• 제목/요약/키워드: Transmission loss

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A 2×2 MIMO Spatial Multiplexing 5G Signal Reception in a 500 km/h High-Speed Vehicle using an Augmented Channel Matrix Generated by a Delay and Doppler Profiler

  • Suguru Kuniyoshi;Rie Saotome;Shiho Oshiro;Tomohisa Wada
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권10호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • This paper proposes a method to extend Inter-Carrier Interference (ICI) canceling Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receivers for 5G mobile systems to spatial multiplexing 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems to support high-speed ground transportation services by linear motor cars traveling at 500 km/h. In Japan, linear-motor high-speed ground transportation service is scheduled to begin in 2027. To expand the coverage area of base stations, 5G mobile systems in high-speed moving trains will have multiple base station antennas transmitting the same downlink (DL) signal, forming an expanded cell size along the train rails. 5G terminals in a fast-moving train can cause the forward and backward antenna signals to be Doppler-shifted in opposite directions, so the receiver in the train may have trouble estimating the exact channel transfer function (CTF) for demodulation. A receiver in such high-speed train sees the transmission channel which is composed of multiple Doppler-shifted propagation paths. Then, a loss of sub-carrier orthogonality due to Doppler-spread channels causes ICI. The ICI Canceller is realized by the following three steps. First, using the Demodulation Reference Symbol (DMRS) pilot signals, it analyzes three parameters such as attenuation, relative delay, and Doppler-shift of each multi-path component. Secondly, based on the sets of three parameters, Channel Transfer Function (CTF) of sender sub-carrier number n to receiver sub-carrier number l is generated. In case of n≠l, the CTF corresponds to ICI factor. Thirdly, since ICI factor is obtained, by applying ICI reverse operation by Multi-Tap Equalizer, ICI canceling can be realized. ICI canceling performance has been simulated assuming severe channel condition such as 500 km/h, 8 path reverse Doppler Shift for QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM modulations. In particular, 2×2MIMO QPSK and 16QAM modulation schemes, BER (Bit Error Rate) improvement was observed when the number of taps in the multi-tap equalizer was set to 31 or more taps, at a moving speed of 500 km/h and in an 8-pass reverse doppler shift environment.

개구 결합 급전 구조를 갖는 이중 선형편파 패치 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Dual Linear Polarization Patch Antenna with Aperture Coupled Feeding Structure)

  • 윤중한
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1015-1022
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    • 2023
  • 본 논문에서는 4.7 GHz 특화망 대역에 적용할 수 있는 개구결합 급전을 갖는 이중 선형편파 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 격리도 향상을 위해 일반적인 개구 결합급전을 갖고 상층과 하층에 각각 급전점을 갖도록 설계하였다. 각각의 기판의 크기는 34.0 mm×34.0 mm (W×L)이며 두께(h) 1.0 mm, 그리고 비유전율이 4.4인 FR-4 기판을 사용하였다. 또한 상층의 윗면에 12.7 mm×14.6 mm (W2×L3)의 패치를, 하층의 아랫면에 24.0mm×1.6 mm의 급전선로를, 접지면에 1.0 mm×7.7 mm(S×T)의 크기를 갖는 슬롯을 설계하여 패치로 급전되도록 하였다. 제작 및 측정 결과로부터, -10 dB 반사손실을 기준으로 배열 안테나의 경우, 입력포트 1에서 300.0 MHz (4.52~4.82 GHz), 입력포트 2에서 170.0 MHz (4.65~4.82 GHz)의 대역폭을 얻었으며 전달계수 S21은 -30 dB 이하의 값을 얻었다. 또한 각 급전포트에서의 편파분리도를 얻었다.

