信道接入的相互优先级。
除了上述两种参数之外，还可以考虑下述参数：发送机会(transmissionopportunity，TXOP)。发送机会指的是节点可以发送一个优先级业务的最大时间段。设置TXOP可以促进资源的公平性，这是因为具有不同的业务类型的需要接入网络的各个节点将平均地获得相同的空闲时间。
根据本发明的一个实施例，较高的LPC的TXOP比较低的LPC的TXOP低。
根据本发明的另一个实施例，可以根据WiFi中的EDCA参数来配置不同的LPC的TXOP，以确保共存情况下的公平性。
在表1中给出了LPC配置的一个示例：
LPC 优先级 n CW<sub>min</sub> CW<sub>max</sub> TXOP 服务类型
1 最高 2 3 7 2ms 语音
2 次高 2 7 15 3ms 语言
3 普通 3 15 1023 4ms 尽力服务
业务
4 最低 7 15 1023 10ms 后台业务
表1优先级化的QoS下的LAA LBT参数
在后续的实施例中，在沿用上述表1中的各个参数的数值。然而，本领域的技术人员应当理解，上述数值仅仅是示例性的，而非限制性的。
另一方面，如前所述，为了支持多种QoS，对于每个AC，WiFi使用了多个接入引擎。并且，每个接入引擎中的退避机制相对独立地运作。而在LAA中，由于使用了频分复用系统，调度比WiFi更为灵活，并且在信道竞争之前已经准备好了数据。因此，WiFi中的多个接入引擎的独立操作并不适用于LAA LBT。
因此，依据本发明，虽然不同的LPC具有不同的LBT参数，但是仅有一个共用的接入引擎被用于进行信道接入竞争。
1.用于接入的LPC及LBT参数。
如果下行传输的传输数据块中包括对应于不同的LPC的多种业务，则将仅选择一种LPC作为用于接入的LPC，并且以该LPC中的LBT参数作为用于接入的LBT参数。
具体地，首先根据本发明的一个实施例，根据下行传输数据块中的第一帧中的各个业务来分别确定各个业务的LPC。
替代地，根据本发明的另一实施例，可以根据缓冲器中的各个业务来分别确定各个业务的LPC。
在确定完各个业务的LPC之后，将从所确定LPC中选择一种LPC。
优选地，所选择的LPC是具有最低优先级的LPC，以确保具有最高优先级业务的QoS。
替代地，所选择的LPC是具有最高优先级的LPC。在这种情况下，在LAA LBT参数中可以优选的包括TXOP。从而与WiFi相比，LAA不会太过激进，确保了两者间的公平性。
因此，根据本发明在LAA下仅仅使用一种LPC，并且仅仅使用该LPC的参数，也就意味着仅仅使用一个接入引擎。
下文将详述使用一个接入引擎情况下的LBT的操作流程。
2.竞争窗口的适配规则
方案1：
基于CWS触发条件的结果来更新LPC中的CWS。在此，这种更新是有条件的，也就意味着不对所有LPC的CWS进行更新。
具体地，当CWS触发条件触发二进制退避(double)时，应当对具有不大于所使用的CWS的LPC的CWS进行二进制退避。而当CWS触发条件触发复位时，则应当将具有不小于所使用的CWS的LPC的CWS复位至相应的CWmin。在上述过程中，其他LPC将维持其CWS值不变。
本领域的技术人员应当熟悉CWS的触发机制及条件，例如可以基于ACK/NACK消息的数量等进行触发。例如如果传输成功，则触发条件触发复位。相反，如果传输失败或不好，则触发条件触发二进制退避。在此，就不再详述。
图1示出了根据本发明的一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图。
为了与WiFi相匹配，在该实施例中，优选地仍在LAA中采用4种LPC。在此，假定在传输数据块(burst)1、传输数据块2和传输数据块3所选择的用于接入的LPC分别为LPC 3、LPC2和LPC 1。
具体地，可以根据前述的方法来确定各个传输数据块中的用于接入的LPC以及相关的LBT参数。在此，假定传输数据块1中的最高优选级是LPC 3，传输数据块2中的最高优选级是LPC 2，传输数据块3中的最高优选级是LPC 1。在该实施例中，所选择的用于接入的LPC是具有最高优先级的LPC。
另一方面，在基站中将一直保存用于不同的LPC的CWS。在该实施例中，对于传输数据块1，LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS示例性地是3、7、15和15。
如图1所示，在传输数据块2的LBT操作运行之前，由于CWS触发条件触发二进制退避，则对随后传输数据块1中的具有不大于传输数据块1中所使用的CWS的LPC的CWS进行二进制退避。在此，由于传输数据块1中所使用的CWS(CWS_LPC 3＝15),因此将对LPC 1、LPC2、LPC 3和LPC 4的CWS进行二进制退避。因此，传输数据块2中的LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC4的CWS将分别更新为7、15、31和31。
在此，二进制退避的公式例如为2n-1。例如对于传输数据块1中的LPC 1，n为2，由于对传输数据块1中的LPC 1的CWS进行了二进制退避，也即翻倍，因此n为3。从而，传输数据块2中的LPC 1的CWS变为了7。对于其他情形也将采用上述类似的计算方式，在此不再详述。
接着，在传输数据块2中使用LPC 2的CWS。在传输数据块2的LBT操作运行之前，由于CWS触发条件触发复位，则随后将传输数据块2中的具有CWS不小于所使用的CWS的LPC(也即传输数据块2中的LPC 2、LPC 3和LPC 4)的CWS复位成至CWmin。因此，LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS将复位为7、15和15，而LPC 1的CWS则维持先前的值。由此，最终传输数据块3中的LPC1、LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS将为7、7、15和15。在传输数据块3中将使用LPC 1的CWS。
方案2：
基于CWS触发条件的结果来更新所有LPC中的CWS。具体地，当CWS触发条件触发翻倍时，应当对所有的LPC的CWS进行二进制退避。而当CWS触发复位时，将所有的LPC的CWS复位至相应的CWmin。
图2示出了根据本发明的另一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图。
与前一个实施例类似，为了与WiFi相匹配，在此优选地仍在LAA中采用4种LPC。在此，假定在传输数据块1、传输数据块2和传输数据块3所选择的用于接入的LPC为LPC 1、LPC2和LPC 1。
