TWI434584B - 適用於跨無線存取技術之行動通訊裝置 - Google Patents

適用於跨無線存取技術之行動通訊裝置 Download PDF

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TWI434584B TW100120312A TW100120312A TWI434584B TW I434584 B TWI434584 B TW I434584B TW 100120312 A TW100120312 A TW 100120312A TW 100120312 A TW100120312 A TW 100120312A TW I434584 B TWI434584 B TW I434584B
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Description

適用於跨無線存取技術之行動通訊裝置
本發明主要關於交遞(handover)程序之處理，特別係有關於行動通訊裝置如何處理跨無線存取技術(inter-RAT)之交遞程序。
在一般行動通訊環境中，包括行動電話、具無線通訊功能之筆記型電腦、以及個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等等的使用者裝置(User Equipment，UE)可與一或多個服務網路進行無線通訊以取得通話服務、以及/或數據服務。在使用者裝置與服務網路之間所進行之無線通訊可使用各式無線技術，例如：全球行動通訊系統(Global System for Mobile communications，GSM)技術、通用封包無線服務(General Packet Radio Service，GPRS)技術、全球進化型數據傳輸率(Enhanced Data rates for Global Evolution，EDGE)技術、寬頻分碼多工存取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)技術、分碼多工存取2000(Code Division Multiple Access 2000，CDMA2000)技術、分時同步分碼多工存取(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)技術、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)技術、以及長期演進(Long Term Evolution，LTE)技術等等。
根據第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project，3GPP)組織所制訂關於長期演進技術之規格標準書TS 36.331(以下簡稱為規格標準書TS 36.331)，移出演進式通用陸地無線存取(mobility from E-UTRA)程序係執行於欲將連線模式(connected mode)下之使用者裝置從長期演進系統移至使用其它無線技術之行動通訊系統(例如：全球行動通訊系統、通用封包無線服務系統、寬頻分碼多工存取系統、或分碼多工存取2000系統等)，該移出類型之一稱為交遞(handover)，係指長期演進系統會與目標行動通訊系統進行通訊以預先保留資源給使用者裝置；而另一種移出類型則係有關於回援線路交換(Circuit-Switched(CS) fallback)程序，例如：進化之回援分碼多工存取2000(enhanced CS fallback to CDMA-2000)技術。又或者，回援線路交換程序亦可能和長期演進系統至分碼多工存取2000系統之一交遞程序同時發生。第1圖係顯示執行成功之一移出演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。如圖所示，一長期演進系統之演進式通用陸地無線存取網路(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)準備了一移出演進式通用陸地無線存取命令(MobilityFromEUTRACommand)信息並將之傳送給使用者裝置(步驟S110)，其中該移出演進式通用陸地無線存取命令信息包括了為使用者裝置在目標行動通訊系統中所保留的無線資源之設定。