JP2005094738A - サービス品質によるサービスサポートが可能なネットワーク装置、これを用いたネットワークシステム及びその方法 - Google Patents

サービス品質によるサービスサポートが可能なネットワーク装置、これを用いたネットワークシステム及びその方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 サービス品質によるサービスサポートが可能なネットワーク装置、これを用いたネットワークシステム及びその方法を提供すること。
【解決手段】 本発明は、ネットワーク上に存在する各制御装置のサービス品質によってサービス提供の優先順位を設定し、設定された優先順位によってサービスを提供する被制御装置を備え、前記被制御装置は、前記制御装置から転送された制御メッセージを受信したり、前記制御装置に応答メッセージを転送する通信モジュールと、前記制御装置のサービス品質のレベルによってサービス提供の優先順位を設定する優先順位設定モジュールと、前記通信モジュールから受信された制御メッセージを解析し、解析された制御メッセージに応じたサービス動作を制御するUPnP制御モジュールと、前記UPnP制御モジュールの制御によって動作を行うサービスモジュールとを備えることを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

本発明は、サービス品質によるサービスサポートが可能なネットワーク装置、これを用いたネットワークシステム及びその方法に関し、特に、制御装置のサービス品質によってサービス提供の優先順位を設定し、設定された優先順位によってサービスを提供するサービス品質によるサービスサポートが可能なネットワーク装置、これを用いたネットワークシステム及びその方法に関する。
図1は、従来のUPnPシステムを概略的に示すシステム構成図であり、図示のように、UPnPシステムは、UPnP制御装置(UPnP Control Point)20と、UPnP被制御装置(UPnP Control Device)10とから構成されている。
UPnP制御装置20は、被制御装置10を制御するもので、図示のように、デジタルTV21と、コンピュータ22と、PDA24と、ノートPC23とを備えている。
UPnP被制御装置10は、UPnPを利用してサービスを提供する装置であり、例えば、動画像を再生してネットワークに転送するセットトップボックスであっても良く、UPnP被制御装置10は、通信モジュール(Communication S/W module)11と、UPnPモジュール(UPnP S/W module)12と、サービスモジュール(Service S/W module)13とを備えている。
通信モジュール11は、ネットワークに転送されるUPnP制御装置20の要求データを受信したり、UPnP制御装置20への応答データを送信する役割を有し、UPnPモジュール12は、要求データを解析し、サービスモジュール13を駆動したり、応答データを生成して通信モジュール11に伝達する役割を有し、被制御装置10の状態が変化したとき、UPnP制御装置20にイベントメッセージを転送する機能を有する。また、サービスモジュール13は、被制御装置10の固有の機能を提供するソフトウェアであって、例えば、セットトップボックスの場合、動画像を再生し、映像イメージを生成する機能を有する。
UPnPシステムの動作を説明すると、UPnP制御装置20から制御データが転送されると、通信モジュール11が制御データを受信する。ここで、UPnPシステムにおけるデータ通信には、主にTCPが使用されており、通信モジュール11は、TCP接続の機能を備えている。
次に、受信されたデータは、UPnPモジュール12に伝達されるが、ここで、命令及び応答データは、XML形式であるため、UPnPモジュール12は、XMLデータを解析し、サービスモジュール13を介して、要求されたサービスを動作させる。
次に、サービスが提供されると、UPnPモジュール12は、サービスの結果をXML形式の応答メッセージとして作成してUPnP制御装置20に転送する。
即ち、UPnPシステムは、XML解析、TCP接続、HTTP処理、Java(登録商標)など、かなりの計算を要する作業を伴い、かつ、サービスと直結したUPnP被制御装置10の制御の他に、UPnP被制御装置10の存在を知らせる機能、UPnP被制御装置10の状態の変化をチェックする機能など様々な付随的な機能を有する。
しかし、ホームネットワークを構成するUPnP被制御装置10は、PCのような汎用計算プラットフォームに比べ、比較的性能の低いCPUを備えるのが一般的であり、このため、UPnPを支援するUPnP制御装置20が増えることになり、UPnPシステムの動作によるオーバーヘッドが大きくなる。
