KR970705258A - 코드 분할 다중 접속(cdma) 복조 장치(cdma demodulating apparatus) - Google Patents

코드 분할 다중 접속(cdma) 복조 장치(cdma demodulating apparatus) Download PDF

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요시노리 미끼
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구라모토 미노루
엔티티 이도오쓰으신모오 가부시키가이샤
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Abstract

다수의 통신자들이 존재할 때 개선된 간섭 캔슬링 효과를 갖는 CDMA 복조 장치에 관한 것이다. 알려진 패턴의 파일롯 심볼이 정보 신호사이에 삽입되는 프레임 구성을 갖는 수신 신호가 다수의 통신자들로부터 수신된다. 각 통신자의 전송 데이터는 복조되고, 측정을 위한 간섭 캔슬러는 다수의 스테이지, 각 스테이지의 각 채널에 제공되고, 전송 경로의 변동은 데이터 복조 및 간섭 리플리카의 추정을 획득하기 위해 각 경로에서 추정된다. 나중 스테이지 일수록 간섭 신호 리플리카의 에러는 더욱 감소될 수 있어서, 간섭 캔슬링 효과를 개선하게 된다. 간섭 캔슬링이 각 채널의 각 경로의 수신 전력의 합에 의해 각 경로의 수신 레벨을 검출한 후에 수행되고, 채널 등급은 수신 레벨이 높은 순서로 결정된다.

Description

코드 분할 다중 접속(CDMA) 복조 장치(CDMA DEMODULATING APPARATUS)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 종래의 CDMA복조 장치에 있어서 다중 스테이지 간섭 캔슬러의 구성을 도시한 블럭도.
제2a도 및 2b는 다른 종래의 다중 스테이지 간섭 캔슬러의 구성을 도시한 블럭도.
제3도는 2a도 및 2b의 장치에 사용된 종래 채널 배치를 도시한 사시도.
제4도는 본 발명에 따른 CDMA복조 장치의 제1실시예의 전체 구조를 도시 한 블럭도.
제5a도 및 5b도는 제4도에 도시된 CDMA복조 장치를 위한 다중 스테이지 간섭 캔슬러를 도시한 블럭도.

Claims (29)

