(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の加入者と、プロセッサ部と、前記多数の加入者及び前記プロセッサ部と通信を遂行する交換機と、を設ける移動通信ネットワークで、前記プロセッサ部内のそれぞれのプロセッサをアクセスすることができる分散処理プロセッサ部を提供する装置において、
前記交換機が、前記プロセッサ部内に設けられた複数のプロセッサ中で所定のプロセッサの位置を示す情報を任意の加入者の臨時識別番号内に挿入可能にするプロセッサ部制御器を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記臨時識別番号は、臨時移動端末識別番号と、パケット基本臨時移動端末識別番号中の一つであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プロセッサ部制御器は、前記交換機内に設けられ、前記臨時識別番号にアドレスオフセットポインタを追加して、前記プロセッサ部内に設けられた複数のプロセッサ中で所定の前記プロセッサが位置するように前記加入者の臨時識別番号内に情報を挿入することができることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記臨時識別番号は、臨時移動端末識別番号と、パケット基本臨時移動端末識別番号中の一つであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記プロセッサ部制御器は、メッセージルーティング機能アプリケーション、負荷分散機能アプリケーション、臨時識別番号アプリケーション、アドレス情報挿入アプリケーションを含むソフトウェア命令部を制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記プロセッサ部に少なくとも一つの加入者レコードが置かれることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記プロセッサ部内の少なくとも一つのプロセッサに少なくとも一つの加入者レコードが置かれることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記プロセッサ部に少なくとも一つのアプリケーションソフトウェアプログラムが置かれることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記プロセッサ内の少なくとも一つのプロセッサに少なくとも一つのアプリケーションソフトウェアプログラムが置かれることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記交換機は、前記加入者レコードが置かれる前記少なくとも一つのプロセッサに所定の作業負荷メッセージを伝送することができることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
前記交換機は、前記加入者が新たな加入者であると、所定のプロセッサに前記加入者を割り当てることができることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
多数の加入者と、プロセッサ部と、前記多数の加入者及び前記プロセッサ部と通信を遂行する交換機と、を設ける移動通信ネットワークで、前記プロセッサ部内のそれぞれのプロセッサをアクセスすることができる分散処理プロセッサ部を提供する方法において、
前記交換機内に設けられ、プロセッサ部制御器が加入者に所定の臨時識別番号を割り当てる過程と、
前記臨時識別番号に、前記プロセッサ部内に設けられた複数のプロセッサ中で所定のプロセッサの位置を示す情報を挿入する過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記臨時識別番号は、臨時移動端末識別番号と、パケット基本臨時移動端末識別番号中の一つであることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プロセッサ部内に所定のプロセッサが位置するように、前記加入者の臨時識別番号内に情報を挿入する過程は、
前記臨時識別番号にアドレスポインタを追加する段階を備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記臨時識別番号は、臨時移動端末識別番号と、パケット基本臨時移動端末識別番号中の一つであることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記交換機内に設けられた前記プロセッサ部制御器は、メッセージルーティング機能アプリケーション、負荷分散機能アプリケーション、臨時識別番号アプリケーション、アドレス情報挿入アプリケーション中の一つのアプリケーションを実行するために、コンピュータソフトウェア命令を実行する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記プロセッサ部内に少なくとも一つの加入者レコードを置くための過程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記プロセッサ部内の少なくとも一つのプロセッサに少なくとも一つの加入者レコードを置く過程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記プロセッサ部内に少なくとも一つのアプリケーションソフトウェアプログラムを置く過程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記プロセッサ部内の少なくとも一つのプロセッサに少なくとも一つのアプリケーションソフトウェアプログラムを置く過程をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記交換機は前記加入者レコードが置かれた少なくとも一つのプロセッサに作業負荷メッセージを伝送する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記交換機は、所定の加入者が新たな加入者であると、前記加入者を所定のプロセッサに割り当てる過程をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
