CN1193555C - 垂直控制协议消息在交换通信网上的传送 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在一个经物理分解的通信节点的两个实体之间发送和接收消息的技术，其中一个实体的媒体连接受另一个实体控制，特别是涉及在两个这样的实体之间传送垂直控制协议消息的技术。本发明适用于在一个经物理分解的H.323网关的一个媒体网关控制器与一个媒体网关之间传送垂直控制协议消息，然而本发明并不只局限于这种应用。实质上，本发明出于认识到通过在来自垂直控制协议层的垂直控制协议消息与所选信令传送技术的网络层能正确解释的消息之间以及反之亦然的变换或翻译可以将采垂直控制协议扩展到一个(即仅IP信令)以上的信令传送技术。为此，设置了一个协议适配功能层，进行协议适配。

Description

垂直控制协议消息 在交换通信网上的传送

                      技术领域

本发明涉及在一个经物理分解的通信节点的两个实体之间发送和接收消息的技术，其中一个实体的媒体连接受另一个实体控制，特别是涉及在两个这样的实体之间传送垂直控制协议消息的技术。本发明适用于在一个经物理分解的H.323网关的一个媒体网关控制器与一个媒体网关之间传送垂直控制协议消息。为了方便起见，以下将就这种典型应用进行说明。然而，可以理解，本发明并不只局限于这种应用。

                      技术背景

由于成本-效益的原因，许多通信运营方在他们的网络内逐渐采用诸如异步传输模式(ATM)之类的非STM传送技术和互联网协议(IP)，因此需要一种标准化的解决方案，通过多厂家的非STM基本设施支持今天的公用电信网的现有业务。在当前的公用电信网中，呼叫控制(CC)和承载控制(BC)在诸如ISDN用户部分(ISUP)之类的同一个公共网络协议中紧密地联在一起。由于这种在多厂家非STM基本设施上运行的趋势，业已开发出一种新的网络体系结构，它要求将呼叫控制(CC)和承载控制(BC)拆分成各自独立的协议。作为将CC与BC功能拆分的结果，在CC功能与BC功能之间就出现了一个新的接口。在一个通信节点在一个分立的环境中实现时，就需要有一个协议来连接CC和BC功能。

国际电信联盟-电信部(ITU-T)和互联网工程任务组(IETF)当前正为这样的协议规定一个例子，即网关控制协议。这个协议设计成能由一个远程控制实体控制多媒体连接。这个协议在ITU中称为H.248，而在IETF中称为“MEGACO”。对于本申请来说，这个协议将称为垂直控制协议(Vertical Control Protocol)。

垂直控制协议可以用于在物理上将一个传统的H.323网关功能分解为以“客户机-服务器”关系运行的两个独立的实体，即一个媒体网关控制器(MGC)和一个媒体网关(MG)，的多媒体网络。MGC可以看作服务器，控制MG内物理连接的呼叫逻辑。MG可以看作客户机，根据来自MGC的命令管理媒体的实际物理连接。

在垂直控制协议中从MGC传送给MG的信息例如有：命令在MG内将一个电话线路连接到另一电话线路的信息(即在MGC接收到需建立一个电话呼叫的请求时)，命令将一些单音插2MG的媒体流的信息，以及命令在MG内断开线路的信息。在垂直控制协议中从MG传送给MGC的信息例如有：有关通话时长的计费信息，或者有关当前的使用多媒体连接情况的统计信息。

在ITU-T提出的建议书H.248中，提出垂直控制协议需在一个IP信令链路上传送。然而，这样的技术并不适合用于传统的交换通信网，因为可能纯粹为了能采用垂直控制协议而需要增添独立的IP信令网。

因此，所希望的是有一种在一个经物理分解的通信节点的实体之间传送垂直控制协议消息的方法，这种方法可以改善或克服现有技术的一个或多个缺点。

还希望能在一个经物理分解的通信节点的实体诸如一个媒体网关控制器和一个媒体网关之间传送垂直控制协议消息而不需要用一个IP信令链路。

                      发明概要

就一方面来说，本发明提出了一种具有一个CC与BC分开的网络的通信系统，这种通信系统根据包括一个垂直控制协议层的若干通信协议层运行，所述垂直协议层可以用一个垂直控制协议来保证通信系统内节点之间的通信，所作的改进包括：