  1. 정보 레이트보다 빠른 확산 부호에 의해 정보 데이터를 광대역 신호로 확산하여 다원 접속 전송을 수행하기 위하여 상기 광대역 신호가 송신되는 CDMA통신 시스템에서, 채널 변동을 추정하기 위하여 알려진 패턴의 파일롯 심볼이 수신되고, 다수의 채널을 통해 수신된 각 수신 신호가 상기 추정된 채널 변동에 의해 보상되며, 상기 정보 데이터를 재생하기 위하여 상기 보상된 수신신호가 복조되는 CDMA복조장치에 있어서, 상기 확산 부호 레프리카와 상기 각 패스의 수신신호와 상관검출을 위하여 확산 부호로서의 상기 각 채널의 각 패스의 수신 타이밍에 동기된 확산 부호 레프리카를 사용하는 상관검출기; 상기 상관 검출기의 해당 패스의 수신 전력의 합을 결정하고, 희망파 수신신호 레벨을 검출하기 위한 수신 레벨 검출; 상기 수신 레벨 검출기에 의해 검출된 각 사용자의 수신신호 레벨에 따라 상기 사용자의 복조 처리 순번을 제어하는 채널 랭킹 유니트; 및 상기 채널 랭킹 유니트로부터 출력된 제어신호에 따라 간섭 캔슬링하기 위한 다수의 스테이지의 간섭 캔슬러를 포함하되, 상기 다수의 스테이지의 각 스테이지에 있어서, 각 채널상의 상기 파일롯 심볼을 사용하여 채널 변동의 추정을 행하고, 추정된 채널 변동에 따라 상기 채널의 수신신호를 보상하며, 간섭 신호 레플리카를 생성하기 위하여 보상된 수신신호를 재확산시키는 간섭 캔슬러를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제i번째, 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 제(i+1)스테이지의 간섭 캔슬러에 제공하기 위하여, 상기 다수의 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 상기 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  3. 제2항에 있어서, 각 스테이지의 상기 각 간섭 캔슬러는, 상기 간섭 신호레프리카를 생성하기 위하여 각 사용자를 위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하고, 상기 i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러의 제k(k=1,2,,,,,M의 어느 하나)번째 사용자의 상기 서브 간섭 캔슬러는, 1,2,,,,,및 (k-1)번째 사용자의 간섭 신호 레프리카로서 상기 i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 레프리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, 제(k+1),,,,,(M-1)및 M번째 사용자의 간섭 신호 레프리카로서 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에어서의 간섭 신호 레프리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기; 상기 간섭 감산기의 출력 신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 매프에 대해 추정하고, 상기 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력 신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼위치에 내삽입함으로써 상기 채널 변동을 추정하기 위한 채널 변동 추정부; 상기 채널변동 추정부에 의해 각 패스에 대하여 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기 위한 채널 변동 보상부; 상기 채널 변동보상부로부터 출력된 각 패스의 상기 수신신호를 합성하기 위한 레이크 합성부; 상기 레이트 합성부의 출력신호를 판정하기 위한 데이터 판정부; 상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에 상기 채널 변동 추정부의 출력으로서 얻어진 채널 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기; 각 패스의 수신 타이밍에 동기된 확산 부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스의 신호를 확산시키기 위한 재확산부; 및 상기 k번째의 사용자의 간섭 신호 레프리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하기 위한 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 정합 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 슬라이딩ㆍ상관기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 파일롯 심벌은 상기 정보 데이터간에 주기적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 한 개의 상기 서브 간섭 캔슬러 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 간섭 캔슬러는 적어도 인접하는 2개의 파일롯 신호구간을 포함하는 일정 시간의 블록을 처리단위로 사용하고, 상기 서브 간섭 캔슬러는 정보 심볼의 채널 변동을 결정하기 위하여 상기 파일롯 신호구간의 외측의 정보 심볼에 대해 상기 정보 심볼에 가장 가까운 위치의 상기 파일롯 심볼을 외삽입하기 위한 외삽유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  9. 제3항에 있어서 (i-1)번째 스테이지에 있어서의 k번째 통신자의 j번째 패스 이외의 간섭 신호 리플리카를 상기 간섭 감산기의 출력 신호에서 감산하기 위한 감산기가 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러의 k번째 사용자의 j(j는 1에서 상기 레이크 합성의 패스 수 LK까지)번째 상관 검출기의 입력측에 제공되는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 서브 간섭 캔슬러는, 상기 상관 검출기로부터 출력을 역확산한후, 각 패스의 상기 수신신호 전력을 검출하기 위한 수신신호 전력 검출기; 상기 각 패스의 상기 수신신호 전력을 가산하기 위한 가산기; 상기 가산기의 출력에서 동상 성분 및 직교성분의 진폭을 검출하기 위한 진폭 변환기; 상기 진폭 변환기의 출력신호를 평균화하기 위한 평균화유니트; 및 상기 평균화유니트의 출력을 상기 판정 데이타에 승산하기 위한 승산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  11. 