多数の加入者と、訪問者位置登録機と、前記多数の加入者及び前記訪問者位置登録機と通信を遂行する交換機と、を設ける移動通信ネットワークで、前記訪問者位置登録機内のそれぞれの訪問者位置登録領域をアクセス可能にする分散処理訪問者位置登録機を提供する装置において、
前記交換機が、前記訪問者位置登録機内に所定の訪問者位置登録領域を置くための情報を、所定の加入者の臨時識別番号内に挿入可能にする訪問者位置登録制御器を含むことを特徴とする装置。
【請求項２４】
前記臨時識別番号は、臨時移動端末識別番号と、パケット基本臨時移動端末識別番号中の一つであることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記訪問者位置登録制御器は、前記臨時識別番号にアドレスオフセットポインタを追加して、前記訪問者位置登録機内に前記訪問者位置登録領域を置くために前記加入者の臨時識別番号内に情報を挿入することができることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記臨時識別番号は、臨時移動端末識別番号と、パケット基本臨時移動端末識別番号中の一つであることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記訪問者位置登録制御器は、前記交換機内の制御器と、メッセージルーティング機能アプリケーション、負荷分散機能アプリケーション、臨時識別番号アプリケーション、アドレス情報挿入アプリケーション中の一つのアプリケーションを実行するためのソフトウェア命令部とを含むことを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記訪問者位置登録機に少なくとも一つの加入者レコードが置かれることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記訪問者位置登録機の少なくとも一つの訪問者位置領域に少なくとも一つの加入者レコードが置かれることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記訪問者位置登録機に少なくとも一つのアプリケーションソフトウェアプログラムが置かれることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記訪問者位置登録機内の少なくとも一つの訪問者位置登録領域に少なくとも一つのアプリケーションソフトウェアプログラムが置かれることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記交換機は、前記加入者レコードが置かれた前記少なくとも一つの訪問者位置登録領域に所定の作業負荷メッセージを伝送することができることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３３】
前記交換機は、所定の加入者が新たな加入者であると、所定の訪問者位置登録領域に前記加入者を割り当てることができることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信ネットワークに関するもので、特に移動通信ネットワークで分散処理プロセッサ部を設ける装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、全世界的にセルラーフォーン及びその他の移動通信装置を使用する通信加入者の数は３００万人以上である。このような移動通信装置の急速な市場占有率は、音声データを伝送する機能だけではなく大容量のデータを高速に伝送するからである。米国全地域内でセルラーサービスは地域通信会社や、国家内の市外通信会社などのセルラーサービス提供者により提供される。従って、全体人口をサービス可能地域に分割して前記セルラーサービスを提供しようとする前記サービス事業者間の競争は、前記セルラーサービスの値下げをもたらすようになった。
【０００３】
セルラーフォーン世代で大多数の移動通信装置は、移動通信ネットワークを通じて加入者装置(または無線通信装置)と他の通信装置間に音声通話サービスを提供するのに主に使用される。一方、移動通信装置の一部のみが例えば個人用携帯用端末機(Personal Digital Assistants、以下、ＰＤＡｓ)、セルラー／無線モデムを設けてデータサービスを使用する。これは典型的に無線装置の帯域幅が数十Kbpsに制限されているからである。しかし、“３Ｇ無線通信／セルラー”といわれる次世代移動通信システムで移動通信装置は１２５Kbps以上の帯域幅を有するようになる。このような高速のデータ伝送率は前記移動通信装置により一般化されたインターネットアプリケーションを提供するようになる。例えば、３Ｇ移動通信端末(または、３Ｇモデムを設けた個人用通信端末)はインターネット上のウェブサイトをブラウズし、グラフィックを送／受信し、ストリーミングオーディオ、またはビデオアプリケーションを実行するのに使用されることができる。即ち、第３世代セルラー通信システムでのインターネットプロトコールネットワーク(Internet protocol、以下、ＩＰ)を通じて無線通信データを伝送する比率はますます高くなり、典型的な音声ネットワーク(Voice Traffic)を通じて伝送する比率はますます低下されるだろう。
【０００４】
最近、前記ＩＰネットワークを通じて伝送されるマルチメディアコンテントの実時間ストリーミングは、次第に一般化されたアプリケーションになっている。上述したように、第３世代無線通信ネットワークは実時間アプリケーションを提供するために無線通信装置にビデオとオーディオデータを含むストリーミングデータを提供する。実時間ニュース、生放送ＴＶ視聴、生放送ラジオ放送のような両方向、または一方向のマルチメディアインターネットアプリケーションは、前記無線通信装置に実時間ストリーミングデータを提供する。一方、初めから実時間に提供されないファイルは“ダウンローディング”実行が完了された後、前記ファイルを視聴し、フレーするものである。即ち、実時間データアプリケーション(または、ストリーミングデータアプリケーション)はネットワークを通じて実時間に前記ストリーミングデータ信号を受信器に伝送し、符号化するデータソースを要求するようになる。一方、前記受信器は実時間に前記ストリーミングデータ信号を復号化し、再生すべきである。