例えば、セットトップボックスから動画像を受信して画面に出力するデジタルTV21の場合、PC22、ノートPC23、PDA24などの他の付随的な出力装置が転送する制御命令により、デジタルTV21の映像出力が妨害される恐れがあり、深刻な場合、画面切れ、制御時間の増加などを招き、使用者の満足度を低下させることになるということがあった。
従って、複数のUPnP制御装置20との競合による使用者の不便を防止するために、各UPnP制御装置20に一定のレベルのサービス品質(Quality of Service:以下、QoSと称する)レベルを指定し、UPnP被制御装置10に前記QoSによる優先順位を設定し、サービス品質によるサービスサポートが可能なネットワークシステム及び方法が要求されている。
特許文献1には、IEEE802ネットワークにUPnPコントロールポイントとUPnPデバイスがつながっている状態でAV/Cコマンドを基礎にして上記UPnPコントロールポイントがUPnPデバイスを制御するための方法を開始しているが、 UPnPデバイスが増えることによって各々のUPnPデバイスに一定水準のサービスを提供することが出来ない。
韓国公開特許2003-28574
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、制御装置のサービス品質(QoS)によってサービス提供の優先順位を設定し、設定された優先順位によってサービスを提供するサービス品質によるサービスサポートが可能なネットワーク装置、これを用いたネットワークシステム及びその方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の一実施の形態による被制御装置は、ネットワーク上に存在する各制御装置のサービス品質によってサービス提供の優先順位を設定し、設定された優先順位によってサービスを提供することを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態による被制御装置は、前記制御装置から転送された制御メッセージを受信したり、前記制御装置に応答メッセージを転送する通信モジュールと、前記制御装置のサービス品質のレベルによってサービス提供の優先順位を設定する優先順位設定モジュールと、前記通信モジュールから受信された制御メッセージを解析し、解析された制御メッセージに応じたサービス動作を制御するUPnP制御モジュールと、前記UPnP制御モジュールの制御によって動作を行うサービスモジュールとを備えることを特徴とする。
また、前記優先順位設定モジュールは、各制御装置ごとにサービス品質が格納されているマッピングテーブルを利用して優先順位を決定することが好ましい。
また、前記UPnP制御モジュールは、被制御されるネットワーク装置の状態の変化をチェックする役割を有し、前記チェックの結果により、イベントを生成する役割を有することが好ましい。
また、前記UPnP制御モジュールは、実行単位別に区分されていることが好ましい。
また、本発明の一実施の形態によるシステムは、ネットワーク上に存在する装置の動作を制御する制御装置と、前記制御装置のサービス品質によってサービス提供の優先順位を設定し、設定された優先順位によってサービスを提供する被制御装置とを備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態による方法は、制御装置が被制御装置に制御メッセージを転送するステップと、前記制御メッセージを転送した制御装置にサービス品質に対する優先順位をチェックするステップと、前記チェックされた優先順位によって該当のサービスを提供するステップとを含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態による方法においては、前記受信した制御メッセージを転送した制御装置のサービス品質に基づいて優先順位を決定するステップは、各制御装置ごとのサービス品質が格納されているマッピングテーブルを利用して優先順位を決定することが好ましい。
また、前記チェックされた優先順位によって該当のサービスを提供するステップは、前記制御装置から転送された制御メッセージを解析するステップと、前記解析されたメッセージに応じたサービスを優先順位によって駆動するステップとをさらに含むことが好ましい。
また、被制御装置の状態の変化をチェックするステップと、前記チェックの結果、状態の変化が感知されると、優先順位によって制御装置に前記感知された被制御装置の状態情報を知らせるステップとを含むことが好ましい。
本発明に係る他の実施の形態による方法は、制御装置が被制御装置に制御メッセージを転送するステップと、前記制御メッセージを転送した制御装置のサービス品質に基づいて優先順位を決定するステップと、前記決定された優先順位によって該当のサービスを提供するステップとを含む。