配置了一个协议适配功能层，所述协议适配功能层利用一个协议适配功能提供垂直控制协议消息与网络协议消息之间的对译。

可取的是，这种对译可以将垂直控制协议消息译成多个信令传送协议之一的网络协议消息和/或将多个信令传送协议之一的网络协议消息译成垂直控制协议消息。

在另一方面，本发明提出了一种在一个包括一个CC与BC分开的网络的通信系统内传送消息的方法，这种通信系统根据包括一个含有一个保证系统内节点之间通信的垂直控制协议的垂直控制协议层的一些通信协议层运行，所述方法包括下列步骤：

设置一个可以行使协议适配功能的协议适配功能层；以及

提供将垂直控制协议消息译成多个信令传送协议之一的网络协议消息和/或将多个信令传送协议之一的网络协议消息译成垂直控制协议消息的对译。

实质上，本发明出于认识到通过在来自垂直控制协议层的垂直控制协议消息与所选信令传送技术的网络层能正确解释的消息之间以及反之亦然的变换或对译可以将采用垂直控制协议扩展到一个(即仅IP信令)以上的信令传送技术。

可取的是，协议适配功能可以通过按照多个网络协议消息格式之一在逻辑上映射垂直控制协议消息的内容来变换垂直控制协议消息。

可取的是，协议适配功能可以通过按照一个垂直控制协议消息格式在逻辑上映射网络协议消息的内容将网络协议消息变换成垂直控制协议消息。

可取的是，协议适配功能可以对垂直控制协议消息进行分段和重组。

可取的是，协议适配功能可以将来自一个在垂直控制协议层与协议适配功能层之间的通用传送业务的原语变换成多个信令传送协议之一的网络层的原语。

网络协议消息可以是SS7信令的MTP协议消息。

网络协议消息可以是ATM信令的MTP宽带协议消息。

网络协议消息可以是ATM信令的SSCOP协议消息。

在一个实施例中，本发明提供了一种在一个经物理分解的通信节点的一个第一实体与一个第二实体之间传送垂直控制协议消息的方法，其中在所述第二实体内的媒体连接受所述第一实体控制，所述方法包括下列步骤：

在一个所述实体内创建一个垂直控制协议消息；以及

通过一个包括一个遵从一个消息传送部分协议的层的通信协议组将所述垂直控制协议消息通过一个交换通信网传送给另一个所述实体。

在一个实施例中，第一和第二实体分别是一个诸如媒体网关控制器之类的信令网关和一个诸如媒体网关之类的媒体终端网关。通信节点可以是一个经物理分解的媒体网关。

垂直控制协议消息可以作为一个带外信令消息发送到交换通信网上。

在一个例子中，垂直控制协议消息可以在一个SS7信令链路上传送。

这个层可以遵从协议组内通过MTP2层通信的SS7 MTP3协议。

在另一个例子中，垂直控制协议消息可以在一个ATM链路上传送。

网络层可以遵从协议组内通过一个网络对网络接口信令ATM适应层通信的MTP3B层协议。

在一个实施例中，垂直控制协议消息由信令传送变换功能修改适配后再通过MTP层传送。

信令传送变换功能可以包括分段和重组功能，以便限制垂直控制协议消息的长度。

本发明的另一个实施例提供了一种包括一个第一实体和一个第二实体的经物理分解的通信节点，在所述第二实体内的媒体连接受所述第一实体控制，所述节点包括：

在一个所述实体内创建一个垂直控制协议消息的装置；以及

通过一个包括一个遵从一个消息传送部分协议的层的通信协议组将所述垂直控制协议消息通过一个交换通信网传送给所述实体的另一个实体的装置。

这样，诸如ATM网之类的现有交换通信网可以用来在一个经物理分解的通信节点的实体之间传送垂直控制协议消息而不需要采用一个单独的IP信令网。

在又一个实施例中，本发明提供了一种在一个经物理分解的通信节点的一个第一实体与一个第二实体之间传送垂直控制协议消息的方法，其中在所述第二实体内的媒体连接受所述第一实体控制，所述方法包括下列步骤：