【０００５】
図１は従来技術による実施形態であり、移動通信ネットワークの構造を概略的に示した図である。
前記図１を参照すると、移動通信ネットワーク１００は複数のセル領域(cell site)１２１〜１２３を含む。それぞれのセル領域は一つの基地局ＢＳ１０１、ＢＳ１０２、ＢＳ１０３を設ける。基地局１０１〜１０３は複数の移動端末(Mobile Station、以下、ＭＳ)１１１〜１１４と通信するために動作する。移動端末１１１〜１１４はすべての種類の無線通信装置を含むもので、典型的なセルラー(cellular)移動通信電話、ＰＣＳハンドセット、携帯用コンピュータ(ＰＤＡ)、遠隔測定装備などを含む。即ち、上述したように無線リンクを通じて前記基地局と通信可能なすべての移動通信端末を含む。
【０００６】
点線は基地局１０１〜１０３が位置するセル領域１２１〜１２３の近似的な境界を示す。前記セル領域は説明と例示のため近似的な円形に示した。前記セル領域はセル構成に従って選択されるか、自然的、或いは人為的な障害物の影響を受けて不規則な形態を有するとは明らかである。
それぞれの基地局ＢＳ１０１、ＢＳ１０２、ＢＳ１０３は基地局制御部(Base Station Controller、以下、ＢＳＣ)と基地局サブシステム(Base Transceiver Sub System、以下、ＢＴＳ)を含むことに定義する。前記ＢＳＣと前記ＢＴＳは当該分野の通常の知識を有した者によく知らせたものである。前記ＢＳＣは無線通信ネットワーク内の細部セルに対する、ＢＴＳを含む無線通信資源を管理する装置である。前記ＢＴＳはＲＦ送信部、アンテナ、各セル領域内に存在する電子装備を設ける。このような装備は空気清浄ユニット(air conditioning unit)、熱ユニット、電源供給装置、電話線インタフェース(interfaces)、ＲＦ送信器、ＲＦ受信器がある。本発明の動作に関する説明の明瞭さと簡潔さのため、下記では各セル１２１、１２２、１２３のＢＴＳとＢＳＣを総称してそれぞれＢＳ１０１、ＢＳ１０２、ＢＳ１０３に示す。
【０００７】
ＢＳ１０１、ＢＳ１０２、ＢＳ１０３は通信回線１３１とＭＳＣ(Mobile Switching Center、以下、ＭＳＣ)１４０を経由して相互間に、または公衆電話網(Public Switched Telephone Network、ＰＳＴＮ、またはＰＳＤＮ)と音声、またはデータ信号を交換する。前記ＭＳＣは当該分野における通常の知識を有した者には理解できるだろう。ＭＳＣは前記ＰＳＤＮ、またはインターネットのように無線ネットワーク上の加入者と外部ネットワーク相互間に中継し、サービスを提供する装置である。通信回線１３１はＴ１ライン、Ｔ３ライン、光ファイバリンク(link)、ネットワークパケットデータ基本網(packet data backbone)、または他の類型のデータ連結リンクなどの適切な連結手段になる。通信回線１３１はＭＳＣ１４０とＢＳ１０１、ＢＳ１０２、ＢＳ１０３間に相異なるようにそれぞれのデータリンク連結を設定する。ＭＳＣ１４０とＢＳ１０１、ＢＳ１０２、ＢＳ１０３間に伝送するための連結経路を提供する。回線１３１はＭＳＣ１４０内のスイッチング要素を通じてＢＳＣの各ボコーダ(vocoder)にリンクされる。当該分野の通常の知識を有した者は回線１３１への連結が伝送経路を提供することを知るだろう。当該分野の通常の知識を有した者に、回線１３１への連結が適切なシグナリング(signaling)プロトコール下でアナログ、またはディジタル制御信号の伝送のための伝送経路を提供することは周知の事実である。
【０００８】
ＭＳＣ１４０は移動通信ネットワーク内で加入者とＰＳＴＮ、またはインターネットなどの外部ネットワーク間のサービスと調整を提供するスイッチング装置である。前記ＭＳＣ１４０は本発明が属する分野の通常の知識を有した者によく知らせた装置である。本発明による一部実施形態で、通信回線１３１は複数の異なる形態のデータリンクになり、ここで各データリンクはＢＳ１０１、ＢＳ１０２、ＢＳ１０３中のいずれか一つをＭＳＣ１４０に連結する。
【０００９】
移動通信ネットワーク１００で、ＭＳ１１１はセル領域１２１に置かれ、ＢＳ１０１と通信する。ＭＳ１１３はセル領域１２２に置かれ、ＢＳ１０２と通信する。ＭＳ１１４はセル領域１２３に置かれ、ＢＳ１０３と通信する。ＭＳ１１２はセル領域１２３のエッジに近接して置かれ、ＭＳ１１２に矢印に表示されたようにセル領域１２３の方向に移動する。ＭＳ１１２がセル領域１２１からセル領域１２３に移動することにつれて、所定地点で、ハンドオフ(handoff)が発生する。
【００１０】
公知されたように、ハンドオフ進行は一番目のセル領域から次のセル領域に呼制御(call control)を伝送する。例えば、ＢＳ１０１と通信中であるＭＳ１１２がＢＳ１０１から受信できないほどに信号が弱いと検出すると、ＭＳ１１２はＢＳ１０３のように強い信号を伝送する基地局にハンドオフを進行する。ＭＳ１１２とＢＳ１０３は新たな通信リンクを設定し、ＢＳ１０３を経由してＢＳ１０１と前記公衆電話網に音声データ、データ、制御信号を伝送するための信号を伝送する。従って、呼はＢＳ１０１からＢＳ１０３に途切れなく伝送される。ＭＳのセル間で理想的なハンドオフは、一般的なトラヒックチャネル内で音声信号、またはデータ信号を伝送することより制御信号、またはページングを伝送して通信するハンドオフである。
【００１１】
移動通信ネットワーク１００で一つ以上の移動通信装置は、ストリーミングオーディオ、ストリーミングビデオアプリケーションのような実時間アプリケーションが実行可能である。例えば、前記移動通信ネットワーク１００はインターネットから前記実時間(ストリーミング)データを受信し、順方向チャネルに伝送する。前記ＭＳ１１２はインターネット検索を可能にするか、“www．mp3.com”のようなウェブサイトから音楽、または“www.broadcast.com”のようなウェブサイトからスポーツラジオ放送であるストリーミングオーディオ聞き取り可能な３Ｇセルラー端末であることを特徴とする。また、前記ＭＳ１１２は“www.cnn.com”のようなニュース関連ウェブサイトからストリーミングビデオを視聴可能な移動通信端末であることを特徴とする。従って、前記ＭＳ１１２のような移動端末は実時間ストリーミングビデオ、またはストリーミングオーディオデータを貯蔵するために、多くのメモリを要求するようになる。従って、移動通信ネットワーク１００内の少なくとも一つ以上の基地局は、前記伝送された実時間データを臨時貯蔵する複数個のバッファを使用して前記移動端末のメモリ必要性を制限する。