제1항에 있어서, 제1스테이지의 상기 간섭 캔슬러는, 서로 간섭 제거된 역확산 출력 벡터를 얻기 위하여 상기 높은 수신신호 레벨로부터 K(K는 2이상으로 확산율 PG이하의 정수)번째 사용자의 각 패스 신호를 사용하기 위한 역상관 필터; 상기 역상관 필터로부터 출력된 K사용자들 송신 데이터를 추정하고, 각 사용자의 추정간섭량을 생성하기 위한 코히어런트 검출부/간섭 발생부를 포함하며, 상기 간섭 캔슬러는, 상기 K사용자들의 간섭 신호 리플리카로서는, 상기 코히어런트 검출부/ 간섭 발생부로부터 출력된 간섭 신호 리플리카를 이용하여, 나머지인 (M-K)사용자들의 각 간섭 신호 리플리카를 생성하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 다수의 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는, (i-1)번째스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용하여, 상기 I번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러로 추정된 각 사용자의 추정된 간섭량을 (i+1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 공급하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1스테이지의 간섭 캔슬러는,(K+1)번째 사용자 이후의 각 사용자에 대해 상기 추정된 간섭량을 생성하기 위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하고, k(k=(K+1),(K+2),,,,M의 어느 하나)번째 사용자의 서브 간섭 캔슬러는, 1,2,,,,K번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하고,(K+1),,,,(K-1)번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, 1번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호부터 감산하기 위한 간섭 감산기; 상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼 위치에 내삽입함으로써, 각 상기 정보 심볼의 채널변동을 추정하기 위한 채널 변동추정부; 상기 채널 변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 수신신호로 보상하기 위한 채널변동 보상부; 상기 채널변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기 위한 레이크 합성부; 상기 레이크 합성부의 출력신호를 판정하기 위한 데이터 판정부; 상기 데이터 판정 부로 부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동추정부의 출력으로 얻어진 채널 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기; 각 패스의 수신 타이밍으로 동기된 확산 부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기 위한 재확산부; 및 상기k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하는 가산기를 포함하고, 제2스테이지 및 그 이후의 각 상기 간섭 캔슬러는, 상기 간섭신호 리플리카를 생성하기 위하여 서브 간섭 캔슬러를 사용자마다 포함하고, 상기 i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러의 k(k=1,23,,,,M의 어느 하나)번째 사용자의 서브 간섭 캔슬러는, 1,2,,,,및 (k-1)번째 사용자의 간섭신호 리플리카로서, i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, 제(k+1),,,,,,,(M-1), M번째 사용의 간섭 신호 리플리카로서, (i-1)스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기와, 상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력 신호중 상기 정보 데이터의 각 심볼위치에 내삽입함으로써, 각 상기 정보 심볼의 채널 변동을 추정하기 위한 채널 변동 추정부; 상기 채널 변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기 위한 채널 변동 보상부; 상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기 위한 레이크 합성부; 상기 레이크합성부의 출력신호를 판정하기 위한 데이터 판정부; 상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동 추정부의 출력으로 얻어진 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기; 각 패스 수신 타이밍에 동기된 확산부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기 위한 재확산부; 상기 k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장지.
  14. 제11항에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 정합필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 슬라이딩ㆍ코리레이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 파일롯 심볼은 상기 정보 데이터의 사이에 주기적으로 삽입된 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 하나의 상기 서브 간섭 캔슬러 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  18. 제11항에 있어서, 상기 코히어런트 검출부/간섭 발생부는, 상기 간섭감산기 출력신호에 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 사용자의 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널변동을 상기 간섭감산기의 출력신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼 위치에 내삽입함으로써, 상기 각 정보 심볼의 채널 변동을 추정하기 위한 채널 변동 추정부; 상기 채널변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기 위한 채널 변동보상부; 상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기 위한 레이크 합성부; 상기 레이크합성부의 출력신호를 판정하는 데이터 판정부; 상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동 