當接收到該移出演進式通用陸地無線存取命令信息時，使用者裝置則根據在目標行動通訊系統中所保留的無線資源之設定建立與目標行動通訊系統之一連線(步驟S120)，之後，使用者裝置把在長期演進系統中所使用之無線資源釋放掉(步驟S130)，並結束移出演進式通用陸地無線存取程序。另外一方面，移入演進式通用陸地無線存取(handover to E-UTRA)程序係用以將使用者裝置與另一行動通訊系統之連線轉移至演進式通用陸地無線存取網路，第2圖係顯示執行成功之一移入演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。如圖所示，首先，使用者裝置透過非長期演進系統之一行動通訊系統接收到來自演進式通用陸地無線存取網路之一無線資源控制之連線重設(RRCConnectionReconfiguration)信息，用以發起該移入演進式通用陸地無線存取程序(步驟S210)。接著，使用者裝置起用(apply)無線資源控制之連線重設信息中所包括之設定(步驟S220)，例如：在長期演進系統中為使用者裝置所保留的無線資源之設定、安全性相關之設定、以及移動性控制資訊等等。然後，使用者裝置再回覆一無線資源控制之連線重設完成(RRCConnectionReconfigurationComplete)信息給演進式通用陸地無線存取網路(步驟S230)，用以通知長期演進系統關於該移入演進式通用陸地無線存取程序已執行成功。
本發明之一實施例提供了一種適用於跨無線存取技術之行動通訊裝置，包括一無線模組與一控制器模組。上述無線模組係用以執行與一第一服務網路之間之無線傳輸與接收，其中上述第一服務網路係一長期演進系統。上述控制器模組係透過上述無線模組從上述第一服務網路接收一交遞請求信息以指示自上述第一服務網路交遞至一第二服務網路，決定上述交遞請求信息中所有之設定是否皆可採用(compliable)、或上述交遞請求信息中是否存在一協定錯誤，若上述交遞請求信息中部份或所有之設定無法採用、或上述交遞請求信息中存在一協定錯誤時，透過上述無線模組傳送指示了重設失敗之一連線重建請求信息至上述第一服務網路。其中上述第二服務網路為非長期演進系統之一行動通訊系統，且上述交遞請求信息為一移出演進通用陸地無線存取命令信息。
本發明之另一實施例提供了另一種適用於跨無線存取技術之行動通訊裝置，包括一無線模組與一控制器模組。上述無線模組係用以執行與一第一服務網路之間之無線傳輸與接收，其中上述第一服務網路為非長期演進系統之一行動通訊系統。上述控制器模組係透過上述無線模組從上述第一服務網路接收一交遞請求信息以指示自上述第一服務網路交遞至一第二服務網路，以及起用上述交遞請求信息中之複數專用無線資源與複數通用無線資源之設定。其中上述第二服務網路為一長期演進系統，且上述交遞請求信息包括一無線資源控制之連線重設信息。
關於本發明其他附加的特徵與優點，此領域之熟習技術人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可根據本案實施方法中所揭露適用於跨無線存取技術之行動通訊裝置做些許的更動與潤飾而得到。
本章節所敘述的是實施本發明之範例，以下範例係以所附圖式配合說明。然而，以下實施例僅為實施本發明之代表範例，並非代表實施本發明之所有方式，文中述及之第三代合作夥伴計劃組織所制訂之規格標準書係僅用以協助表達本發明之精神，而非用以限制本發明之範圍。
需注意的是，在傳統之移出演進式通用陸地無線存取程序中，如果移出演進通用陸地無線存取命令信息中有部份或所有之設定無法採用、或移出演進通用陸地無線存取命令信息中存在一協定錯誤時，使用者裝置會視該移出演進式通用陸地無線存取程序為失敗，並藉由傳送一無線資源控制之連線重建請求(RRCConnectionReestablishmentRequest)信息至演進式通用陸地無線存取網路，以發起連線重建程序，該無線資源控制之連線重建請求信息包括了指示交遞失敗之一重建原因。然而，真正的重建原因卻是重設失敗，因為該移出演進通用陸地無線存取命令信息中有部份或所有之設定無法採用、或該移出演進通用陸地無線存取命令信息中存在一協定錯誤。如此一來，因為被通知了失真的重建原因，將會造成長期演進系統無法採取適當的應對而使系統效率降低。另外，在移入演進式通用陸地無線存取程序中，當使用者裝置在起用無線資源控制之連線重設信息中的設定時，其實僅起用了專用無線資源之設定而忽略了通用無線資源之設定，此將造成在交遞後，使用者裝置與長期演進系統之間之連線可能發生異常。因此，本發明針對移出演進式通用陸地無線存取程序以及移入演進式通用陸地無線存取程序中之上述問題，分別提出了相應之解決方案。