【００１２】
図２は従来技術による実施形態であり、前記図１の移動通信ネットワークで基地局の構造を概略的に示した図である。
前記図２を参照すると、ＢＳ１０１は基地局制御部(Base Station Controller、以下、ＢＳＣ)と基地局サブシステム(Base Transceiver Sub System、以下、ＢＴＳ)に構成される。前記ＢＳＣとＢＴＳは前記図１で説明したことと同一な特徴を有する。前記ＢＳＣ２１０は前記ＢＴＳ２２０を含めて、セル領域１２１内の移動通信資源(Resources)を管理する。前記ＢＴＳ２２０はＢＴＳ制御器２２５と、チャネル構成器２４０を含むチャネル制御器２３５と、ＩＦ送／受信部２４５と、ＲＦ送／受信部２５０と、アンテナ２５５に構成される。
【００１３】
前記ＢＴＳ制御器２２５は前記ＢＴＳ２２０の全体動作を制御する実行プログラムを貯蔵するメモリとプロセッシング回路を設け、前記ＢＳＣ２１０と通信する。一般的に、前記ＢＴＳ制御器２２５は複数個のチャネル構成器２４０に構成されたチャネル制御器２３５を制御する。この時、移動通信は順方向と逆方向に遂行されることを特徴とする。ここで、順方向チャネルはＢＳからＭＳに信号を伝送することを意味し、逆方向チャネルは前記ＭＳからＢＳに信号を伝送することを意味する。前記ＩＦ送／受信部２４５はチャネル制御器２３５とＲＦ送／受信部２５０間の両方向チャネル信号を伝送する。
【００１４】
アンテナ部２５５はＲＦ送／受信部２５０からＢＳ１０１のカバレージ領域のＭＳに順方向に受信された信号を伝送する。また、前記アンテナ部２５５はＢＳ１０１のカバレージ領域のＭＳから逆方向に受信された信号を前記ＲＦ送／受信部２５０に伝送する。具体的に前記アンテナ部２５５は１２０°のカバレージ領域内の移動通信信号を送／受信する３セクタアンテナのように複数個のマルチセクタアンテナを含むことを特徴とする。前記ＲＦ送／受信部２５０は前記アンテナ部２５５が移動通信信号を送／受信する間、前記アンテナ部２５５内の任意のアンテナを選択するアンテナ選択部を設ける。
【００１５】
上述した内容から、ＭＳ１１１の使用者が前記ＭＳ１１１のホームアクセス提供者と同一でない異なるセル領域内のＭＳに呼を生成しようとすると仮定する。この時、前記呼は音声情報を送／受信する呼であるか、パケットデータの送／受信が可能なデータ呼である。前記ＭＳ１１１から生成された呼は受信されるためにＭＳのホームアクセスネットワークにルーティングされるべきである。
【００１６】
図３は従来技術によってインターネットプロトコールネットワーク及び音声ネットワークと連結された基地局内の基地局制御器を示した図である。
前記図３を参照すると、移動端末(ＭＳ)１１１から音声呼が発生されると、基地局１０１内の基地局制御器２１０は音声ネットワーク３１０を通じて前記呼を伝送する。前記音声呼は交換機(ＭＳＣ)１４０に伝送され臨時貯蔵される。即ち、ＶＬＲ(図３に図示せず)と連結された前記交換機(ＭＳＣ)１４０は、シグナリングネットワーク３３０を通じて前記呼をＨＬＲ３３５に伝送する。一方、前記移動端末(ＭＳ)１１１から生成された呼がデータ呼である場合、基地局(ＢＳ)１０１内の基地局制御器２１０は、ＩＰネットワーク３２０に前記データ呼を伝送する。前記データ呼はＩＰ(インターネットプロトコール)３４０を通じてパケットデータサービスノード(Packet Data Service Node、以下、ＰＤＳＮ)３４５に伝送される。前記ＰＤＳＮ３４５は図３では公衆電話網に示している。前記データ呼はインターネット３５５を通じてＩＰ３７５とホームエイジェント３６５に伝送される。訪問者認証サーバデータベース３５０は前記ＰＤＳＮ３４５と前記インターネット３５５に連結されている。中継認証サーバデータベース３６０は前記インターネット３５５に連結されている。ホーム認証サーバデータベース３７０はＩＰ３７５とホームエイジェント３６５に連結されている。
【００１７】
従来技術で説明したように、移動通信端末を使用する使用者が移動局を通じて呼を生成すると、前記呼は交換機(Mobile Switching Center、以下、ＭＳＣ)にルーティングされ登録される。この時、前記ＭＳＣは訪問者位置登録機(Visitor Location Register、以下、ＶＬＲ)と連結されている。前記ＭＳＣは前記ＶＬＲと前記呼関連情報を送／受信する。前記ＶＬＲは移動通信端末から前記ＭＳＣに伝送される登録メッセージを受信する。前記ＶＬＲはそれぞれの移動通信端末に割り当てられたホーム位置登録機(Home Location Register、以下、ＨＬＲ)を登録する。また、ＶＬＲはそれぞれの登録された使用者とそれぞれの移動通信端末機のサービス内訳と関連された複写本を臨時的に貯蔵する。また、前記ＶＬＲは着信呼が生成される間、臨時ルーティング回数を求めるために前記ＭＳＣの接近が可能である。
【００１８】
分散処理構造で、ネットワークの交換機は複数のプロセッサ(Processing Elements、ＰＥｓ"、以下、プロセッサ)に構成される。前記複数のプロセッサは前記交換機の作業負荷を分散処理する。このような前記分散処理構造は、規模的側面や融通性側面で多くの利点を有する。しかし、前記それぞれのプロセッサは前記ＶＬＲのようなデータベース内の加入者データのアクセスを必要とする。即ち、前記プロセッサで重要な要素は前記加入者データを速く、効果的にアクセスするものであり、その次の要素がどの方法に前記データベースを効果的に構成するかである。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような要素を満足する方法中の一つは、中央集中化データベースを前記複数のプロセッサ(ＰＥｓ)全体が共有するものである。しかし、前記方法は下記のような問題点を有している。一番目に、前記中央集中化データベースサーバは前記移動通信システムで潜在的な瓶の首(bottleneck)現象をもたらすようになる。前記データベースサーバの処理量が要求量より少ない問題が発生するようになる。二番目に、前記中央集中化データベースサーバは実時間アプリケーションを提供することにおいて、アクセス時間の間実行速度が遅くなる問題が発生するようになる。三番目に、前記中央集中化データベースを貯蔵するためのメモリの使用が制限される問題が発生するようになる。即ち、前記中央集中化データベースサーバに貯蔵される加入者数が限定される問題が発生する。最後に、中央集中化データベースサーバの使用により費用が増加する問題が発生する。