在一个所述实体内创建一个垂直控制协议消息；以及

通过一个包括一个遵从一个面向业务专用连接的协议的层的通信协议组将所述垂直控制协议消息通过一个交换通信网传送给另一个所述实体。

在一个实施例中，第一和第二实体分别是一个诸如媒体网关控制器之类的信令网关和一个诸如媒体网关之类的媒体终端网关。通信节点可以是一个经物理分解的媒体网关。

在一个实施例中，垂直控制协议消息可以用一个或多个ATM信元传送，更可取的是可以通过一个B-ISDN链路传送。

垂直控制协议消息由信令传送变换功能修改适配后再通过面向业务专用连接的协议层传送。

本发明的另一个实施例提供了一种包括一个第一实体和一个第二实体的经物理分解的通信节点，在所述第二实体内的媒体连接受所述第一实体控制，所述节点包括：

在一个所述实体内创建一个垂直控制协议消息的装置；以及

通过一个包括一个遵从一个面向业务专用连接的协议的层的通信协议组将所述垂直控制协议消息通过一个交换通信网传送给另一个所述实体的装置。

本发明的又一个实施例提供了一种形成一个包括一个第一实体和一个第二实体的经物理分解的通信实体的一部分的第一实体，在所述第二实体内的媒体连接受所述第一实体控制，所述第一实体包括：

创建一个垂直控制协议消息的装置；以及

通过一个包括一个遵从一个面向业务专用连接的协议的层的通信协议组将所述垂直控制协议消息通过一个交换通信网传送给所述第二实体的装置。

这样，诸如ATM网之类的现有交换通信网可以用来在一个经物理分解的通信节点的实体之间传送垂直控制协议消息而不需要采用一个单独的IP信令网。

下面将详细说明本发明的各个特点。为了便于理解本发明，在说明中参考了例示在一个优选实施例中传送垂直控制协议的方法的附图。可以理解本发明并不局限于这个优选实施例。

                    优选实施例说明

在这些附图中：

图1为一个H.323网关的接口和功能的示意图；

图2为图1所示的H.323网关经物理分解为一个媒体网关控制器和一个媒体网关的一个实施例的示意图；

图3为一个在图2所示的媒体网关控制器和媒体网关之间交换的垂直控制协议消息的各个部分的示意图；

图4为图2所示的经物理分解的H.323网关在媒体网关控制器与媒体网关之间传送垂直控制协议消息所用的协议组的一个具体情况的示意图；

图5为图2所示的经物理分解的H.323网关在媒体网关控制器与媒体网关之间传送垂直控制协议消息所用的协议组的第二个具体情况的示意图；以及

图6为图2所示的经物理分解的H.323网关在媒体网关控制器与媒体网关之间传送垂直控制协议消息所用的协议组的第三个具体情况的示意图。

现在来看图1，图中概括地示出了按照ITU-T建议书H.323进行工作的一个多媒体网关1的一组接口和功能。多媒体网关1是H.323多媒体网络的一个端点，用来保证基于分组的H.323网的终端与交换线路通信网的其他ITU-T终端(例如ISDN或PSTN终端)之间的实时双向通信或者与另一个H.323网关之间的实时双向通信。虽然本发明就多媒体网关情况进行说明，但可以理解本发明也适用于作为一个多媒体网络部分的终端、网关多点控制器、多点处理器及其他通信节点。

多媒体网关1包括信令终端点2、3和4，分别用来提供在一个H.323网内RAS(注册、许可和状态)信令消息、H.245信令消息和H.225信令消息与网关控制逻辑单元5之间的接口。另一个信令终端点6用来提供设备关联信令SCN(交换线路网)消息与网关控制单元5之间的接口。SCN信令传送终端点7提供SCN网与信令终端点6之间的接口。网关1的控制功能拆分为网关控制逻辑单元5内的高层资源控制功能和由网关设备8提供的低层资源控制功能。H.323网内的基于分组的用户数据与SCN网内的用户数据之间的H.323接口由网关设备8提供。

媒体网关1的功能在物理上可以分解成媒体网关控制器和媒体网关。图2示出了这种经物理分解的多媒体网关20的一个例子。在这个例子中，终端点6和7提供的设备关联信令SCN服务与网关设备功能8一起分在媒体网关21内，而H.323信令保留在媒体网关控制器22内。可以理解，熟悉通信技术领域的人员可以设想出许多其他可能的网关分解方式。总之，可以说媒体网关21用来将在一种网络内提供的媒体变换为在另一种网络内所要求的格式。媒体网关控制器22控制呼叫状态中那些属于媒体网关21内媒体信道连接控制的部分。