추정부의 출력으로서 얻어진 채널 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기; 각 패스 수신 타이밍에 동기된 확산부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기 위한 재확산부; 및 k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하기 위한 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 상관 검출기의 출력 SIR을 측정하기 위한 SIR측정 유니트; 상기 간섭 캔슬러의 출력신호의 수신 품질을 측정하기 위한 수신품질 측정유니트; 측정된 상기 수신품질 및 소요 수신품질에 따라 목표 SIR을 설정하는 목표 SIR설정유니트; 상기 SIR측정 유니트로부터 출력된 SIR을 상기 목표 SIR과 비교하기 위한 송신전력제어신호 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 목표 SIR설정 유니트는 동시 통신자수에 따라 상기 목표SIR의 초기값을 설정하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 수신 품질 측정유니트는 프레임 에러율을 측정하기 위한 에러측정유니트 및 상기 수신품질을 판정하기 위하여 상기 프레임 에러율을 소정의 문턱값을 갖는 프레임 에러율과 비교하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  22. 제19항에 있어서, 상기 수신 품질 측정유니트는 상기 파일롯 심볼의 비트 에러율을 측정하기 위한 에러율 판정유니트 및 상기 수신 품질을 판정하기 위하여 상기 비트 에러율을 소정의 문턱값을 갖는 비트 에러율과 비교하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  23. 제19항에 있어서, 상기 상관 검출기는 정합 필터인 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 간섭 캔슬러는 각 채널에 대해 상기 정합 필터로부터의 출력신호로부터의 각 패스의 역확산신호로 이루어지는 수신 벡터를 생성하기 위한 수신 벡터 발생부; 상호 상관을 가지는 채널의 역행렬을 생성하기 위하여 자신의 채널 확산부호 및 수신기 입력의 다른 모든 확산 부호의 상호 상관을 계산하기 위한 상호 상관역행렬 발생부; 및 각 수신 벡터간의 상호 상관을 제거함으로써 간섭을 제거하기 위하여 상기 역행렬에 의해 상기 수신 벡터를 보상하기 위한 행렬 벡터승산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  25. 정보 레이트보다 고속인 확산 부호에 의해 정보 데이터를 광대역 신호의 확산에 의해 발생된 확산신호를 송신함으로써, 다원 접속 전송을 행하는 CDMA통신 시스템에서, 채널 변동을 추정하기 위하여 알려진 패턴의 파일롯심볼이 수신되고, 복수의 채널을 통해 수신된 각 수신 신호가, 추정된 채널 변동에 의해 보상하되, 상기 정보 데이터를 재생하기 위하여 보상된 상기 수신신호가 복조되는 CDMA복조장치에 있어서, 상기 각 채널의 각 패스의 수신타이밍에 동일 위상의 확산부호를 사용하여 상기 각 패스의 수신신호와의 상기 확산 부호의 상관을 검출하기 위한 상관 검출기; 상기 상관 검출기의 해당 패스의 수신 전력의 총합을 결정하고, 희망파 수신신호 레벨을 검출하기 위한 수신 레벨 검출기; 상기 수신 레벨 검출기에 의해 검출된 각 수신신호 레벨에 따라 상기 사용자의 복조 처리 순번을 제어하기 위한 채널 랭킹유니트; 상기 채널 랭킹유니트로부터 출력된 제어신호에 의해 결정된 순번에 따라, 각 사용자에 대하여 상기 수신신호를 역확산시키고, 역확산된 신호를 재확산하여, 재확산에 의해 얻어진 다른 사용자의 간섭 신호 리플리카를 해당 사용자의 수신신호로부터 감산하기 위한 다수의 스테이지의 간섭 캔슬러; 및 상기 다수의 스테이지 내의 최종 스테이지의 간섭 캔슬러에서, 다른 사용자의 간섭량을 감산한 후의 신호중 상기 파일롯 심볼을 이용하여 채널 변동을 추정하고, 추정된 채널 변동을 이용하여 상기 정보 데이터를 보상하고, 보상된 정보 데이터의 절대동기검파를 행하는 파일롯 내삽입/코히어런트 검파부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 복수 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는 상기 i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서 추정된 간섭신호 리플리카를 (i+1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 제공하기 위하여 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 상기 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하며, 상기 i번째 스테이지의 k(k=1,2,,,또는M)번째의 서브 간섭 캔슬러는 1,2,,,,및(k-1)번째 사용자의 상기 간섭 신호 리플리카로서, 상기 I번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상시 수신 신호로부터 감산하고, (k+1),,,,(M-1)및 M번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, 상기 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기; 상기 각 패스의 역확산 신호를 얻기 위하여 상기 간섭 감산기의 출력신호와 상기 각 패스의 수신 타이밍과 동상의 확산부호 리플리카 간의 상관 검출을 행하기 위한 정합 필터; 및 상기 각 패스마다의 역확산 신호를, 상기 각 패스의 수신 타이밍과 동상의 확산 부호로 확산시키고, 상기 각 사용자의 패스간섭신호리플리카를 추정하며, 각 사용자의 간섭 신호리플리카를 생성하기 위하여 추정된 상기 간섭 신호 리플리카를 가산하여 재확간/ 합성유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 파일롯 심볼은 상기 정보 데이터의 사이에 주기적으로 삽입된 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  29. 제25항에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 하나의 상기 서브 간섭 캔슬러의 한 유니트 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
    ※ 참조사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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