类似地，可以根据前述的方法来确定各个传输数据块中的用于接入的LPC以及相关的LBT参数。在此，假定传输数据块1中的最高优选级是LPC 1，传输数据块2中的最高优选级是LPC 2，传输数据块3中的最高优选级是LPC 1。在该实施例中，所选择的用于接入的LPC是具有最高优先级的LPC。
对于传输数据块1，LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS示例性地是3、7、15和15。
如图2所示，在传输数据块2的LBT操作运行之前，由于CWS触发条件触发二进制退避，则随后对传输数据块1中的所有的LPC(也即LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4)的CWS进行二进制退避。因此，传输数据块2中的LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS将变为7、15、31和31。在传输数据块2中使用LPC 2的CWS。在传输数据块2的LBT操作运行之前，由于CWS触发条件触发复位，则随后传输数据块2中的所有的LPC(也即LPC1、LPC 2、LPC 3和LPC 4)将复位至相应的CWmin。因此，传输数据块3中的LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS将变为3、7、15和15。在传输数据块3中将使用LPC 1的CWS。
方案3：
仅仅在前次传输数据块中用于接入的LPC更新其CWS，而其他的LPC维持其CWS值不变。
图3示出了根据本发明的又一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图。图3中的场景与图2类似。在此，假定在传输数据块1、传输数据块2和传输数据块3所选择的用于接入的LPC为LPC 1、LPC 2和LPC 1。
对于传输数据块1，LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS示例性地是3、7、15和15。
如图3所示，在传输数据块2的LBT操作运行之前，由于CWS触发条件触发二进制退避，则随后仅仅将传输数据块1中的LPC 1的CWS二进制退避至7并应用至传输数据块1中的LPC 1，而LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS仍是7、15和15。在传输数据块2中使用LPC 2的CWS来产生回退计数器。在传输数据块3的LBT操作运行之前，由于CWS触发条件触发复位，则随后仅仅将传输数据块2中的LPC 2的CWS复位至CWmin，并应用至传输数据块3中的LPC 2。由此，在此LPC 2的CWS已经为7，所以上述复位并未产生变化。在传输数据块3中将使用LPC 1的CWS。
方案4：
如果当前传输的传输数据块中所选择的LPC与前次传输数据块中所选择的LPC不同(也即两个连续的传输数据块传输的业务不连续)，则当前传输的传输数据块中所选择的LPC的CWS将以CWmin作为开始，而不考虑CWS触发条件的结果。
反之，如果相同，则仍将考虑CWS触发条件的结果，并相应地更新前次传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的CWS，并将其用于当前传输的传输数据块中的、与前次传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型相同的会话前侦听优先级类型的CWS。这与方案3类似。
图4示出了根据本发明的另一个实施例的使用一个共用的接入引擎来进行LBT操作的示意图。图4的场景与前述实施例不同。
在此，假定在传输数据块1、传输数据块2和传输数据块3所选择的用于接入的LPC为LPC 1、LPC 1和LPC 2。
对于传输数据块1，LPC 1、LPC 2、LPC 3和LPC 4的CWS示例性地是3、7、15和15。
在该实施例中，在各个传输数据块中所选择的LPC是具有最高优先级的LPC。
由于传输数据块1和传输数据块2的最高优先级(也即当前所选择的优先级)是相同的(也即两者的业务是连续的)，则LPC 1的CWS被触发进行二进制退避并且在传输数据块2中使用。因此，传输数据块2中的LPC 1的CWS变为7，而其余的LPC的CWS不变。
在从传输数据块2至传输数据块3的过程中，由于最高优先级从LPC 1变化至LPC2，也即两者的业务不是连续的。因此，在后续的LBT操作中使用的CWS将被设置为LPC 2的CWmin。从而，传输数据块3中的LPC 2的CWS为7。在此LPC 2的CWS已经为7，所以上述复位并未产生变化。
对于两者相同仍将考虑CWS触发条件的结果的情况，则方案3的实施过程相同，在此不再详述。
此外，优选地，如果在触发条件中基于HARQ-ACK反馈来调整CWS，则CWS触发条件可以考虑全部的或部分的ACK/NACK反馈。在此，对一个LPC的ACK/NACK反馈仅可以影响该LPC中的CWS的适配。
优选地，如果一个LPC长时间没被使用，则能够有利地引入复位条件。
在此提出的用于LBT的共用接入引擎还支持MU-MIMO。例如，多用户传输可以被调度来向UE传输语音业务，并且随后使用这个传输时间来同时发送低优先级的数据给其他UE。通过本发明，仅由一个LPC(例如最高的优先级)可以驱动发送器来获取对信道的控制。在这种情况下，低优先级业务能够比单用户传输情况下更快地接入媒介。并且，在考虑TXOP的情况下，信道占用时间并不会增加。
需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内，这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特征，装置方法可以进行组合，以取得有益效果。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其他权利要求或说明书中未列出的装置或步骤。

Claims (14)

1.一种用于在会话前侦听的操作中支持多种QoS的方法，所述方法包括以下步骤：
配置m个会话前侦听优先级类型，其分别由m个不同的参数组限定，其中所述参数组包括发送机会；
确定传输数据块中的各个业务的会话前侦听优先级类型；以及
从所确定的会话前侦听优先级类型中选择一个会话前侦听优先级类型作为用于接入的会话前侦听优先级类型。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参数组包括：延迟时间和竞争窗口尺寸。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，根据下式来确定所述延迟时间：
16us+n×eCCASlotTime