IoT 센서와 AI 카메라를 융합한 급경사지 상태 분석 시스템 개발 (Development of a Slope Condition Analysis System using IoT Sensors and AI Camera)

  • 이승주;정기연;이태훈;김영석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.43-52
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    • 2024
  • 최근 이상기후로 인한 급경사지 붕괴 위험이 증가되고 있으며, 급경사지 붕괴 위험의 사전 예측 및 경보 전파가 이루어지지 않아 인명과 재산 피해가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 급경사지의 상태를 평가하기 위해 IoT 센서와 AI 기반 카메라를 융합한 급경사지 분석 시스템을 개발하였다. 시스템을 개발하기 위하여 급경사지 지반조건을 고려한 계측센서 하드웨어 및 펌웨어 설계, AI 기반 영상 분석 알고리즘 설계, 그리고 예·경보 솔루션 및 시스템 제작을 수행하였다. IoT 센서의 데이터와 AI 카메라 영상 분석을 통해 센서 데이터의 오차를 최소화하고, 데이터의 신뢰성을 향상시키고자 하였다. 또한 실제 급경사지에 적용하여 정확도(신뢰도)를 평가하였다. 그 결과, 센서 계측 오류는 0.1° 이내로 유지되었으며 계측 데이터의 전송률은 95%이상이었다. AI 기반의 영상 분석 시스템은 야간에도 부분 인식률 99%의 높은 성능을 나타내었다. 본 연구결과는 다양한 사회간접자본(SOC) 시설의 급경사지 상태 분석 및 스마트 유지관리 분야에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

기계학습 및 수치실험을 활용한 선체고정형소나 해상 시운전 평가 방안 (A sea trial method of hull-mounted sonar using machine learning and numerical experiments)

  • 장호성;윤창현;라형인;이경원;김대환;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.293-304
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    • 2024
  • 본 논문에서는 선체고정형소나의 해상 시운전을 효율적이면서 신뢰성 있게 수행하기 위한 방안을 제시하였다. 현재 함 건조 과정에서 선체고정형소나의 해상 시운전 절차에는 해저 지형, 계절적 요인 등에 따른 탐지 성능의 변동성이 세밀하게 반영되어 있지 않다. 문제 해결을 위해 1967년부터 2022년까지의 기간 동안 Array for Real time Geostrophic Oceanography(ARGO) 플로트 및 정선 해양관측 정점 데이터를 통해 수온, 염도 구조를 수집하고, 수집 된 데이터를 바탕으로 월별 평균 음속 구조를 분석하였다. Bellhop 모델링을 통해 해상 시운전 구역 내 해저 지형 선택, 선체고정형소나와 표적함의 배치, 음파 전송 방향 및 빔 조향각 설정이 포함된 해상 시운전 세부 수행 방안을 제안하였다. 또한, 획득 데이터를 활용하여 물리정보신경망이 적용된 기계학습 모델을 도출하였다. 이를 통해 해상 시운전 구역내 특정 지점에서 해상 시운전을 수행하는 시점의 계절적 요소를 반영한 음속 구조를 예측하고, Bellhop 모델링 결과를 통해 계절적 요인에 의한 탐지 성능 변동성을 반영한 해상 시운전 방안을 제시하였다.

몇가지 저장온도와 비천공 Breathable 필름이 아위버섯(Pleurotus ferulae) 저장수명과 품질에 미치는 영향 (Effect of Non-perforated Breathable Films on the Shelf Life and Quality of Ferulae Mushroom (Pleurotus ferulae) during MA Storage at Different Temperatures)

  • 최인이;손진성;김영재;권태호;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.261-266
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    • 2012
  • 본 실험은 다양한 저장온도 조건에서 아위버섯에 적합한 MAP용 포장재 구명을 위해 수행하였다. 저장중 생체중 감소는 저장온도가 낮을수록 적었는데, 모든 온도 처리(1, 8, $24^{\circ}C$)에서 저장 종료일까지 1.5% 이하로 낮았다. 1저장에서는 산소투과율이 $1,300cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$ 인 필름 처리구가 가장 큰 저장수명(42일)을 보였으며 저장중 포장내 산소/이산화탄소의 대기조성 조건도 가장 적합한 MA조건인 5%/15% 수준이었으나, 높은 에틸렌 농도와 이취를 보인 반면 3,000cc 처리구는 1,300cc 처리구와 비슷한 대기조성 조건을 갖추고 낮은 에틸렌 농도과 이취를 보였다. 따라서 $1^{\circ}C$에서는 1,300cc와 3,000cc 필름이 적합하였다. 저장중 대기조성이 필름처리간 차이가 없었던 $8^{\circ}C$ 저장에서는 에틸렌 농도가 두 번째로 낮았고 외관상 품질이 가장 높아 저장수명이 19일로 가장 길었던 3,000cc 필름이 적합하였다. 저장 온도가 높아 호흡이 급격히 빨라져 극도의 CA 조건이 만들어졌던 $25^{\circ}C$에서는 외관상 품질에서 가장 양호하였던 1,300cc 필름으로 적합하였다. 또한 온도별 저장수명이 $25^{\circ}C$에 비해 $8^{\circ}C$는 4배, $1^{\circ}C$는 9배나 연장되어 수확 후 저온유통이 반드시 필요하다고 판단되었다.