第3圖係根據本發明一實施例所述之行動通訊環境。在行動通訊環境300中，行動通訊裝置310係無線連接至服務網路320與330之一者，以取得無線通訊服務。服務網路320與330分別包括至少一存取節點以及至少一控制節點，其中存取節點係由控制節點調控以提供服務網路之無線傳輸與接收功能，且控制節點係進一步連接至一核心網路。特別是，服務網路320與330係使用不同之無線技術去提供無線通訊服務，意即，服務網路320與330之運作係分別根據不同之無線通訊協定。行動通訊裝置310包括無線模組311，用以執行與服務網路320與330之間之無線傳輸與接收。無線模組311可進一步包括一基頻(baseband)單元(未繪示)與一射頻(Radio Frequency，RF)模組(未繪示)，基頻單元可包括多個硬體裝置以執行基頻信號處理，包括類比數位轉換(analog to digital conversion，ADC)/數位類比轉換(digital to analog conversion，DAC)、增益(gain)調整、調變與解調變、以及編碼/解碼等。射頻模組可接收射頻無線信號，並將射頻無線信號轉換為基頻信號以交由基頻模組進一步處理，或自基頻信號模組接收基頻信號，並將基頻信號轉換為射頻無線信號以進行傳送。射頻模組亦可包括多個硬體裝置以執行上述射頻轉換，舉例來說，射頻模組可包括一混頻器(mixer)以將基頻信號乘上行動通訊系統之射頻中之一震盪載波，其中該射頻可為寬頻分碼多工存取技術所使用之900兆赫、1900兆赫、或2100兆赫，或長期演進技術所使用之900兆赫、2100兆赫、或2.6千兆赫，或視其它無線接取技術之標準而定。另外，行動通訊裝置310還包括控制器模組312，用以控制無線模組311以及其它功能模組(例如：用以提供人機介面之顯示單元以及/或按鍵(keypad)、用以儲存應用程式與通訊協定之程式碼之儲存單元等)之運作狀態。
明確來說，控制器模組312係控制無線模組311執行跨無線存取技術之移動程序，包括移出演進式通用陸地無線存取程序、以及移入演進式通用陸地無線存取程序。第4圖係根據本發明一實施例所述執行失敗之一移出演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。在此實施例中，服務網路320為一長期演進系統，而服務網路330為一寬頻分碼多工存取系統。明確來說，行動通訊裝置310與服務網路320之間所進行之無線通訊係依循規格標準書TS 36.331以及/或長期演進系統之規格標準書，而行動通訊裝置310與服務網路330之間所進行之無線通訊係依循寬頻分碼多工存取系統之規格標準書。在另一實施例，服務網路330可為一全球行動通訊系統、通用封包無線服務系統、分碼多工存取2000系統、或任何使用非長期演進技術之行動通訊系統。在開機後，行動通訊裝置310先連線至服務網路320以取得無線通訊服務，稍後，當服務網路320決定將行動通訊裝置310轉移至服務網路330時，便會發起一移出演進式通用陸地無線存取程序。首先，服務網路320傳送一移出演進通用陸地無線存取命令信息至行動通訊裝置310(步驟S410)，其中該移出演進通用陸地無線存取命令信息包括了為行動通訊裝置310在服務網路330中所保留的無線資源之設定。進一步說明，該移出演進式通用陸地無線存取程序包含了三種類型之移動：跨無線存取技術之交遞、改變細胞區之指令(cell change order)、進化式回援線路交換。當接收到該移出演進通用陸地無線存取命令信息時，控制器模組312先啟動一監控計時器(guard timer)T304用以控制該移出演進式通用陸地無線存取程序(步驟S420)，然後決定該移出演進通用陸地無線存取命令信息中所有之設定是否皆可採用、或該移出演進通用陸地無線存取命令信息中是否存在一協定錯誤(步驟S430)。關於如何決定該移出演進通用陸地無線存取命令信息中之設定是否為可採用，可參考規格標準書TS 36.331以及/或長期演進系統之規格標準書中所規範關於移出演進通用陸地無線存取命令信息之格式與內容設定，凡符合規範者即視為可採用，反之則否。