【００２０】
他の方法は、データベースを分割し、前記プロセッサそれぞれに前記データベースを分割するものである。このような方法は中央集中化データベースサーバの使用によって発生する前記の問題点は解決可能である。しかし、前記データベースを分割する二番目方法は、下記に説明される他の問題点をもたらす。特に、前記それぞれのプロセッサが加入者データをより効果的であり、速くアクセスするために前記データベースをどのように分割するかとの問題が発生する。
【００２１】
前記データベースがネットワーク上のそれぞれのプロセッサに分散され分配されると仮定する。一つの方法に、前記一つのプロセッサに前記データベースの一部を任意に割り当てるものである。その後、前記ネットワーク上の第１プロセッサのアプリケーションが加入者のレコードの接近(アクセス)を要求する。この時、前記第１プロセッサＰ１は前記ネットワーク上の他のプロセッサに要求メッセージを伝送する。前記加入者レコードを貯蔵している任意のプロセッサは、前記第１プロセッサが要求した加入者レコードを前記第１プロセッサＰ１に伝送する。
【００２２】
このような方法は簡単であるが、前記プロセッサ間に要求メッセージと応答メッセージの継続的な伝送による深刻な障害が発生するようになる。また、要求されたデータベースをアクセスするために待機時間が増加する問題点が発生した。
従って、本発明は移動通信ネットワークで加入者レコードを効果的であり、速くアクセスし、分散処理する装置及び方法を提供するものである。特に、移動通信ネットワークで複数個のプロセッサ間に加入者レコードを要求し、伝送する不必要な過程なしで前記加入者レコードを提供する装置及び方法を提供するものである。
【００２３】
従って、上述したような問題点を解決するための本発明の目的は、移動通信ネットワークで加入者レコードを効果的にアクセスし、分散処理する装置及び方法を提供することにある。
上述したような問題点を解決するための本発明の他の目的は、分散処理プロセッサ部を設ける装置及び方法を提供することにある。
【００２４】
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、プロセッサ部内にプロセッサが置かれるように加入者の臨時識別番号内に情報を挿入することができるプロセッサ部制御器を提供することにある。
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、プロセッサ部内にプロセッサが置かれるように所定の臨時識別番号内にアドレスオフセットポインタを追加して、前記任意のプロセッサそれぞれに前記臨時識別番号内に情報を挿入することができるプロセッサ部制御器を提供することにある。
【００２５】
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、プロセッサ部に加入者レコードを置くことを可能にするプロセッサ部制御器を提供することにある。
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、加入者レコードを含んでいる分散処理プロセッサ部内の所定のプロセッサにアプリケーションソフトウェアプログラムを実行可能にする分散処理プロセッサ部を提供することにある。
【００２６】
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、分散処理する訪問者位置登録機を設ける装置及び方法を提供することにある。
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、訪問者位置登録機内に訪問者位置登録領域を置くために所定の臨時識別番号内にアドレスオフセットポインタを追加して、前記任意の訪問者位置登録領域それぞれに前記臨時識別番号内に情報を挿入することができる訪問者位置登録制御器を提供することにある。
【００２７】
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、訪問者位置登録機内に訪問者位置登録領域を置くためにに所定の臨時識別番号内にアドレスオフセットポインタを追加して、前記訪問者位置登録領域それぞれに前記臨時識別番号内に情報を挿入することができる訪問者位置登録制御器を提供することにある。
上述したような問題点を解決するための本発明のさらに他の目的は、移動通信ネットワークで、訪問者位置登録機に加入者レコードを置くことを可能にする訪問者位置登録制御器を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上述したような目的を達成するための一実施形態に、多数の加入者と、プロセッサ部と、前記多数の加入者及び前記プロセッサ部と通信を遂行する交換機と、を設ける移動通信ネットワークで、前記プロセッサ部内のそれぞれのプロセッサをアクセスすることができる分散処理プロセッサ部を提供する装置において、前記交換機内に設けられ、前記プロセッサ部内に所定のプロセッサを置くための情報を所定の加入者の臨時識別番号内に挿入可能にするプロセッサ部制御器を含むことを特徴とする。
【００２９】
上述したような目的を達成するための他の実施形態に、多数の加入者と、プロセッサ部と、前記多数の加入者及び前記プロセッサ部と通信を遂行する交換機と、を設ける移動通信ネットワークで、前記プロセッサ部内のそれぞれのプロセッサをアクセスすることができる分散処理プロセッサ部を提供する方法において、前記交換機内のプロセッサ部制御器の加入者に所定の臨時識別番号を割り当てる過程と、前記臨時識別番号に前記プロセッサ部内に所定のプロセッサを置くための情報を挿入する過程と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
