CN1503540A - 通信终端设备和数据传输方法 - Google Patents

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CN1503540A CNA2003101180889A CN200310118088A CN1503540A CN 1503540 A CN1503540 A CN 1503540A CN A2003101180889 A CNA2003101180889 A CN A2003101180889A CN 200310118088 A CN200310118088 A CN 200310118088A CN 1503540 A CN1503540 A CN 1503540A
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ɭ԰��һ
森田纯一
小笠原伦利
浦诚治
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

一种通信终端设备，采用该设备，可以在无需执行复杂电路连接控制的应用程序的情况下执行顾及安全性的数据通信和业务交换。在该设备中，端口号检验器(260)参照端口号DB(270)，检验应用程序(100)所发送的用户信息中包含的端口号是否是适当的端口号。端口号DB(270)存储目的端口号和相应的通信协议。端口号DB(270)只存储那些允许应用程序(100)使用的适当的端口号以及相应的通信协议。U平面监视器(280)监视TCP/IP的所有端口，检测来自应用程序(100)的用户信息的传输，并且将报头中包含的端口号报告给端口号检验器(260)。

Description

通信终端设备和数据传输方法
技术领域
本发明涉及一种通信终端设备和一种数据传输方法。
背景技术
近年来，象移动电话和固定终端这样的通信终端上的应用程序的复杂性已被大幅增加以支持各种电信业务。因此，着重于位于应用程序和呼叫处理器之间的通信终端(中间件层(middleware layer))，这种通信终端根据来自应用程序的命令执行电路连接控制，并且减少应用程序的电路连接控制的开发负担(development load)。
也就是说，例如，理想情况下，象浏览器和邮件器这样的应用程序应该可以使用与电路连接控制无关的、包含TCP(传输控制协议)和IP(Internet协议)的特定协定来执行通信。
已经公开了一种方法，作为这种不考虑电路连接控制的机制的例子，采用该方法，可以通过象TCP层这样的端口来监视来自应用程序的业务请求，并且通信终端设备基于业务请求的检测来建立到通信终端站的电路连接并且启动通信(例如，参见公开待审的日本专利申请公开文本第HEILL-340986号第0046-0050段)。
然而，如上所述的传统通信设备存在下述问题，即当应用程序指定了错误的端口号并请求业务时，通信终端设备检测业务请求的发出并且启动通信。特别地，当通信终端设备使用象Linux这样的允许自由修改并且重新发布的OS(操作系统)时，可以想象到许多第三方将开发原始应用程序，并且当应用程序指定错误的端口号并仍然启动业务时，这会导致大的安全性问题。
而且，采用传统通信设备，当应用程序在多个业务之间进行切换时，需要执行电信业务切换(切断一个业务，接着启动另一个业务)的电路连接控制，这已经成为应用开发者的沉重负担。
发明内容
因此，本发明的目的是在无需应用程序执行复杂的电路连接控制的情况下，来执行顾及安全性的数据通信和业务交换。
本发明通过以下方式来实现上述目的：监视应用程序执行的到通信目的站的数据传输；当发生数据传输时，判断包含在数据报头中的端口号是否是支持通信协议的相应端口号；以及仅当其端口号是适当的端口号时才启动通信。
根据本发明的一个方面，提供一种通信终端设备，该设备根据来自至少一个使用电信业务的用户的请求来执行电路连接，该设备包括：检测器，检测用户的用户信息传输的开始；状态管理器，执行对执行用户信息传输的用户的状态管理；和电路控制器，基于来自用户的电路连接请求来执行包含电路连接和切断的电路控制，其中，当检测器检测到用户信息传输的开始时，状态管理器检测用户的电路连接状态，以及其中，当状态管理器的检测结果表示不存在电路连接时，电路控制器建立连接以执行用户信息传输。