如果該移出演進通用陸地無線存取命令信息中有部份或所有之設定皆無法採用、或該移出演進通用陸地無線存取命令信息中存在一協定錯誤時，則可視該移出演進式通用陸地無線存取程序為失敗。為此，控制器模組312停止監控計時器T304(步驟S440)，然後決定該移出演進式通用陸地無線存取程序是否係因應一回援線路交換程序而進行(步驟S450)。明確來說，該移出演進通用陸地無線存取命令信息可包括一回援線路交換(cs-FallbackIndicator)指標，其值設為「真(TRUE)」，使行動通訊裝置310得以進行步驟S450中之決定。在此實施例，由於該移出演進式通用陸地無線存取程序係因應一回援線路交換程序而進行，所以控制器模組312進一步向上層(例如：演進式封包系統(Evolved Packet System，EPS)之移動性管理(EPS Mobility Management，EMM)層)回報該移出演進式通用陸地無線存取程序已失敗(步驟S460)。接著，控制器模組312恢復至接收到該移出演進通用陸地無線存取命令信息之前所使用之設定，惟仍使用該移出演進通用陸地無線存取命令信息中之專用實體設定、主要媒體存取控制(Medium Access Control，MAC)設定、以及半持續性排程(Semi-Persistent Scheduling，SPS)設定(步驟S470)。之後，控制器模組312透過無線模組311傳送指示了重設失敗之一連線重建請求信息至服務網路320，以發起一無線資源控制之連線重建程序(步驟S480)，而非如傳統的使用者裝置一般在該連線重建請求信息中指示交遞失敗。明確來說，該連線重建請求信息可包括一重建原因，用以指示重設失敗。值得注意的是，對服務網路320而言，由於被通知了正確的重建原因，因此可據以進行較佳或較有效率之相應處理。
第5圖係根據本發明一實施例所述執行成功之一移入演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。類似於第4圖之實施例，服務網路320為一長期演進系統，而服務網路330為一寬頻分碼多工存取系統。明確來說，行動通訊裝置310與服務網路320之間所進行之無線通訊係依循規格標準書TS 36.331以及/或長期演進系統之規格標準書，而行動通訊裝置310與服務網路330之間所進行之無線通訊係依循寬頻分碼多工存取系統之規格標準書。在另一實施例，服務網路330可為一全球行動通訊系統、通用封包無線服務系統、分碼多工存取2000系統、或任何使用非長期演進技術之行動通訊系統。在開機後，行動通訊裝置310先連線至服務網路330以取得無線通訊服務，稍後，當服務網路330決定將行動通訊裝置310轉移至服務網路320時，便會發起一移入演進式通用陸地無線存取程序，以要求服務網路320準備進行上述交遞。首先，服務網路320準備一無線資源控制之連線重設信息，並透過服務網路330將該無線資源控制之連線重設信息傳送至行動通訊裝置310(步驟S510)，明確來說，服務網路330係將該無線資源控制之連線重設信息放置於一移出通用陸地無線存取網路(HandoverFromUTRAN)信息，然後將該移出通用陸地無線存取網路信息傳送至行動通訊裝置310，其中該移出通用陸地無線存取網路信息之格式與設定係依循寬頻分碼多工存取系統之規格標準書。特別是，該無線資源控制之連線重設信息包括了為行動通訊裝置310在服務網路320中所保留的無線資源之設定，諸如：專用無線資源之設定、以及通用無線資源之設定等。當接收到該移出通用陸地無線存取網路信息時，控制器模組312從中取出該無線資源控制之連線重設信息，並起用其中所包括之專用無線資源之設定(步驟S520)。接著，不同於傳統之使用者裝置，控制器模組312更起用其中所包括之通用無線資源之設定(步驟S530)。在一實施例，控制器模組312可在執行步驟S530之前，先決定專用無線資源是否包括通用無線資源之至少一者，若是，在步驟S530中，控制器模組312可僅起用不被包括在專用無線資源中的通用無線資源之設定，以避免覆寫了相同的無線資源之設定。相反地，在另一實施例，可對調步驟S520與步驟S530的執行順序，使通用無線資源之設定早於專用無線資源之設定先被起用，且控制器模組312可在起用專用無線資源之設定之前，先決定通用無線資源是否包括專用無線資源之至少一者，若是，控制器模組312可僅起用不被包括在通用無線資源中的專用無線資源之設定，以避免覆寫了相同的無線資源之設定。接續於步驟S530之後，控制器模組312可進一步準備一無線資源控制之連線重設完成(RRCConnectionReconfigurationComplete)信息，並將之傳送至服務網路320(步驟S540)，於是該移入演進式通用陸地無線存取程序執行成功。