前記他の実施の形態による方法においては、前記制御メッセージを転送した制御装置のサービス品質に基づいて優先順位を決定するステップは、各制御装置ごとのサービス品質が格納されているマッピングテーブルを利用して優先順位を決定することが好ましい。
また、前記チェックされた優先順位によって該当のサービスを提供するステップは、前記制御装置から転送された制御メッセージを解析するステップと、前記解析されたメッセージに応じたサービスを優先順位によって駆動するステップとをさらに含むことが好ましい。
また、被制御装置の状態の変化をチェックするステップと、前記チェックの結果、状態の変化が感知されると、優先順位によって制御装置に前記感知された被制御装置の状態情報を知らせるステップを含むことが好ましい。
このような本発明によるサービス品質によるサービスサポートが可能なネットワーク装置、これを用いたネットワークシステム及びその方法によれば、制御装置のサービス品質(QoS)によってサービス提供の優先順位を設定し、設定された優先順位によってサービスを提供することにより、複数のUPnP制御装置間の競合による遅延時間を減らし得る効果を有する。
また、複数のUPnP制御装置間の競合を減らすことにより、サービス品質の低下、処理時間の遅延などを防止することにより、使用者に最上のサービスを提供することが可能となる効果を有する。
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
図2は、本発明に係るサービス品質によるサービスサポートが可能なネットワークシステムを概略的に示す図であり、図示のように、被制御装置100と、制御装置200とから構成されている。ここで、被制御装置100は、通信モジュール(Communication S/W module)110と、UPnP制御モジュール(UPnP S/W module)120と、サービスモジュール(Service S/W module)130と、優先順位設定モジュール(Priority management module)140とを備えている。
被制御装置100は、ネットワーク上に存在する各制御装置200のQoSレベルによってサービス提供の優先順位を設定し、設定された優先順位によってサービスを提供する。
通信モジュール110は、制御装置200から転送された制御メッセージを受信したり、制御装置200に応答メッセージを転送する。
優先順位設定モジュール140は、制御装置200のサービス品質レベル(QoS-level)によってサービス提供の優先順位を決定する。ここで、優先順位設定モジュール140は、図3に示すように、通信モジュール110が制御メッセージを受信すると、制御装置200のQoSレベルによって優先順位を決定するリスナー(Listener)150を備えている。一方、制御装置200のQoSレベルは、使用者により固定的に定義されたり、制御装置200によって決定される。前記QoSレベルは、さらに優先順位設定モジュール140の内部アルゴリズムによって適切な優先順位に換算される。このようにして、各制御装置200の優先順位は、それぞれ異なって設定することができ、一般に制御装置200のQoSレベルが高いと、優先順位も高く設定される。
UPnP制御モジュール120は、通信モジュール110から受信された制御メッセージを解析し、解析された制御メッセージに応じてサービス動作を制御する。ここで、UPnP制御モジュール120は、制御装置200から転送された制御メッセージを解析し、該当のサービスを動作させるワーカー(Worker)160と、被制御装置100の状態の変化をチェックする状態モニタ(State monitor)180と、状態モニタ180がチェックした状態の変化を制御装置200に知らせるイベント(Event)170とを備えている。以下、図3を参照して詳しく説明する。
そして、UPnP制御モジュール120は、サービスの実行単位で区分されており、ここで、サービス実行単位とは、前記各実行単位(Listener、Worker、Event、State monitor)が動作するプロセス(process)またはスレッド(thread)をいう。それぞれの実行単位は、優先順位設定モジュール140により優先順位が割り当てられる。即ち、複数の制御装置200が転送した命令メッセージに応じたサービスを優先順位設定モジュール140により割り当てられた優先順位によって提供している。以下、図4を参照して詳しく説明する。
サービスモジュール130は、前記UPnP制御モジュール120の制御によって動作を行う。例えば、UPnP制御モジュール120が「画面再生」というサービスモジュールを駆動すると、該当の被制御装置の画面を再生する。
制御装置200は、ネットワーク上に存在する各装置の動作を制御するもので、図示のように、デジタルTV210と、コンピュータ220と、ノートPC230と、PDA240とを備えている。ここで、各制御装置200は、使用者により固定的に定義されたか、あるいは、制御装置200の内部アルゴリズムによって設定されたQoSを有している。