根据本发明的另一方面，提供一种通信终端设备，该设备根据来自至少一个使用电信业务的用户的请求来执行电路连接，该设备包括：状态管理器，执行对发送用户信息的用户的状态管理；和电路控制器，基于来自用户的电路连接请求来执行包含电路连接和切断的电路控制，其中，当用户发出强制连接的请求时，状态管理器检测该设备的电路连接状态，以及其中，当状态管理器的检测结果表示电路连接正在进行时，信道控制器切断该连接并且为该用户建立连接。
根据本发明的另一方面，提供一种通信终端设备，该设备发送包含目的业务标识符的用户信息，该标识符用于标识向通信目的站所请求的业务，该设备包括：存储器，预先存储与允许使用的业务相应的目的业务标识符；检测器，检测用户信息传输的开始；检验器，当检测到用户信息传输的开始时，检验包含在用户信息中的目的业务标识符是否与包含在存储器中的目的业务标识符相匹配；和建立器，仅当所述两个目的业务标识符相匹配时，才通过处理用户信息传输的控制信息来建立连接。
根据本发明的另一方面，提供一种数据传输方法，该方法发送包含目的业务标识符的用户信息，该标识符用于标识向通信目的站所请求的业务，该方法包括如下步骤：检测用户信息传输的开始；当检测到用户信息传输的开始时，检验包含在用户信息中的目的业务标识符是否与相应于允许使用的业务的目的业务标识符相匹配；以及仅当所述两个目的业务标识符相匹配时，才通过处理用户信息传输的控制信息来建立连接。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细说明，本发明的上述及其它目的将会更加清楚，附图中以示例方式说明一个例子，其中：
图1是示出根据本发明第一实施例的通信终端设备结构的方框图；
图2是说明根据第一实施例的通信终端设备操作的时序图；
图3是示出根据第一实施例的端口号数据库示例的图表；
图4是示出根据第一实施例的连接信息数据库示例的图表；和
图5是说明根据第二实施例的通信终端设备操作的时序图。
具体实施方式
现在参照附图，详细说明本发明的实施例。本发明决不限于以下实施例，并且可以在不脱离本发明范围的情况下，以其它各种形式实施。
(第一实施例)
图1是示出根据本发明第一实施例的通信终端设备结构的方框图。图中所示的通信终端设备包括应用程序100、拨号器200、呼叫处理器300、无线方案处理器400、通信协议500、TCP/IP(传输控制协议/Internet协议)600和PPP(点对点协议)700。
应用程序100是指象浏览器和邮件器这样的应用程序，并且利用通信协议500发送用户信息。这里的用户信息是指除了控制信息之外的、用于建立与通信目的站之间的通信的信息，且由应用程序100产生。应用程序100包含一个或多个应用程序。
拨号器200包括拨号控制器210、连接信息管理器220、连接信息数据库(DB)230、状态管理器240、状态数据库(DB)250、端口号检验器260、端口号数据库(DB)270和U平面(用户平面)监视器280。
拨号控制器210同时控制连接信息管理器220、状态管理器240、端口号检验器260和U平面监视器280的操作。当端口号检验器260通知指定了错误的端口号时，拨号控制器210拒绝通信。另一方面，当通知指定了适当的端口号时，拨号控制器210控制呼叫处理器300和PPP 700，以便执行建立通信的处理。
根据应用程序100所请求的连接类型，连接信息管理器220从连接信息DB 230中获取关于连接的信息。更具体地说，连接信息管理器220从连接信息DB 230中获取与应用程序100所请求的连接相对应的关于无线方案和承载的信息。
连接信息DB 230存储分别与应用程序100所请求的连接类型相对应的信息。
状态管理器240基于应用程序100中的每个应用程序，将设备的通信状态登记在状态DB 250中，并且当必要时，查询状态DB 250，并且将设备的通信状态报告给另一处理器(图中未示出)。更具体地说，状态管理器240将诸如“正在通信”和“等待”等设备通信状态登记在状态DB 250中，并且当另一处理电路(图中未示出)需要了解设备的通信状态时，从状态DB 250中读出这些通信状态，并且将其报告给处理器。
状态DB 250基于应用程序100中的每个应用程序，存储设备的通信状态。
端口号检验器260查询端口号DB 270，检验应用程序100所发送的用户信息报头中包含的端口号是否是适当的端口号。此外，端口号检验器260将检验结果报告给拨号控制器210。