계절별 수송 온도가 MA 포장한 어린잎 비트의 저장성에 미치는 영향 (Effect of Seasonal Distribution Temperature on Storability of Modified Atmosphere Packaged Baby Leaf Beet)

  • 최인이;한수정;김주영;고영욱;김용득;황명근;유왕건;강호민
    • 한국포장학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.85-89
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    • 2018
  • 계절에 따라 달라지는 수송 온도에 따른 어린잎 비트의 저장성을 알아보기 위해 어린잎 크기에서 수확한 비트잎을 $1,300cc{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}{\cdot}atm^{-1}$의 OTR(oxygen transmission rate) 필름으로 포장하여 4가지 수송 온도 조건에서 18일간 저장하였다. 어린잎 비트를 계절별로 달라지는 수송 온도($-2^{\circ}C$, $4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, or $30^{\circ}C$)에서 5시간동안 보관한 후 $8^{\circ}C$에서 저장하면서 생체중 감소, 포장내 산소, 이산화탄소, 에틸렌 가스, 외관 품질, 이취, 그리고 총균수를 조사하였다. 생체중 감소는 모든 처리구가 MAP 포장상태였기 때문에 0.6% 이하였으며, 처리중에는 $4^{\circ}C$ 처리에서 가장 낮았다. 포장내 가스 조성은 수송 온도별 차이에 통계적 유의성은 없었으나, 산소는 $4^{\circ}C$ 처리구에서 18%로 가장 높았고 이산화탄소는 $30^{\circ}C$$-2^{\circ}C$에서 4% 수준으로 높았으며, 에틸렌는 저장 10일 이후 $-2^{\circ}C$에서 가장 높았다. 또한 저장 종료일의 경도와 외관은 $4^{\circ}C$ 처리구에서 가장 양호하였으며, 특히 이취와 총균수는 매우 낮았다. 따라서 어린잎 비트는 짧은 기간이지만 수송 온도가 균 발생과 저장성에 영향을 미치기 때문에 $4^{\circ}C$ 내외의 저온 유통체계 확립이 필요하다고 판단된다.

수동 큐스위칭 Nd:YAG 레이저에서 포화흡수체 Cr4+:YAG의 초기 광흡수 효과와 출력 특성 (The characteristics of the passively Q-switched Nd:YAG laser output energy with the initial absorbing effect of Cr4+:YAG absorber)

  • 최영수;윤주홍;김기홍
    • 한국광학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.340-346
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    • 2002
  • 초기투과도 0.48과 0.38인 포화흡수체 $Cr^{4+}$: YAG를 사용한 수동 큐스위칭 Nd:YAG 공진기에서 포화흡수의 초기 광흡수 효과로 낮은 Q-상태에서 나타나는 포화흡수체의 투과 광손실 변화와 더불어 레이저 매질의 펌핑된 밀도반전 상태를 분석하였다. 포화흡수체의 초기 광흡수로 수동 큐스위칭 열림동작때 나타나는 포화흡수체의 투과도는 각각 0.70$\pm$0.01과 0.62$\pm$0.01이었다. 이는 큐스위칭 레이저 공진기의 초기 광손실이 간소함을 의미한다. 큐스위칭 열림동작 시점에서 측정된 두 $Cr^{4+}$:YAG의 기저상태 $Cr^{4+}$ 밀도수는 약 1.4${\times}{10^{17}}$$cm^{-3}$이고 기저상태에 대한 여기상태의 $Cr^{4+}$이온밀도수의 비는 약 44%이었다. 또, 큐스위칭 펄스 발생을 위해 펌핑된 최소 반전밀도수는 각각 3.6${\times}{10^{17}}$과 3.9${\times}{10^{17}}$ $cm^{-3}$이고 양자추출효율은 두 경우 모두 약 0.32였다. 낮은 Q-상태에서 나타나는 포화흡수체의 광흡수 효과를 고려한 수동 큐스위칭 레이저 출력에너지의 수정 이론값은 각각 18과 18.5 mJ로 측정된 실험값 약 17$\pm$1과 18$\pm$1.5mJ과 잘 일치함을 보였다.