第6圖係根據本發明一實施例所述適用於行動通訊裝置處理跨無線存取技術交遞程序之流程圖。以行動通訊裝置310為例來說明跨無線存取技術交遞程序，行動通訊裝置310原先係連接至依循第一通訊協定之服務網路320。首先，行動通訊裝置310從服務網路320接收一交遞請求信息，且該交遞請求信息指示自服務網路320交遞至服務網路330(步驟S610)，其中服務網路330之運作係依循第二通訊協定，意即，服務網路320與330係分別使用不同之無線技術。在一實施例，服務網路320可為一長期演進系統，該交遞請求信息為一移出演進式通用陸地無線存取命令(MobilityFromEUTRACommand)信息，且該交遞請求信息包括了為行動通訊裝置310在服務網路330中所保留的無線資源之設定。接著，行動通訊裝置310決定該交遞請求信息中所有之設定是否皆可採用、或該交遞請求信息中是否存在一協定錯誤(步驟S620)，若該交遞請求信息中部份或所有之設定無法採用、或該交遞請求信息中存在一協定錯誤時，則表示該跨無線存取技術交遞程序失敗了，所以行動通訊裝置310發起一連線重建程序，明確來說，行動通訊裝置310會傳送指示了重設失敗之一連線重建請求信息至服務網路320(步驟S63)。如果服務網路320為一長期演進系統，則該連線重建請求信息為一無線資源控制之連線重建請求信息，且該無線資源控制之連線重建請求信息包括一重建原因，用以指示重設失敗。
除了發起連線重建程序之外，行動通訊裝置310可進一步停止用以控制該跨無線存取技術交遞程序之一監控計時器，然後決定該跨無線存取技術交遞程序是否係因應一回援線路交換程序而進行。明確來說，該交遞請求信息可包括一回援線路交換指標，以供行動通訊裝置310決定該跨無線存取技術交遞程序是否係因應一回援線路交換程序而進行。如果該跨無線存取技術交遞程序係因應一回援線路交換程序而進行，則行動通訊裝置310會進一步向上層(例如：長期演進之使用者裝置中的演進式封包系統之移動性管理層)回報該跨無線存取技術交遞程序已失敗。此外，行動通訊裝置310還可恢復至接收到該交遞請求信息之前所使用之設定，惟仍使用該交遞請求信息中之部份設定。明確來說，如果該交遞請求信息為一移出演進通用陸地無線存取命令信息，則行動通訊裝置310除了該移出演進通用陸地無線存取命令信息中之專用實體設定、主要媒體存取控制設定、以及半持續性排程設定之外，其餘皆恢復至接收到該交遞請求信息之前所使用之設定。
第7圖係根據本發明另一實施例所述適用於行動通訊裝置處理跨無線存取技術交遞程序之流程圖。以行動通訊裝置310為例來說明跨無線存取技術交遞程序，行動通訊裝置310原先係連接至依循第一通訊協定之服務網路330。首先，行動通訊裝置310從服務網路330接收一交遞請求信息，且該交遞請求信息指示自服務網路330交遞至服務網路320(步驟S710)，其中服務網路320之運作係依循第二通訊協定，意即，服務網路320與330係分別使用不同之無線技術。在一實施例，服務網路320可為一長期演進系統，服務網路330可為一寬頻分碼多工存取系統，該交遞請求信息可為包括於一移出通用陸地無線存取網路信息中之一無線資源控制之連線重設信息。該交遞請求信息可包括無線資源之設定，諸如：專用無線資源之設定、以及通用無線資源之設定等等。接續於步驟S710之後，行動通訊裝置310起用了該交遞請求信息中所包括的專用無線資源之設定(步驟S720)，然後，行動通訊裝置310接著起用了該交遞請求信息中所包括的通用無線資源之設定(步驟S730)。