端口号DB 270存储与通信目的站一致的端口号(下文中称为“目的端口号”)和通信协议。在端口号DB 270中，只存储那些允许应用程序100使用的适当目的端口号和相应的通信协议。
U平面监视器280监视TCP/IP 600的所有端口，并且检测来自应用程序100的用户信息传输。此外，在检测用户信息传输时，U平面监视器280提取包含在报头中的端口号并且将其报告给端口号检验器260。
呼叫处理器300包括CS(电路交换)处理器310和PS(分组交换)处理器320。
CS处理器310执行预定处理，以便根据电路交换方案来执行通信。
PS处理器320执行预定处理，以便根据分组交换方案来执行通信。
顺便说明，CS处理器310和PS处理器320中的处理是C平面(控制平面)的处理，借此以信令方式发送控制信息。
无线方案处理器400包括C平面处理器410和U平面处理器420。无线方案处理器400根据无线方案，执行C平面处理和U平面处理，通过C平面处理以信令方式发送控制信息，通过U平面处理发送用户信息。
例如，无线方案可以是W-CDMA(宽带码分多址)、PDC(个人数字蜂窝)和GSM(群组专用移动通信)。
根据CS处理器310和PS处理器320所执行的处理，C平面处理器410执行以信令方式发送控制信息的C平面处理并且建立连接。
利用C平面处理器410所建立的连接，U平面处理器420发送应用程序100中产生的用户信息。例如，U平面处理器420中处理的用户信息包含语音和分组。
通信协议500是例如HTTP(超文本传输协议)和SMTP(简单邮件传输协议)这样的协议，支持应用程序100，并且利用较低层中的TCP/IP 600。通信协议500将包含目的端口号的报头附加到应用程序100中产生的用户信息中。
TCP/IP 600是OSI(开放系统互连)参考模型的网络层和传输层的协议，且已由通信协议500附加报头的用户信息，被另外附加TCP报头和IP报头。
PPP 700是通过电话电路将通信终端设备连接到网络的协议。
下面，将参照图2所示的时序图，说明如上构造的通信终端设备在启动数据传输时的操作。在下面的说明中，应用程序100是浏览器，通信协议500是HTTP，且在无线方案处理器400中所处理的无线方案是W-CDMA。
首先，在通信操作开始(例如，当拨号器200被激活时)之前，U平面监视器28 监视TCP/IP 600的所有端口(800)。
接着，当应用程序(浏览器)100开始发送用户信息时，将通信开始通知(communication start notification)802从应用程序(浏览器)100发送至通信协议500(HTTP)。当通信协议500(HTTP)接收到通信开始通知802时，将通信开始通知804从通信协议500(HTTP)发送到TCP/IP 600。
接着，当U平面监视器280检测到从TCP/IP 600接收到通信开始通知804时，U平面监视器280从所发送的用户信息的报头中提取出目的端口号806。
顺便说明，此处，尽管U平面监视器280被构造成检测至TCP/IP 600的所有端口的数据传输，即从通信协议500(HTTP)到TCP/IP 600的数据传输，同样可以检测从TCP/IP 600到U平面处理器420的数据传输。
为检测从通信协议500(HTTP)到TCP/IP 600的传输，可以检测在较早阶段中的用户信息传输的开始。而且，当检测从TCP/IP 600到U平面处理器420的传输时，U平面监视器280只监视一个端口以减少处理负荷。
接着，将U平面监视器280所提取的目的端口号808输出至端口号检验器260。当目的端口号808被输出时，端口号检验器260参照如图3所示的端口号DB 270，检验该目的端口号808是否是适当的端口号。更具体地说，将目的端口号808与端口号DB 270中存储的端口号进行比较，当存在匹配的端口号时，则确定该目的端口号808是适当的，而当不存在匹配的端口号时，则确定该目的端口号808是不适当的。
此处，当确定目的端口号808是不适当的端口号时，将该结果通知给拨号控制器210，拨号控制器210拒绝通信。采用这种方法，就可以防止除应用程序100(浏览器)以外的其它应用程序启动非法连接，从而提高安全性。
而且，当确定目的端口号808是适当的端口号时，则将C平面连接请求810从端口号检验器260输出至拨号控制器210。接着，拨号控制器210将如下执行C平面处理。