上述したような目的を達成するためのさらに他の実施形態に、多数の加入者と、訪問者位置登録機と、前記多数の加入者及び前記訪問者位置登録機と通信を遂行する交換機と、を設ける移動通信ネットワークで、前記訪問者位置登録機内のそれぞれの訪問者位置登録領域をアクセス可能にする分散処理訪問者位置登録機を提供する装置において、前記交換機に設けられ、前記訪問者位置登録機内に所定の訪問者位置登録領域を置くための情報を所定の加入者の臨時識別番号内に挿入可能にする訪問者位置登録制御器を含むことを特徴とする。
【００３１】
加入者レコードとアプリケーションソフトウェアは、前記プロセッサ部に設けられることを特徴とする。このような本発明は前記臨時加入者識別情報のような要求された情報は、前記移動通信ネットワークでメッセージ形態に伝送しないことを特徴とする。また、中央集中化データベースサーバを設けないことを特徴とする。このような本発明は前記プロセッサ部が訪問者位置登録機であることを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
図４は本発明に従って複数個のプロセッサを設けた分散処理プロセッサ部と交換機を示した図である。
【００３３】
前記図４を参照すると、交換機４００は第１データライン４１０を通じて前記複数個の加入者網からデータメッセージを受信する。プロセッサ部４６０内の複数個のプロセッサ４７０、４８０、．．．、４９０は第２データライン４５０を通じて該当するプロセッサに前記データメッセージを伝送する。前記交換機４００は制御器４２０と、メモリ４３０と、ソフトウェア命令部４４０を備える。
【００３４】
図５は本発明の実施形態による交換機が使用するコンピュータソフトウェアアプリケーションを示した図である。
制御器４２０とソフトウェア命令部４４０は、本発明を具現するためにプロセッサ部制御器を設ける。前記ソフトウェア命令部４４０は前記制御器４２０の制御に応じてソフトウェアアプリケーションが駆動できるように、システム駆動連結プログラム５１０を備える。また、前記ソフトウェア命令部４４０はメッセージルーティング機能アプリケーション５２０、負荷分散機能アプリケーション５３０、臨時識別番号アプリケーション５４０、アドレス情報挿入アプリケーション５５０を備える。前記ソフトウェア命令部４４０の多様なアプリケーションは該当する機能と動作に応じて可変的である。
【００３５】
上述したように、移動通信ネットワークの交換機４００での作業負荷量は、複数個の移動端末(ＭＳ)１１１、１１２、１１３、１１４と前記移動通信ネットワークを構成する他のネットワーク要素(例えば、ＨＬＲ３３５)により生成される。即ち、前記交換機４００での作業負荷量は、前記交換機４００に受信されたシグナリングメッセージの作業負荷量メッセージを意味する。ここで、前記シグナリングメッセージは所定の加入者の状態を示す加入者識別情報を含む。
【００３６】
このように第３世代移動通信ネットワークで、所定の加入者識別情報は国際移動端末識別(International Mobile Station Identification、以下、ＩＭＳI)番号、または臨時移動端末識別(Temporary Mobile Station Identification、以下、ＴＭＳＩ)番号を示すものである。データの状態に従ってパケット基本臨時移動端末識別(a Packet based Temporary Mobile Station Identification、以下、Ｐ−ＴＭＳＩ)番号を使用する場合もある。即ち、前記ＴＭＳＩと前記Ｐ−ＴＭＳＩは、前記交換機４００により移動端末(ＭＳ)に割り当てられた番号を意味するものである。前記番号に該当する注釈(comment)は前記ＴＭＳＩ番号、または前記Ｐ−ＴＭＳＩ番号と関係された状態を意味する。
【００３７】
一方に、従来技術では複数個のプロセッサ間に加入者レコードを要求し、伝送する方法を使用した。しかし、本発明は従来技術の問題点を解決するために、次のような方法を提示する。
即ち、本発明で交換機４００は前記複数個のプロセッサ内に前記加入者レコードを貯蔵する。即ち、交換機４００は該当するプロセッサ４７０、４８０、．．．、４９０それぞれに前記ＴＭＳＩ番号、または前記Ｐ−ＴＭＳＩ番号を利用して前記加入者レコードを分散処理する。従って、前記交換機４００は効果的であり、融通性を有する利点がある。
【００３８】
前記交換機４００は、所定のプロセッサに所定の加入者レコードを貯蔵した後、前記所定の加入者レコードと関連した作業負荷メッセージを受信すると、前記所定の加入者レコードが割り当てられた所定のプロセッサの位置を速く、かつ効果的に確認するものである。即ち、前記交換機４００は作業負荷メッセージを受信しないと、該当するプロセッサを確認しない。
【００３９】
前記交換機４００は、前記作業負荷メッセージを伝送するために前記ＴＭＳＩ番号、または前記Ｐ−ＴＭＳＩのような臨時移動端末識別番号を該当するプロセッサに挿入する。従って、前記交換機４００は該当するそれぞれのプロセッサに前記作業負荷メッセージを速く、かつ効果的に伝送するようになる。
ここで、前記交換機４００は、前記移動通信ネットワーク、または複数個の移動端末(ＭＳ)から前記作業メッセージを受信する。本発明では説明の便宜のため、複数個の移動端末(ＭＳ)と前記ネットワークを加入者と言及する。前記交換機４００は前記作業負荷メッセージを伝送するためにメッセージを伝送するメッセージルーティング機能アプリケーション５２０を実行する。ここで、前記作業負荷メッセージが以前に処理された加入者に該当するメッセージであると、前記交換機４００は前記作業負荷メッセージを利用して該当するプロセッサの位置を把握するようになる。従って、前記メッセージルーティング機能アプリケーション５２０は前記加入者レコードが置かれた該当するプロセッサに、前記作業負荷メッセージを伝送する。その後、前記交換機４００は次の作業負荷メッセージを伝送する。
【００４０】