在一實施例，行動通訊裝置310可在執行步驟S730之前，先決定專用無線資源是否包括通用無線資源之至少一者，若是，在步驟S730中，行動通訊裝置310可僅起用不被包括在專用無線資源中的通用無線資源之設定，以避免覆寫了相同的無線資源之設定。相反地，在另一實施例，可對調步驟S720與步驟S730的執行順序，使通用無線資源之設定早於專用無線資源之設定先被起用，且行動通訊裝置310可在起用專用無線資源之設定之前，先決定通用無線資源是否包括專用無線資源之至少一者，若是，行動通訊裝置310可僅起用不被包括在通用無線資源中的專用無線資源之設定，以避免覆寫了相同的無線資源之設定。另外，在起用專用無線資源之設定與通用無線資源之設定之後，行動通訊裝置310可進一步準備一交遞完成信息，並將之傳送至服務網路320以通知該跨無線存取技術交遞程序已執行成功。明確來說，如果服務網路320為一長期演進系統，則該交遞完成信息為一無線資源控制之連線重設完成(RRCConnectionReconfigurationComplete)信息。
值得注意的是，雖然服務網路320於上述實施例中僅被進一步描述為長期演進系統，但服務網路320亦可為一長期演進之強化(LTE-Advanced)系統、或使用長期演進技術之未來發展技術之任一行動通訊系統。另外一方面而言，服務網路330則可為任何使用與服務網路320不同無線技術之行動通訊系統。舉例來說，在一實施例，服務網路320可為一長期演進系統，而服務網路330可為一寬頻分碼多工存取系統；在另一實施例，服務網路320可為一長期演進系統，而服務網路330可為一分碼多工存取2000系統。或者，服務網路330可為全球行動通訊系統、通用封包無線服務系統、分時同步分碼多工存取系統、全球互通微波存取系統、以及無線寬頻(Wireless Broadband，WiBro)系統等等之非長期演進系統中之任一者。
本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
300‧‧‧行動通訊環境
310‧‧‧行動通訊裝置
311‧‧‧無線模組
312‧‧‧控制器模組
320、330‧‧‧服務網路
第1圖係顯示執行成功之一移出演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。
第2圖係顯示執行成功之一移入演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。
第3圖係根據本發明一實施例所述之行動通訊環境。
第4圖係根據本發明一實施例所述執行失敗之一移出演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。
第5圖係根據本發明一實施例所述執行成功之一移入演進式通用陸地無線存取程序之信息序列圖。
第6圖係根據本發明一實施例所述適用於行動通訊裝置處理跨無線存取技術交遞程序之流程圖。
第7圖係根據本發明另一實施例所述適用於行動通訊裝置處理跨無線存取技術交遞程序之流程圖。
300．．．行動通訊環境
310．．．行動通訊裝置
311．．．無線模組
312．．．控制器模組
320、330．．．服務網路

Claims (4)

  1. 一種適用於跨無線存取技術之行動通訊裝置，包括：一無線模組，執行與一第一服務網路之間之無線傳輸與接收，其中上述第一服務網路為非長期演進系統(Long Term Evolution，LTE)之一行動通訊系統；以及一控制器模組，透過上述無線模組從上述第一服務網路接收一交遞請求信息以指示自上述第一服務網路交遞至一第二服務網路，以及起用(apply)上述交遞請求信息中之複數專用無線資源與複數通用無線資源之設定，其中上述第二服務網路為一長期演進系統，且上述交遞請求信息包括一無線資源控制之連線重設(RRCConnectionReconfiguration)信息。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中上述專用無線資源之設定係起用於上述通用無線資源之設定之後。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中上述控制器模組更決定上述專用無線資源是否包括上述通用無線資源之至少一者，且起用上述通用無線資源之設定步驟不包括起用上述通用無線資源之上述至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中上述控制器模組更決定上述通用無線資源是否包括上述專用無線資源之至少一者，且起用上述專用無線資源之設定步驟不包括起用上述專用無線資源之上述至少一者。
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