図3は、本発明によるネットワーク装置のソフトウェア構造を概略的に示す図であり、図示のように、リスナー150と、ワーカー160と、イベント170と、状態モニタ180とから構成されている。
リスナー150は、制御装置200からの制御メッセージを待ち、制御メッセージが到着すると、制御装置200のQoSレベルによって優先順位を決定する。
ワーカー160は、前記制御装置200から転送された接続の要求によるメッセージを解析し、サービスを提供するサービスモジュール130を駆動する。
状態モニタ180は、被制御装置100の状態の変化を監視し、状態が変わったときに、イベント170を生成する。ここで、状態の変化とは、被制御装置100の動作が「再生」状態から「停止」状態に変わったり、「録画予約」状態から「録画開始」状態に変わることをいう。
イベント170は、各制御装置200に状態の変化を転送しており、ワーカー160と同様に、制御装置200のQoSレベルによる優先順位で実行される。即ち、優先順位の高い制御装置200に状態の変化を優先的に転送する。
一方、本発明においては、高いQoSレベルを要求する制御装置200には、高い優先順位で動作する実行単位(プロセスまたはタスク)を割り当てることにより、他の付随的な制御装置200からのUPnP通信及び制御による干渉を最小化することができる。
図4は、本発明の一実施の形態による優先順位を示すテーブルであり、図中、優先順位10は、最も高い優先順位を示し、1は、最も低い優先順位を示す。
図示のように、リスナー150は、TCP接続及び優先順位を決定する役割を有しており、優先順位の最も高い優先順位10が設定される。即ち、被制御装置100に制御命令が転送されると、リスナー150が優先順位を決定するが、前記リスナー150が設定した優先順位によってそれぞれのサービスが行われるため、リスナー150に最も高い優先順位が設定される。
状態モニタ180は、被制御装置100の状態の変化を感知しており、被制御装置100の状態の変化を感知したときにイベントを生成しているため、優先順位の最も高い優先順位10が設定される。即ち、被制御装置が任意の動作を行っている途中で状態が変化すると、直ちに制御装置200に状態の変化の情報を知らせなければならないため、状態モニタ180に最も高い優先順位が設定される。
次に、ワーカー160は、制御装置200から転送された制御メッセージを解析しており、イベント170は、状態モニタ180が発生したイベントを制御装置200に知らせており、サービスプロセスは、ワーカー160で解析した制御メッセージに応じたサービスの動作を行っているため、リスナー150または状態モニタ180より低い優先順位の優先順位2〜9が設定される。
図5は、本発明に係るサービス品質によるサービスサポートが可能な方法を概略的に示すフローチャートであり、先ず、制御装置200が被制御装置100に制御メッセージを転送すると、被制御装置100の通信モジュール110が制御装置200から転送された制御メッセージを受信する(S100)。
次いで、優先順位設定モジュール140は、制御メッセージを転送した制御装置200のQoSレベルに基づいて優先順位を決定する(S110)。ここで、制御装置200のQoSレベルは、使用者により固定的に定義されたり、制御装置200によって動的に決定され、優先順位は、前記使用者定義の各制御装置ごとのQoSが格納されているマッピングテーブルを利用して決定される。即ち、制御装置が制御メッセージを転送すると、優先順位設定モジュール140が優先的に動作し、優先順位設定モジュール140は、マッピングテーブルから該当の制御装置200のQoSレベルを検索し優先順位を決定する。ここで、マッピングテーブルとは、使用者により固定的に定義されたか、制御装置200の内部アルゴリズムによって設定された各制御装置200のQoSの格納されたテーブルをいう。
次いで、優先順位設定モジュール140が設定した優先順位によって選択されたUPnP制御モジュール120で前記受信された制御メッセージを解析し(S120)、それに応じたサービス動作が行われるようにする(S130)。即ち、UPnP制御モジュール120のワーカー160は、制御装置200が転送した制御メッセージがどのようなサービスを要求しているかを解析し、それに応じたサービスが動作されるようにする。
その後、UPnP制御モジュール120は、制御装置200から要求されたサービスが正常に行われていることを知らせる応答メッセージを作成し、該当の制御装置200に転送する(S140)。