천연 항균물질 미세천공필름 포장이 송이토마토의 품질에 미치는 영향 (Effect of Antimicrobial Microperforated Film Packaging on Extending Shelf Life of Cluster-type Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.))

  • 이윤석;이영은;이정수;김영식
    • 원예과학기술지
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    • 제29권5호
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    • pp.447-455
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    • 2011
  • 본 연구는 수확 후 송이토마토의 품질 유지를 확보하기 위하여 포장 내부의 적정 산소와 이산화탄소 농도를 유지하고 천연항균물질을 적용하여 과채류의 호흡장해 및 부패 미생물의 발생을 억제하는 효과를 얻고자 하였다. 이를 위하여 천연항균물질이 코팅된 미세천공필름으로 포장한 송이 토마토의 저장 중 품질변화 효과를 관찰하였다. 송이토마토 곰팡이균 발생 억제를 위한 계피유, 클로브유, 및 클라리 세이지유의 천연항균물질들의 항균성 평가는 계피유에서 가장 높은 항균성을 보여주었다. 천연항균물질이 코팅된 미세 천공필름의 산소 투과도는 무처리 미세천공필름과 비교하였을 때 유의적인 차이는 없었으며, 각 포장필름의 물리적 특성 평가에서 항균물질 코팅된 필름의 인장강도와 신장률 값은 무처리 및 미세천공필름 값과 비교하여 유사한 값을 나타냈다. 10% 계피유가 코팅된 항균미세천공필름(AMP30), 무처리 미세천공필름(MP10, MP30), 그리고 일반 OPP필름으로 포장한 송이토마토의 포장재 내 기체조성 평가는 MP30과 AMP30필름에서 송이토마토의 적정 선도유지를 위한 기체조성 조건인 각각 5.0와 4.8% 산소 농도 그리고 4.3와 4.4% 이산화탄소 농도를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 $15^{\circ}C$의 저장성 평가 실험에서 항균미세천공필름(AMP30)이 다른 필름포장재보다 송이토마토의 경도, 중량 감소, 그리고 부패 현상을 억제하는데 효과적인 결과를 나타냈다. 따라서 계피유가 처리된 천연항균 특성을 가진 미세천공필름 적용은 신선 송이토마토의 품질 개선에 효과적인 방법인 것으로 판단된다.

비천공 Breathable필름이 장거리 모의 수출 조건에서 파프리카의 MA 저장중 품질과 저장수명에 미치는 영향 (Effect of Non-Perforated Breathable Films on the Quality and Shelf Life of Paprika during MA Storage in Simulated Long Distance Export Condition)

  • 최인이;유태종;김일섭;이용범;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.150-155
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    • 2011
  • 캐나다까지 장거리 수출조건은 선적 후 통관까지 20일 동안은 $7{\pm}1^{\circ}C$와 90% 상대습도가 유지되었고, 이후 저장창고 이송전에 3시간만에 $13^{\circ}C$까지 상승한 후 저장창고 이송후 3일간 $3{\sim}4^{\circ}C$와 90% 상대습도를 나타내었다. 이후 상온조건의 판매소에서는 $16^{\circ}C$에 60% 이하의 상대습도를 나타내었다. 이상의 유통조건을 기초로 $7^{\circ}C$, 90% 상대습도에서 15일간 저장한 후 $20^{\circ}C$, 55% 상대습도에서 7일간 저장하는 조건에서 MA저장 실험을 실시하였다. 포장방법에는 무처리와 기존의 유공포장(6mm 직경의 구멍이 $18holes/m^2$) 그리고 레이저로 가공한 3가지 비천공 필름 (산소 투과도 5,000과 20,000 그리고 $100,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$)로 하였다. 저장 중 생체중 감소는 3가지에서는 1% 이하였으나, 유공처리과 무처리는 4% 이상으로 품질 저하가 나타났다. 상온으로 이동한 저장 15일 후 포장재내 대기조성이 $5,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$비천공필름처리는 산소 5%, 이산화탄소 15%를 나타내었고, $20,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$ 비천공필름처리는 산소 16%, 이산화탄소 4~5%를 나타내어, 이들처리에서는 이산화탄소 농도가 파프리카의 적정 범위를 상회하였다. 포장재내 에틸렌 농도는 처리간 큰차이가 없었다. 저장 중 외관상 품질은 이산화탄소 농도가 적절하게 유지되었던 $100,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$ 비천공필름처리에서 가장 높게 유지되었으며, 경도와 당도는 비천공 필름간 차이에 통계적 유의성은 없었다. 이상의 결과로 보아 20일 이상의 장기 유통 중 판매가 상온에서 이루어질 경우 포장내 이산화탄소 농도가 3% 이하로 유지될 수 있는 $100,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$의 통기성을 가장 포장재가 파프리카 MAP에 적합하다고 사료된다.