首先，将连接信息请求812发送到连接信息管理器220，连接信息管理器220参照如图4所示的连接信息DB 230以获取连接信息。此处，从如图4所示的连接信息DB 230中获取W-CDMA无线方案和基于PDCP(分组数据会聚协议)的IP(IP over PDCP)的承载(bearer)。接着，将所获取的连接信息814发送至拨号控制器210。
接着，拨号控制器210将状态建立请求816发送至状态管理器240，状态管理器240检验电路连接状态，当不存在电路连接时，在状态DB 250中设置象“应用程序100(浏览器)正在发送分组交换呼叫”这样的通信状态。接着，将已完成状态建立(818)的结果通知给拨号控制器210。
而且，拨号控制器210向呼叫处理器300发送与连接信息814相应的C平面连接请求，并且在呼叫处理器300的CS处理器310和PS处理器320中执行预定处理。
接着，拨号控制器210发送分组交换呼叫的C平面连接请求820，PS处理器320控制无线方案处理器400中的C平面处理器410并且执行分组交换呼叫的C平面连接。于是，当完成C平面连接时，将连接完成通知822发送至拨号控制器210。
接着，拨号控制器210向状态管理器240发送状态建立请求824，状态管理器240在状态DB 250中设置象“应用程序100(浏览器)正在发送分组交换呼叫”这样的通信状态。接着，将状态建立已完成(status setup iscomplete)(826)的结果通知给拨号控制器210。
于是，就完成了C平面中的处理，拨号控制器210将C平面连接已完成(C-plane connection is complete)(828)的情况通知给U平面监视器280。接着，当U平面监视器280将数据传输开始通知830输出到TCP/IP 600时，通过U平面处理器420开始用户信息的传输。
接着，根据本实施例，监视用户信息的传输。即监视U平面中的数据传输，并且当检测到数据传输时，执行关于数据报头中包含的目的端口号是否是合法(authorized)的适当端口号的检验，只有当该端口号是适当的端口号时才开始通信，以便能够防止指定非法目的端口号的数据传输，从而提高安全性。
顺便说明，尽管第一实施例被如下构造成：端口号检验器260执行端口号检验以便允许用户信息的传输，状态管理器240检测电路连接状态，以及当不存在电路连接时执行C平面连接，但是很容易想到，其中状态管理器240采用端口号检验器260的功能(通信许可批准功能(communication permitauthorizing function))的构造也能达到相同的效果。
而且，尽管根据第一实施例，由拨号器200执行的通信许可批准功能是利用端口号进行的安全检验，但是很容易想到，其中呼叫处理器300容许多个电路连接(多呼叫支持结构)，且状态管理器240比较所容许的电路连接数和当前电路连接数以允许新的电路连接的构造也能进行关于通信许可的各种判决。
(第二实施例)
在本实施例中，将说明图1所示的通信终端设备的操作，其中应用程序100包括多个应用程序，以及交换应用程序提供的业务。因此，根据本实施例的通信终端设备的结构与图1所示的结构相同，将省略对其的说明。
图5是说明根据本实施例的通信终端设备操作的时序图。在以下的说明中，应用程序100的应用程序从浏览器(即一种分组交换业务)切换到数据分配业务(即一种电路交换业务)，并且浏览器所采用的通信协议500是HTTP。
首先，假设应用程序100(浏览器)使用通信协议500(HTTP)，并且利用基于PDCP的IP(IP over PDCP)来执行内容获取(content acquisition)900。例如，当通信终端设备的用户点击应用程序100(浏览器)的菜单时，则确定应用程序100(数据分配(data distribution))的开始。
接着，将数据分配业务开始(data distribution service startup)902从数据应用程序100(浏览器)发送到应用程序100(数据分配)。应用程序100(数据分配)接收数据分配业务开始902，并且将数据分配业务的连接请求904发送到拨号控制器210。
接着，拨号控制器210向连接信息管理器220发送连接信息请求906，该连接信息请求906包含指示强制连接的参数，并且从连接信息DB 230中获取连接信息。例如，获取基于UDI(非受限数字信息(Unrestricted DigitalInformation))的PPP(PPP over UDI)作为承载，并且将所获取的连接信息908发送给拨号控制器210。