一方、制御装置200から要求されたサービスを行っている途中で被制御装置100の状態が変化すると(S150)、UPnP制御モジュール120は、イベントを生成し、変化した状態情報を制御装置200に転送する(S160)。ここで、変化した状態情報の転送時には、既に設定された制御装置200の優先順位によって転送する。ここで、制御装置200の優先順位によって被制御装置100の変化した状態情報を転送するのは、優先順位の高い制御装置200に被制御装置100の変化した状態情報を優先的に知らせることにより、優先順位の高い制御装置200が先に被制御装置100を制御できるようにするためである。
本発明による好ましい実施の形態を挙げて説明する。即ち、被制御装置100のセットトップボックスSTBや制御装置200が三つCP1、CP2、CP3の三つあると仮定する。ここで、CP1は、PDAで実行されており、STBにより、特定の放送番組を受信し、接続されたデジタルTVにストリーミングするように制御し、CP2は、PC上で実行されており、STBにより、格納されている放送番組を無線LANを介してPCにストリーミングするように制御し、CP3は、STB上で実行されており、STBにより、予約されている放送番組を録画するように制御する。
一方、各制御装置CP1、CP2、CP3は、全てQoSレベルが設定されている状態であり、以後に各制御装置200からメッセージが転送されてくると、それぞれの制御装置に設定されたQoSレベルに応じた優先順位によってサービスが提供される。ここで、各制御装置CP1、CP2、CP3のQoSレベルは、使用者により固定的に正義され、マッピングテーブルに格納されたり、制御装置200の内部アルゴリズムによって設定されている。かつ、マッピングテーブルに定義されたQoSレベルに基づいて優先順位を決定する。
例えば、CP1のQoSレベルが1、CP2のQoSレベルが3、CP3のQoSレベルが2に定義されていると仮定する。ここで、QoSレベル-1は、最上のサービス品質であって、画面の再生中に画面切れが発生せず、STB制御にかかる遅延時間が1秒以内である場合をいい、QoSレベル-2は、中間程度の品質であって、画面切れは発生しないが、STB制御にかかる遅延時間が1秒以上となることもある場合をいい、QoS-level-3は、低い品質であって、画面切れが発生することもあり、STB制御にかかる遅延時間が1秒以上となることもある場合をいう。
先ず、CP2が「再生開始」という制御メッセージをSTBに転送すると、STBの通信モジュール110が前記CP2から転送された制御メッセージを受信する。
次いで、優先順位設定モジュール140では、制御メッセージを転送したCP2のQoSレベルを検索する。即ち、マッピングテーブルに格納されたCP2のQoSレベルを検索し、検索されたQoSレベルに基づいて優先順位を決定する。その後、検索の結果、前記CP2のQoSレベルが3であると、これにより、優先順位(例えば、3)を決定する。
次いで、優先順位設定モジュール140は、CP2が転送した制御メッセージを優先順位3と処理するように、UPnP制御モジュール120に結果値を転送する。
これにより、UPnP制御モジュール120は、ワーカー160を実行し、転送されたメッセージを解析する。即ち、制御メッセージをパージングすることにより、転送された制御命令が「再生開始」を要求するメッセージであることを分析し、分析されたメッセージに応じたサービス動作を優先順位3で実行させる。
次いで、UPnP制御モジュール120は、再生が開始することを確認し、CP2に制御命令が正常に行われたことを知らせる応答メッセージを生成して転送する。
一方、CP2の制御命令を行う途中で被制御装置100の状態が変化すると、状態モニタ180が被制御装置100の状態の変化を感知し、状態の変化によるイベントを生成し、被制御装置100の変化された状態情報を各制御装置(CP1、CP2、CP3)に転送する。
以上のように、上記実施の形態を参照して詳細に説明され図示されたが、本発明は、これに限定されるものでなく、このような本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲内で、当業界の通常の知識を有する者にとっては、他の多くの変更が可能であろう。また、本発明は、添付の特許請求の範囲により解釈されるべきであることは言うまでもない。
従来のUPnPシステムを概略的に示すシステム構成図である。 本発明に係るサービス品質によるサービスサポートが可能なネットワークシステムを概略的に示す図である。 本発明に係るネットワーク装置のソフトウェア構造を概略的に示す図である。 本発明の一実施の形態による優先順位を示すテーブルである。 本発明に係るサービス品質によるサービスサポート方法を概略的に示すフローチャートである。
符号の説明
100 被制御装置
110 通信モジュール
120 UPnP制御モジュール
130 サービスモジュール
140 優先順位設定モジュール
200 制御装置

Claims (14)