其中，eCCASlotTime是用于进行空闲信道评估的时间并且eCCASlotTime至少为9us，以及根据不同的会话前侦听优先级类型来选取n。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，m等于4，并且按照所述会话前侦听优先级类型从高往低的排序n分别为2、2、3和7。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，为不同的会话前侦听优先级类型在间隔[0，CW]中分别随机地选择一个尺寸作为随机退避计数窗口尺寸，其中，CW为竞争窗口尺寸并且处于[CWmin，CWmax]的范围中，为所述不同的会话前侦听优先级类型限定不同的[CWmin，CWmax]。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，具有高优先级的会话前侦听优先级类型的发送机会小于具有低优先级的会话前侦听优先级类型的发送机会。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，根据WiFi系统中的增强的分布式信道访问的参数来配置所述发送机会。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤确定传输数据块中的各个业务的会话前侦听优先级类型进一步包括：
根据缓冲器中的各个业务来确定各个业务的会话前侦听优先级类型；或
根据所述传输数据块中的第一帧中的各个业务来确定各个业务的会话前侦听优先级类型。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用于接入的会话前侦听优先级类型为具有最高优先级或最低优先级的会话前侦听优先级类型。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述用于接入的会话前侦听优先级类型为具有最高优先级的会话前侦听优先级类型时，所述参数组包括发送机会。
11.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
当竞争窗口尺寸触发条件触发二进制退避时，则对所述传输数据块中的第一类型的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸进行二进制退避，并将经二进制退避后的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸，其中所述第一类型的会话前侦听优先级类型具有的竞争窗口尺寸不大于所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸；以及
当所述竞争窗口尺寸触发条件触发复位时，则将所述传输数据块中的第二类型的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸复位至各自的CWmin，并将CWmin应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸，其中所述第二类型的会话前侦听优先级类型具有的竞争窗口尺寸不小于所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸。
12.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
当竞争窗口尺寸触发条件触发二进制退避时，则对所述传输数据块中的所有的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸进行二进制退避，并将经二进制退避后的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸；以及
当所述竞争窗口尺寸触发条件触发复位时，则将所述传输数据块中的所有的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸复位至各自的CWmin，并将CWmin应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸。
13.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
当竞争窗口尺寸触发条件触发二进制退避时，则对所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸进行二进制退避，并将经二进制退避后的竞争窗口尺寸应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸；以及
当所述竞争窗口尺寸触发条件触发复位时，则将所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸复位至CWmin，并将CWmin应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸。
14.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
如果所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型与后一传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型相同，则：
当竞争窗口尺寸触发条件触发二进制退避时，则对所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸进行二进制退避，并将经二进制退避后的竞争窗口尺寸应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸；以及
当所述竞争窗口尺寸触发条件触发复位时，则将所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸复位至CWmin，并将CWmin应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸；
如果所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型与后一传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型不相同，则将所述传输数据块中的用于接入的会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸设置为CWmin，并将CWmin应用至后一传输数据块中的该会话前侦听优先级类型的竞争窗口尺寸。
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