ここで、前記作業負荷メッセージが以前に処理された加入者に該当するメッセージではないと、前記交換機４００は前記作業負荷メッセージから加入者識別情報を抽出する。その後、前記作業負荷メッセージを受信するプロセッサを決定する。一方、前記作業負荷メッセージに該当する加入者が新たな加入者であると、前記交換機４００は前記プロセッサに新たな加入者を割り当て、前記負荷を分散処理するために負荷分散機能アプリケーション５３０を実行する。前記交換機４００は、前記加入者にＴＭＳＩ番号、またはＰ−ＴＭＳＩ番号を割り当てるために臨時識別番号アプリケーション５４０を実行する。前記交換機４００は、前記プロセッサに必要なアドレス情報を挿入するためにアドレス情報挿入アプリケーション５５０を実行する。
【００４１】
このような本発明で前記アドレス情報挿入アプリケーション５５０は、所定のプロセッサを指示するアドレスを前記ＴＭＳＩ番号、または前記Ｐ−ＴＭＳＩ番号に追加するか、または前記ＴＭＳＩ番号、または前記Ｐ−ＴＭＳＩ番号内にアドレス情報を挿入する。前記メッセージルーティング機能アプリケーションは、加入者レコードが置かれたプロセッサに前記作業負荷メッセージを伝送する。
【００４２】
前記加入者から作業負荷メッセージが連続的に伝送されると、前記メッセージルーティング機能アプリケーション５２０は、前記ＴＭＳＩ番号、または前記Ｐ−ＴＭＳＩ番号内に加入者情報を確認する。これは、前記加入者情報を有するプロセッサのアドレス情報は、前記ＴＭＳＩ番号、または前記Ｐ−ＴＭＳＩ番号内に挿入されているからである。従って、前記メッセージルーティング機能アプリケーション５２０は該当するプロセッサに前記作業負荷メッセージを連続的に伝送するようになるものである。
【００４３】
前記プロセッサはアプリケーションソフトウェアを設けて前記作業負荷メッセージを受信すると、すぐ処理するものである。このような本発明は、所定のプロセッサが前記作業負荷メッセージを処理するために、他のプロセッサにメッセージを伝送する必要がない。従って、本発明はそれぞれのプロセッサ間に作業負荷メッセージを伝送し、処理することによって発生される問題を解決する効果がある。また、前記加入者レコードと前記アプリケーションソフトウェアを同一なプロセッサに割り当てることにより、前記加入者レコードをより速く、効果的にアクセスする効果がある。このような機能は前記アプリケーションソフトウェアの実時間具現を向上させる。また、中央集中化データベースサーバの使用により発生する費用を節減する効果がある。
【００４４】
図６は本発明に従って移動通信ネットワークの分散処理過程を具体的に示した流れ図である。
前記図６を参照すると、参照番号６００は前記移動通信ネットワークの分散処理過程を示す。段階６１０で交換機４００は所定の加入者から作業負荷メッセージを受信する。段階６２０で、交換機４００は前記作業負荷メッセージが以前に処理された加入者から伝送されたメッセージであるかを確認する。この時、前記作業負荷メッセージが以前に処理された加入者から伝送されたメッセージであると、段階６８０に進行する。段階６８０で、交換機４００のメッセージルーティング機能アプリケーション５２０は前記作業負荷メッセージを加入者レコードが置かれたプロセッサに伝送する。一方、前記作業負荷メッセージが以前に処理された加入者から伝送されたメッセージではないと、段階６３０に進行する。段階６３０で交換機４００のメッセージルーティング機能アプリケーション５２０は、前記作業指示メッセージからＴＭＳＩ番号、またはＰ−ＴＭＳＩ番号のような移動端末識別情報を抽出し、前記作業負荷メッセージを受信して処理するプロセッサを決定する。段階６４０で、交換機４００は前記作業負荷メッセージを伝送した加入者が新たな加入者であるかを確認する。前記加入者が新たな加入者であると、段階６５０に進行する。一方、段階６４０で、交換機４００は前記作業負荷メッセージを伝送した加入者が新たな加入者ではないと、段階６６０に進行する。段階６５０で、交換機４００の負荷分散機能アプリケーション５３０は前記加入者を所定のプロセッサに割り当てる。段階６６０で、交換機４００は所定の臨時識別番号を前記加入者に割り当てる。段階６７０で、交換機４００は前記臨時識別番号内に前記プロセッサのアドレス情報を挿入する。段階６８０で、メッセージルーティング機能アプリケーションは該当する機能を遂行する。
【００４５】
図７は、本発明に従って、交換機と分散処理訪問者位置登録機(Visitor Location Register：以下、ＶＬＲ)を示した図である。
前記図７を参照すると、移動通信ネットワークで単一構成器のように動作する前記ＶＬＲ７４０は、一般的に一番良好な性能を示す。しかし、シカゴ(Chicago)やロサンゼルス(Los Angeles)のような人口が密集した大都市では、より多くの加入者が存在する。従って、前記加入者の数が継続的に増加するほど、前記加入者に該当する数だけＶＬＲ７４０の数が増加するようになる(例えば、１００万以上のＶＬＲが必要になる)。しかし、現在の移動通信器でＶＬＲが受容する加入者の数は限定されている。例えば、所定のＶＬＲは大略２０万名の加入者しか受容できない。
【００４６】
このため、複数個の小規模(下位)ＶＬＲ部を使用して、大規模(上位)のＶＬＲを生成することは可能である。これは前記図７に示されたように、上位ＶＬＲ部７４０は第１ＶＬＲ部であるＶＬＲ−１・７５０、第２ＶＬＲ部であるＶＬＲ−２・７６０、．．．、Ｍ番目ＶＬＲであるＶＬＲ−Ｍ・７７０を備える。前記下位ＶＬＲ部７５０、７６０、．．．、７７０は多重化器７４５と連結され、データライン４５０を通じて交換機４００から伝送されるメッセージを受信する。
【００４７】
一方、従来技術による移動通信ネットワークで、ＶＬＲ部内に加入者レコードはランダムに(randomly)分配された。従って、従来技術による交換機では、前記加入者レコードの正確な位置を把握できない問題が発生した。即ち、従来技術で前記ＶＬＲ部は単一データベース形態であり、交換機は単一データベース構造の前記ＶＬＲ部の全体を検索するものであった。従って、マルチＶＬＲデータベースが存在する場合、前記交換機４００は所定の加入者レコードを設けているＶＬＲのデータベースを検索できなく、マルチＶＬＲデータベースの全体を検索すべきであった。
【００４８】
従って、このような問題点を解決するために、本発明は臨時識別番号にアドレス情報を挿入して所定のデータベース内の加入者レコードを分散し、アクセスする装置と方法を提供するものである。図４を参照すると、交換機４００の制御器４２０とソフトウェア部４４０は、本発明の特徴を実行するためにＶＬＲ制御器を構成する。