由图2可见，经物理分解的多媒体网关20出现一个在网关控制逻辑单元5与网关设备功能8之间的设备控制接口A和一个在网关控制逻辑单元5与SCN终接功能6和7之间的SCN信令接口C。因此，要求消息通过一个外部通信链路在媒体网关控制器21与媒体网关22之间的A和C接口上交换。在这个例子中，垂直控制协议规定了一个通过A接口在一个经物理分解的多媒体网关的组元之间交换这种消息的总构架。

按照垂直控制协议，从媒体网关控制器22至媒体网关21的命令组合成一些各包括一个或多个行动的事务。一个行动包括一系列限于在一个单独的环境内操作的命令。一个环境表示一个由一些涉及单个呼叫或会议的终端(作为媒体流源和/或宿的实体)组成的集体。事务以事务请求消息递交给媒体网关21。相应的响应，以事务接受消息或事务拒绝消息的形式，返回给媒体网关控制器22。图3图示了一个垂直控制协议消息内一些事务、行动和命令之间的关系。

垂直控制协议消息通过一个包括一个遵从消息传送部分(MTP)协议的网络层的通信协议组在媒体网关控制器22与媒体网关21之间传送。ITU-T已经规定了信令系统No.7(SS7)，这是一个在全世界普遍用于通信网的信令系统。SS7的消息传送部分原来是为窄带信令网规定的。业已发现，可以用MTP协议在一个经物理分解的通信节点的实体之间传送垂直控制协议消息。

图4示出了第一个典型协议组。格式如图3所示的垂直控制协议消息由一个或多个垂直控制协议层30根据存储在媒体网关控制器22内的一个专用程序创建。一个或多个MTP协议层用来将垂直控制协议消息通过一个传统的交换通信网链路传送给媒体网关21。在这个例子中，在协议组内设置了MTP3信令网层32和MTP2信令数据链路层33，用来通过一个交换通信网的物理线路35的PCM信道34传送垂直控制协议消息。交换通信网可以将带外信令加到物理线路35的PCM信道之一上(如在SS7网络内的情况)，或者可以提供带内信令(如在ATM或信元交换网内的情况)。

设置了一个协议适配功能层31来适配来自层30的垂直控制协议消息，因此不需要改变传统的MTP3层32。在这一点上，由于MTP3协议限于信息长度最大为272个8比特的字节，而垂直控制协议可以含有比这长的消息，因此协议适配功能层31可以将垂直控制协议消息分段、重编为一些具有272个或者少一些的字节的单元。如果基础信令组改变的话，垂直控制协议不需要改变。这可以通过将协议组层30与31之间的接口设计成一个通用的信令传送业务接口来实现，使得垂直控制协议与基础协议组无关。协议适配功能的其中一个功能是将来自层30与31之间通用传送业务的原语变换成MTP层能解释的原语。因此，协议适配功能层31可以将来自垂直控制协议层30的信令消息变换成MTP3层32能正确解释的消息，反之亦然。

协议适配功能层31可以包括其他一些功能。首先，这个层可以将VCP层30提供的网络地址变换或者说映射成MTP3层32能解释的，反之亦然。这可以由一个对一个外部地址转换功能的接口执行，也可以在适配功能内的数据存储器内静态地规定。其次，在基础MTP服务报告数据链路服务的可用/不可用情况时，在必要的转换后，这些报告由协议适配功能层31传送给垂直控制协议层30。类似，如果基础MTP3层32报告潜在拥塞，适配功能就必须将这些拥塞报告转换后传送给垂直控制协议层30。

在SS7最初确定后一些年，引进了SS7的一个新的版本，它有一个不同的消息传送部分(MTP3B)，能通过一个网络对网络接口信令ATM适应层(NNI-SAAL)利用大容量的ATM信令。全世界许多通信网都用SS7，无论是有MTP3还是有MTP3B的，而这种信令近期仍会保留，因为随着新技术的出现进行升级并不经济。