接下来，拨号控制器210向状态管理器240发送状态建立请求910。假如应用程序100(浏览器)正在发送分组交换呼叫，这时状态管理器240参照状态DB 250，例如，将象“应用程序100(浏览器)正在发送分组交换呼叫”这样的通信状态912返回给拨号控制器210。
由于应用程序100(浏览器)正在发送分组交换呼叫，拨号控制器210执行切断该连接的C平面处理。
即将分组交换呼叫切断请求914发送至呼叫处理器300，由呼叫处理器300的PS处理器320执行预定处理，切断分组交换呼叫的传输，并且将切断完成通知(cut completion notification)916返回给拨号控制器210。
当接收到切断完成通知916时，拨号控制器210再次向状态管理器240发送状态建立请求918，状态管理器240在状态DB 250中设置象“应用程序100(浏览器)的分组交换呼叫已被切断”这样的通信状态。接着，将完成状态建立(status setup is complete)(920)的情况通知给拨号控制器210。
响应于此，将分组通信切断完成通知922从拨号控制器210发送至应用程序100(浏览器)，应用程序100(浏览器)进入空闲状态，拨号控制器210向状态管理器240发送状态建立请求924以启动用于应用程序100(数据分配)执行的数据电信业务的电路交换呼叫，状态管理器240在状态DB 250中设置象“应用程序100(数据分配)正在发送电路交换呼叫”这样的通信状态。接着，将完成状态建立(status setup is complete)(926)的情况通知给拨号控制器210。
而且，拨号控制器210发送与已获取的连接信息908相对应的C平面连接请求928，呼叫处理器300中的CS处理器310和PS处理器320各自执行预定处理。此处，例如，拨号控制器210发送电路交换呼叫的C平面连接请求928，CS处理器310控制无线方案处理器400中的C平面处理器410执行C平面连接。当完成C平面连接时，将连接完成通知(connection completionnotification)930发送至拨号控制器210。
接着，拨号控制器210通知应用程序100已完成到应用程序100(数据分配)的电路交换呼叫的连接，而将状态建立请求934发送至状态管理器240，状态管理器240在状态DB 250中设置象“应用程序100(数据分配)正在发送电路交换呼叫”这样的通信状态。接着，将完成状态建立(status setup iscomplete)(936)的情况通知给拨号控制器210。
采用这种方法，应用程序100(数据分配)接收数据分配业务(基于UDI的PPP)，并且开始内容获取(connect acquisition)938。
于是，根据本实施例，当通信终端设备具有多个应用程序并且切换应用程序所进行的业务时，每个应用程序可以在不考虑其它应用程序的通信状态的情况下，单独完成和启动通信，以便可以自动执行业务切换。
尽管利用第二实施例说明了从分组交换业务(基于PDCP的IP)到(基于UDI的PPP)的业务切换，但是可以很容易地想到，在象从电路交换业务到分组交换业务这样的不同切换业务之间的切换，以及切换到相同切换业务的不同承载业务(从电路交换业务到电路交换业务，从分组交换业务到分组交换业务等)都是可以的。
尽管利用第二实施例说明了多应用程序的业务交换，但是可以很容易地想到，相同的结构使一个应用程序能够在多个业务之间进行切换。
尽管第二实施例被如此构造，以便将包含指示强制连接的参数的连接信息请求用作从应用程序到拨号器200的请求业务交换的命令，但是可以很容易地想到，即使在命令指定标识当前连接且不需要切断的业务的标识符的情况下，相同结构也能启动业务切换。
而且，尽管上述实施例被构造成使用TCP/IP，通过监视TCP/IP的所有端口并且检验报头中包含的端口号是否适当，但是使用UDP/IP同样也可以达到相同的效果。尽管根据HTTP通信协议来进行说明，但是也可采用任何包括象SIP(Session Initiation Protocol，会话启动协议)这样的IP信令协议的协议，其中SIP协议使用TCP/IP(UDP/IP)和H.323。