【００４９】
図７で開示したように、複数個の基地局制御器(例えば、基地局制御器２１０)から生成されたセルラーフォーンの呼は、データライン４１０を通じて交換機４００に提供される。上述したように交換機４００はＴＭＳＩ番号、またはＰ−ＴＭＳＩ番号のような臨時識別番号をそれぞれのフォーン番号に割り当てる。交換機４００はＴＭＳＩ−１ ７１５番号を第１フォーンナンバー７１０に割り当てる。交換機４００はＴＭＳＩ−２ ７２５番号を第２フォーンナンバー７２０に割り当てる。交換機４００はＴＭＳＩ−Ｎ番号７３５をＮ番目フォーンナンバー７３０に連続的に割り当てる。上述したように交換機４００は前記臨時識別番号内にそれぞれのプロセッサアドレス情報(ここでは、複数個のＶＬＲ部(７５０、７６０、７７０)中で該当する任意のＶＬＲ領域内のアドレス)を挿入する。
【００５０】
前記図７に示されたように、本発明の一実施形態として、一番目の下位ＶＬＲ部であるＶＬＲ−１部７５０には臨時識別番号(ＴＭＳＩ)中の第１部分７５５を割り当てる。前記第１部分７５５は臨時識別番号ＴＭＳＩ−１からＴＭＳＩ−Ｑで構成される。ここで、ＱはＮ以下の整数である(０＜Ｑ≦Ｎ)。二番目の下位ＶＬＲ部であるＶＬＲ−２部７６０には臨時識別番号中の第２部分７６５を割り当てる。前記第２部分７６５は臨時識別番号ＴＭＳＩ−(Ｑ＋１)からＴＭＳＩ−Ｒで構成される。ここで、ＲはＱより大きく、Ｎ以下の整数である(Ｑ＜Ｒ≦Ｎ)。最後番目の下位ＶＬＲ部であるＶＬＲ−Ｍ７７０には臨時識別番号中の最後部分である７７５を割り当てる。前記最後部分７７５は臨時識別番号ＴＭＳＩ−(Ｒ＋１)からＴＭＳＩ−Ｎで構成される。ここで、それぞれの下位ＶＬＲ部の大きさは設定された前記整数Ｑ、Ｒ、Ｎに従って可変的である。即ち、前記ＶＬＲ部のそれぞれの可変整数(Ｍ)は上位ＶＬＲ部７４０の設定された動作に従って可変され使用される。即ち、前記ＶＬＲ内の加入者の数が増加するほど、追加されるＶＬＲ部の数は増加するだろう。
【００５１】
それぞれのＶＬＲ部内のそれぞれの分散ＶＬＲ部領域内のアドレス情報は、前記ＴＭＳＩ番号に対応して挿入される。その結果、前記交換機４００は上位ＶＬＲ部が複数個の下位ＶＬＲ部から構成されていても、自動的に該当する下位ＶＬＲ部領域を容易にアクセスする。例えば、交換機４００が第１使用者から呼を受信し、前記呼がＴＭＳＩ−２の臨時識別番号を有していると仮定する。交換機４００は前記ＴＭＳＩ−２がＶＬＲ−１部７５０のＶＬＲ領域内にあるかを確認する。そして、前記ＴＭＳＩ−２番号内の挿入されたアドレスオフセット情報から前記ＶＬＲ−１部７５０内のＴＭＳＩ−１のＶＬＲ領域をアクセスする。同様に、交換機４００が第２使用者から呼を受信し、前記呼の臨時識別番号がＴＭＳＩ−(Ｒ＋１)と仮定する。交換機４００は前記臨時識別番号ＴＭＳＩ−(Ｒ＋１)がＶＬＲ−Ｍ７７０内の番号であるかを確認し、前記臨時識別番号ＴＭＳＩ−(Ｒ＋１)内に挿入されたアドレスオフセット情報から前記ＶＬＲ−Ｍ部７７０領域内の前記臨時識別番号ＴＭＳＩ−(Ｒ＋１)をアクセスする。
【００５２】
【発明の効果】
上述したように本発明の交換機と訪問者位置登録機は、従来の移動通信システムに比べて多くの利点を有する。このような本発明は、移動通信ネットワークでネットワーク構成器間に加入者レコードを割り当てるためのメッセージ伝送の浪費を節減する効果がある。また、前記上位ＶＬＲ部を構成する複数個の下位分散ＶＬＲ部を直接アクセスし、加入者レコード情報を処理するアプリケーションソフトウェアを含む。従って、前記アプリケーションソフトウェアを具現することにおいて、実時間処理が増加する効果がある。交換機４００は要求された加入者レコードが置かれた分散ＶＬＲ部の該当するＶＬＲ領域に作業負荷メッセージを伝送する。従って、本発明は中央集中化データベースサーバの使用により発生する費用を節減する効果を有する。
【００５３】
本発明のＶＬＲ７４０で上述したように、本発明はＶＬＲの使用に制限されない。本発明で交換機４００は分散構造に使用することを特徴とする。即ち、交換機４００は本発明の構成に従って動作し、駆動する複数個のプロセッサで構成される。
以上、具体的な実施形態に参照して説明したが、本発明はこれに限るものでなく、各種の変形が本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、該当技術分野における通常の知識をもつ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術による実施形態であり、移動通信ネットワークの構造を概略的に示した図である。
【図２】  従来技術による実施形態であり、前記図１の移動通信ネットワークで基地局の構造を概略的に示した図である。
【図３】  従来技術によってインターネットプロトコールネットワーク及び音声ネットワークと連結された基地局内の基地局制御器を示した図である。
【図４】  本発明に従って複数個のプロセッサを設けた分散処理プロセッサ部と交換機を示した図である。
【図５】  本発明による実施形態であり、交換機が使用するコンピュータソフトウェアアプリケーションを示した図である。
【図６】  本発明に従って移動通信ネットワークの分散処理過程を具体的に示された流れ図である。
【図７】  本発明に従って交換機と分散処理訪問者位置登録機を示した図である。
【符号の説明】
４００…交換機
４１０…第１データライン
４２０…制御器
４３０…メモリ
４４０…ソフトウェア命令部
４５０…第２データライン
４６０…プロセッサ部
４７０，４８０，．．．，４９０…プロセッサ
５１０…システム駆動連結プログラム
５２０…メッセージルーティング機能アプリケーション
５３０…負荷分散機能アプリケーション５３０
５４０…臨時識別番号アプリケーション
５５０…アドレス情報挿入アプリケーション
７４０…上位ＶＬＲ部
７４５…多重化器
７５０…ＶＬＲ−１
７６０…ＶＬＲ−２
７７０…ＶＬＲ−Ｍ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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