图5示出了第二个典型的协议组，这时候用MTP3B。在这种情况下，在协议组内设置了一个MTP3B信令网络层40和一个网络对网络接口信令ATM适应层(NNI-SAAL)信令数据链路层41，用来以一个或多个ATM信元通过ATM网的物理线路传送垂直控制协议消息。同样，协议适配功能层31可以适应来自层30的垂直控制协议消息，因此不需要改变传统的MTP3B层40。MTP3B协议限于信息长度最大为4096个8比特的字节，因此如果垂直控制协议含有比这长的消息，协议适配功能层31就可以将垂直控制协议消息分段、重编为一些具有4096个或者少一些的字节的单元。对于MTP3B情况，协议适配功能含有与上面对于MTP3情况所述的类似的功能。

垂直控制协议消息通过一个包括一个遵从面向业务专用连接的协议(SSCOP)的网络层的通信协议组在媒体网关控制器22与媒体网关21之间传送。图6示出了一个典型的协议组。ITU-T已经规定了综合业务数字网(ISDN)，这是一个在全世界普遍用于通信网的信令系统。ISDN原来是为窄带信令网(N-ISDN)规定的。目前正在努力用ATM作为传送媒体运行一些ISDN业务。不同的ATM信令和与ATM有关的信令利用信令ATM适配层(SAAL)传送信令消息，其中的一些例子有对于AAL2和DSS2的信令P-NNI。SAAL的一个不可分割的部分是面向业务专用连接的协议(SSCOP)，它提供了在对等实体之间建立和解除连接以及可靠地交换信息的机制。全世界许多通信网利用SAAL传送ATM信令，而这种信令近期仍将保留，因为随着新技术的出现进行升级并不经济。业已发现，可以采用SCCOP在一个经物理分解的通信节点的实体之间传送垂直控制协议消息。

格式如图3所示的垂直控制协议消息由一个或多个垂直控制协议层30根据存储在媒体网关控制器22内的一个专用程序创建。设置一个或多个信令ATM适配层，使垂直控制协议消息能通过一个传统的交换通信网链路传送给媒体网关21。在这个例子中，在协议组内设置了一个SSCOP层50和一个公共部分汇聚子层/分段和重组(CPCS/SAR)层51，以便通过ATM层34传送垂直控制协议消息。公共部分汇聚子层用来透明地传送SSCOP层50产生的业务数据单元。可以用交换通信网内诸如B-ISDN链路之类的物理链路35来将承载垂直控制协议消息的一个或多个ATM信元传送给媒体网关21。CPCS/SAR层51的SAR功能用来对来自SSCOP层50的业务数据单元进行分段以适合输出的ATM信元，而输入的信元重编成业务数据单元后传送给CPCS/SAR层51。

设置了一个协议适配功能层31来适应来自层30的垂直控制协议消息，因此不需要改变传统的SSCOP层502。在这一点上，由于SSCOP消息的消息长度最大限于4096个8比特的字节，而垂直控制协议可以含有比这长的消息，因此协议适配功能层31可以将协议消息分段、重编为一些具有4096个或者少一些的字节的单元。如果基础信令组改变的话，垂直控制协议不需要改变。这是通过将协议组层30与31之间的接口设计成一个通用的信令传送业务接口来实现的，使得垂直控制协议与基础协议组无关。协议适配功能的其中一个功能是将来自层30与31之间通用传送业务的原语变换成SSCOP层50能解释的原语。因此，协议适配功能层31可以将来自垂直控制协议层30的信令消息变换成SSCOP层50能正确解释的消息，反之亦然。

协议适配功能层31可以包括其他一些功能。首先，这个层可以将VCP层30提供的网络地址变换或者说映射成SSCOP层50能解释的，反之亦然。这可以由一个对一个外部地址转换功能的接口执行，也可以在适配功能内的数据存储器内静态地规定。其次，在基础SSCOP服务报告数据传送业务的可用/不可用情况时，在必要的转换后，这些报告由协议适配功能层31传送给垂直控制协议层30。类似，如果基础SSCOP层50报告潜在拥塞，适配功能就必须将这些拥塞报告转换后传送给垂直控制协议层30。