  1. ネットワーク上に存在する各制御装置のサービス品質によってサービス提供の優先順位を設定し、前記設定された優先順位によってサービスを提供することを特徴とするネットワーク装置。
  2. 前記制御装置から転送された制御メッセージを受信したり、前記制御装置に応答メッセージを転送する通信モジュールと、
    前記制御装置のサービス品質のレベルによってサービス提供の優先順位を設定する優先順位設定モジュールと、
    前記通信モジュールから受信された制御メッセージを解析し、解析された制御メッセージに応じたサービス動作を制御するUPnP制御モジュールと、
    前記UPnP制御モジュールの制御によって動作を行うサービスモジュールとを備えることを特徴とする請求項1に記載のネットワーク装置。
  3. 前記優先順位設定モジュールは、各制御装置ごとにサービス品質が格納されているマッピングテーブルを利用して優先順位を決定することを特徴とする請求項2に記載のネットワーク装置。
  4. 前記UPnP制御モジュールは、被制御されるネットワーク装置の状態の変化をチェックする役割を有し、前記チェックの結果により、イベントを生成する役割を有することを特徴とする請求項2に記載のネットワーク装置。
  5. 前記UPnP制御モジュールは、実行単位別に区分されていることを特徴とする請求項2に記載のネットワーク装置。
  6. ネットワーク上に存在する装置の動作を制御する制御装置と、前記制御装置のサービス品質によってサービス提供の優先順位を設定し、前記設定された優先順位によってサービスを提供する被制御装置とを備えることを特徴とするサービス品質によるサービスサポートが可能なネットワークシステム。
  7. 制御装置から転送された制御メッセージを受信するステップと、
    前記受信された制御メッセージを転送した制御装置のサービス品質に基づいて優先順位を決定するステップと、
    前記決定された優先順位によって該当のサービスを提供するステップとを含むことを特徴とするサービス品質によるサービスサポート方法。
  8. 前記受信された制御メッセージを転送した制御装置のサービス品質に基づいて優先順位を決定するステップは、
    各制御装置ごとのサービス品質が格納されているマッピングテーブルを利用して優先順位を決定することを特徴とする請求項7に記載のサービス品質によるサービスサポート方法。
  9. 前記決定された優先順位によって該当のサービスを提供するステップは、
    前記制御装置から転送された制御メッセージを解析するステップと、
    前記解析されたメッセージに応じたサービスを優先順位によって駆動するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載のサービス品質によるサービスサポート方法。
  10. 被制御装置の状態の変化をチェックするステップと、
    前記チェックの結果、状態の変化が感知されると、優先順位によって制御装置に前記感知された被制御装置の状態情報を知らせるステップとをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載のサービス品質によるサービスサポート方法。
  11. 制御装置が被制御装置に制御メッセージを転送するステップと、
    前記制御メッセージを転送した制御装置のサービス品質に基づいて優先順位を決定するステップと、
    前記決定された優先順位によって該当のサービスを提供するステップとを含むことを特徴とするサービス品質によるサービスサポート方法。
  12. 前記制御メッセージを転送した制御装置のサービス品質に基づいて優先順位を決定するステップは、
    各制御装置ごとのサービス品質が格納されているマッピングテーブルを利用して優先順位を決定することを特徴とする請求項11に記載のサービス品質によるサービスサポート方法。
  13. 前記チェックされた優先順位によって該当のサービスを提供するステップは、
    前記制御装置から転送された制御メッセージを解析するステップと、
    前記解析されたメッセージに応じたサービスを優先順位によって駆動するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のサービス品質によるサービスサポート方法。
  14. 被制御装置の状態の変化をチェックするステップと、
    前記チェックの結果、状態の変化が感知されると、優先順位によって制御装置に前記感知された被制御装置の状態情報を知らせるステップをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のサービス品質によるサービスサポート方法。

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