尽管已经说明上述实施例被构造成在拨号器检测到用户信息传输的开始之后，利用C平面处理来建立连接，即由U平面处理的启始来触发C平面处理，但是在已利用C平面处理建立连接之后，上述实施例中所述的拨号器能够操作以启动发送用户信息的U平面处理。
如上所述，本发明能够在无需执行复杂的电路连接的应用程序的情况下执行顾及安全性的数据通信和业务交换。
本发明的通信终端设备被构造成根据来自至少一个使用电信业务的用户的请求来执行电路控制，并且具有检测器，检测用户的用户信息传输的开始；状态管理器，执行对执行用户信息传输的用户的状态管理；和电路控制器，基于来自用户的电路连接请求，执行包含电路连接和切断的电路控制。在该设备中，当检测器检测到用户信息传输的开始时，状态管理器检测用户的电路连接状态，以及当状态管理器的检测结果表示不存在电路连接时，电路控制器建立连接并且执行用户信息传输。
上述结构检测用户信息传输的开始，检验用户的电路连接状态，并且如果检验结果表示没有连接正在进行中，则建立连接并且发送用户信息，以便能够确实地监视用户的信息传输，以及当电路未连接时，自动执行用于数据传输的电路连接。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以对其进行各种改变和修改。
本申请基于在2002年11月22日提交的日本专利申请第2002-339231号，特别在此包含其全部内容以作为参考。

Claims (8)

1.一种通信终端设备，该设备根据来自至少一个使用电信业务的用户的请求来执行电路连接，所述设备包括：
检测器，检测用户的用户信息传输的开始；
状态管理器，执行对执行用户信息传输的用户的状态管理；和
电路控制器，基于来自用户的电路连接请求来执行包含电路连接和切断的电路控制，
其中，当所述检测器检测到用户信息传输的开始时，所述状态管理器检测用户的电路连接状态；
以及其中，当所述状态管理器的检测结果表示不存在电路连接时，所述电路控制器建立连接以执行用户信息传输。
2.一种通信终端设备，该设备根据来自至少一个使用电信业务的用户的请求来执行电路连接，所述设备包括：
状态管理器，执行对发送用户信息的用户的状态管理；和
电路控制器，基于来自用户的电路连接请求来执行包含电路连接和切断的电路控制，
其中，当用户发出强制连接的请求时，所述状态管理器检测所述设备的电路连接状态，
以及其中，当所述状态管理器的检测结果表示电路连接正在进行时，所述电路控制器切断所述连接并且为用户建立连接。
3.一种通信终端设备，该设备发送包含目的业务标识符的用户信息，所述标识符用于标识向通信目的站所请求的业务，所述设备包括：
存储器，预先存储与允许使用的业务相应的目的业务标识符；
检测器，检测用户信息传输的开始；
检验器，当检测到用户信息传输的开始时，检验包含在用户信息中的目的业务标识符是否与包含在存储器中的目的业务标识符相匹配；和
建立器，仅当所述两个目的业务标识符相匹配时，才通过处理用户信息传输的控制信息来建立连接。
4.如权利要求1所述的通信终端设备，
其中，所述检测器包括监视器，该监视器用于监视TCP/IP或UDP/IP中的用户信息的存在与不存在；
以及其中，所述监视器监视TCP/IP或UDP/IP的所有端口。
5.如权利要求3所述的通信终端设备，
其中，所述检测器包括监视器，该监视器用于监视TCP/IP或UDP/IP中的用户信息的存在与不存在；
以及其中，所述监视器监视TCP/IP或UDP/IP的所有端口。
6.如权利要求1所述的通信终端设备，
其中，所述检测器包括监视器，该监视器用于监视TCP/IP或UDP/IP中的用户信息的存在与不存在；
以及其中，所述监视器监视TCP/IP或UDP/IP的输出。
7.如权利要求3所述的通信终端设备，
其中，所述检测器包括监视器，该监视器用于监视TCP/IP或UDP/IP中的用户信息的存在与不存在；
以及其中，所述监视器监视TCP/IP或UDP/IP的输出。
8.一种数据传输方法，该方法发送包含目的业务标识符的用户信息，所述标识符用于标识向通信目的站所请求的业务，所述方法包括如下步骤：
检测用户信息传输的开始；
当检测到用户信息传输的开始时，检验包含在用户信息中的目的业务标识符是否与相应于允许使用的业务的目的业务标识符相匹配；以及
仅当所述两个目的业务标识符相匹配时，才通过处理用户信息传输的控制信息来建立连接。
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