안구내 악성종양에 대한 저준위 방사선요법에 관한 연구 (A study of Brachytherapy for Intraocular Tumor)

  • 지광수;유대헌;이성구;김재휴;지영훈
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.19-27
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    • 1996
  • 연구의 목적 및 중요성 안구에 발생하는 악성종양의 치료에 일반적으로 사용되는 적출술이나 외부 방사선치료법은 시력상실 및 충분한 종양선량을 얻을 수 없는 단점이 있다. 최근 들어 기존치료법의 단점들을 줄이면서 치료 효과를 높이기 위한 치료법으로서 방사성동위원소가 삽입된 기구를 이용한 근접 방사선요법이 외국에서 개발되어 시행되고 있다. 본 연구에서는 안구내 악성종양의 새로운 치료법인 근접 방사성요법을 시행하기 위하여 접합한 형태의 기구를 개발하고, 기구에서 방출되는 방사선의 선량 및 선량분포측정을 통하여 종양 및 주변조직에 분포되는 선량을 보다 정확하게 계산해 보고자 하였다. 연구의 내용 및 범위 안구내 악성종양의 치료를 위한 근접 방사선요법의 연구를 위하여, 1. 안구의 모델을 결정하고, 적당한 방사성동위원소를 선택하였으며, 2. 적합한 형태의 기구를 설계 및 제작하고, 3. 제작된 기구의 방사선 투과계수 및 기구에서 방출되는 방사선의 선량분포를 측정하였으며, 4. 이들 측정 결과와 기존의 컴퓨터 선량계산모델들의 계산 결과와 비교하였다. 연구 결과 및 활용에 대한 건의 본 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 안구의 모델은 지름 25mm인 구형으로 결정하였으며, 근접 치료에 사용될 방사성동위원소는 크기, 반감기, 발생 방사선의 에너지 및 구입의 용이성 등을 고려하여 Ir-192가 가장 적합한 것으로 판단되었다. 2. 기구는 인체 조직과의 생물학적 반응 및 피폭 선량 차폐를 고려하여 순금으로 제작하였으며, 기구의 크기는 지름이 15mm, 17mm 및 20mm인 3종류로 하였고, 두께는 모두 1.5mm로 하였다. 3. 기구의 방사선 투과계수를 TLD 및 Film으로 측정한 결과 표면에서 모두 0.71, 표면의 1.5mm거리에서 각각 0.45, 0.49이었다. 4. Ir-192가 삽입된 기구의 선량분포 측정 결과를 Gary Luxton 등의 컴퓨터 선량계산모델 및 원자력병원에서 보유하고 있는 방사선 치료계획장치인 CAP-PLAN의 선량계산모델의 계산 결과와 비교하여, 흡수선량은 ${\pm}10\%$ 이내에서 거리로는 0.4mm 이내에서 대부분 일치하였다. 최대 오차는 각각 $11.3\%$ 및 0.8mm로 나타났다. 이상의 결과들로부터 새로 개발한 금으로 된 기구와 Ir-192 seed를 이용한 근접 방사선 치료법으로 안구의 악성종양에 대한 치료를 보다 효과적으로 시행할 수 있을 것으로 기대된다.

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