熟悉该技术领域的人员可以理解，对于在这里所说明的配置可以进行种种变更、修改和/或增添，这些都应在本发明的专利保护范围之内。特别是，虽然本发明就在一个经物理分解的媒体网关内的应用进行说明，但本发明也可以用于在一个需要一个协议来连接CC和BC功能的分立环境中实现的其他通信节点。

Claims (23)

1.一种具有一个呼叫控制与承载控制分开的网络的通信系统，所述通信系统根据包括一个垂直控制协议层的若干通信协议层运行，所述垂直控制协议层用一个垂直控制协议来保证通信系统内节点之间的通信，所作的改进包括：

配置了一个协议适配功能层，所述协议适配功能层利用一个协议适配功能提供垂直控制协议消息与网络协议消息之间的对译。

2.如权利要求1所述的通信系统，其中所述对译将垂直控制协议消息泽成多个信令传送协议之一的网络协议消息和/或将多个信令传送协议之一的网络协议消息译成垂直控制协议消息。

3.如权利要求1所述的通信系统，其中所述协议适配功能通过按照多个网络协议消息格式之一在逻辑上映射垂直控制协议消息的内容来变换垂直控制协议消息。

4.如权利要求3所述的通信系统，其中所述协议适配功能通过按照一个垂直控制协议消息格式在逻辑上映射网络协议消息的内容将网络协议消息变换成垂直控制协议消息。

5.如以上权利要求的任一项所述的通信系统，其中所述协议适配功能对垂直控制协议消息进行分段和重组。

6.如权利要求1-4任一项所述的通信系统，其中所述协议适配功能将来自一个在垂直控制协议层与协议适配功能层之间的通用传送业务的原语变换成多个信令传送协议之一的网络层的原语。

7.如权利要求6所述的通信系统，其中所述网络协议消息是SS7信令的MTP协议消息。

8.如权利要求6所述的通信系统，其中所述网络协议消息是ATM信令的MTP宽带协议消息。

9.如权利要求6所述的通信系统，其中所述网络协议消息是ATM信令的SSCOP协议消息。

10.一种在一个包括一个呼叫控制与承载控制分开的网络的通信系统内传送消息的方法，所述通信系统根据包括一个含有一个保证系统内节点之间通信的垂直控制协议的垂直控制协议层的一些通信协议层运行，所述方法包括下列步骤：

将垂直控制协议消息变换成多个信令传送协议之一的网络协议消息；和/或

将多个信令传送协议之一的网络协议消息变换成垂直控制协议消息。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述变换步骤由一个协议适配功能层内的一个协议适配功能执行。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述将垂直控制协议消息变换成网络协议消息的步骤包括按照多个网络协议消息格式之一在逻辑上映射垂直控制协议消息的内容。

13.如权利要求12所述方法，其中所述将网络协议消息变换成垂直控制协议消息的步骤包括按照一个垂直控制协议消息格式在逻辑上映射网络协议消息的内容。

14.如权利要求10至13任一项所述的方法，其中所述将垂直控制协议消息变换成网络协议消息的步骤包括对垂直控制协议消息进行分段。

15.如权利要求10至13任一项所述的方法，其中所述将网络协议消息变换成垂直控制协议消息的步骤包括对垂直控制协议消息进行重组。

16.如权利要求10至13任一项所述的方法，其中所述将垂直控制协议消息变换成网络协议消息的步骤包括将来自一个在垂直控制协议层与协议适配功能层之间的通用传送业务的原语变换成多个信令传送协议之一的网络层的原语。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述网络协议消息是SS7信令的MTP协议消息。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述网络协议消息是ATM信令的MTP宽带协议消息。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述网络协议消息是ATM信令的SSCOP协议消息。

20.如权利要求10所述的方法，进一步包括下列步骤：

通过一个包括一个遵从一个消息传送部分协议的层的通信协议组将所述垂直控制协议消息通过一个交换通信网在节点间传送。

21.如权利要求10所述的方法，进一步包括下列步骤：

通过一个包括一个遵从一个面向业务专用连接的协议的层的通信协议组将所述垂直控制协议消息通过一个交换通信网在节点间传送。

22.如权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中协议适配功能是一个多协议适配功能。

23.如权利要求10至13或21中的任一项所述的方法，其中的适配功能是一个多协议适配功能。

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